Wydobycie węgla brunatnego i rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim

Transkrypt

1 Wydobycie węgla brunatnego i rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim

2 Autorstwo poszczególnych części monografii: Anna Bazan-Krzywoszańska, Uniwersytet Zielonogórski 4.5 Michał Drab, Uniwersytet Zielonogórski 4.2, Janusz Fiszer, Politechnika Wrocławska 3.8 Agnieszka Gontaszewska, Uniwersytet Zielonogórski 2.2, , , 3.5.5, 3.6 Andrzej Greinert, Uniwersytet Zielonogórski 2.1, 2.3, 4.1.1, 4.1.3, 4.5, 5.3 Barbara Jachimko, Uniwersytet Zielonogórski 4.3, 5.2 Andrzej Jędrczak, Uniwersytet Zielonogórski 4.3, 5.2 Andrzej Kraiński, Uniwersytet Zielonogórski 2.2, 3.6 Wojciech Krzaklewski, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Marek Maciantowicz, RDLP w Zielonej Górze 3.5.4, 5.1, 5.3 Wojciech Naworyta, AGH w Krakowie 1, 3.4, 3.7 Marcin Pietrzykowski, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Marta Skiba, Uniwersytet Zielonogórski 4.6 Łukasz Uzarowicz, SGGW w Warszawie 4.4

3 Wydobycie węgla brunatnego i rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Zielona Góra 2015

4 REDAKTOR MONOGRAFII: Andrzej Greinert ZESPÓŁ AUTORSKI: Anna Bazan-Krzywoszańska, Michał Drab, Janusz Fiszer, Agnieszka Gontaszewska, Andrzej Greinert, Barbara Jachimko, Andrzej Jędrczak, Andrzej Kraiński, Wojciech Krzaklewski, Marek Maciantowicz, Wojciech Naworyta, Marcin Pietrzykowski, Marta Skiba, Łukasz Uzarowicz RECENZENCI: dr hab. inż. Justyna Chudecka Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny dr hab. inż. Urszula Kołodziejczyk, prof. UZ Uniwersytet Zielonogórski ISBN Copyright by IIŚ WBAiIŚ UZ, Zielona Góra, 2015 Copyright by Authors, 2015 Instytut Inżynierii Środowiska Uniwersytetu Zielonogórskiego; ul. prof. Z. Szafrana 15, Zielona Góra tel./faks ;

5 SPIS TREŚCI TYTUŁEM WSTĘPU WĘGIEL BRUNATNY W POLSCE Zasoby węgla brunatnego w Polsce Eksploatacja węgla brunatnego w Polsce Produkcja energii z węgla brunatnego Zalety węgla brunatnego w porównaniu do innych źródeł energii Perspektywy energetyki opartej na węglu brunatnym w Polsce Literatura PODSTAWOWE INFORMACJE O REGIONIE LUBUSKIM Lokalizacja i podział administracyjny regionu lubuskiego Geologia regionu lubuskiego Podłoże podkenozoiczne Osady kenozoiku Procesy glacitektoniczne Surowce mineralne regionu lubuskiego Zarys zagospodarowania przestrzennego regionu lubuskiego Literatura WĘGIEL BRUNATNY W REGIONIE LUBUSKIM Procesy formowania się złóż węgla brunatnego Charakterystyka złóż węgla brunatnego w Polsce Charakterystyka złóż węgla brunatnego w regionie lubuskim Charakterystyka jakościowa węgla brunatnego z regionu lubuskiego Parametry jakościowe charakteryzujące węgle brunatne Zmienność parametrów jakościowych w złożach Znaczenie rozpoznania złoża dla jego oceny jakościowej Parametry jakościowe złóż lubuskich na tle złóż krajowych Wnioski... 92

6 3.5. Eksploatacja węgla brunatnego w regionie lubuskim Region zielonogórski Region żarski Region Wzgórz Dalkowskich Region Łuku Mużakowa Rejon północny (Świebodzin Międzyrzecz Sulęcin Cybinka) Szkody pogórnicze na Ziemi Lubuskiej Perspektywy wydobycia i zagospodarowania węgla brunatnego w regionie lubuskim Waloryzacja złóż pod kątem ich zagospodarowania Dotychczasowe koncepcje zagospodarowania złóż rejonu lubuskiego Koncepcje zagospodarowania złoża Gubin Charakterystyka projektu Gubin Uwarunkowania społeczne projektowanej eksploatacji złoża Gubin Zabudowa i infrastruktura drogowa terenów złożowych w rejonie Gubina Uwarunkowania środowiskowe eksploatacji złoża Gubin Kopaliny towarzyszące w nadkładzie złoża Gubin jako potencjalna baza zasobowa surowców skalnych Prognoza korzyści wynikających z proponowanej eksploatacji złoża Gubin dla gmin i mieszkańców Gospodarka wodna i ochrona wód na terenach eksploatacyjnych Model matematyczny prognoz hydrogeologicznych dla złoża Gubin Wskazania w zakresie sposobów minimalizowania oddziaływania odwodnienia Koncepcja systemu odwodnienia wgłębnego Koncepcja odwodnienia powierzchniowego odkrywki Zabezpieczenie odkrywki przed dopływami wód z powierzchni terenu Wypełnianie wodą zbiornika poeksploatacyjnego Gubin

