SEMINARIUM Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych. Katowice, , godz. 13:00

Transkrypt

1 SEMINARIUM Instytutu Ekologii Terenów Uprzemysłowionych Katowice, , godz. 13:00

2 Identyfikacja, ocena i minimalizacja zagrożeń środowiskowych dla wód rezultaty projektu FOKS Jadwiga Gzyl - w imieniu polskiego zespołu projektu FOKS Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych

3 Partnerzy projektu PP1 (LP) Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Partner Wiodący, Grzegorz Gzyl, Leszek Trząski, Jacek Grabowski, Adam Frolik, Karol Kura, Janusz Kubica, Paweł Łabaj, Krzysztof Korczak PP2 Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice, Jadwiga Gzyl, Eleonora Wcisło, Anicenta Bubak, Grażyna Płaza, Jacek Krzyżak, Marta Wiesner, Dorota Rzychoń, Adam Worsztynowicz PP3 Urząd Miasta Jaworzno, Polska, Agnieszka Bartyzel, Marcin Tosza, Justyna Moycho PP4 Urząd Miasta Stuttgart, Niemcy PP5 Urząd Miasta Mediolan, Włochy PP6 Prowincja Treviso, Włochy PP7 - Instytut Zdrowia Publicznego, Ostrawa, Republika Czeska Termin zakończenia projektu kwiecień 2012

4 Cele projektu FOKS Cel ogólny - skupić działania naprawcze na kluczowych ogniskach zanieczyszczenia Cele szczegółowe: Wdrożenie i przetestowanie nowoczesnych metod badania wód podziemnych i powierzchniowych Oszacowanie całkowitej emisji zanieczyszczeń do wód podziemnych i powierzchniowych Rozpoznanie rejonów o najistotniejszym wpływie na wody podziemne i powierzchniowe oraz określenie ich udziału w całkowitej emisji Ocena kluczowych źródeł zagrożeń Dobór technologii powstrzymania emisji zanieczyszczenia optymalnej pod względem kosztów oraz efektów Pomoc we wdrażaniu Ramowej Dyrektywy Wodnej UE na obszarach pozostających pod wpływem działalności przemysłowej

5 Miejsca badawcze projektu

6 Narzędzia i miejsca badawcze projektu FOKS

7 Obszar badawczy w Jaworznie Obszar badawczy w Jaworznie obejmuje Zakłady Chemiczne ORGANIKA-AZOT oraz pobliskie składowisko odpadów Jest to europejski hot-spot, jeden z siedmiu obiektów szczególnie zagrażających wodom Morza Bałtyckiego, wg listy Komisji Helsińskiej

8 Obszar badawczy w Jaworznie ton odpadów niebezpiecznych (w tym HCH, DDT/DDE/DDD)

9 Obszar badawczy w Jaworznie Wśród składowanych niebezpiecznych odpadów poprzemysłowych znajduje się bardzo duża liczba trwałych zanieczyszczeń organicznych takich jak: pestycydy, ich półprodukty oraz produkty częściowego rozkładu. Mimo, że część zanieczyszczeń przechwytywana jest przez system rowów zbudowany na dnie dawnego wyrobiska piasku, wody podziemne są zanieczyszczone. Stężenia zanieczyszczeń mierzone w wodach podziemnych są często od kilkuset do kilku tysięcy razy wyższe od wartości dopuszczalnych.

10 Jaworzno schemat działania

11 Pierwszy model koncepcyjny Dwa potencjalne ogniska zanieczyszczeń: CSO warstwa kilkumetrowej miąższości czystych izomerów HCH bez izolacji od góry ani od dołu; najgłębsza część zatopiona Pole K niekontrolowane sporadyczne składowanie odpadów z produkcji pestycydów

12 Wyniki zintegrowanych pompowań badawczych Przepływ masy zanieczyszczenia i średnie stężenie dla każdej studni 2 smugi zanieczyszczenia: północna i południowa Około 95% masy zanieczyszczenia przepływa w smudze południowej

13 Wyniki zintegrowanych pompowań badawczych

14 Pierwszą smugę, o stężeniach w zakresie od 10 do 100 µg HCH/l, zaobserwowano na prawym (północnym) brzegu Potoku Wąwolnica. Drugą smugę, o znacznie wyższych wartościach, wykryto na południe od potoku, gdzie w większości studni stężenie HCH przekraczało 100 µg/l.

