2019 r.
Instytut Inżynierii Środowiska i Biotechnologii Uniwersytet Boleslaw przystąpił w ramach konsorcjum (Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu (lider projektu), Instytut Technologiczno-Przyrodniczy z siedzibą w Falentach, ART STREFA Witold Skorulski z siedzibą we Wrocławiu (partner przemysłowy)) do realizacji grantu pt.: Innowacyjna metoda poprawy jakości wody w wielofunkcyjnych zbiornikach retencyjnych (ZBIORTUR). Grant, przewidziany do realizacji w latach 2019 – 2021, finansowany jest ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (BIOSTRATEG3/343733/15/NCBR/2018).
Projekt dotyczy opracowania i przetestowania metody usuwania biogenów oraz metali ciężkich z wód powierzchniowych. Badania prowadzone będą w Zbiorniku Turawa. Prace wdrożeniowe zostaną uzupełnione oceną jakości wód i osadów dennych zbiornika oraz zasilających zbiornik wód rzeki Mała Panew. Prowadzone zostaną również badania monitoringowe i biomonitoringowe, dotyczące oceny skuteczności zastosowanej metody.
Ze strony Uniwersytet Boleslaw koordynatorem naukowym jest prof. dr hab. Andrzej Kłos, a w skład zespołu weszli pracownicy Instytutu Inżynierii Środowiska i Biotechnologii: prof. dr hab. inż. Czesława Rosik-Dulewska, dr hab. Agnieszka Dołhańczuk-Śródka, prof. UB, dr hab. Zbigniew Ziembik, prof. UB, , dr hab. Małgorzata Rajfur, prof. UB, dr Sławomir Wierzba, mgr inż. Magdalena Piechaczek-Wereszczyńska, mgr Dominik Jerz oraz doktoranci: mgr Agnieszka Cygan i mgr Paweł Świsłowski. Zespół opolski będzie realizował badania prowadzone w ramach zadań pt.: Biomonitoring aktywny zanieczyszczenia wody zbiornika metalami ciężkimi i ocena zanieczyszczenia osadu dennego oraz Wypracowanie metod ochrony i rewitalizacji zbiorników wodnych. Będzie także uczestniczył w pracach wdrożeniowych.
Założenia projektu przedstawiono na międzynarodowej konferencji: Świsłowski P., Kłos A., Rajfur M., Dołhańczuk-Śródka A., Ziembik Z., S. Wierzba, Piechaczek-Wereszczyńska M., Jerz D., Wiatkowski M.: Pollution of the large Turawa Lake. Central European Conference ECPoznan’19.
9-12. 10. 2019, Polanica Zdrój.
___________________________________________________________________________
2000 r.
W okresie od stycznia do grudnia 2020 r. prowadzono badania składu jonowego oraz rozkładu stężeń metali ciężkich (Mn, Ni, Zn, Cu, Cd i Pb) w wodach Zbiornika Turawa, a także oznaczono stężenia Mn, Ni, Zn, Cu, Cd, Pb, Hg, Nog i Pog w osadach dennych. Badania rozkładu stężeń metali ciężkich prowadzono metodą biomonitoringu aktywnego z zastosowaniem mchów Pleurozium schreberi, porostów Hypogymnia physodes oraz glonów morskich Palmaria palmata.
Na rys. 1 zaznaczono miejsca pobierania próbek oraz ekspozycji biosorbentów w wodach zbiornika. Wyszczególniono strefę litoralną (punkty 1-10), strefę toni (punkty A-L) oraz strefy dopływów: Małej Panwi (I), Libawy (II) i wód z kanału w Jedlicach (III). Na rysunku zaznaczono również lokalizację testowanych instalacji.
Rys. 1. Miejsca lokalizacji stacji oczyszczania wody oraz miejsca ekspozycji i pobierania próbek w Zbiorniku Turawa; 1-10 strefa litoralna, A-L strefa toni zbiornika, I-III dopływy
Do oznaczania składu jonowego wód wykorzystano wysokorozdzielczy chromatograf jonowy Metrohm Professional IC AnCat – MCS. Stężenia metali ciężkich w eksponowanych próbkach oraz w osadach dennych oznaczano metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej w wersji płomieniowej (FAAS) wykorzystując w tym celu aparat iCE 3000 produkcji Thermo Electron Corporation.
Wstępne wyniki badań wykazały m.in., że głównym źródłem zanieczyszczenia Zbiornika Turawa są wody Małej Panwi.
_______________________________________________________________________
2021 r.
W 2021 r. kontynUBwano badania składu jonowego, rozkładu stężeń metali ciężkich (Mn, Ni, Zn, Cu, Cd i Pb) w wodach zbiornika oraz stężeń metali ciężkich, a także azotu i fosforu ogólnego w osadach dennych.
Stosunkowo największe stężenia badanych jonów oznaczono przy wpływie Małej Panwi do zbiornika, co potwierdza wyniki badań wstępnych i wskazuje na źródło ich pochodzenia. Na rys. 2 przedstawiono przykładowy rozkład stężeń azotanów (III i V) w wodach zbiornika.
Zebrane wyniki wskazują na nierównomierny i zmienny rozkład stężeń badanych metali. Potwierdzono, że prawdopodobnym źródłem obecności Mn, Ni, Zn i Cd w wodach zbiornika jest rzeka Mała Panew, co na przykładzie Cd przedstawiono na rys. 3.
