Ochrona wód podziemnych na terenach zanieczyszczonych przez przemysł projekt MAGIC. Jadwiga Gzyl

Transkrypt

1 Ochrona wód podziemnych na terenach zanieczyszczonych przez przemysł projekt MAGIC Jadwiga Gzyl Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice

2 Zespół wykonawców projektu MAGIC w IETU: Brol Jolanta, Bronder Joachim, Długosz Jacek, Gorgoń Justyna, Jarosz Wanda, Korcz Marek, Krajewska Józefa, Krzyżak Jacek, Kwosek Magdalena, Łukasik Krystyna, Mańko Tadeusz, Michaliszyn Beata, Odrzywołek Magdalena, Owczarska Iwona, Rzychoń Dorota, Skowronek Jan, Słowikowski Daniel, Wadelik Alicja, Wcisło Eleonora, Wilczko Gabriela, Worsztynowicz Adam, Wypych Jacek.

3 Umiejscowienie projektu MAGIC w obrębie INTERREG IIIB CADSES Priorytet 4: Ochrona środowiska, zarządzanie zasobami naturalnymi i ochrona przed zagrożeniami Zadanie 4.1: Wspieranie ochrony środowiska i zarządzania zasobami naturalnymi

4 Klasyczny monitoring a punktowe ogniska zanieczyszczeń

5 Podejście Projektu MAGIC jest szczególnie przydatne do oceny obszarów o wielu ogniskach zanieczyszczenia, które tworzą odrębne smugi zanieczyszczenia. Uwzględnia ono zjawisko nakładania się smug zanieczyszczenia o różnym pochodzeniu. Zintegrowane badanie wód podziemnych jest odpowiednie do: - identyfikacji i rankingu ognisk zanieczyszczenia, - obserwacji trendów jakości wód w zbiornikach wód podziemnych zgodnie z wymaganiami Ramowej Dyrektywy Wodnej i Dyrektywy dla Wód Podziemnych.

6 Imisyjne Pompowania Badawcze (IPT) Imisyjne Pompowania Badawcze (IPT) są to długotrwałe, próbne pompowania z systematyczną analizą stężeń substancji zanieczyszczających w pompowanej wodzie. Badanie smug odbywa się na przekrojach badawczych które mogą składać się z kilku lub kilkunastu studni umieszczonych w strefie odpływu wzdłuż linii w przybliżeniu prostopadłej do kierunku przepływu wód podziemnych

7 Etapy zintegrowanego postępowania z wodami podziemnymi i ich współzależności

8 Metoda zintegrowanego badania wód podziemnych na przykładzie czterech terenów badawczych Aby należycie zilustrować poszczególne kroki metody, a jednocześnie przedstawić rezultaty osiągnięte na wszystkich terenach badawczych, przypisano każdemu z nich zadanie rozszerzonego opisu jednego z kroków metody: teren badawczy w Olsztynie - koncentruje się głównie na modelowaniu hydrogeologicznym, teren badawczy w Ostrawie - na zastosowaniu imisyjnych pompowań badawczych, teren badawczy w Stuttgarcie - na śledzeniu wstecznym i rankingu ognisk zanieczyszczeń, teren badawczy w Trachach - na opisie koncepcji remediacji wód.

9 Olsztyn, Polska

10 Olsztyn podsumowanie rezultatów ujawniono obszary odcieków do gruntu i wód podziemnych ze starej gazowni zlokalizowanej w Zakolu Łyny, wykazano zanieczyszczenia WWA, BTEX, fenolami i cyjankami w próbach wód podziemnych, stworzono hydrogeologiczny model terenu, wskazano prawdopodobne ogniska zanieczyszczenia.

11 Olsztyn - zakres działań naprawczych usunięcie zanieczyszczonych zbiorników (5 obiektów), wymianę gruntu w miejscach, w których natrafiono na inne, słabo mobilne zanieczyszczenia w ilościach przekraczających dopuszczalne standardy, wykonanie poza terenem gazowni barierowych systemów drenażowych na drogach migracji związków organicznych do wód powierzchniowych i podziemnych.

