Ocena jakości wód gruntowych w kotlinie Bouanane z wykorzystaniem wskaźnika zanieczyszczenia wód gruntowych, wskaźnika zanieczyszczenia azotanami oraz wskaźników mikrobiologicznych

Dlaczego ukryta woda pod naszymi stopami ma znaczenie

W suchych regionach wiele społeczności przetrwa dzięki wodzie zgromadzonej poza zasięgiem wzroku, w skałach i piaskach pod powierzchnią ziemi. W kotlinie Bouanane na południowym wschodzie Maroka rodziny, rolnicy i zwierzęta gospodarskie w dużej mierze polegają na tych podziemnych zasobach. Badanie stojące za tym artykułem postawiło proste, lecz kluczowe pytanie: czy ta woda jest obecnie bezpieczna do picia i jak może się zmieniać wraz ze wzrostem presji klimatycznej i działalności człowieka?

Bliższe spojrzenie na dolinę pustynną

Basen Bouanane leży w półpustynnym zakątku Wysokiego Atlasu marokańskiego, gdzie zimy są chłodne, lata gorące, a opady skąpe i nieregularne. Dwie główne rzeki, zasilane przez źródła w otaczających górach, przecinają krajobraz skalistych grzbietów, oaz i rozproszonych pól. Pod tą scenerią znajduje się złożony zestaw warstw wodonośnych z wapieni, piaskowców i solnych skał ewaporatowych, takich jak gips i halit. Skały te stopniowo rozpuszczają się w miarę przepływu wody, uwalniając minerały, które wpływają na smak i jakość wód gruntowych pobieranych ze studni i źródeł.

Jak badano wodę

Aby poznać stan tego podziemnego zasobu, badacze pobrali we kwietniu 2024 r. dziewięć próbek wód gruntowych ze studni, źródeł i stref podziemnych przepływów. W terenie mierzyli podstawowe cechy, takie jak kwasowość, temperatura, przewodność elektryczna i całkowite rozpuszczone substancje. W laboratorium analizowali główne rozpuszczone składniki, takie jak wapń, magnez, chlorki, siarczany, wodorowęglany, potas i azotany. Sprawdzali także obecność zanieczyszczeń fekalnych, używając standardowych testów na różne grupy bakterii. Aby przejść poza proste „zaliczone/niezaliczone” względem wytycznych, zespół zastosował kilka wskaźników łączonych: Wskaźnik Zanieczyszczenia Wód Gruntowych (PIG), Wskaźnik Zanieczyszczenia Azotanami (NPI) oraz model ryzyka dla zdrowia ludzkiego powszechnie używany przez Agencję Ochrony Środowiska USA. Wszystkie wyniki odwzorowano w systemie informacji geograficznej (GIS), aby zobaczyć, jak jakość wody zmienia się w obrębie basenu.

Słona woda, twarda woda i co to oznacza

Wyniki chemiczne dają wyraźny obraz. Woda jest przeważnie obojętna pod względem kwasowości, mieszcząc się w międzynarodowych normach dotyczących wody pitnej. Jednak wiele próbek wykazuje bardzo wysokie stężenia rozpuszczonych minerałów. Przewodność elektryczna, całkowite rozpuszczone substancje i twardość często przekraczają zakresy wytycznych, zwłaszcza w dole cieku, co oznacza, że woda jest zarówno słona, jak i bardzo twarda. Wapń, magnez, chlorki, siarczany i wodorowęglany dominują w składzie, co wskazuje na intensywne interakcje ze skałami węglanowymi i ewaporatami na ścieżce przepływu. W przeciwieństwie do tego, stężenia azotanów są niskie we wszystkich miejscach, znacznie poniżej progu związanego z problemami zdrowotnymi, takimi jak zespół „niebieskiego dziecka”. Po zsumowaniu wszystkich informacji chemicznych w wynikach PIG, prawie połowa punktów badawczych znalazła się w klasie „bardzo wysokiego zanieczyszczenia”, jednak to „zanieczyszczenie” wynika w dużej mierze z naturalnego wzbogacenia minerałami, a nie z nawozów rolniczych czy ścieków.

Drobnoustroje, ryzyko dla zdrowia i kto jest najbardziej narażony

Analizy biologiczne przyniosły inną perspektywę. Klasyczne wskaźniki fekalne, takie jak bakterie grupy coli i Escherichia coli, były nieobecne we wszystkich próbkach, co jest dobrą wiadomością pod kątem świeżego zanieczyszczenia. Jednak Staphylococcus aureus, bakteria związana z różnymi zakażeniami, pojawiła się w około jednej na pięć lokalizacji, co sugeruje lokalne problemy sanitarne, takie jak nieszczelne szamba czy słabo zabezpieczone studnie. Wykorzystując zmierzone poziomy azotanów, zespół oszacował następnie długoterminowe ryzyko zdrowotne dla dorosłych i dzieci poprzez picie oraz kontakt ze skórą. Wszystkie wartości wskaźnika zagrożenia były znacznie poniżej poziomu budzącego niepokój, co oznacza, że azotany w obecnych wodach gruntowych stanowią niewielkie ryzyko niekancerogenne dla zdrowia, nawet dla dzieci, które piją więcej wody proporcjonalnie do masy ciała.

Siły natury, ślady działalności człowieka i perspektywy

Syntetyzując wyniki, badanie dochodzi do wniosku, że jakość wód gruntowych w basenie Bouanane jest kształtowana głównie przez naturalne interakcje skała–woda, które podnoszą zasolenie i twardość, podczas gdy wpływ człowieka na poziom azotanów pozostaje jak dotąd niewielki. Niemniej okazjonalne wykrycia szkodliwych bakterii i obecność bardzo zmineralizowanej wody w niektórych studniach pokazują, że jakość jest nierówna i może być krucha. Autorzy argumentują, że ich zestaw narzędzi — wskaźniki chemiczne, obliczenia ryzyka dla zdrowia, analizy statystyczne i mapowanie — oferuje potężny, powtarzalny sposób śledzenia tego ukrytego zasobu. Dla lokalnych społeczności przesłanie jest dwojakie: obecne wody gruntowe są generalnie bezpieczne pod względem azotanów, ale mogą być bardzo twarde i zasolone, a niektóre studnie wykazują oznaki słabości sanitarnej. Ochrona tej linii życia w ocieplającym się, wysychającym klimacie będzie wymagać lepszej gospodarki ściekami, ostrożnego gospodarowania ziemią i regularnego monitoringu, aby woda pod kotliną Bouanane pozostała wiarygodnym źródłem życia w nadchodzących latach.

Cytowanie: Nouayti, A., Mansour, A.E., Nouayti, H. et al. Evaluation of groundwater quality in the bouanane plain using the groundwater pollution index, nitrate pollution index, and microbiological indicators. Sci Rep 16, 13937 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44619-w

Słowa kluczowe: jakość wód gruntowych, Półpustynne Maroko, zanieczyszczenie azotanami, bezpieczeństwo wody pitnej, zasolenie akwiferu