CEL I ZAKRES PRACY
2.4. Wyniki i ich omówienie
2.4.1. Jakość ścieków w obrazie parametrów chemicznych i wskaźników
2.4.1.2. Analiza ilościowa i jakościowa związków z grupy WWA i PCB w próbkach
W oparciu o procedurę przedstawioną w rozdziale 2.2.3.1. „Procedura oznaczania związków z grupy WWA i PCB w próbkach ścieków surowych i osadów dennych”
otrzymano ekstrakty próbek ścieków surowych i oczyszczonych, które następnie poddano analizie chromatograficznej na zawartość związków z grupy WWA i PCB.
Badania wykonano dla:
· 7 próbek z oczyszczalni „Gdańsk-Wschód” (3 próbek ścieków surowych i 4 próbek ścieków oczyszczonych);
· 4 próbek ścieków oczyszczonych z oczyszczalni „Dębogórze”;
· 10 próbkach z oczyszczalni w Jastarni (5 próbek ścieków surowych i 5 próbek ścieków oczyszczonych);
· 10 próbkach z oczyszczalni w Helu (5 próbek ścieków surowych i 5 próbek ścieków oczyszczonych).
Wyniki badań zawartości sumy związków z grupy WWA w ściekach surowych i oczyszczonych przedstawiono w Tabeli 20 oraz na Rysunku 45.
Tabela 20. Ocena zawartości ∑WWA w ściekach surowych i oczyszczonych z czterech oczyszczalni W próbkach ścieków surowych:
z oczyszczalni "Gdańsk-Wschód" "Dębogórze" w Jastarni w Helu najwyższa zawartość sumy związków z grupy WWA 771 ng/l nie oznaczano 436 ng/l 393 ng/l najniższa zawartość sumy związków z grupy WWA 370 ng/l nie oznaczano 116 ng/l 206 ng/l mediana zawartości sumy związków z grupy WWA 555 ng/l nie oznaczano 305 ng/l 280 ng/l
W próbkach ścieków oczyszczonych:
z oczyszczalni "Gdańsk-Wschód" "Dębogórze" w Jastarni w Helu najwyższa zawartość sumy związków z grupy WWA 112 ng/l 776 ng/l 116 ng/l 70 ng/l
najniższa zawartość sumy związków z grupy WWA 70 ng/l 62 ng/l 29 ng/l 36 ng/l mediana zawartości sumy związków z grupy WWA 90 ng/l 348 ng/l 71 ng/l 51 ng/l
Rys. 45. Sumaryczna zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (∑WWA) w próbkach ścieków surowych (słupki czerwone) i oczyszczonych (słupki niebieskie) pobranych z czterech oczyszczalni
0
Profil związków z grupy WWA w badanych próbkach
Wyniki oznaczeń zawartości poszczególnych WWA w ściekach surowych i oczyszczonych przedstawiono na Rysunkach 46-52 i Tabelach 21-24.
Rys. 46. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni
"Gdańsk-Wschód"
Rys. 47. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni
"Gdańsk-Wschód"
Tabela 21. Ocena zawartości poszczególnych związków WWA w ściekach surowych i oczyszczonych z oczyszczalni „Gdańsk-Wschód”
W próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni „Gdańsk-Wschód”:
profile związków z grupy WWA bardzo zbliżone
najwyższe poziomy stężeń WWA fenantren, fluoranten, piren W próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni „Gdańsk-Wschód”:
profile związków z grupy WWA bardzo zbliżone, niskie stężenia w odniesieniu do ścieków surowych najwyższe poziomy stężeń WWA naftalen, antracen – wartości zbliżone do oznaczonych w ściekach surowych
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Stężenie WWA w ściekach surowych [ng/l]
ścieki surowe Wschod sur18-19.02.14
Wschod sur23-24.02.14 Wschod sur3-4.03.14
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Stężenie WWA w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone Wschód ocz 12-13.02.14
Wschód ocz 18-19.02.14 Wschód ocz 23-24.02.14 Wschód ocz 3-4.03.14
Rys. 48. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni
"Dębogórze"
Tabela 22. Ocena zawartości poszczególnych związków WWA w ściekach oczyszczonych z oczyszczalni
"Dębogórze"
W próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni „Dębogórze”:
profile związków z grupy
WWA różnorodne
najwyższe poziomy stężeń WWA
próbki pobrane w styczniu zawierały bardzo niskie stężenia sumy WWA, próbki z okresu letniego znacznie wyższe
w próbkach letnich oznaczono wysokie stężenia fenantrenu, naftalenu, fluorantenu i pirenu
we wszystkich próbkach oznaczono benzo[g,h,i]perylen na podobnym poziomie
Rys. 49. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni w Jastarni
0 50 100 150 200 250 300
Stężenie WWA w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone Dębogórze ocz 17-18.07.13
Dębogórze ocz 5-6.08.13 Dębogórze ocz 8-9.01.14 Debogorze ocz 21-22.01.14
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Stężenie WWA w ściekach surowych [ng/l]
ścieki surowe Jastarnia sur 9.5.14