7 Literatura REKULTYWACJA TERENÓW POKOPALNIANYCH W REGIONIE LUBUSKIM Rekultywacja leśna terenów pokopalnianych Rekultywacja leśna terenów KWB Przyjaźń Narodów w rejonie Nowych Czapli Charakterystyka obiektu Działania rekultywacyjne wobec terenów pokopalnianych w rejonie Łęknicy Wczesne efekty rekultywacji Efekty następcze rekultywacji po 30 latach Rekultywacja jako działanie glebotwórcze Problemy z zagospodarowaniem terenów pokopalnianych Rekultywacja leśna terenów odkrywki D Kopalni Przyjaźń Narodów Wprowadzenie Ocena warunków siedliskowych na powierzchni doświadczalnej Kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy Opis wykonanych zabiegów doświadczalnych Zmiany wybranych właściwości inicjalnych gleb Wnioski Rekultywacja leśna terenów KWB Sieniawa Wprowadzenie Charakterystyka obszaru Rekultywacja terenów pokopalnianych Rekultywacja rolnicza terenów pokopalnianych Rekultywacja rolnicza terenów w okolicach Nowogrodu Bobrzańskiego Charakterystyka powierzchni badawczej Działania rekultywacyjne Wyniki działań rekultywacyjnych gleby Wyniki działań rekultywacyjnych plony roślin Wnioski Rekultywacja wodna terenów pokopalnianych

8 4.4. Problem obecności pirytu w gruntach pokopalnianych Wstęp Minerały siarczkowe w złożach węgla Wietrzenie siarczków na powierzchni ziemi Skutki wietrzenia siarczków Zapobieganie negatywnym skutkom wietrzenia siarczków w gruntach pokopalnianych Stan prawny działań rekultywacyjnych w Polsce Literatura HISTORYCZNE I WSPÓŁCZESNE ZAGOSPODAROWANIE TERENÓW ZWIĄZANYCH Z WYDOBYCIEM WĘGLA BRUNATNEGO W REGIONIE LUBUSKIM Lasy na terenach pokopalnianych Lasy okolic Łęknicy, Tuplic i Trzebiela Lasy okolic Sieniawy Pojezierze antropogeniczne Wprowadzenie Zbiorniki pokopalniane Charakterystyka morfometryczna wybranych zbiorników Skład chemiczny wód zbiorników Zbiorniki meromiktyczne Rzeka Chwaliszówka Wody podziemne Przyczyny zakwaszenia wód Grunty bezpośredniego otoczenia zbiorników wodnych Geopark europejski i światowy Łuk Mużakowa Wstęp Geopark Łuk Mużakowa Charakterystyka Łuku Mużakowa Walory turystyczne geoparku Łuk Mużakowa Ścieżka geoturystyczna Dawna Kopalnia Babina Literatura SPIS FOTOGRAFII, RYSUNKÓW I TABEL Fotografie Rysunki Tabele

9 TYTUŁEM WSTĘPU W polskiej energetyce węgiel brunatny od lat jest paliwem strategicznym, służy bowiem do produkcji około 30 % energii elektrycznej rocznie. Ponadto produkcja energii elektrycznej w Polsce w oparciu o węgiel brunatny jest tańsza od wytwarzanej z wykorzystaniem węgla kamiennego i jest najtańsza ze wszystkich stosowanych technologii. Poziom wydobycia węgla brunatnego w Polsce (około mln Mg rocznie) będzie utrzymywać się jeszcze przez kilkanaście lat. Za około lat, wobec wyczerpywania się obecnie eksploatowanych złóż węgla brunatnego, może nastąpić poważny deficyt tego strategicznego póki co surowca. Nie ma dziś także w Polsce ekonomicznych i technologicznych przesłanek, aby z dnia na dzień wprowadzić na szeroką skalę alternatywne do obecnych źródła do produkcji energii elektrycznej. Znaczenie węgla brunatnego w polskiej energetyce dostrzegają kolejne rządy, stąd też obowiązujące i przyszłe strategie w tym sektorze zakładają uruchomienie nowych złóż jego wydobycia. Najkorzystniejsze z gospodarczego punktu widzenia są zlokalizowane w kompleksach: Gubin-Brody i Legnica-Ścinawa. Nagli jednak czas, bowiem prace przygotowawcze i budowa nowego kompleksu węglowo-energetycznego trwają lat. Pokłady węgla brunatnego w województwie lubuskim są zlokalizowane nie tylko w regionie Gubin-Brody, ale także w innych miejscach m.in. w okolicach Żar, Świebodzina, Międzyrzecza, Sulęcina i Cybinki. Od kilku lat trwają prace przygotowawcze do budowy kompleksu górniczo-energetycznego Gubin-Brody. Fizycznie inwestycję tą warunkuje uzyskanie koncesji na wydobycie węgla oraz polityka klimatyczna Unii Europejskiej. Każdy proces inwestycyjny wymaga przejścia przez cztery podstawowe etapy: przygotowania koncepcji i dokumentacji, budowy kompleksu energetycznego, jego eksploatacji dającej dodatni efekt gospodarczy oraz szeroko rozumianej rekultywacji pogórniczej. Każdy z tych etapów jest zadaniem samym w sobie, ale wszystkie razem są ze sobą powiązane i tworzą zintegrowaną całość. Budowa kompleksu węglowo-energetycznego w regionie Gubin-Brody znacznie przekracza wymiar lokalny i ma strategiczne znaczenie nie tylko dla województwa lubuskiego, ale i dla Polski, a nawet ma aspekt europejski. Jego wybudowanie i eksploatacja mogą zmienić charakter polskiej części pogranicza z Niemcami, podnieść jakość życia w regionie i zwiększyć jego konkurencyjność. Kompleks węglowo-energetyczny w regionie Gubin-Brody może stać się jednym z filarów rozwojowych województwa lubuskiego. Drugi filar to szansa związana z budową kopalni rudy miedzi w obszarze Bytomie Odrzańskiego i Kotli oraz w okolicach Zielonej Góry, Nowej Soli i Sulechowa. Realizacja inwestycji z obszaru przemysłu wydobywczego i energetycznego z jednej strony jest poważnym wyzwaniem przede wszystkim dla inwestora, ale

