Dependence of water quality assessment on water sampling frequency – an example of Greater Poland rivers

Małgorzata Loga , Michał Jeliński , Niina Kotamäki

Abstract

Under the EU Water Framework Directive, the status of a surface water body ( wb ) is determined from a water sampling program. The reliability of this determination partly depends on the frequency of such sampling and is the subject of this paper. Available water quality data were acquired from the national environmental monitoring system in Greater Poland (Wielkopolska). At any given monitoring station, an assumption of normally distributed data was checked for all water quality indicators ( wqi ) and relevant statistical parameters identi fi ed. For particular sampling frequencies, a Monte Carlo simulation model was used to generate synthetic wqi data series from which wb status could be estimated. Assuming that 24 annual measurements of all wqi is the maximum economically affordable sampling frequency and taking this frequency as a reference, it has been shown that in about 22% of cases, a water quality class assessed from sampling at the standard frequency of 12 times per year is inaccurate. In less than 50% of cases was the reference assessment better than classi fi cations based on lower frequencies. Nevertheless, in 33% of cases the indicator class was correctly assessed from measurements taken 4 times annually. The correlation between water quality class assessment and sampling frequency is not simple nor can it be arbitrarily assumed. When choosing the sampling frequency as a basis for reliable water quality assessment it is necessary to take into account characteristics of natural and man-made pressures acting on rivers in their catchments
Author Małgorzata Loga (FEE / CEP)
Małgorzata Loga,,
- Chair of Environmental Protection
, Michał Jeliński
Michał Jeliński,,
-
, Niina Kotamäki
Niina Kotamäki,,
-
Journal seriesArchives of Environmental Protection, ISSN 2083-4772 [0324-8461], (A 15 pkt)
Issue year2018
Vol44
No2
Pages3-13
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishwater quality, sampling frequency, river monitoring.
Keywords in Englishwater quality, sampling frequency, river monitoring.
Abstract in PolishZgodnie z Ramową Dyrektywą Wodną ocena stanu jednolitych części wód jest wyznaczana na podstawie pomiarów monitoringowych. Celem artykułu jest analiza wiarygodności tej oceny w zależności od częstotliwości pobierania próbek. Do analizy wykorzystano dane dotyczące rzek w województwie wielkopolskim, uzyskane z systemu Państwowego Monitoringu Środowiska. Przeprowadzono testy zgodności rozkładów wartości wskaźników jakości wody z rozkładem normalnym, a następnie wyznaczono ich podstawowe charakterystyki statystyczne . Do generowania, na podstawie wyznaczonych rozkładów, syntetycznych serii pomiarowych wskaźników o różnej liczności próbek, zastosowano modele Monte-Carlo. Przyjmując jako częstotliwość referencyjną 24 pomiary w ciągu roku (największą częstotliwością monitoringu, ekonomicznie i organizacyjnie możliwą do realizacji) wykazano, że w 22% przypadków klasyfikacja wskaźników uzyskana na podstawie 12 pomiarów w ciągu roku jest obarczona błędem. W nieco mniej niż 50% przypadków wyniki oceny uzyskane przy zastosowaniu referencyjnej częstotliwości nie mogły być zastąpione pomiarami o mniejszej częstotliwości. W 33% przypadków klasa wskaźnika była prawidłowo wyznaczona na podstawie zaledwie 4 pomiarów w ciągu roku. Związek pomiędzy oceną klasy wskaźnika jakości wody a częstotliwością pobierania próbek jest skomplikowany i nie może być przyjmowany arbitralnie. Przy wyborze częstotliwości próbkowania w monitoringu rzek konieczne jest wzięcie pod uwagę naturalnych i antropogenicznych czynników i presji z obszaru zlewni wpływających na wody rzeczne.
Languageen angielski
Score (nominal)15
ScoreMinisterial score = 15.0, 24-05-2018, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 15.0, 24-05-2018, ArticleFromJournal
Publication indicators WoS Impact Factor: 2016 = 0.708 (2) - 2016=0.835 (5)
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back