15 Zmodyfikowany model koncepcyjny Uwzględniono dodatkowe źródło znajdujące się na terenie zakładów chemicznych, najprawdopodobniej w ich zachodniej części. Wykryto potencjalnie istotne źródło HCH na obszarze składowania tych produktów, tuż powyżej Pola K (obszar nr 5). Ponadto, bardzo ważne źródło rozpuszczalników organicznych wykryto powyżej Pola K na terenie gdzie ciecze niewodne (NAPL) nagromadziły się w formie skupiska powyżej zwierciadła wód podziemnych.

16 Zmodyfikowany model koncepcyjny Otrzymane wyniki były zgodne z rezultatami analizy ryzyka, która wykazała m.in. znaczne zanieczyszczenie chlorobenzenami, na obszarze powyżej CSO. W ostatecznym modelu koncepcyjnym przyjęto, że obecność rozpuszczalników odpowiada za zanieczyszczenie wód podziemnych w Jaworznie. Obecność rozpuszczalników okazała się być główną siłą sprawczą powodująca rozprzestrzenianie się pestycydów w wodach podziemnych.

17 Główne smugi zanieczyszczenia HCH

18 W wyniku badań przeprowadzonych w Jaworznie zidentyfikowano następujące kluczowe źródła zanieczyszczenia: - centralne składowisko odpadów (CSO) najwyższy priorytet, - nagromadzenie cieczy niewodnych (NAPL) najwyższy priorytet, - teren dawnego magazynu HCH najwyższy priorytet, - północna część Pola K wysoki priorytet, - wewnętrzne składowisko w zachodniej części zakładówchemicznych wysoki priorytet.

19 Ocena ryzyka dla wód podziemnych i powierzchniowych Zastosowane metody oceny ryzyka 1. ocena ryzyka zanieczyszczenia wód podziemnych - obliczanie indeksu ryzyka zanieczyszczenia, 2. ocena ryzyka ekologicznego poszczególnych zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych przy pomocy programu SADA (Spatial Analysis and Decision Assistance), 3. zastosowanie biotestów do oceny sumarycznej efektu toksycznego wód powierzchniowych.

20 Cele zastosowanych ocen ryzyka zintegrowanie danych o wielkości i lokalizacji zanieczyszczeń, dostarczenie informacji o wielkości ryzyka ekologicznego dla zanieczyszczeń nienormowanych w rozporządzeniach, ocena sumarycznego efektu toksycznego, wspomaganie innych narzędzi badawczych projektu w ocenie zanieczyszczenia wód podziemnych i powierzchniowych, wstępna identyfikacja kluczowych źródeł zanieczyszczeń i substancji zanieczyszczających, ocena efektywności wdrażanych działań remediacyjnych.

21 Lokalizacja punktów pobierania próbek

22 Substancje poddane ocenie ryzyka pestycydy, chlorobenzeny, lotne węglowodory halogenowane, węglowodory C10-C40, rozpuszczalniki organiczne, metale, aniony nieorganiczne, fenole.

23 Charakterystyka zastosowanych ocen ryzyka Indeks ryzyka Program SADA Biotesty wody podziemne grupy punktów (piezometry, studnie) ocena substancji pojedynczej ocena sumaryczna wartości graniczne dla dobrego stanu chemicznego jcwp wody powierzchniowe odcieki w rowach opaskowych pojedyncze punkty poboru próbek ocena substancji pojedynczej ocena sumaryczna ekotoksykologiczne dawki szkodliwe wody powierzchniowe odcieki w rowach opaskowych pojedyncze punkty poboru próbek suma efektu toksycznego klasy toksyczności ranking indeksu ryzyka udział substancji w całkowitej wartości indeksu ryzyka ranking sumy ryzyka udział ryzyka ekologicznego dla substancji w sumie ryzyka ranking toksyczności

24 Schemat oceny ryzyka zanieczyszczenia wód podziemnych Klasyfikowanie punktów pomiarowych (piezometry, studnie) w grupy, reprezentujące potencjalne źródła zanieczyszczenia Obliczanie indeksu ryzyka zanieczyszczenia wód podziemnych dla każdej grupy punktów pomiarowych Ranking wartości indeksu ryzyka zanieczyszczenia Obliczanie udziału każdej substancji/grupy substancji zanieczyszczających w całkowitej wartości indeksu ryzyka zanieczyszczenia Priorytetyzacja substancji zanieczyszczających