10 także dla władz województwa i państwa polskiego, z drugiej zaś unikalną szansą na zmianę charakteru regionu. Panu Profesorowi Andrzejowi Greinertowi oraz wszystkim Autorom niniejszej monografii gratuluję podjęcia tak aktualnego i strategicznie ważnego tematu, jakim jest wydobycie węgla brunatnego i rekultywacja terenów powydobywczych w regionie lubuskim. Mam nadzieję, że wieloaspektowość niniejszej pracy przyczyni się do lepszego zrozumienia znaczenia wydobycia węgla brunatnego w naszym województwie, wygasi lęki związane z przejściową degradacją środowiska i będzie stanowiła zasadnicze źródło wiedzy w toczących się dyskusjach, odnośnie konsekwencji uruchomienia kompleksu węglowo-energetycznego Gubin-Brody. dr inż. Stanisław Iwan Senator RP

11 1. WĘGIEL BRUNATNY W POLSCE 1.1. Zasoby węgla brunatnego w Polsce Polska jest krajem zasobnym w węgiel brunatny. Surowiec ten występuje głównie w utworach paleogenu i neogenu, a także jury i kredy, przy czym znaczenie gospodarcze obecnie mają jedynie węgle występujące w utworach kenozoicznych (Ciuk i Piwocki 1990). Polskie pokłady węgla brunatnego są zlokalizowane w zachodniej i centralnej części kraju, na tzw. niżu środkowym. Kontury obszaru występowania udokumentowanych złóż węgla brunatnego w Polsce wyznaczają: od połu-dnia linia łącząca miasta: Bogatynia, Kluczbork i Radom, od wschodu Wisła na odcinku od Puław do Bydgoszczy, od północy Noteć (od Bydgoszczy do ujścia Noteci do Warty), a następnie Warta (na odcinku ujściowym do Odry) i Odra (przy ujściu Nysy Łużyckiej). Formacje węglonośne mają swoją kontynuację również po stronie Niemiec, gdzie pod powierzchnią ziemi zalega około 13 mld Mg węgla brunatnego. Aktualnie jest on eksploatowany w kilku kopalniach, m.in.: Jänschwalde, Cottbus-Nord, Welzow-Süd i Nochten (Kołodziejczyk 2010). Wydobycie węgla brunatnego wynosi w tym regionie ok. 60 mln Mg rocznie, a w najbliższej przyszłości Niemcy planują tutaj otwarcie kolejnych pięciu obszarów wydobywczych węgla brunatnego. Wśród miejsc występowania węgla brunatnego w Polsce wyodrębniono osiem rejonów węglonośnych (rys. 1.1): zachodni (A), północno-zachodni (B), legnicki (C), poznański (D), konińsko-adamowski (E), łódzki (F), bełchatowski (G) oraz radomski (H). Zajmują one łącznie ok. 22% powierzchni kraju (Georaport 2013). We wschodniej części Polski udokumentowano ponadto występowanie złóż węgla brunatnego w okolicy Radomia, w złożu Głowaczów oraz w niewielkich złożach satelickich. Ponieważ osady trzeciorzędowe zostały w Polsce dobrze rozpoznane, raczej nie należy spodziewać się, aby w przyszłości odkryto w nich inne złoża węgla brunatnego. Ewentualny przyrost zasobów tego surowca może się wiązać z dokładniejszym rozpoznaniem i udokumentowaniem złóż już obecnie rozpoznanych. Geologiczne zasoby bilansowe polskich złóż węgla brunatnego szacuje się aktualnie na 22,6 mld Mg (Bilans 2013). Odnotowany w latach duży przyrost zasobów w stosunku do poprzednich lat (na poziomie 66,5%) nie wynika z odkrycia nowych złóż, lecz z formalnego uwzględnienia nowych zasobów geologicznych, stwierdzonych w 17 obszarach prognostycznych (Georaport 2013). Spośród wszystkich udokumentowanych bilansowych zasobów węgla brunatnego w Polsce, około 7% (1,59 mld Mg) stanowią zasoby udokumentowane w złożach zagospodarowanych, tzn. w obecnie funkcjonujących kopalniach, ok. 18% (4,04 mld Mg) zasoby złóż rozpoznane szczegółowo, a pozostałe 11

