Katarzyna Budzińska, Natalia Pyrc, Bożena Szejniuk, Rafał Pasela, Adam Traczykowski, Magdalena Michalska, Krzysztof Berleć
University of Science and Technology, Bydgoszcz

Streszczenie
Fontanny zlokalizowane na terenach uzdrowiskowych często są wykorzystywane jako wody lecznicze przeznaczone do celów rekreacyjnych oraz balneologicznych. W związku z tym bardzo ważna dla kuracjuszy korzystających z fontann jest jakość wody i powietrza wokół tych obiektów. Woda pochodząca z fontann sprzyja występowaniu mikroorganizmów chorobotwórczych takich jak: bakterie grupy coli, gronkowce, paciorkowce, pałeczki z rodzaju Salmonella oraz grzyby mikroskopowe. Powodują one przede wszystkim zakażenia o charakterze żołądkowo-jelitowym oraz infekcje skórne. Celem pracy była ocena stopnia zanieczyszczenia bakteriologicznego i mikologicznego próbek wody pobieranych z fontann, zlokalizowanych na terenie uzdrowiska Ciechocinek w aspekcie bezpieczeństwa sanitarnego turystów i kuracjuszy. Analizie mikrobiologicznej poddano próbki wody pobrane z czterech fontann (obiekty A-D), z których jedna (obiekt C) była zasilana wodą solankową. Metodą płytkową oznaczono ogólną liczbę bakterii i grzybów mikroskopowych. Do oznaczenia ilościowego bakterii grupy coli, Escherichia coli, paciorkowców kałowych oraz gronkowców wykorzystano metodę filtrów membranowych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że próbki wody pochodzące z fontann zawierały zanieczyszczenia bakteriologiczne i mikologiczne, przy czym najliczniej reprezentowane były grzyby mikroskopowe. W próbkach wody występowały pojedyncze komórki E. coli a także paciorkowce kałowe oraz gronkowce. Najliczniej paciorkowce kałowe identyfikowano w próbce wody pobranej z fontanny D (3,17·101 jtk/100 ml). W próbkach wody pochodzących z obiektu B i D oraz w większości próbek wody z obiektu C nie stwierdzono obecności tych bakterii. Największe różnice dotyczące liczebności tych mikroorganizmów wystąpiły w przypadku próbek wody pochodzących z fontanny B i C. W obiekcie A notowano najwyższą częstotliwość występowania pałeczek E. coli, natomiast w przypadku fontanny C występowały one w jednym przypadku w wody pochodzącej z 5 serii badawczej. Średnia liczba bakterii Escherichia coli w próbkach wody pobranej z obiektu D wynosiła 5,76·100 jtk/100 ml i była ponad 40-krotnie wyższa od średniej liczebności tych drobnoustrojów izolowanych z wody pochodzącej z obiektu C (0,14·100 jtk/100 ml). Badania wykazały, że najmniej bakterii grupy coli i E. coli stwierdzono w obiekcie C, w którym wykorzystywano wodę solankową o zasoleniu 4,51%. Największą liczbę gronkowców w ciągu całego okresu badań oznaczono w próbce wody pobranej z obiektu D (7,9·101 jtk/100 ml), natomiast w niektórych próbkach wody ujętej z obiektu A i C oraz B nie stwierdzono obecności tych bakterii. Występowanie w wodzie bakterii fekalnych, gronkowców, jak również grzybów mikroskopowych może stwarzać ryzyko zachorowań u ludzi korzystających z fontann. Przeprowadzone badania wskazują na konieczność prowadzenia monitoringu wody pochodzącej z fontann, a także na wprowadzenie regulacji prawnych dotyczących ich stanu sanitarno-higienicznego.

Słowa kluczowe
woda, fontanny, zanieczyszczenie, bakterie, grzyby mikroskopowe

Microbiological Contamination of Water in Fountains Located in the Ciechocinek Health Resort