12 Witkowice Ostrawa, Republika Czeska

13 Witkowice Ostrawa, Republika Czeska Zintegrowane badanie wód podziemnych pozwoliło na: identyfikację smugi zanieczyszczenia w wodach podziemnych, wyznaczenie stref transportu substancji zanieczyszczających do rzeki Ostrawicy, kwantyfikację ładunku substancji zanieczyszczających wprowadzanego do wód powierzchniowych.

14 Witkowice - ocena ryzyka zdrowotnego Przyjęto założenie, że wody podziemne zasilają rzekę Ostrawicę, którą planuje się wykorzystywać w celach rekreacyjnych, ocenę ryzyka zdrowotnego wykonano w odniesieniu do naftalenu.

15 Witkowice-rezultaty Weryfikacja hydrogeologicznego modelu koncepcyjnego, parametryzacja i walidacja modelu numerycznego, ryzyko zdrowotne wynikające ze spożycia wody zanieczyszczonej naftalenem oraz kontaktu dermalnego jest pomijalnie małe zarówno dla dorosłych, jak i dla dzieci.

16 Feuerbach - Stuttgart, Niemcy

17 Feuerbach - Stuttgart, Niemcy - rezultaty Przeprowadzono ocenę stanu około 900 studni (zbadano zawartość węglowodorów chlorowanych - CHC) a także sporządzono wstępny model hydrogeologiczny, pobrano i poddano analizie chemicznej ok. 200 prób wody podziemnej, przeprowadzono kilkadziesiąt krótkich (wstępnych) pompowań oraz imisyjnych pompowań badawczych, przeprowadzono test znacznikowy,

18 Feuerbach - Stuttgart, Niemcy - rezultaty Stworzono numeryczny model zbiornika wód podziemnych, dokonano identyfikacji ognisk zanieczyszczenia i delimitacji smug zanieczyszczenia, opracowano scenariusze zmian zanieczyszczenia zbiornika wód podziemnych dla roku 2015.

19 Trachy k/gliwic, Polska

20 Trachy k/gliwic, Polska Badania przeprowadzone na tym terenie stanowią przykład rozpoznawania i planowania naprawy szkód w wodach podziemnych powodowanych przez składowiska odpadów, za ogniska zanieczyszczenia wód podziemnych przyjmowano trzy składowiska: składowisko odpadów pogórniczych Smolnica ; składowisko odpadów komunalnych oraz składowisko odpadów niebezpiecznych.

21 Lokalizacja terenu badawczego w Trachach

22 Trachy Ocena zanieczyszczenia W pobranych próbkach wód oznaczono wiele parametrów fizyko-chemicznych (25) między innymi chlorki, siarczany, żelazo, mangan i porównano z wartościami dopuszczalnymi, końcową ocenę zanieczyszczenia wód podziemnych wykonano stosując analizę ryzyka zdrowotnego. Oceniono ryzyko zdrowotne, wynikające z potencjalnego narażenia osób na wybrane substancje, zawarte w wodzie podziemnej (Al, Ba, B, Cd. Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, Ni, Sr i Zn), w przypadku hipotetycznego wykorzystywania jej w gospodarstwach domowych przez długi okres czasu.