12 Rozdział 1 75% (16,9 mld Mg) zasoby rozpoznane wstępnie (Bilans 2013). W ilościowej ocenie zasobów złóż węgla brunatnego należy zawsze brać pod uwagę stopień ich rozpoznania. Dokładność udokumentowania poszczególnych złóż kopalin dobrze wyraża dopuszczalny, prognozowany błąd oszacowania wielkości zasobów, który w przypadku większości nieeksploat-owanych polskich złóż węgla brunatnego wynosi od 30 do 40%. W obszarach prognostycznych, dotyczących około 75% zasobów polskich złóż, trudno jest nawet ocenić wielkość błędu oszacowania zasobów. Stąd, zaleca się ostrożność w interpretacji ilościowej poszczególnych złóż węgla brunatnego i powściągliwość w formułowaniu prognoz gospodarczych, opartych o te szacunki. Warto jednak podkreślić, że zasoby węgla brunatnego zalegające w polskich złożach umożliwiają przynajmniej teoretycznie eksploatację i produkcję energii na dotychczasowym poziomie, przez co najmniej 200 lat. Jest to bowiem jedyny surowiec krajowy, na bazie którego można oprzeć bezpieczeństwo energetyczne kraju. Rys Rozmieszczenie udokumentowanych złóż węgla brunatnego na tle polskich rejonów węglonośnych (Kasiński 2009) 12

13 Węgiel brunatny w Polsce Ze względu na stosowaną, w zdecydowanej większości kopalni polskich i zagranicznych, odkrywkową technikę wydobywania węgla brunatnego rzeczywista ilość dostępnej do wydobycia kopaliny zależy nie tylko od właściwości samego złoża, ale w znacznej mierze również od sposobu zagospodarowania powierzchni terenu nad złożem, a także od wrażliwości środowiska w otoczeniu przyszłej kopalni. Dobrym przykładem ilustrującym ten problem jest zespół złóż tzw. Rowu Poznańskiego, w którym udokumentowane łączne zasoby szacuje się na poziomie 3,69 mld Mg, co stanowi ok. 16% wszystkich udokumentowanych zasobów polskich złóż węgla brunatnego. Ze względu na wysokie walory środowiska oraz wysoką jakość bonitacyjną gruntów nad złożami eksploatacja węgla ze złóż Rowu Poznańskiego wydaje się mało uzasadniona. Szerszy opis na temat dostępności złóż i możliwości ich zagospodarowania został zawarty w kolejnych podrozdziałach niniejszej monografii. Pod względem właściwości i przydatności do wykorzystania polskie węgle brunatne w udokumentowanych złożach to przede wszystkim węgle energetyczne, ok. 2,39 mld Mg (11%) to węgle brykietowe, ok. 1,42 (6%) węgle wytlewne, a ok. 0,8 mln Mg to węgle sklasyfikowane jako bitumiczne. Mimo zróżnicowania jakościowego obecnie wszystkie rodzaje węgla brunatnego w Polsce wykorzystuje się jako węgle energetyczne w procesie produkcji energii elektrycznej w elektrowniach systemowych i na znacznie mniejszą skalę również w lokalnych ciepłowniach (Bilans 2013) Eksploatacja węgla brunatnego w Polsce Spośród dziewięćdziesięciu udokumentowanych złóż węgla brunatnego w Polsce aktualnie kopalinę wydobywa się z dziewięciu (tab. 1.1). Eksploatacja węgla brunatnego ma miejsce w trzech rejonach złożowych bełchatowskim, konińsko-adamowskim i zachodnim. Wydobycie roczne i zużycie węgla zależy przede wszystkim od elektrowni, które generują zapotrzebowanie na ten surowiec. W ostatniej dekadzie zużycie było stabilne i wahało się wokół 60 mln Mg. Po uruchomieniu nowoczesnego bloku w elektrowni Bełchatów o mocy 858 MW wydobycie, a tym samym zużycie tego surowca wzrosło o ponad 13% do poziomu ponad 65 mln Mg. Największym producentem węgla brunatnego w Polsce jest Polska Grupa Energetyczna S.A., która w dwóch kopalniach, KWB Bełchatów i KWB Turów, operujących na trzech złożach Bełchatów i Szczerców oraz Turów, wydobywa łącznie ponad 51 mln Mg węgla brunatnego rocznie. Stanowi to ponad 78% krajowej produkcji tego surowca. Drugim pod względem wielkości producentem energii na bazie węgla brunatnego z własnych kopalni jest spółka PAK S.A., która w dwóch kopalniach, KWB Konin i KWB Adamów, w pięciu odkrywkach wydobywa łącznie ok. 14,3 mln Mg węgla (Pietraszewski 2014). Zarówno 13