Abstract
Fountains located in health resorts frequently serve as therapeutic waters intended for recreational and balneological purposes. Therefore, the quality of water and air around such objects is crucial for patients using the fountains. Fountain water conducive to the occurrence of pathogen microorganisms, such as: coliform bacteria, staphylococci, streptococci, Salmonella spp. and microscopic fungi. They mostly cause a gastrointestinal and skin infections. The research here presented aimed at the assessment of the degree of bacterial and fungal contamination of water samples taken from fountains located in the Ciechocinek health resort from the perspective of biosafety of tourists and patients. Microbiological analysis of the water sample was taken from four fountains (object A-D), one of which (object C) was supplied with brine water.The plate method was used to determination of a total count of bacteria and a total count of fungi in the water samples. For the quantitative determination of coliform bacteria, Escherichia coli, staphylococci and streptococci, the membrane filter technique was employed. The studies showed that the samples of water from fountains contained bacteriological and mycological contamination in which microfungi being the most abundant group. The water samples contained a few cells of E. coli, fecal streptococci and staphylococci. The most frequently indentified indicator bacteria in sample water from fountain D were faecal streptococci (3.17·101 cfu/100 ml). The water samples coming from the object B and D and in most water samples from the object C, there was no presence of these bacteria. As the data indicate, the largest differences regarding the population of those microorganisms were between water samples taken from Fountain B and C. The highest frequency of the occurrence of the E. coli bacilli was recorded in fountain A, while they occurred once in research series 5 taken from fountain C. The mean amount of these bacteria in the water samples taken from Fountain D was 5.76·100 cfu/100 ml, which was more than 40 times higher than the mean population of these microorganisms isolated from the water taken from Fountain C (0.14·100 cfu/100 ml). The studies demonstrate that the least number of coliform bacteria and E. coli was found in fountain C, where 4.51% brine water was used. The highest number of staphylococci during the entire research period was determined in water sample taken from fountain D (7.9·101 cfu/100 ml), while in water sample taken from fountains A and C and in sample from fountain B, no such bacteria were found. Occurrence of faecal bacteria, staphylococci and microscopic fungi in water may pose a risk of diseases for people who use the fountains. The research indicated that it is necessary to perform monitoring of fountain water and introduce legal regulations regarding its sanitary and hygiene condition.

Keywords 
water, fountains, contamination, bacteria, microscopic fungi

Pełny tekst / Full text
PDF (English)

Jasmina Josimov Dundjerski, Radovan Savic, Jasna Grabic, Bosko Blagojevic
University of Novi Sad, Serbia

Streszczenie
W artykule opisano jakość wody w rzece Tisa, która geograficznie należy do Serbii. Zakres analiz obejmuje są dane dotyczące jakości wody w rzece Tisa w punktach pomiarowych wzdłuż biegu przez Serbię: Martonos, Novi Becej i Titel w latach 2004-2014. Analizą objęto: przewodnictwo, tlen rozpuszczony, BZT5, ChZT, azotany i fosfor ogólny. Ocena jakości wody została przeprowadzona przez zastosowanie aktualnej klasyfikacji i kryteriów w Republice Serbii. Warunki parametrów odpowiadające doskonałemu stanowi ekologicznemu, I klasy jakości wody, osiągnięto dla przewodności, tlenu rozpuszczonego, wzdłuż całego badanego odcinka (punkty pomiarowe: Martonos, Novi Becej i Titel) oraz BZT5, w punkcie pomiarowym Martonos. W dolnym biegu rzeki, w punktach pomiarowych Novi Becej i Titel dla BZT5 wody należą do klasy II. Jeśli chodzi o ChZT, azotany i fosfor całkowity jakość wody należy do klasy II. W celu określenia linii trendu parametrów zastosowano analizę regresji liniowej, a test Manna-Kendalla, w większości przypadków (14/18), tj. 78%, potwierdził brak znaczącego trendu. Jakość wody w ciągu ostatnich dziesięciu lat jest stabilna. W 4 przypadkach stwierdzono statystycznie istotną tendencję: azotany (punkt pomiarowy Martonos, tendencja spadkowa), BZT5 i fosfor ogólny (punkt pomiarowy Novi Becej, tendencja spadkowa) oraz tlen rozpuszczony (punkt pomiarowy Titel, tendencja wzrostowa). Trendy mogą oznaczać w przyszłości poprawę jakości wody rzeki Tisa.

