Analiza udziału polskich rzek w zasilaniu Morza Bałtyckiego ksenobiotykami oraz metalami ciężkimi

Abstract

Zlewnia Morza Bałtyckiego jest czterokrotnie większa niż sam akwen i zamieszkiwana przez około 85 mln osób, co sprzyja dopływowi oraz kumulacji substancji toksycznych. Istotną rolę w transporcie zanieczyszczeń, takich jak metale ciężkie i ksenobiotyki (m.in. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne–WWA), odgrywają rzeki, w tym Wisła i Odra. Sposób zagospodarowania ich zlewni oraz obecność licznych źródeł punktowych wpływają zarówno na stan wód rzecznych, jak i środowiska morskiego. Dlatego konieczna jest identyfikacja toksycznych związków w ekosystemach, analiza ich dróg transportu i przemian w środowisku oraz ocena oddziaływania na łańcuch troficzny. W rozprawie doktorskiej zaprezentowano wyniki badań terenowych, laboratoryjnych oraz analiz, dotyczących zanieczyszczenia ekosystemów wodnych ksenobiotykami i metalami ciężkimi. Zakres pracy obejmował ocenę stopnia zanieczyszczenia Bałtyku metalami ciężkimi pochodzącymi z jego zlewni, analizę udziału polskich rzek w ich transporcie do Bałtyku oraz określenie wpływu komunalnych oczyszczalni ścieków i zakładów przemysłowych, na jakość wód Pilicy-największego lewobrzeżnego dopływu Wisły. Uzyskane wyniki pozwoliły określić udział państw nadbałtyckich w dopływie metali ciężkich do Bałtyku oraz pogrupować je według podobieństw w źródłach emisji i mechanizmach ich transportu. Badania przyczyniły się do uzupełnienia luk w wiedzy na temat roli Wisły, Odry i rzek polskiego wybrzeża w napływie metali ciężkich do Bałtyku, a także umożliwiły identyfikację oczyszczalni ścieków oraz zakładów przemysłowych, jako źródeł przyczyniających się do zanieczyszczenia wód powierzchniowych metalami ciężkimi oraz WWA. W pracy przeanalizowano obowiązujące normy jakości wód oraz skuteczność niskokosztowych, przyjaznych środowisku metod usuwania zanieczyszczeń (Nature-Based Solutions, biotechnologie ekohydrologiczne). Wyniki wskazują, że jedynie zintegrowane działania w obrębie zlewni mogą skutecznie poprawić jakość wód i ograniczyć zanieczyszczenie Morza Bałtyckiego.

The Baltic Sea catchment is four times larger than the sea itself and inhabited by 85 million people, facilitating the inflow and accumulation of toxic substances. Rivers such as Vistula and Oder play a key role in transporting heavy metals and xenobiotics (including PAHs). Catchment management and point sources affect both river water quality and the marine environment, highlighting the need to identify toxic compounds, examine their transport and transformations, and assess their impact on the trophic chain. The doctoral dissertation presents the results of field studies, laboratory experiments, and analyses on aquatic ecosystem contamination with xenobiotics and heavy metals. It assesses heavy metal pollution in the Baltic Sea from its catchment, examines the contribution of Polish rivers to their transport, and evaluates the impact of municipal wastewater treatment plants and industrial facilities on the water quality of the Pilica-the largest left-bank tributary of the Vistula. The results allowed determination of Baltic countries’ contributions to heavy metal inflow into the sea and grouping them by similarities in emission sources and transport mechanisms. The study filled knowledge gaps on the role of the Vistula, the Oder, and Polish coastal rivers in this process, and identified wastewater treatment plants and industrial facilities as key sources of heavy metals and PAHs in surface waters. The dissertation also examined current water quality standards and the effectiveness of low-cost, environmentally friendly pollution removal methods (Nature-Based Solutions, ecohydrological biotechnologies). The findings show that only integrated catchment-scale actions can improve water quality and reduce Baltic Sea pollution.