25 Biotesty Microtox bakterie Vibrio fisheri Spirotox pierwotniak Spirostomum ambiguum Thamnotoxkit F skorupiak Thamnocephalus platyurus Daphtoxkit F skorupiak Daphnia magna I II III IV V brak ostrej toksyczności niska ostra toksyczność ostra toksyczność wysoka ostra toksyczność bardzo wysoka ostra toksyczność

26 Wyniki oceny ryzyka zanieczyszczenia wód podziemnych indeks ryzyka

27 Wyniki oceny ryzyka zanieczyszczenia wód podziemnych udział substancji w indeksie ryzyka GW4 Substancje nieorganiczne (0,11%) Węglowodory C10- C40 (0,01%) Fenole (0,03%) BTEX (0,36%) Pestycydy (18,51%) TCE (0,04%) Lotne węglowodory halogenowane (0,41%) Chlorobenzeny (80,53%) GW7 GW3 Węglowodory C10- C40 (0,01%) Substancje nieorganiczne (0,24%) Chlorobenzeny (79,02%) BTEX (0,19%) Fenole (0,11%) Pestycydy (20,07%) TCE (0,01%) PCE (0,01%) Lotne węglowodory halogenowane (0,34%) Lotne węglowodory halogenowane (0,11%) Chlorobenzeny (25,09%) TCE (0,02%) Substancje nieorganiczne (0,47%) BTEX (0,08%) Węglowodory C10- C40 (0,01%) Fenole (0,1%) Pestycydy (74,13%)

28 Wyniki oceny ryzyka ekologicznego wód powierzchniowych suma ryzyka ekologicznego

29 Wyniki oceny ryzyka ekologicznego wód powierzchniowych PS8 PS11 1,2-dichlorobenzen; ; 3% chlorobenzen; ; 9% p,p-ddt; ; 9% chloroform; ; 0% p,p-ddd; 1,4- dichlorobenzen; heptachlor; tetrachlorometan; Cd; As, toluen; 1,3- dichlorobenzen; ; 1% p,p-ddt; ; 13% chlorobenzen; ; 4% 1,2- dichlorobenzen; ; 5% chloroform; p,p- DDD; 1,4- dichlorobenzen; heptachlor; tetrachlorometan; Cd; As, toluen; 1,3- dichlorobenzen; ; 2% γ-hch; ; 78% γ-hch; ; 76% PS9 PS24 p,p-ddt; ; 1% chlorobenzen; ; 5% 1,2- dichlorobenzen; ; 0% chloroform; p,p- DDD; 1,4- dichlorobenzen; heptachlor; tetrachlorometan; Cd; As, toluen; dichlorometan; ; 1% p,p-ddt; 12.86; 12% heptachlor; 1.86; 2% γ-hch; ; 93% γ-hch; 95.00; 86%

30 Wyniki oceny ryzyka ekologicznego wód powierzchniowych klasy toksyczności

31 Wnioski 1. Najwyższe ryzyko zanieczyszczenia wód podziemnych pochodzi z północnej części Pola K lub z przylegającego do niej południowego fragmentu terenu ZCH. Około 80 % udział w ryzyku przypada na chlorobenzeny. 2. Część południowo-wschodnia CSO może być istotnym źródłem zanieczyszczenia wód podziemnych. Udział pestycydów w tym ryzyku wynosi powyżej 70 %.

32 Wnioski cd. 3. Największy udział w ryzyku ekologicznym dla wód powierzchniowych stanowią pestycydy. 4. Największe wielkości ryzyka ekologicznego stwierdzono w rowach północnej części Pola K oraz otaczającym CSO. Udział γ-hch w oszacowanym ryzyku wynosił około 80%. 5. Największe wielkości ryzyka ekologicznego dla potoku Wąwolnica wystąpiło przed wlotem do Przemszy. Udział γ-hch w oszacowanym ryzyku wynosił 86%.

33 Wnioski cd. 6. Wody potoku Wąwolnica przed terenem ZCH oraz przed wylotem z oczyszczalni nie wywołują ryzyka ekologicznego. 7. Zastosowane biotesty potwierdziły toksyczne właściwości wód powierzchniowych. W próbce pobranej z Wąwolnicy przed wlotem do Przemszy stwierdzono najwyższą (IV) klasę toksyczności. 8. Miejsce badawcze oddziałuje negatywnie na wody Wąwolnicy i Przemszy.

