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Point and diffuse sources of pollution in the Pilica catchment: An ecohydrological assessment as the first step for water resources management
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| 8.13 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
We face a growing threat of not achieving the Sustainable Development Goals in 2030, including water security, which is crucial for ecosystems, human health and economic
development. Growing challenges like pollution, over-extraction, climate change and poor management practices hinder our progress. Consequently, there is a growing need for new methods and approaches to demonstrate sustainable water management in practice. This is why, the Pilica River Catchment in Central Poland was recognized as one of the UNESCO Intergovernmental Hydrological Programme Ecohydrology Demonstration Sites. This catchment faces multiple ecological challenges due to water pollution coming from both, point and diffuse sources. Following the first principle of ecohydrology, this study analyses the temporal and spatial dynamics of nutrient concentrations and loads as a first step for effective water resources management. By combining multiple statistical analysis, the study identifies the primary nutrient sources and the critical seasons for the dominance of different pollutants. Findings revealed that sub-catchments dominated by agricultural land exhibited higher nutrients, evidencing the impact of agriculture on water quality. Mainly, the impact of point sources for total phosphorus was observed during low flow seasons when the discharge share was higher and for total nitrogen during cold seasons, when the self-purification capacity of the streams was lower. These insights provide valuable contributions to the development of integrated river basin management plans, to boost the catchment’s sustainability potential, expressed by water, biodiversity, ecosystem services and resilience and implement further steps
of ecohydrology to develop systemic solutions in the catchment scale.
Enfrentamos uma ameaça crescente de não alcançarmos os Objectivos de Desenvolvimento Sustentável em 2030, incluindo a segurança da água, que é crucial para os ecossistemas, a saúde humana e o desenvolvimento econômico. Desafios crescentes como a poluição, a extração excessiva, as alterações climáticas e as más práticas de gestão impedem o nosso progresso. Consequentemente, há uma necessidade crescente de novos métodos e abordagens para demonstrar na prática a gestão sustentável da água. Por este motivo, a bacia hidrográfica do rio Pilica, na Polônia Central, foi reconhecida como um dos locais de demonstração de ecohidrologia do Programa Hidrológico Intergovernamental da UNESCO. Esta bacia hidrográfica enfrenta múltiplos desafios ecológicos devido à poluição da água proveniente de fontes pontuais e difusas. Seguindo o primeiro princípio da eco-hidrologia, este estudo analisa a dinâmica temporal e espacial das concentrações e cargas de nutrientes como um primeiro passo para uma gestão eficaz dos recursos hídricos. Através da combinação de múltiplas análises estatísticas, o estudo identifica as fontes primárias de nutrientes e as estações críticas para a dominância de diferentes poluentes. Os resultados revelaram que as sub-bacias dominadas por terrenos agrícolas apresentavam nutrientes mais elevados, evidenciando o impacto da agricultura na qualidade da água. O impacto das fontes pontuais para o fósforo total foi observado principalmente durante as estações de baixo caudal, quando a quota de descarga era mais elevada, e para o azoto total durante as estações frias, quando a capacidade de autopurificação dos cursos de água era menor. Estes conhecimentos fornecem contributos valiosos para o desenvolvimento de planos de gestão integrada de bacias hidrográficas, para impulsionar o potencial de sustentabilidade da bacia hidrográfica, expresso pela água, biodiversidade, serviços ecossistémicos e resiliência, e para implementar novas etapas da ecohidrologia para desenvolver soluções sistémicas à escala da bacia hidrográfica.
Enfrentamos uma ameaça crescente de não alcançarmos os Objectivos de Desenvolvimento Sustentável em 2030, incluindo a segurança da água, que é crucial para os ecossistemas, a saúde humana e o desenvolvimento econômico. Desafios crescentes como a poluição, a extração excessiva, as alterações climáticas e as más práticas de gestão impedem o nosso progresso. Consequentemente, há uma necessidade crescente de novos métodos e abordagens para demonstrar na prática a gestão sustentável da água. Por este motivo, a bacia hidrográfica do rio Pilica, na Polônia Central, foi reconhecida como um dos locais de demonstração de ecohidrologia do Programa Hidrológico Intergovernamental da UNESCO. Esta bacia hidrográfica enfrenta múltiplos desafios ecológicos devido à poluição da água proveniente de fontes pontuais e difusas. Seguindo o primeiro princípio da eco-hidrologia, este estudo analisa a dinâmica temporal e espacial das concentrações e cargas de nutrientes como um primeiro passo para uma gestão eficaz dos recursos hídricos. Através da combinação de múltiplas análises estatísticas, o estudo identifica as fontes primárias de nutrientes e as estações críticas para a dominância de diferentes poluentes. Os resultados revelaram que as sub-bacias dominadas por terrenos agrícolas apresentavam nutrientes mais elevados, evidenciando o impacto da agricultura na qualidade da água. O impacto das fontes pontuais para o fósforo total foi observado principalmente durante as estações de baixo caudal, quando a quota de descarga era mais elevada, e para o azoto total durante as estações frias, quando a capacidade de autopurificação dos cursos de água era menor. Estes conhecimentos fornecem contributos valiosos para o desenvolvimento de planos de gestão integrada de bacias hidrográficas, para impulsionar o potencial de sustentabilidade da bacia hidrográfica, expresso pela água, biodiversidade, serviços ecossistémicos e resiliência, e para implementar novas etapas da ecohidrologia para desenvolver soluções sistémicas à escala da bacia hidrográfica.
Description
Keywords
fonte pontual fonte difusa eutrofização bacia hidrográfica de pilica ecohidrologia nutrientes