Metale ciężkie w osadach dennych zbiorników rekreacyjnych na terenach zurbanizowanych i ocena ryzyka środowiskowego

Water reservoirs play important role in human environment, especially as a part of ecological networks in urban areas. Due to such localization they are subjected to the effects of the anthropogenic activities, introducing broad range of contaminants (e.g. heavy metals) through various pathways. The main aim of this study was to estimate heavy metal (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn) contamination level in sediments of eight reservoirs in the Cracow urban area (Bagry, Nowohucki, Plaszowski, Dabski, Przylasek Rusiecki, Tyniec, Zakrzowek, and Zeslawice Reservoirs), and assess its potential environmental risk with use of various criteria (Igeo - geo-accumulation index, CF - contamination factor, PLI - pollution load index, TEC/PEC - threshold effect concentration/probable effect concentration). Furthermore, the role of reservoir catchment for sediment contamination (agricultural, industrial, and urbanized) was studied. Also, levels of metal contamination were compared with other recreational reservoirs in Poland (Jeziorsko, Barycz Dzierzno Duze, Pogoria III, Rusalka, and Sloneczne Reservoirs). The study revealed considerable variation in the chemical composition of bottom sediments, evidently depended on their localization. Results showed that the sediments of the Cracow area reservoirs and from the other urbanized catchments were moderately contaminated. Reservoirs from industrial catchments had a considerably higher content level, while water bodies localized in agricultural areas displayed low content of heavy metals. According to Igeo and CF sediments of Cracow area reservoirs were mostly Cd contaminated. However, Cd contents were relatively high in urban (Sloneczne) and industrial areas (Dzierzno Duze). The same situation was found in PEC values exceedances. In other cases, investigated heavy metals were mostly between the TEC and PEC values, which indicate moderate contamination of the sediments and moderate impact on biota. Therefore, further research and monitoring of sediments quality should be maintained in future seasons due to the use of water reservoirs throughout the year for recreational purposes.Zbiorniki wodne pełnią ważną rolę w środowisku człowieka, zwłaszcza na obszarach miejskich, gdzie nie tylko dobrze wyglądają, ale również zapewniają korzyści zdrowotne oraz pełnią funkcję zbiorników lub ostoi dla różnorodności biologicznej. Ze względu na ich usytuowanie na obszarach miejskich zbiorniki te narażone są na działania antropogeniczne z różnych działań, które wprowadzają zanieczyszczenia (np. metale ciężkie). Głównym celem badań było oszacowanie poziomu zanieczyszczenia metali ciężkich (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn) w osadach dennych ośmiu zbiorników zlokalizowanych na terenie Krakowa (Bagry, Nowohucki, Płaszowski, Dąbski, Przylasek Rusiecki, Tyniec, Zakrzówek, Zesławice) oraz oszacowanie potencjalnego zagrożenia dla środowiska przy zastosowaniu różnych kryteriów (Igeo - indeks geoakumulacyjny, CF - współczynnik zanieczyszczenia, PLI - wskaźnik ładunku zanieczyszczenia, TEC/PEC - wartość progowa/wartość prawdopodobna). Ponadto wzięto pod uwagę charakter zlewni badanych zbiorników (rolniczy, przemysłowy i zurbanizowany) w zanieczyszczeniu osadów dennych oraz porównano poziomy zanieczyszczenia metali ciężkich z innymi zbiornikami rekreacyjnymi w Polsce (Jeziorsko, Barycz, Dzierżno Duże, Pogoria III, Rusałka i Słoneczne). Badania wykazały znaczne różnice w składzie chemicznym osadów dennych, co zdecydowanie zależało od lokalizacji zbiorników. Osady denne w zbiornikach na terenie Krakowa i w zlewni zurbanizowanej były umiarkowanie zanieczyszczone. Zbiorniki ze zlewni przemysłowych miały znacznie wyższą zawartość metali ciężkich, podczas gdy zbiorniki zlokalizowane na obszarach rolnych charakteryzowały się niskimi zawartościami. Zgodnie z indeksem Igeo i CF, osady denne zbiorników wodnych w Krakowie były głównie zanieczyszczone kadmem. Stosunkowo wysokie stężenia tego metalu zaobserwowano również na obszarach miejskich (Słoneczne) oraz przemysłowych (Dzierzno Duże). Podobną sytuację stwierdzono przy przekroczeniach wartości wskaźnika PEC. Jednakże w przypadku większości zbiorników poziomy metali ciężkich w osadach dennych znajdowały się pomiędzy wartościami TEC i PEC, co sugeruje umiarkowane zanieczyszczenie. W związku z tym należy prowadzić dalsze badania oraz stale monitorować jakość osadów dennych zbiorników, zwłaszcza że są one wykorzystywane w celach rekreacyjnych przez cały rok