14 Rozdział 1 PGE S.A. jak i PAK S.A. wykorzystują węgiel do produkcji energii elektrycznej na miejscu we własnych blokach energetycznych. Niewielka ilość węgla po przesortowaniu podlega sprzedaży detalicznej jako paliwo do małych ciepłowni. Wyjątkiem na rynku produkcji węgla brunatnego jest kopalnia KWB Sieniawa w rejonie lubuskim. Wśród polskich kopalni jest to kopalnia najstarsza i jednocześnie najmniejsza, w której roczne wydobycie sięga obecnie ok. 200 tys. Mg. Nowa koncesja jaką kopalnia uzyskała w 2013 r. umożliwi w przyszłości zwiększenie wydobycia nawet do 0,5 mln Mg rocznie (Galiniak i in. 2011, Bik 2014). Po przesortowaniu węgiel sprzedawany jest odbiorcom detalicznym w stanie surowym bądź w postaci brykietów jako paliwo do lokalnych ciepłowni. W tabeli 1.1 zestawiono syntetyczne informacje dotyczące aktualnie funkcjonujących kopalni węgla brunatnego w Polsce. Dane o wydobyciu pochodzą z 2013 r. Tab Zestawienie polskich kopalni węgla brunatnego, stan na 2013r. (Pietraszewski 2014) Firma Kopalnia Złoże/Odkrywka Wydobycie roczne (mln Mg) KWB Bełchatów PGE S.A. Pole Bełchatów Pole Szczerców 42,0 KWB Turów Turów 9,2 Jóźwin IIB KWB Konin PAK S.A. Drzewce Tomisławice 10,1 KWB Adamów Adamów Koźmin 4,2 KWB Sieniawa Sieniawa Sieniawa 0,2 Łącznie 65,6 Idea eksploatacji odkrywkowej węgla brunatnego sprowadza się w praktyce do efektywnego zdejmowania nadkładu znad złoża. Utwory nadkładowe zwałuje się początkowo na zwałowisku zewnętrznym, co ma najczęściej miejsce w trakcie udostępniania nowych złóż, albo na zwałowisku wewnętrznym w wyeksploatowanej części wyrobiska na późniejszym etapie eksploatacji, pod warunkiem, że w wyrobisku w wyniku wybrania części pokładu węgla powstanie wystarczająco duża przestrzeń do lokowania mas nadkładowych. Po zdjęciu nadkładu i odkryciu pokładu wybiera się węgiel. Po zakończeniu eksploatacji w terenie pogórniczym pozostaje zwałowisko zewnętrzne, zasypane wyrobisko oraz wyrobisko końcowe, które najczęściej wypełnia się wodą. Po sukcesywnej rekultywacji tereny odzyskują wartość 14

15 Węgiel brunatny w Polsce użytkową w formie lasów, pól lub jezior. Problematyka rekultywacji zostanie przedstawiona szczegółowo w kolejnych rozdziałach monografii. Na fotografii 1.1 zilustrowano ideę przewodnią eksploatacji odkrywkowej węgla brunatnego. Na zdjęciu, po prawej stronie, uwidoczniony jest proces zdejmowania nadkładu na trzech osobnych poziomach nadkładowych, od lewej postępuje zwałowisko w wyeksploatowanej części wyrobiska. W odkrytej części wyrobiska widoczne są dwa pokłady węgla urabiane koparkami. Fronty nadkładowe i zwałowe w miarę eksploatacji postępują w prawo. Fot Wyrobisko odkrywkowe kopalni Garzweiler w Niemczech; fot. Naworyta 2010 Ze względu na głębokość zalegania oraz miąższość pokładów węgla brunatnego ilość zdejmowanego nadkładu w kopalniach znacznie przewyższa ilość wydobywanego węgla. Stosunek objętości nadkładu do masy urobionego węgla określa się mianem wskaźnika nadkładu N/W (m 3 /Mg). W polskich kopalniach wskaźnik ten w roku 2013 wahał się między 2,8 w KWB Bełchatów a 7,4 w KWB Konin, średnio wynosił ok. 4,1 (Pietraszewski 2014). Stąd wynika, że do wydobycia węgla w ilości 65 mln Mg w ciągu roku trzeba zdjąć i przemieścić około 270 mln m 3 utworów nadkładowych. Aby to zrealizować wykorzystuje się wysoko wydajne koparki wielonaczyniowe i zwałowarki taśmowe w połączeniu z transportem taśmowym w tzw. układzie KTZ (Koparka Taśmociąg Zwałowarka). Eksploatacja w układzie KTZ odbywa się w systemie ciągłym. Wyjątek stanowi kopalnia Sieniawa, w której ze względu na wielkość wydobycia oraz specyfikę zalegania złoża do urabiania nadkładu 15