Jastarnia sur22.08.14 Jastarnia sur 28.08.14 Jastarnia sur 3.9.14 Jastarnia sur 11.09.14
Rys. 50. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni w Jastarni
Tabela 23. Ocena zawartości poszczególnych związków WWA w ściekach surowych i oczyszczonych z oczyszczalni w Jastarni
W próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni w Jastarni:
profile związków z grupy WWA zbliżone
najwyższe poziomy stężeń WWA fenantren, fluoranten, piren indeno[1,2,3-cd]piren w próbce 28.08.14 W próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni w Jastarni:
profile związków z grupy WWA zbliżone, niskie stężenia
najwyższe poziomy stężeń WWA naftalen
indeno[1,2,3-cd]piren i benzo[g,h,i]perylen w próbce 3.09.14
Rys. 51. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni w Helu
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Stężenie WWA w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone
Jastarnia ocz 09.05.14 Jastarnia ocz 22.08.14 Jastarnia ocz 28.08.14 Jastarnia ocz 3.09.14 Jastarnia ocz 11.09.14
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Stężenie WWA w ściekach surowych [ng/l]
ścieki surowe Hel sur9.05.14
Hel sur 22.08.14 Hel sur 28.08.14 Hel sur3.09.14 Hel sur 11.09.14
Rys. 52. Profile związków z grupy WWA w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni w Helu
Tabela 24. Ocena zawartości poszczególnych WWA w ściekach surowych i oczyszczonych z oczyszczalni w Helu
W próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni w Helu:
profile związków z grupy WWA bardzo zbliżone
najwyższe poziomy stężeń WWA fenantren, fluoranten, piren W próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni w Helu:
profile związków z grupy WWA bardzo zbliżone, niskie stężenia
najwyższe poziomy stężeń WWA naftalen
Wyniki badań zawartości sumy związków z grupy PCB w ściekach surowych i oczyszczonych przedstawiono w Tabeli 25 i na Rysunku 53. Przeciętnie zawartość związków PCB w ściekach surowych jest od 11- do 14-krotnie wyższa niż w ściekach oczyszczonych.
Tabela 25 Ocena zawartości ∑PCB w ściekach surowych i oczyszczonych z czterech oczyszczalni W próbkach ścieków surowych:
z oczyszczalni "Gdańsk-Wschód" "Dębogórze" w Jastarni w Helu najwyższa zawartość sumy związków z grupy PCB 43 ng/l nie oznaczano 21 ng/l 18 ng/l
najniższa zawartość sumy związków z grupy PCB 6 ng/l nie oznaczano <LOQ 5 ng/l mediana zawartości sumy związków z grupy PCB 15 ng/l nie oznaczano 5 ng/l 12 ng/l W próbkach ścieków oczyszczonych:
z oczyszczalni "Gdańsk-Wschód" "Dębogórze" w Jastarni w Helu najwyższa zawartość sumy związków z grupy PCB 3 ng/l 23 ng/l <LOQ 2 ng/l
najniższa zawartość sumy związków z grupy PCB <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ mediana zawartości sumy związków z grupy PCB <LOQ 14 ng/l <LOQ <LOQ
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Stężenie WWA w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone Hel ocz 09.05.14
Hel ocz 22.08.14 Hel ocz 28.08.14 Hel ocz 3.09.14 Hel ocz 11.09.14
Rys. 53. Sumaryczna zawartość polichlorowanych bifenyli (∑PCB) w próbkach ścieków surowych i oczyszczonych pobranych z czterech oczyszczalni
Profil związków z grupy PCB w badanych próbkach
Wyniki oznaczeń zawartości poszczególnych PCB w ściekach surowych i oczyszczonych przedstawiono na Rysunkach 54-60.
Rys. 54. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni
"Gdańsk-Wschód"
Rys. 55. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni
"Gdańsk-Wschód"
W próbkach ścieków pobranych z oczyszczalni „Gdańsk-Wschód” zidentyfikowano:
o PCB 101 we wszystkich próbkach ścieków surowych;
o PCB 118 w dwóch próbkach ścieków surowych;
o śladowe ilości PCB 101 i PCB 118 w ściekach oczyszczonych.
0 5 10 15 20 25 30
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach surowych [ng/l]
ścieki surowe
Wschod sur18-19.02.14 Wschod sur23-24.02.14 Wschod sur3-4.03.14
0 5 10 15 20 25 30
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach oczyszczonych[ng/l]
ścieki oczyszczone
Wschód ocz 12-13.02.14 Wschód ocz 18-19.02.14 Wschód ocz 23-24.02.14 Wschód ocz 3-4.03.14
Rys. 56. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni
"Dębogórze"
W próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni „Dębogórze”
zidentyfikowano:
o PCB 101 i PCB 118 we wszystkich próbkach;
o PCB 52 w próbce Dębogórze ocz 05-06.08.13.