23 Wyniki analizy próbek wód ze studni Oznaczany Nazwa studni parametr Jednostka S1 S2 S3 S4 S5 ph 6,79 6,76 6,83 6,87 6,89 Przewodność [µs/cm] HCO3 [mg/l] 335,5 341,6 378,2 353,8 353,8 Al [mg/l] 1,27 1,22 1,35 1,51 1,55 B [mg/l] 0,337 0,373 0,274 0,198 0,171 Ba [mg/l] 0,038 0,018 0,029 0,032 0,038 Ca [mg/l] 279,2 273,8 309,4 362,6 373,0 Cd [mg/l] 0,0012 0,0006 0,0009 0,0015 0,0016 Cr [mg/l] <0,0011 <0,0011 <0,0011 <0,0011 <0,0011 Cu [mg/l] 0,0065 0,0098 0,0096 0,0075 0,0091 Fe [mg/l] 23,19 17,83 29,44 47,03 62,35 K [mg/l] 14,44 19,39 16,76 10,3 11,71 Mg [mg/l] 117,3 147,4 135,9 88,59 93,79 Mn [mg/l] 3,43 2,73 4,46 5,83 5,48 Na [mg/l] 260,0 240,8 243,9 393,8 382,7 Ni [mg/l] 0,0082 <0,0005 0,0045 <0,0005 <0,0005 Pb [mg/l] <0,0042 <0,0042 <0,0042 0,0059 <0,0042 Sr [mg/l] 1,06 1,25 1,20 1,14 1,25 Zn [mg/l] 0,034 0,036 0,013 0,050 0,020 NH 4 [mg/l] 1,88 1,47 1,81 2,10 2,21 NO 2 [mg/l] 0,062 0,025 0,052 0,044 0,048 NO 3 [mg/l] 0,039 0,025 0,058 0,136 0,176 Cl [mg/l] , SO 4 [mg/l] PO 4 [mg /l] 0,03 0,03 0,05 0,05 0,06 klasa I - wody o bardzo dobrej jakości klasa II - wody dobrej jakości klasa III - wody zadowalającej jakości klasa IV - wody niezadowalając ej jakości klasa V - wody złej jakości

24 Przepływy masy zanieczyszczenia w wodach podziemnych Siarczany 86 g/s kg/dobę Chlorki 21 g/s kg/dobę Żelazo 3 g/s kg/dobę Mangan 0,34 g/s - 28 kg/dobę

25 Rzeka Bierawka Erozja wodna na skarpie składowiska

26 Stan aktualny Stan chemiczny wód podziemnych jest obecnie tak zły, że przeprowadzenie remediacji byłoby nieefektywne i bardzo trudne z technicznego punktu widzenia. Z kolei poprawienie stanu chemicznego wody w Bierawce (cel długoterminowy) wymagałoby zmniejszenia wypływu zanieczyszczeń do środowiska wodnego przynajmniej o 25%

27 Koncepcja naprawy szkód Planowane działania powinny zmniejszyć także ryzyko powstania samozapłonu hałdy przez ograniczenie dostępu powietrza atmosferycznego do głębszych warstw odpadów. Poprawa stanu chemicznego zarówno wód podziemnych jak i wody w Bierawce mogłaby być osiągnięta przez odpowiednie ukształtowanie wierzchowiny i skarp oraz uszczelnienie bryły składowiska. Zabiegi te ograniczą ługowanie zanieczyszczeń w wyniku przesiąkania wód opadowych przez warstwę składowanych odpadów.

28 Schemat koncepcji rekultywacji składowiska Smolnica Istotnym elementem koncepcji jest rekultywacja biologiczna zwałowiska pozwalająca na: - dodatkowe ograniczenie emisji zanieczyszczeń do wód, - przywrócenie terenowi walorów krajobrazowych i użytkowych.

29 Scenariusz przyrodniczo- krajobrazowy Potencjalne walory obszaru do wykorzystania w scenariuszu krajobrazowo-przyrodniczym: rzeźba terenu, zbiorniki wodne, sukcesja roślinna, sąsiedztwo Parku Krajobrazowego Cysterskich Kompozycji Krajobrazowych w Rudach Wielkich

30 Scenariusz przyrodniczo- dydaktyczny Ścieżki dydaktyczne - szlak sukcesji naturalnej, stanowiska obserwacji flory i fauny