16 Rozdział 1 i węgla stosowane są koparki jednonaczyniowe w układzie z transportem samochodowym. System eksploatacji z wykorzystaniem wydajnych koparek wielonaczyniowych i zwałowarek taśmowych w połączeniu z transportem taśmowym sprawia, że proces zdejmowania nadkładu oraz eksploatacji samego węgla w ilości kilkudziesięciu milionów ton jest nie tylko możliwy, ale przede wszystkim rentowny. Teoretyczna wydajność pracy koparek wielonaczyniowych w zależności od typu i wielkości sięga od 2500 m 3 /h do 14 tys. m 3 /h, przy masie własnej odpowiednio od 1000 Mg do 8600 Mg. Największe koparki wielonaczyniowe, jakie pracują w nadreńskim zagłębiu węgla brunatnego w Niemczech osiągają niemal 100 m wysokości i 200 m długości przy masie własnej 13,5 tys. Mg. Wydajność zwałowarek w zależności od typu kształtuje się między 2800 m 3 /h a 18 tys. m 3 /h przy masie własnej od 1150 Mg do 3850 Mg. Maszyny podstawowe układu KTZ napędzane energią elektryczną, należą do największych samojezdnych maszyn lądowych świata. Na fotografiach przedstawiono przykłady maszyn koparkę wielonaczyniową kołową w trakcie urabiania nadkładu, koparkę wielonaczyniową łańcuchową w trakcie urabiania pokładu węgla brunatnego oraz zwałowarkę taśmową w trakcie zwałowania nadkładu w wyrobisku. Fotografia 1.5 przedstawia układ połączenia przenośników taśmowych transportujących nadkład z koparek z przenośnikami dostarczającymi masy nadkładowe do zwałowarek. W systemie tym stosuje się dyszedysze zraszające nadkład w celu ograniczenia emisji pyłów oraz silosy dozujące wapień w celu neutralizacji utworów kwaśnych występujących w trzeciorzędowych utworach nadkładowych. Ze względu na głębokość zalegania złóż węgla brunatnego i tym samym głębokość wyrobisk odkrywkowych przed rozpoczęciem udostępniania złoża, konieczne jest odwodnienie górotworu. Aktualnie w kopalniach węgla brunatnego powszechnie stosuje się odwodnienie realizowane przy pomocy systemu barier studni wielkośrednicowych. Obniżenie wód w poziomach wodonośnych skutkuje tworzeniem się w górotworze leja depresji, którego zasięg jest różny w zależności od rodzaju górotworu oraz głębokości poziomów wodonośnych. Jednym z ważnych wskaźników technicznoekonomicz-nych, który obok wskaźnika N/W charakteryzuje proces eksploatacji jest ilość wody jaką należy odpompować z górotworu w odniesieniu do masy wydobytego węgla. Wskaźnik ten w polskich kopalniach przyjmuje zróżnicowane wartości. W roku 2013 kształtował się na poziomie od 2,7 m 3 /Mg w KWB Turów do 31,8 m 3 /Mg w KWB Adamów, średnio dla branży wyniósł 7,9 m 3 /Mg wody na każdą wydobytą tonę węgla (Pietraszewski 2014). W kopalniach węgla brunatnego, w otoczeniu których środowisko jest szczególnie wrażliwe na wpływ leja depresji, stosuje się środki techniczne w celu ograniczenia negatywnego wpływu odwadniania złoża. Są to głębokie bariery iłowe zbudowane w górotworze wokół wyrobiska, 16

17 Węgiel brunatny w Polsce systemy rozprowadzania wód z odwadniania, albo też kombinacja obydwu sposobów. Bariery iłowe są rutynowo stosowane w kopalniach łużyckich w Niemczech, dzięki temu nawet bardzo duże i głębokie kopalnie mogą funkcjonować w bezpośrednim sąsiedztwie cennych przyrodniczo i wrażliwych na zmiany poziomu lustra wody terenów podmokłych, nie narażając ich na negatywny wpływ (Naworyta 2011). Fot Koparka wielonaczyniowa kołowa w trakcie urabiania nadkładu w wyrobisku KWB Bełchatów w Polu Szczerców; fot. Naworyta 2012 Na świecie oprócz techniki odkrywkowej sporadycznie stosowane są również inne metody np. wydobycie w kopalniach podziemnych albo podziemne, termiczne zgazowanie węgla, jednak w skali całej branży są to przypadki jednostkowe i wymagają szczególnych warunków geologicznych. Eksploatacja podziemna możliwa jest w kopalniach, w których węgiel zalega znacznie głębiej niż w warunkach polskich, nadkład zbudowany jest z utworów umożliwiających przejściowe utrzymanie stropu po wybraniu złoża, a wartość opałowa samego węgla jest znacznie wyższa od polskich węgli i uzasadnia podjęcie kosztownych metod eksploatacji podziemnej. Polskie złoża węgla brunatnego nie spełniają również warunków do zastosowania metody podziemnego zgazowania tej kopaliny, przede wszystkim ze względu na małą głębokość jej zalegania i spore zawodnienie (Kasiński 2010, Nieć 2012). 17

18 Rozdział 1 Fot Koparka wielonaczyniowa łańcuchowa w trakcie urabiania pokładu węgla brunatnego w kopalni Visonta na Węgrzech; fot. Sikora 2012 Fot Zwałowarka taśmowa w trakcie zwałowania nadkładu na zwałowisku wewnętrznym odkrywki Szczerców; fot. Naworyta