Słowa kluczowe
jakość wody, zanieczyszczenie, trend, test Manna-Kendalla, samooczyszczanie

Water Quality Trends of the Tisa River Along its Flow Through Serbia

Abstract
The problem of the paper is water quality of the water body Tisa which geographically belongs to Serbia. The scope of the analyses are water quality monitoring data of the Tisa River at tree measuring points along its flow through Serbia: Martonos, Novi Becej and Titel in period 2004-2014. The analyses encompassed conductivity, dissolved oxygen, BOD5, COD, nitrates and total phosphorus. Assessment of water quality has been conducted by the application of contemporary classifications and criteria of the Republic of Serbia. Reference conditions for achieving excellent ecological status, I class of water quality are achieved for conductivity, dissolved oxygen, along investigated section (measuring points: Martonos, Novi Becej and Titel) and BOD5 at the measuring point Martonos. Downstream at measuring points Novi Becej and Titel for BOD5 water quality belongs to class II. According to concentrations of COD, nitrates and total phosphorus water quality belongs exclusively to class II. Linear regression analyses was applied for determining trend lines of parameters, while Mann-Kendell test in most cases (14/18), i.e. 78%, has confirmed nonexistence of significant trend. Water quality during the past decade is stable. A statistically significant trend was confirmed in 4 cases: nitrates (measuring point Martonos, descending trend), BOD5 and total phosphorus (measuring point Novi Becej, descending trend), and dissolved oxygen (measuring point Titel, increasing trend). Signs of these trends speak in favor of future improvement of water quality of the Tisa River in Serbia.

Keywords 
water quality, pollution, trend, Mann-Kendall test, self-purification

Pełny tekst / Full text
PDF (English)

Radim Lenort*, David Staš*, Pavel Wicher*, David Holman*, Katarzyna Ignatowicz**
*SKODA AUTO University, **Bialystok University of Technology

Streszczenie
Funkcjonowanie współczesnego przemysłu metalurgicznego musi uwzględniać aspekt ekonomiczny, środowiskowy oraz społeczny w ujęciu koncepcji zrównoważonego rozwoju. Celem artykułu jest zidentyfikowanie, klasyfikacja oraz analiza wskaźników zrównoważonego rozwoju stosowanych w ocenie przemysłu metalurgicznego. W zaprezentowanych badaniach uwzględniono wytyczne do raportowania kwestii zrównoważonego rozwoju dla firm, kluczowe wskaźniki efektywności (KPIs) uwzględniane przez World Steel Association. Badania zostały przeprowadzone na przykładzie trzech globalnych przedsiębiorstwach metalurgicznych. Analiza sprawozdań udostępnionych przez przedsiębiorstwa pokazała, że w danych przedsiębiorstwach aspekt ekonomiczny stanowi wymiar podstawowy. Ujęcie środowiskowe zostało skoncentrowana na zużyciu materiałów, energii, wody i emisji zanieczyszczeń. Aspekt społeczny odniesiono do kwestii zatrudnienia, zdrowia, bezpieczeństwa i szkoleń pracowników zatrudnionych w przedsiębiorstwach metalurgicznych. Natomiast nie realizowana jest łączna ocena uwzględniająca wszystkie trzy aspekty zrównoważonego rozwoju. Realizując badania w przedstawionym artykule zaproponowano system łącznej oceny uwzględniający zrównoważone wskaźniki (ekonomiczne, środowiskowe i społeczne). System będzie bazował na wielokryterialnej metodzie hierarchicznej analizy problemów decyzyjnych AHP. Zaproponowana metoda umożliwia przeprowadzenie łącznej oceny ujmujące poszczególne wskaźniki zrównoważonego rozwoju. Wyniki badań zaprezentowane w artykule potwierdzają, że metoda AHP jest odpowiednim narzędziem do oceny przedsiębiorstw metalurgicznych w ujęciu koncepcji zrównoważonego rozwoju.

Słowa kluczowe
zrównoważony rozwój, kluczowy wskaźnik efektywności, przemysł metalurgiczny

Comparative Study of Sustainable Key Performance Indicators in Metallurgical Industry