Metale ciężkie są również uwalniane do wód zbiornika z sapropelowych osadów dennych. W osadach sapropelowych nagromadzonych w zachodniej części zbiornika stwierdzono duże stężenia Zn i Cd, przekraczające wartości dopuszczalne dla osadów ściekowych. Zidentyfikowane miejsca takich osadów zaznaczono na rys. 4.
Rys. 2. Rozkład stężeń anionów azotanowych (III i V) w wodach zbiornika
Rys. 3. Rozkład przyrostów stężenia kadmu w próbkach biosorbentów eksponowanych w wodach zbiornika
Rys. 4. Wyróżnione miejsca o największych stężeniach ołowiu w osadach dennych
W 2021 r. ukazała się publikacja: Cygan A., Kłos A., Wieczorek P.: Using macroelement content to characterize surfcial water quality of artifcial reservoirs. Water Air and Soil Pollut. (2021) 232:408, https://doi.org/10.1007/s11270-021-05350-6.
Opublikowane wyniki badań dotyczyły m.in. składu jonowego wód Zbiornika Turawa oraz rozkładu stężeń jonów biogennych w wodach zbiornika, ze wskazaniem wód Małej Panwi, jako głównego źródła zanieczyszczenia.
Wyniki badań przedstawiono również na międzynarodowej konferencji:
Kłos A., Dołhańczuk-Śródka A., Ziembik Z.: Eutrofizacja zbiorników zaporowych na przykładzie Dużego Zbiornika Turawskiego (południowa Polska), Proceedings of the VII International Scientific and Technical Conference: Pure water. Fundamental, applied and industrial aspects, 25-26 listopad 2021, Київ, Україна
Z uwagi na pandemię realizację grantu przedłużono do 2022 r.
___________________________________________________________________________
2022 r.
Podczas realizacji grantu zespół opolski przeprowadził łącznie 15 sesji pomiarowych. Wykonano ok. 10 tys. oznaczeń metali ciężkich w próbkach biosorbentów, 4 tys. oznaczeń jonów w próbkach wody oraz 600 oznaczeń metali ciężkich w próbkach osadów dennych.
Wskazano, m.in. na skuteczność usuwania metali ciężkich, co na przykładzie usuwania kationów ołowiu przedstawiono na rys. 5.
Rys. 5. Ocena skuteczności usuwania metali ciężkich przez instalację oczyszczającą wody Kanału Jedlice
Wykonano również badania rozkładu oraz zmian sezonowych stężeń metali ciężkich oraz jonów biogennych w wodach zbiornika, zmierzono stężenia metali ciężkich oraz azotu i fosforu ogólnego w osadach dennych. Określono zakres prac wstępnych, umożliwiających ocenę przydatności oraz zaplanowanie parametrów pracy instalacji w odniesieniu do wód, które mają zostać poddane procesom oczyszczania. Wskazano, na potrzebę oczyszczania wód w pobliżu źródła zanieczyszczenia metalami ciężkimi, aby nie ulegały one rozproszeniu.
W czerwcu 2022 r., w Instytucie Inżynierii Środowiska i Biotechnologii zostały obronione dwie prace licencjackie wykonywane w ramach projektu pod kierunkiem prof. dr hab. Andrzeja Kłosa: Pani Agnieszki Kulesy, pt.: Aktywny biomonitoring zanieczyszczenia kadmem wód Zbiornika Turawa (PL) i Pani Wiktorii Kamyk, pt.: Zanieczyszczenie eutroficznych wód Zbiornika Turawa substancjami biogennymi
8 września 2022 r. w Instytucie Chemii UB odbyła się obrona rozprawy doktorskiej Pani Agnieszki Cygan, pt.: Wykorzystanie chromatografii jonowej i metod biomotoringowych do oceny zagrożeń i źródeł pochodzenia zanieczyszczeń w zbiornikach wodnych o różnym poziomie eutrofizacji. Promotorami pracy byli:
prof. dr hab. Andrzej Kłos oraz prof. dr hab. inż. Piotr Paweł Wieczorek
W pracy, której główne tezy dotyczyły badań prowadzonych w ramach projektu, wykazano m.in., że głównym źródłem zanieczyszczenia wód Zbiornika Turawa metalami ciężkimi oraz F–, Cl–, Br–, NO2– i NO3– jest rzeka Mała Panew oraz, że duże ilości Zn, Cd i Pb zgromadzone zostały w osadach dennych zbiornika.
27 września br., w Urzędzie Gminy w Turawie odbyło się uroczyste posiedzenie podsumowujące prace zespołu realizującego projekt naukowo-wdrożeniowy pt.: Innowacyjna metoda poprawy jakości wody w wielofunkcyjnych zbiornikach retencyjnych (ZBIORTUR).
Wśród zaproszonych gości obecni byli m.in.: wojewoda opolski – Sławomir Kłosowski, wójt gminy Turawa Dominik Pikos, przedstawiciel Urzędu Marszałkowskiego, posłanki i posłowie ziemi Wielkopolskiej, a także dyrekcja RZGW Wrocław.
Na spotkaniu przedstawiono główne wnioski dotyczące skuteczności zastosowania wdrażanych instalacji w procesie oczyszczania wód z azotanów, fosforanów oraz metali ciężkich, a także podsumowano wyniki badań zanieczyszczenia wód zbiornika oraz zlewni Małej Panwi.
Efektem prowadzonych prac jest wykonanie i przetestowanie prototypowej instalacji, która została zaprezentowana pod nazwą: ION ART technologia selektywnego oczyszczania wód powierzchniowych i zdobyła Złoty Medal MTP na Międzynarodowych Targach Ochrony Środowiska POLECO’2022 w Poznaniu.
