Politechniczne badania jakości wody Jeziora Żywieckiego

Od razu uspokajamy: z wnikliwych badań studentki – dziś już absolwentki Politechniki – wynika, że woda jeziora w Żywcu jest bezpieczna dla wszystkich amatorów sportów wodnych.

 Badania, których podjęła się Natalia Kania, nie należą do standardowego zestawu w monitoringu prowadzonym przez instytucje państwowe, więc stanowią istotne uzupełnienie istniejącej w tym temacie luki badawczej – wyjaśnia podjęcie na Politechnice takiego naukowego tematu dr inż. Joanna Kuc promotorka pracy magisterskiej  z Katedry Technologii Chemicznej i Analityki Środowiskowej Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej PK. – Wyniki prac naszej absolwentki przyczynią się do poszerzania wiedzy o przedostawaniu się farmaceutyków do wód powierzchniowych. mamy też nadzieję, że odegrają ważną rolę w edukowaniu społeczeństwa na temat ochrony środowiska – dodaje.

 

Farmaceutyki mogą się przedostawać do wód w postaci niezmienionej lub jako metabolity (związki chemiczne powstające w organizmach, w wyniku przemiany materii) wobec niedostatecznego oczyszczania ścieków. – Kolejna droga, którą farmaceutyki mogą przedostawać się do obiegu wodnego to nieprawidłowe usuwanie leków poprzez ich wyrzucanie do toalet czy śmieci, skąd mogą trafić do środowiska poprzez spływy powierzchniowe. Badanie tych zjawisk uważam za wysoce istotne z punktu widzenia ochrony środowiska – mówi dr inż. Joanna Kuc. Pestycydy z kolei trafiają do środowiska wodnego wymywane z gleb wraz z opadami.

 

Studentka PK chciała sprawdzić czy - i jeśli tak to w jakim stopniu - problem z takimi szkodliwymi dla przyrody substancjami dotyczy Jeziora Żywieckiego. Wybrała związki, które były wykrywane wcześniej w innych rzekach i jeziorach na podstawie przeglądu publikacji naukowych i przystąpiła do szukania ich w jeziorze – Po przeprowadzeniu szeregu badań laboratoryjnych dobrałam najbardziej efektywny sposób oznaczania farmaceutyków metodą ultrawysokosprawnej chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas po uprzednim wydzieleniu tych substancji metodami ekstrakcyjnymi – mówi Natalia Kania.

 

Mając opracowaną metodę oznaczania poszukiwanych związków chemicznych, Natalia przygotowała plan pobierania próbek z siedmiu miejsc pomiarowych na obszarze Jeziora Żywieckiego pod monitoring okresowy w odstępach jeden pomiar na miesiąc. Pobieranie i analizowanie próbek trwało w sumie siedem miesięcy - od maja do grudnia 2024 roku.

 

Czego oczy nie widzą, naukowiec zbada

 

W ramach prowadzonej dokładnej oceny stanu chemicznego Jeziora Żywieckiego, Natalia Kania przeprowadziła badania pod kątem obecności śladowych ilości farmaceutyków, pestycydów oraz metali, które nie są ujęte w normach monitoringu obowiązujących Generalny Inspektorat Ochrony Środowiska. – To, co zrobiła Natalia nie jest uzupełnieniem, czy powielaniem badań już prowadzonych przez organy państwowe. To zupełnie inna analiza, której nikt do tej pory na naszej uczelni się nie podejmował – mówi dr inż. Joanna Kuc.

 

Do przygotowania próbek na oznaczanie związków organicznych w Jeziorze Żywieckim Natalia Kania zastosowała ekstrakcję SPE, natomiast do analiz pierwiastkowych wykorzystała zatężanie próbek z użyciem kwasu azotowego (V). Analizy przeprowadziła z użyciem metod UHPLC-ESI-MS/MS (dla substancji organicznych) oraz ASA (dla metali). W tej ostatniej Natalia korzystała z pomocy dr inż. Piotra Radomskiego, w badaniach mikrobiologicznych studentkę wspierał dr hab. inż. Jarosław Chwastowski, prof. PK. Obaj specjaliści pracują w Katedrze Technologii Chemicznej i Analityki Środowiskowej na Wydziale Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej.

 

– Otrzymane wyniki wskazują, że wody Jeziora Żywieckiego charakteryzują się dobrą jakością pod względem chemicznym, co mnie - mieszkankę Żywiecczyzny - bardzo cieszy. W wielu przypadkach stężenia badanych związków były poniżej granicy oznaczalności – mówi Natalia.

 

Natalia Kania była członkinią Koła Naukowego Analityki Środowiska i Substancji Bioaktywnych od 2020 roku. W ramach prowadzonej tam pracy badawczej w różnych próbkach wód oznaczała antybiotyki (amoksycylinę i erytromycynę), hormony (17-α-etynyloestradiol), niesteroidowe leki przeciwzapalne (ibuprofen i diklofenak), leki przeciwdepresyjne (fluoksetynę i trazodon), pestycydy neonikotynoidowe (acetamipryd i imidachlopryd), a także metale: wapń, magnez, potas, mangan, kadm, miedź, nikiel, cynk, chrom, żelazo, glin, krzem i ołów. Pozyskane w czasie pracy w Kole Naukowym doświadczenie pozwoliło studentce zebrać wiedzę niezbędną do poszukiwania takich samych związków chemicznych w Jeziorze Żywieckim i tej tematyce poświęcic pracę magisterską.