Abstract
The metallurgical industry faces many challenges in the recent global, competitive, and turbulent business environment. Contemporary, a sustainability belongs among the most important approaches, which allows to reach a long-term success in the metallurgical industry. In this study, the sustainability is understood as a balanced integration of an economic, environmental, and social performance. The aim of the article is to identify and categorise the most often used sustainable KPIs and analyse methods of their evaluation in the metallurgical industry. Global Reporting Initiative standards, World Steel Association sustainable KPIs, and sustainability reports of three global metallurgical companies were used to carry out the comparative study. It has been confirmed an essential role of the economic dimension in the form of the direct and distributed economic value and a large importance of the environmental factors headed by materials, energy, emissions, and water KPIs. Although the distributed economic value includes all “responsible” investments, the metallurgical companies underline its economic sustainability using specific KPIs in the area of R&D, environmental and social investments. From the social point of view, the metallurgical industry focuses especially on the employment, health and safety, and employee training KPIs. Based on the analysis it can be also stated that there is no aggregate evaluation used in the analysed reports. Therefore, the article proposes system for the aggregate evaluation of sustainable KPIs based on the Analytic Hierarchy Process (AHP) method. The AHP is a multistage decomposition method that belongs among the large family of the multicriteria decision-making methods. Potential of AHP utilization in the sustainability measurement, analysis and evaluation was verified on the example of sustainability KPIs used by World Steel Association and its data series. The article has proven the AHP method is a suitable tool for the aggregate evaluation of sustainability and their dimensions, not only in metallurgical industry.

Keywords 
sustainability, key performance indicator, metallurgical industry

Pełny tekst / Full text
PDF (English)

Andrzej Czapczuk*, Jacek Dawidowicz**, Jacek Piekarski***
*F.B.I. TASBUD a Joint-Stock Company; **Bialystok University of Technology; ***Koszalin University of Technology

Streszczenie
Metody numeryczne stosuje się powszechnie od wielu lat w projektowaniu i eksploatacji systemów zaopatrzenia w wodę. Specjalistyczne programy komputerowe oferują coraz więcej udogodnień, szczególnie w zakresie wprowadzania danych oraz przeglądania wyników, lecz nadal funkcjonują na podstawie z góry określonych algorytmów. Obecnie dąży się jednak do stworzenia programów obliczeniowych, które będzie charakteryzować pewien stopień kreatywności, co powinno ułatwić użytkownikom podejmowanie decyzji na różnych etapach realizacji zadania i poprawić jakość rozwiązań. Zwiększająca się moc obliczeniowa komputerów samoistnie nie rozwiąże złożonych problemów. Dopiero wprowadzanie odpowiednich metod obliczeniowych, pozwala uzyskać właściwe efekty. Wydaje się, że klasyczne algorytmy o sformalizowanym przebiegu, można obecnie uzupełnić znacznie bardziej zaawansowanymi technikami obliczeniowymi. W niniejszej pracy dokonano przeglądu literatury w zakresie zastosowania sztucznych sieci neuronowych w projektowaniu systemów dystrybucji wody. W drugiej części artykułu zamieszczono omówienie sztucznej sieci neuronowej do obliczeń strat ciśnienia w przewodach wodociągowych. W wyniku obliczeń hydraulicznych przewodów wodociągowych za pomocą programu EPANET dla różnych wartości parametrów wejściowych uzyskano zbiór 16260 przykładów uczących. Parametry wejściowe sieci neuronowej to długość przewodu, przepływ miarodajny, współczynnik chropowatości bezwzględnej oraz średnica nominalna. Uzyskano bardzo wysoką zgodność pomiędzy wynikami obliczeń strat ciśnienia z programu EPANET i perceptronu wielowarstwowego z jedną warstwą ukrytą.

Słowa kluczowe
systemy dystrybucji wody, sztuczna inteligencja, systemy ekspertowe, sztuczne sieci neuronowe, metody heurystyczne, obliczenia strat ciśnienia

Application of Multilayer Perceptron for the Calculation of Pressure Losses in Water Supply Lines

Abstract
Numerical methods have been widely used for many years in the design and operation of water supply systems. Specialised computer programmes offer more and more facilities, especially for data entry and viewing, but they still function on the basis of predetermined algorithms. At present, however, we strive to create computational programmes with a certain degree of creativity, which should make it easier for users to make decisions at various stages of the task and improve the quality of their solutions. The increasing power of computers will not solve complex problems alone. Only by introducing appropriate calculation methods can we obtain the right results. It seems that classical algorithms with a formalised course can be supplemented, nowadays, with far more advanced computational techniques. This paper presents an literature review on the use of artificial neural networks in the design and operation of water distribution systems. Presented in the second part of the paper, is an overview of the artificial neural network, developed for the calculation of pressure losses in water supply lines. The calculation of hydraulic piping with the EPANET programme for various input parameters resulted in a collection of 16,260 training examples. Input parameters of the neural network include pipe length, measurable flow, absolute roughness coefficient and the nominal diameter. Very high compatibility was obtained between the calculation results for those pressure losses obtained from the EPANET programme and those obtained from the multi-layered perceptron with one hidden layer.

