Holistyczne podejście do gospodarki ściekowej i ekosystemów słodkowodnych

Prawodawcy mają coraz większą świadomość, jak duże znaczenie ma jakość wód rzecznych w Unii Europejskiej. Wdrożenie ramowej dyrektywy wodnej (WFD) wymaga zintegrowanego zarządzania różnymi elementami miejskiego systemu wodnego, takimi jak naturalne akweny, systemy ścieków i zakłady oczyszczania ścieków (WWTP). Bez systemu zintegrowanego zarządzania, dochodzi do niewłaściwego zastosowania zasobów, degradacji ekosystemów słodkowodnych, a także wzrostu ogólnych kosztów oczyszczania ścieków.

W finansowanym przez UE projekcie ECOMAWAT (Ecosystem-based Management strategies for urban Wastewater systems) znaleziono rozwiązania mające poprawić zintegrowane zarządzenie miejskimi systemami ścieków i ekosystemami słodkowodnymi, które obniżą szkodliwy wpływ na środowisko, a przy tym zminimalizują koszty oczyszczania ścieków.

Zespół projektu ECOMAWAT przyjrzał się obowiązującym przepisom dotyczącym wody w UE i zaobserwował konieczność wprowadzenia aktualizacji uwzględniających zintegrowane zarządzanie. Zaktualizowane przepisy powinny propagować dostosowywanie warunków operacyjnych WWTP do poziomu zanieczyszczeń zarówno wpływających do WWTP, jak i rzecznych.

Przeprowadzono prace eksperymentalne pozwalające lepiej zrozumieć, w jaki sposób zakłady WWTP i ekosystemy słodkowodne osłabiają szkodliwe działanie tradycyjnych substancji zanieczyszczających (jak materia organiczna i składniki pokarmowe) oraz nowych (środki farmaceutyczne). Redukcja zanieczyszczenia środkami farmaceutycznymi okazała się znacznie wyższa w zakładach WWTP, z kolei skuteczność w zakresie osłabienia szkodliwości zanieczyszczeń (w okresie półtrwania) była wyższa w rzekach. Zbadano związek między ściekami a ekosystemami słodkowodnymi w sytuacji opadów, posługując się zaawansowanymi metodami monitorowania i modelowania.

W ramach projektu ECOMAWAT powstał model dynamiczny łączący WWTP z systemem rzecznym, który pozwoli zrozumieć sposób osłabiania szkodliwości substancji skażających w obu systemach. Model może posłużyć do zaprezentowania, w jaki sposób zmieniające się warunki operacyjne WWTP wpływają na osłabianie szkodliwości zanieczyszczeń. Opracowano (i opatentowano) tani czujnik, który usprawnia proces monitorowania niepożądanych wypływów nieoczyszczonych ścieków do ekosystemów słodkowodnych. Projekt ECOMAWAT przyczynił się do zastosowania oceny cyklu życia w WWTP, poprzez udostępnienie obszernych rejestrów zasobów niezbędnych do budowy i obsługi ścieków i WWTP.

Aby dokonać transferu wyników ze środowiska naukowego do opinii publicznej, projekt ECOMAWAT wziął udział w opracowaniu gry edukacyjnej (na komputery i tablety), która naświetla znaczenie zintegrowanego zarządzania miejskimi systemami ścieków.

Projekt ECOMAWAT zaowocował publikacją 20 prac naukowych, ponad 30 prezentacjami na konferencjach, trzema rozdziałami książkowymi, rejestracją wniosku patentowego oraz dwiema pracami doktorskimi. Od chwili rozpoczęcia projektu w 2011 r., liczba zacytowań z indeksu P potroiła się (z 49 do 145 zacytowań rocznie), a wskaźnik H wzrósł z 10 do 15 (Google Scholar).