Impact of wastewater on water and sediment pollution In the Girstupis basin
Augustin Yanou |
Šiame tyrime analizuojamas nuotekų išsiliejimo poveikis Girstupio upelio, esančio Kauno mieste, vandens ir nuosėdų kokybei. Dėmesys sutelktas į azoto junginius – amonį (NH₄⁺) ir nitratą (NO₃⁻), taip pat pagrindinius fizikocheminius parametrus: pH, bendrą ištirpusių medžiagų kiekį (TDS) ir oksidacijos-redukcijos potencialą (ORP). Be to, įvertinta lietaus įtaka antrinei taršai ir atliktas lyginamasis tyrimas su netoliese tekančiu Gričiupio upeliu. Vandens, nuosėdų ir dirvožemio mėginiai buvo imami iš kelių vietų palei Girstupio ir Gričiupio upelius po dviejų ir aštuonių savaičių nuo nuotekų išsiliejimo. Tyrimo rezultatai parodė padidėjusią amonio koncentraciją Girstupio vandenyje praėjus dviem savaitėms po incidento, tačiau ji reikšmingai sumažėjo po aštuonių savaičių, nors išliko virš ekologinių normų. Sedimentai ir dirvožemis išlaikė aukštą amonio kiekį, tuo tarpu nitratų kiekis augo, rodančiu aktyvius nitrifikacijos procesus. Lietaus įvykiai ženkliai padidino nitratų pernašą iš užteršto dirvožemio į upelio vandenį, ypač žemiau išsiliejimo vietos. Nors Gričiupio upelis nebuvo tiesiogiai paveiktas nuotekų išsiliejimo, jame nustatyta dar didesnė amonio koncentracija nei Girstupyje, kas leidžia daryti išvadą apie nuolatinę taršą iš miesto teritorijų. Abi upės, susiliedamos žemiau Kauno zoologijos sodo, dar labiau blogino vandens kokybę. Tyrimas atskleidė, kad miesto upeliai yra itin pažeidžiami tiek taškinės, tiek difuzinės taršos, todėl būtina taikyti integruotus baseinų valdymo sprendimus, siekiant užtikrinti ilgalaikę ekologinę pusiausvyrą.
This study investigates the impact of a sewage spill on the water and sediment quality of the Girstupis stream, an urban watercourse in Kaunas, Lithuania. Emphasis was placed on nitrogen compounds—specifically ammonium (NH₄⁺) and nitrate (NO₃⁻)—as well as key physicochemical parameters such as pH, total dissolved solids (TDS), and oxidation-reduction potential (ORP). The study further evaluated the role of rainfall in secondary pollution and conducted a comparative analysis with the nearby Gričiupis stream. Water, sediment, and soil samples were collected at multiple locations along Girstupis and Gričiupis during two-time intervals—two weeks and eight weeks post-spill. Results showed elevated ammonium concentrations in Girstupis shortly after the spill, with a significant decline over time but remaining above ecological thresholds. Sediment and soil samples retained high ammonium levels, while nitrate levels increased over time, indicating ongoing nitrification. Rainfall events significantly influenced the remobilization of nitrogen compounds from polluted soil to water, particularly increasing nitrate concentrations downstream. Interestingly, the Gričiupis stream exhibited higher ammonium levels than Girstupis, despite not being directly affected by the sewage spill. This suggests chronic urban pollution, which, combined with Girstupis inflow, further degraded water quality below the Kaunas Zoo. The findings highlight the combined threats of point-source and diffuse pollution in urban streams, and the need for integrated catchment management strategies to prevent long-term ecological degradation.