19 Węgiel brunatny w Polsce Fot System połączenia przenośników taśmowych w jednej z kopalni nadreńskich węgla brunatnego w Niemczech; fot. Naworyta 2010 W mediach często przedstawiane są fałszywe informacje na temat tej metody. Panuje przekonanie, że podziemne zgazowanie węgla brunatnego, jako metoda alternatywna w stosunku do wydobycia odkrywkowego, jest metodą bezinwazyjną. Niestety nie jest to prawda. Każde wybranie masy pod ziemią, co ma miejsce również w procesie podziemnego zgazowania, powoduje powstanie pustki, która wypełnia się utworami leżącymi nad wybranym złożem. Sterowanie tym procesem w warunkach polskich, gdzie nad złożami przeważają utwory niezwięzłe tj. iły, gliny, piaski, nie jest możliwe. Eksploatacja metodą podziemnego zgazowania powodowałaby powstawanie na powierzchni głębokich zapadlisk, uniemożliwiających jakiekolwiek wykorzystanie terenów po zakończeniu eksploatacji. Ta metoda obecnie stosowana jest zaledwie w kilku miejscach na świecie, a instalacje do zgazowania nie wyszły poza fazę pilotażową i półprzemysłową. Dużą jej wadą jest niski stopień wykorzystania złoża, nie przekraczający 40%. W porównaniu do metody podziemnego zgazowania, która w świadomości społecznej uchodzi za bezinwazyjną, eksploatacja odkrywkowa z całym bagażem wpływów na środowisko przekształceniem krajobrazu, przekształceniem górotworu nad złożem, wpływem na środowisko wodne jest metodą najbardziej efektywną, najbardziej opłacalną i paradoksalnie również wywierającą najmniejszy negatywny wpływ na środowisko. Co ważne jest również metodą najbezpieczniejszą. Współczynnik wykorzystania zasobów w przypadku eksploatacji odkrywkowej jest wysoki i kształtuje się na 19

20 Rozdział 1 poziomie 70-75%. Po przejściu frontów eksploatacyjnych i zwałowych na zwałowiskach prowadzi się sukcesywną rekultywację, dzięki czemu tereny pokopalniane cechują się niejednokrotnie wyższą wartością użytkową niż sprzed czasu udostępnienia złoża Produkcja energii z węgla brunatnego Węgiel brunatny jest specyficzną kopaliną. Ze względu na dużą wilgotność, sięgającą ponad 50% w warunkach złożowych, nie nadaje się do transportu na większe odległości. Ta właściwość determinuje sposób jego wykorzystania. Ponadto węgiel brunatny w odróżnieniu od węgla kamiennego cechuje się względnie niską wartością opałową. W polskich kopalniach w zależności od złóż wartość ta waha się od 7,8 MJ/kg do 10,5 MJ/kg. Ze względu na nieprzydatność do transportu węgiel brunatny w ok. 99% spalany jest w elektrowniach wybudowanych w bezpośrednim sąsiedztwie eksploatowanego złoża. W układzie kopalnia elektrownia złoże w uproszczeniu można traktować jako magazyn surowca, a kopalnię jako zakład nawęglania elektrowni. Bloki energetyczne projektuje się tak, aby były dostosowane do właściwości węgla, ale również do jego ilości w złożu. Moc, a zatem zapotrzebowanie na węgiel projektowanych bloków elektrowni, musi być dostosowana do zdolności wydobywczej kopalni oraz łącznej ilości węgla w złożu, z uwzględnieniem czasu eksploatacji elektrowni wystarczającego dla jej pełnej amortyzacji. Z reguły czas ten powinien znacznie przekraczać okres 30 lat. Wzajemna zależność kopalni i elektrowni sprawia, że zakłady te najlepiej funkcjonują w ramach jednego podmiotu gospodarczego. Po zakończeniu procesu prywatyzacyjnego w kopalniach i elektrowniach okręgu konińsko-adamowskiego, jaki dokonał się 2012 r. taka sytuacja ma miejsce również w Polsce. Nie jest to jednak reguła i w Europie zdarzają się odstępstwa od tej zasady. W tabeli 1.2 zestawiono polskie elektrownie systemowe wytwarzające energię elektryczną na bazie węgla brunatnego. Łączna moc zainstalowana w polskich elektrowniach na węgiel brunatny wynosi ponad 9,5 GW, co stanowi ok. 25% zainstalowanej mocy wszystkich krajowych źródeł energii. W praktyce jednak, w roku 2012 elektrownie na węgiel brunatny dostarczyły ponad 33% krajowej energii (CIRE 2014). W większości są to bloki stare, jednak od lat 90. były poddawane sukcesywnej modernizacji w celu dostosowania do kryteriów środowiskowych oraz poprawy sprawności. W połowie stycznia 2015 r. po modernizacji przekazano do użytku siódmy z kolei blok w elektrowni Bełchatów, dzięki czemu łączna moc tej elektrowni wzrosła do 5400 MW. Z tym potencjałem jest to największa w Europie elektrownia konwencjonalna. Spośród zestawionych w tabeli 1.2 elektrowni nie modernizowano elektrowni Adamów oraz naj- 20