34 Koncepcja remediacji

35 Główne oczekiwania wobec remediacji Zalecenia w Planie Wdrażania Konwencji Sztokholmskiej Obowiązek spełnienia prawnych wymagań jakości wód Oczekiwania społeczności - możliwie najszybsze zapobieżenie dalszemu rozprzestrzenianiu zanieczyszczenia wód i gruntów - umożliwienie bezpiecznego dla ludzi i środowiska gospodarowania terenem - możliwie najmniejsze ryzyko środowiskowe i zdrowotne związane z procesem oczyszczania terenu - eliminacja zanieczyszczania: wstęp do likwidacji kluczowych źródeł zanieczyszczenia

36 Kryteria wstępnej selekcji technologii remediacyjnych możliwości zastosowania ich konkretnych zanieczyszczeń, w przypadku poziom zaawansowania technologii (technologia skomercjalizowana / tuż przed komercjalizacją / obiecująca), lokalizacja (in situ / on site/ ex situ), przydatność do eliminacji zanieczyszczenia, kluczowych źródeł przydatność do zastosowania w obszarach smug, przydatność do eliminacji rozproszonych, zanieczyszczeń ryzyko środowiskowe i zdrowotne, koszty inwestycji, eksploatacji i konserwacji.

37 Etapy remediacji Zapobieżenie dalszemu rozprzestrzenianiu zanieczyszczeń eliminacja uwalniania z kluczowych źródeł odcięcie szlaków migracji Likwidacja kluczowych źródeł

38 Zapobieżenie dalszemu rozprzestrzenianiu zanieczyszczeń: eliminacja uwalniania z kluczowych źródeł Opcja 1 odizolowanie in situ (bez ingerencji w bryłę odpadów) Opcja 2 budowa szczelnego sarkofagu on site (z czasowym przemieszczeniem bryły odpadów w obrębie miejsca)

39 Zapobieżenie dalszemu rozprzestrzenianiu zanieczyszczeń: odcięcie szlaków migracji Opcja 1 pompowanie wód podziemnych i oczyszczanie Opcja 2 oczyszczanie przy pomocy bariery reaktywnej

40 Drugi etap remediacji: likwidacja kluczowych źródeł Opcja 1 bezpieczne składowanie na miejscu (trwałe odizolowanie) Opcja 2 długoterminowe magazynowanie ex situ Opcja 3 likwidacja przez spalenie ex situ Opcja 4 likwidacja na miejscu metodami fizykochemicznymi innymi niż spalanie

41 Proponowane metody likwidacji głównych ognisk PRB? fito-? P&T CMD bio- fito-

42 Remediacja pilotażowa: instalacja CMD w Jaworznie

43 Remediacja pilotażowa: bariera reaktywna (PRB)

44 Remediacja pilotażowa: poletko fitoremediacyjne

45 Ocena ryzyka zdrowotnego dla proponowanych technologii Dla wybranych technologii, na różnych ich etapach stosowania (np. budowa instalacji do remediacji i faza eksploatacji) wykonano oceny ryzyka zdrowotnego HRA). Wzięto pod uwagę różne drogi narażenia takich grup jak pracownicy oraz osoby mieszkające w sąsiedztwie zanieczyszczonego terenu.

46 Ocena ryzyka zdrowotnego dla proponowanych technologii Najwyższego poziomu ryzyka należy się spodziewać dla pracowników budujących instalacje do remediacji, a zdecydowanie niższych dla ludzi, mieszkających w ich sąsiedztwie Wśród metod remediacji znacznie większego ryzyka można się spodziewać w przypadku takich metod jak: pompuj i oczyszczaj (pump and treat) oraz przykrywanie (capping) niż w przypadku bio i fito remediacji.

47 Bariera finansowo-prawna dla remediacji w Jaworznie Podmiot władający jest zobowiązany do oczyszczenia terenu i pokrycia kosztów (bez względu na to, kiedy nabył ten teren i czy był sprawcą zanieczyszczenia) Podmiot prywatny władający terenem zanieczyszczonym nie może otrzymać dotacji publicznej na jego oczyszczenie Remediacja jest niewykonalna ze względu na koszty przekraczające możliwości ZC ORGANIKA-AZOT