Keywords 
water distribution systems, artificial intelligence, expert systems, artificial neuronal networks, heuristic methods, calculation of pressure losses

Pełny tekst / Full text
PDF (English)

Paweł Wiśniewski, Mariusz Kistowski
University of Gdansk

Streszczenie
W oparciu o analizę 48 lokalnych planów gospodarki niskoemisyjnej, przyjętych do realizacji przez losowo wybrane gminy o zróżnicowanej charakterystyce, dokonano oceny roli i znaczenia śladu węglowego jako narzędzia w planowaniu gospodarki niskoemisyjnej na poziomie lokalnym w Polsce. Ocenie poddano zastosowaną w tych dokumentach metodologię inwentaryzacji emisji gazów cieplarnianych. W oparciu o przedstawione w badanych planach wyniki inwentaryzacji gazów cieplarnianych, dokonano obliczeń śladu węglowego w poszczególnych gminach, wyrażonego w ekwiwalencie dwutlenku węgla. Przeprowadzono również analizy statystyczne i porównawcze. Stwierdzono znaczne zróżnicowanie wielkości śladu węglowego w poszczególnych gminach i sektorach, wynikające przede wszystkim z niejednolitych założeń metodologicznych. Wartości globalne wahają się od 17.3 tys. Mg CO2eq/rok do 436.4 tys. Mg CO2eq/rok (przy średniej 131.1 tys. Mg CO2eq/rok i odchyleniu standardowym 91.6 tys. Mg CO2eq/rok), natomiast per capita od 2.9 Mg CO2eq do 31.5 Mg CO2eq (przy średniej 6.6 Mg CO2eq i odchyleniu standardowym 4.5 Mg CO2eq). Z porównania wielkości śladu węglowego w analizowanych gminach z obliczeniami przeprowadzonymi dla powiatu starogardzkiego, objętego pilotażowym programem niskowęglowego rozwoju, a także szacunkowymi wielkościami dla Polski, prezentowanymi w krajowych i międzynarodowych raportach dotyczących emisji CO2, stwierdzono iż w większości przypadków są to wartości niedoszacowane, co utrudnia identyfikację głównych źródeł emisji oraz realizację skutecznej polityki niskowęglowej na poziomie lokalnym w Polsce.

Słowa kluczowe
ślad węglowy, inwentaryzacja emisji, gazy cieplarniane, ekwiwalent dwutlenku węgla, plany gospodarki niskoemisyjnej

Carbon Footprint as a Tool for Local Planning of Low Carbon Economy in Poland

Abstract
Based on the analysis of 48 local plans for a low carbon economy, adopted for implementation by randomly selected communes of various specificity, the assessment of the role and importance of carbon footprint as a tool in local planning of low carbon economy at local levels in Poland was carried out. The methodology of the inventory of greenhouse gas emissions applied in these documents was evaluated. On the basis of the results of the inventory of greenhouse gases presented in the studied plans, the estimation of carbon footprint was carried out for the individual municipalities, which was expressed in carbon dioxide equivalent. Furthermore, statistical and comparative analyzes were carried out. There were significant differences in the size of the carbon footprint in the individual municipalities and sectors, resulting mainly from the non-uniform methodological assumptions. Global values range from 17.3 thousand Mg CO2eq/year to 436.4 thousand Mg CO2eq/year (with an average of 131.1 thousand Mg CO2eq/year and a standard deviation of 91.6 thousand Mg CO2eq/year), while per capita from 2.9 Mg CO2eq to 31.5 Mg CO2eq (with an average of 6.6 Mg CO2eq and a standard deviation of 4.5 Mg CO2eq). Having compared the size of the carbon footprint in the analyzed municipalities with the calculations carried out for the Starogard county, which is under a pilot program of low carbon development, as well as estimate values for Poland, presented in national and international reports on CO2 emissions, it was found that in most cases, the values are underestimated, which makes it  difficult to identify the main sources of emissions and hence the implementation of effective low carbon policy at the local level in Poland.

Keywords 
carbon footprint, emission inventory, greenhouse gases, carbon dioxide
equivalent, low carbon economy plans

Pełny tekst / Full text
PDF (English)