 

– To ogromny przywilej prowadzić badania naukowe dotyczące czegoś, co naprawdę mnie porusza i dotyczy miejsca, z którym jestem silnie związana – podkreśla Natalia. – Dziękuję mojej Pani promotor dr inż. Joannie Kuc za wsparcie i możliwość realizacji tego projektu, a także prezesowi Beskidzkiego Wodnego Ochotniczego Pogotowia Ratunkowego Erykowi Gaździe i moim kolegom z zespołu za umożliwienie poboru próbek – dodaje.

 

Ku coraz dokładniejszym technologiom oczyszczania ścieków

 

Badania stanu chemicznego oraz ogólnej jakości wód powierzchniowych prowadzone są przez Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, zgodnie z zapisami Ramowej Dyrektywy Wodnej (Dyrektywa 2000/60/WE, art. 8). Obowiązki te obejmują m.in. cykliczny monitoring określonych parametrów fizykochemicznych i chemicznych w jednolitych częściach wód powierzchniowych.

 

Zgodnie z przepisami Unii Europejskiej (m.in. Dyrektywa 2008/105/WE) oraz przepisami krajowymi z 2019 r., w ramach monitoringu analizuje się obecność substancji takich jak: azotany, fosforany, siarczany, metale ciężkie (m.in. rtęć, arsen, kadm, ołów), wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), pestycydy chlorowane, polichlorowane bifenyle (PCB), rozpuszczalniki chlorowane (trichloroeten, tetrachloroeten, 1,2-dichloroetan, trihalometany), fenole, oleje mineralne, BTEX (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny), chlorobenzeny oraz związki nitrowe. Badania przeprowadza się standardowo co 3 lub 6 lat.

 

Monitoring wód powierzchniowych odgrywa kluczową rolę w ocenie poziomu zanieczyszczeń i pełni istotną funkcję kontrolną. Jest to szczególnie ważne ze względu na fakt, że rzeki często stanowią źródło wody pitnej, a jeziora wykorzystywane są w celach rekreacyjno-wypoczynkowych. Regularna kontrola jakości tych wód pozwala ograniczyć negatywne skutki obecności substancji szkodliwych - zarówno dla ekosystemów wodnych, jak i zdrowia ludzi.

 

– Obecność śladowych ilości substancji zanieczyszczających jest jednak trudna do całkowitego wyeliminowania. Część substancji aktywnych leków spożywanych przez ludzi jest wydalana z moczem i kałem, w formie niezmienionej lub jako metabolity, trafiając do ścieków komunalnych. Konieczne jest więc stałe rozwijanie zaawansowanych technologii oczyszczania ścieków oraz wzmożona edukacja społeczeństwa, m.in. w zakresie odpowiedzialnego gospodarowania lekami i ich właściwego utylizowania. Takie badania jak nasze mogą się do tego przyczynić – mówi dr inż. Joanna Kuc.

 

Wspólne dobro Żywiecczyzny i Politechniki Krakowskiej

 

– Jezioro Żywieckie budzi zachwyt mieszkańców i turystów swoim pięknem, ale bywa, że i niepokój. Pojawiające się czasem zawiesiny i plamy na wodzie dla naukowca mogą być inspiracją do badań. Sama, pod opieka moich mentorów naukowych z Politechniki Krakowskiej,  postanowiłam sprawdzić czy zbiornik nie jest zanieczyszczony - rzetelnie, naukowo i z pełnym zaangażowaniem pobierając próbki zarówno przy linii brzegowej, jak i z głębi jeziora – mówi Natalia Kania. – Wyniki moich badaniach uspokajają, ale i zobowiązują do dalszej dbałości o przyrodę. Musimy dokładać wszelkich starań, aby taki stan rzeczy się utrzymał. Zarówno tutaj, nad Jeziorem Żywieckim, jak i we wszystkich polskich akwenach – podkreśla absolwentka PK.

 

Troska Natalii o to akurat jezioro nie jest w przypadkowa. Od 2021 roku pracuje jako ratownik wodny w Bazie Ratownictwa Wodnego Beskidzkiego WOPR. Każde lato spędza nad Jeziorem Żywieckim, gdzie pełni nie tylko dyżury ratownicze, ale również działa jako wolontariuszka aktywnie wspierając wydarzenia sportowe, takie jak choćby Regaty o Puchar Rektora Politechniki Krakowskiej.

 

Politechnika jest związana z Jeziorem Żywieckim od 1977 roku. Wówczas odbyły się tu pierwsze Regaty o Puchar Rektora Politechniki Krakowskiej. Tegoroczna 47. edycja miała miejsce 5 lipca. 35 lat temu nad Jeziorem Żywieckim powstał Ośrodek Szkolenia Żeglarskiego Politechniki Krakowskiej. Wyszkolił w tym czasie setki adeptów żeglarstwa. Oddane do użytku w 2011 roku dodatkowe zaplecze, nie tylko upiększyło ośrodek, ale przede wszystkim otworzyło możliwość szkolenia i organizowania obozów żeglarsko-rekreacyjnych dla osób niepełnosprawnych oraz zielonych szkół dla dzieci i młodzieży.

 

« powrót