Microplastics in karst ecosystems and its impact on drinking water quality

Namen doktorske disertacije je bil opredeliti mikroplastiko (MP) ter izboljšati razumevanje o onesnaženju z MP v kraških ekosistemih in njenem vplivu na kakovost pitne vode, saj je to področje raziskav še v povojih. Obenem je bil namen doktorske disertacije določiti vire onesnaženja z MP in določiti transportne poti onesnaženja v kraških ekosistemih, da bi se preprečilo ali zmanjšalo onesnaževanje okolja, saj so kraški vodonosniki v sušnih območjih pogosto edini in najpomembnejši viri pitne vode za lokalno prebivalstvo. Izbrane so bile različne lokacije vzorčenja, s čimer smo zagotovili širok pregled nad različnimi ekosistemi (zrak, voda, deževnica in sediment). Izbrana sta bila dva od najpomembnejših kraških izvirov (Malni in Rižana, ki skupaj zagotavljata pitno vodo za celotno obalo z zaledjem in za več kot 20.000 lokalnih prebivalcev v občinah Postojna in Pivka). Nadalje so bila izbrana tri vzorčna mesta v Alpah kot referenčne točke z najbolj neokrnjenim okoljem v Sloveniji (Bohinjsko jezero, Blejsko jezero in ob Domu na Komni) ter v Lescah kot referenčni točki najbolj onesnažene lokacije, ki je hkrati tudi najbližje proučevanemu kraškemu ekosistemu. V okviru doktorske naloge so bile uporabljene različne metode vzorčenja, saj smo poskušali določiti protokol, ki je najboljši za posamezno kraško okolje. Tako so bili izviri in jezera vzorčeni z vzorčevalno mrežo, sedimenti so bili vzorčeni z uporabo sedimentnega stratigrafskega vzorčevalnika Uwitec, vzorčenje zraka je bilo izvedeno z uporabo sekvenčnega vzorčevalnika prahu Giano PMx, deževnica pa je bila vzorčena z 20-litrsko steklenico in lijem iz nerjavnega jekla. Vsi vzorci so bili filtrirani s steklenimi filtri, pregledani pod stereomikroskopom za določitev potencialnih MP-delcev in analizirani z mikroskopom Lumos II FTIR-ATR za določitev plastičnih polimerov. Kasneje smo uporabo posamezne metode vzorčenja in analize kritično ocenili. Pri vzorcih, ki so bili vzeti na izviru Malni, so rezultati pokazali, da je najvišja koncentracija MP v prvem vodnem pulzu po daljšem sušnem obdobju, medtem ko za Rižano iz dobljenih rezultatov ne moremo razbrati trendov transporta MP. Pri vzorcih deževnice in zraka je bilo pričakovano, da bodo imeli vzorci iz Lesc najvišje koncentracije MP-delcev zaradi bližine glavnih prometnih povezav: avtoceste proti Salzburgu (Avstrija) in Nemčiji, glavne železniške povezave in manjšega športnega letališča. Izkazalo se je, da so bile najvišje vrednosti MP v vzorcih deževnice na Komni, medtem ko so vsi vzorci zraka imeli zelo majhne količine MP-delcev. Vzorci sedimenta so bili odvzeti samo v Bohinjskem in Blejskem jezeru in niso vsebovali večjih količin MP-delcev, kar bi lahko bil vpliv hitrega transporta MP-delcev z vodnimi tokovi, zaradi česar delci nimajo časa za posedanje. Prav tako se celotna masa vode v obeh jezerih razmeroma hitro zamenja – v Bohinjskem jezeru se celotni volumen vode zamenja trikrat na leto, medtem ko se v Blejskem jezeru volumen vode zamenja vsako leto in pol. V splošnem je bilo mogoče sklepati na dva vira onesnaženja z MP: plastični čolni in kajaki lokalnih prebivalcev in turistov na obeh jezerih ter oblačila pomembno prispevajo k onesnaženju. To smo določili na podlagi najdenih plastičnih polimerov (v obeh jezerih) in na podlagi oblike delcev (največkrat smo našli različno debela vlakna in nitke). V vzorcih smo sicer našli veliko delcev, vendar je bila le majhna količina identificirana kot vir plastike, kar je tudi ena od ugank v tej raziskavi. Pripravili smo tudi konceptualni model za boljše razumevanje transportnih poti MP v kraškem okolju. V modelu smo združili rezultate iz doktorske disertacije in raziskave Valentić (2018). Še vedno je veliko neznank, vendar lahko z gotovostjo trdimo, da so viri onesnaženja zelo pomembni. Najvišje koncentracije MP so bile najdene v vodi iz ponvic turističnih jam in v deževnici na Komni. Koncentracije so visoke tudi v vzorcih sedimenta iz turističnih delov jam in iz alpskih jezer.