Rys. 57. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni w Jastarni
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone Dębogórze ocz 17-18.07.13
Dębogórze ocz 05-06.08.13 Dębogórze ocz 8-9.01.14 Debogorze ocz 21-22.01.2014
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach surowych [ng/l]
ścieki surowe Jastarnia sur 9.5.14
Jastarnia sur22.08.14 Jastarnia sur 28.08.14 Jastarnia sur 3.9.14 Jastarnia sur 11.09.14
Rys. 58. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni w Jastarni
W próbkach ścieków pobranych z oczyszczalni w Jastarni zidentyfikowano:
o PCB 101 we wszystkich próbkach ścieków surowych;
o PCB 118 w czterech próbkach ścieków surowych;
o PCB 52 w jednej próbce ścieków surowych
o śladowe ilości PCB 101 i PCB 118 w ściekach oczyszczonych.
Rys. 59. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków surowych pobranych z oczyszczalni w Helu 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone
Jastarnia ocz 09.05.14 Jastarnia ocz 22.08.14 Jastarnia ocz 28.08.14 Jastarnia ocz 03.09.14 Jastarnia ocz 11.09.14
0 2 4 6 8 10 12 14
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach surowych [ng/l]
ścieki surowe
Hel sur9.05.14 Hel sur 22.08.14 Hel sur 28.08.14 Hel sur03.09.14 Hel sur 11.09.14
Rys. 60. Profile związków z grupy PCB w próbkach ścieków oczyszczonych pobranych z oczyszczalni w Helu
W próbkach ścieków pobranych z oczyszczalni w Helu zidentyfikowano:
o PCB 101 i PCB 118 we wszystkich próbkach ścieków surowych;
o śladowe ilości PCB 101 i PCB 118 w ściekach oczyszczonych.
W Tabelach 26-28 przedstawiono % redukcji związków z grupy WWA i PCB w procesie oczyszczania ścieków. Pośród trzech porównywanych oczyszczalni, w badanym okresie stopień usuwania związków z grupy WWA najniższy był w oczyszczalni w Jastarni;
do środowiska odprowadzano 20,4% wartości oznaczonej na wejściu do oczyszczalni.
Z pozostałych oczyszczalni odprowadzano do odbiornika od 13,6% do 16,5% wartości oznaczonej w ściekach surowych. W badanym okresie związki z grupy PCB były usuwane skuteczniej. Do środowiska odprowadzano 7,3% do 9,9% wartości oznaczonych na wejściu do oczyszczalni.
Tabela 26. Redukcja zawartości sumy związków z grupy WWA i PCB w procesie oczyszczania ścieków Wydajność usuwania [%]
Parametr ΣWWA ΣPCB
o. „Gdańsk-Wschód” 86,4 92,7
o. w Jastarni 79,6 91,7
o. w Helu 83,5 91,1
0 2 4 6 8 10 12 14
PCB 28 PCB 52 PCB 101 PCB118 PCB153 PCB 138 PCB180
stężenie PCB w ściekach oczyszczonych [ng/l]
ścieki oczyszczone
Hel ocz 09.05.14 Hel ocz 22.08.14 Hel ocz 28.08.14 Hel ocz 03.09.14 Hel ocz 11.09.14
Tabela 27. Redukcja zawartości poszczególnych związków z grupy WWA w procesie oczyszczania ścieków Wydajność usuwania [%]
WWA o. "Gdańsk-Wschód" o. w Jastarni o. w Helu
Naftalen 57 -13 29
Acenaftylen -55 -568 -145
Acenaften 72 86 87
Fluoren 90 94 96
Fenantren 94 93 97
Antracen 50 69 84
Fluoranten 94 92 94
Piren 94 92 87
Benzo[a]antracen 95 88 90
Chryzen 91 90 86
Benzo[b]fluoranten 86 84 36
Benzo[k]fluoranten 91 89 74
Benzo[a]piren 93 91 77
Indeno[1,2,3-cd]piren 49 83 81
Dibenzo[a,h]antracen 93 60 53
Benzo[g,h,i]perylen 89 55 69
Tabela 28. Redukcja zawartości poszczególnych związków z grupy PCB w procesie oczyszczania ścieków Wydajność usuwania [%]
PCB o. "Gdańsk-Wschód" o. w Jastarni o. w Helu
PCB 28 – – –
PCB 52 – 99,9 –
PCB 101 95 91 91
PCB118 88 89 87
PCB153 – – –
PCB 138 – – –
PCB180 – – –
2.4.1.3. Ocena jakości ekotoksykologicznej ścieków na kolejnych etapach oczyszczania