31 Scenariusz przyrodniczo- rekreacyjny Tereny mogą docelowo służyć uprawianiu turystyki kwalifikowanejtrasy rowerowe, trasy do jazy konnej, ścieżki piesze - biegi, Nord Walking

32 Trachy podsumowanie rezultatów Zidentyfikowano i określono szkody w środowisku: - wody podziemne we wszystkich studniach i w większości piezometrów zostały zakwalifikowane do klasy V (wody złej jakości). Wody klasy IV lub klasy III wystąpiły tylko na niewielkim obszarze - wykazano, że zanieczyszczona woda podziemna w Trachach może stwarzać znaczące ryzyko niekancerogenne wynikające głównie z potencjalnego narażenia na mangan i żelazo drogą pokarmową w przypadku używania jej jako wody do picia. udowodniono, że składowisko Smolnica jest głównym źródłem substancji, powodujących powstanie szkód i pozostanie nim, jeśli nie będą podjęte działania naprawcze; inne potencjalne źródła zanieczyszczenia wód podziemnych uznano za nieistotne w stosunku do składowiska Smolnica, opracowano koncepcję działań naprawczych i rewitalizacyjnych.

33 Wnioski końcowe projektu MAGIC Zintegrowane badanie wód podziemnych jest obiecująca alternatywą w stosunku do tradycyjnych metod oceny zanieczyszczenia wód podziemnych, zastosowanie tej metody na terenach badawczych projektu stanowi podstawę do jej rekomendowania do ochrony wód podziemnych na zanieczyszczonych terenach przemysłowych.

34 Możliwości wdrożenia zintegrowanych badań wód podziemnych do procedur administracyjnych Przeprowadzono analizę uwarunkowań prawnych w zakresie ochrony wód podziemnych, Rozpoznano procedury administracyjne niezbędne do wdrażania zintegrowanego podejścia do badania wód podziemnych.

35 Bariery i problemy ochrony wód podziemnych w Polsce - brak norm, które pozwalają na identyfikację ogniska zanieczyszczenia wód podziemnych, oraz brak specjalnych przepisów regulujących procedury usuwania zanieczyszczenia wód podziemnych, w Rep. Czeskiej brak limitów zanieczyszczenia dla wód podziemnych i gleb, zbyt długi okres autoryzacji nowego specjalnego Prawa o szkodach środowiskowych, W Niemczech standardowe zarządzanie ogniskami zanieczyszczenia może być nieskuteczne w przypadku gdy zanieczyszczenie wód spowodowane jest przez wiele różnych ognisk.

36 Promocja projektu Cel: Podniesienie świadomości dotyczącej jakości wód podziemnych Zapoznanie z efektami projektu Magic Adresat: społeczeństwo 4 regionów objętych projektem (8-10 tysięcy osób), uczestnicy spotkań promocyjnych i konferencji.

37 Spodziewane rezultaty promocji Zainicjowanie szerokiej dyskusji nt. zintegrowanego podejścia do badania wód podziemnych ( w kręgach naukowych i administracyjnych), Wzrost zainteresowania eliminacją największych ognisk zanieczyszczeń wód podziemnych, Wzmocnienie zdolności administracji publicznej do wdrażania środowiskowego prawa oraz standardów UE, a szczególnie zintegrowanego podejścia do badania wód podziemnych.

38 Rezultaty projektu Broszura: Ochrona wód podziemnych na terenach zanieczyszczonych przez przemysł - podsumowanie głównych rezultatów projektu Zintegrowane podejście do badania wód podziemnych Poradnik metodyczny do zintegrowanych badań wód podziemnych - streszczenie Program obliczeniowy (software) MAGIC Opis terenów badawczych Zakole rzeki Łyny Olsztyn Witkowice Ostrawa, Republika Czeska Feuerbach - Stuttgart, Niemcy Trachy k/gliwic, Polska Wdrożenie procedur administracyjnych Referaty, plakaty, ulotki, biuletyny (Newsletters)

39

40 MAGIC software

41

42 Dziękuję za uwagę