21 Węgiel brunatny w Polsce starszej elektrowni na węgiel brunatny elektrowni Konin, która obecnie wraz z blokiem przystosowanym do spalania biomasy pełni generalnie funkcję elektrociepłowni dla miasta Konin. Nowe bloki energetyczne jakie oddano do użytku już w XXI wieku to Pątnów II (464 MW) oraz Bełchatów I (858 MW). Są to nowoczesne jednostki o wysokiej sprawności, nie odstające od najlepszych europejskich elektrowni na węgiel brunatny. W grudniu 2014r. rozpoczęto budowę nowego bloku energetycznego o mocy ok. 450 MW w elektrowni Turów, który po planowanym uruchomieniu w 2019r. zastąpi dwa stare bloki w tej elektrowni. Tab Zestawienie polskich elektrowni na węgiel brunatny (opracowanie własne na podstawie informacji publikowanych, stan na styczeń 2015 r.) Spółka Elektrownia Moc (MW) Kopalnia Rok uruchomienia Bełchatów 4542 KWB Bełchatów 1980 zmodernizowana PGE S.A. Bełchatów I 858 KWB Bełchatów 2010 Turów 1700 KWB Turów 1962 modernizowana Pątnów I 1200 KWB Konin 1967 modernizowana PAK S.A. Pątnów II 464 KWB Konin 2008 Konin 198 KWB Konin Lata 50. XX w Adamów 600 KWB Adamów 1966 Razem: 9562 Warto zwrócić uwagę na korzystne położenie źródeł wytwarzania prądu na bazie węgla brunatnego. Największe siłownie elektrownia Bełchatów i elektrownie zespołu PAK położone są w centralnej Polsce, a elektrownia Turów zapewnia dostawę prądu w zachodniej części kraju. Na rysunku 1.2 pokazano rozmieszczenie elektrowni systemowych w Polsce. Widoczne jest duże ich nagromadzenie w południowej części kraju, wynikające z dostępu do surowca jakim jest węgiel kamienny. Na tym tle elektrownie na węgiel brunatny związane z lokalizacją złóż uzupełniają lukę w centralnej i zachodniej części kraju. Mając na uwadze, że przesył energii elektrycznej powoduje znaczne jej straty, równomierne położenie źródeł wytwarzania energii w kraju ma niebagatelne znaczenie. Elektrownie odbierają od kopalni ilość węgla odpowiednią do mocy zainstalowanej i zapotrzebowania rynku na energię. Zapotrzebowanie na węgiel w tych elektrowniach jest relatywnie stabilne i właściwie wolne od zmian sezonowych. To sprawia, że kopalnie węgla brunatnego eksploatują węgiel niezależnie od sezonu, co odróżnia je od większości kopalni surowców skal- 21

22 Rozdział 1 nych, w których wydobycie w znaczny sposób zależy od zmiennego w ciągu roku zapotrzebowania rynku na surowce budowlane. 22 Rys Rozmieszczenie elektrowni systemowych w Polsce (CIRE 2014) Nowoczesne elektrownie na węgiel brunatny cechują się wysoką sprawnością, sięgającą nawet 44%. Są wyposażone w systemy ochrony atmosfery elektrofiltry do usuwania cząstek stałych ze strugi spalin, instalacje odsiarczania spalin, instalacje do redukcji emisji tlenków azotu. W większości polskich elektrowni stosuje się zamknięty system chłodzenia z wykorzystaniem chłodni kominowych. Charakterystyczny dla nowoczesnych elektrowni na węgiel brunatny jest brak kominów. Nie są one potrzebne, gdyż oczyszczona struga spalin, zawierająca przede wszystkim parę wodną i dwutlenek węgla, wyrzucana jest za pośrednictwem chłodni kominowych. Ograniczenie emisji tego ostatniego wciąż pozostaje problemem nierozwiązanym, chociaż dzięki podniesieniu sprawności procesu wytwarzania energii z węgla brunatnego od 30 do 44%, ilość CO 2 emitowana do atmosfery przypadająca na jednostkę wytwarzanej energii znacznie spadła. Chociażby z tego powodu budowa nowoczesnych i wysokosprawnych elektrowni na węgiel brunatny, które mogłyby zastąpić stare bloki o niskiej sprawności jest wkładem w ochronę środowiska przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeń-

23 Węgiel brunatny w Polsce stwa energetycznego. Przykładem kompensacji starych źródeł wytwarzania energii jest budowa nowego bloku 450 MW w elektrowni Turów. Pewnym zagrożeniem dla płynności produkcji energii w elektrowniach konwencjonalnych, w tym na węgiel brunatny, jest zwiększający się udział źródeł energii odnawialnej (OZE), szczególnie energetyki wiatrowej. W Polsce udział OZE wynosi obecnie ponad 11%, a do roku 2020 ma osiągnąć poziom 15% (CIRE 2014). W krajach, w których udział OZE w produkcji energii jest znaczący, podaż energii na rynku charakteryzują spore fluktuacje wywołane zmiennymi warunkami klimatycznymi, od których OZE bezpośrednio zależą. Ze względu na priorytet w odbiorze energii odnawialnej elektrownie konwencjonalne zmuszone są dostosowywać produkcję prądu do okresowych, ale jednocześnie mało przewidywalnych wahań podaży wywołanych przez OZE. Ta sytuacja zmusza elektrownie konwencjonalne do sporej elastyczności. Jest to duże wyzwanie dla energetyków, szczególnie że w wśród najnowocześniejszych elektrowni na węgiel brunatny przeważają bloki duże o mocy do 1000 MW. Jednocześnie, ze względu na nieprzewidywalność podaży energii z OZE dla utrzymania bezpieczeństwa energetycznego kraju nie sposób zrezygnować ze źródeł konwencjonalnych, szczególnie tych, których paliwo, jak węgiel brunatny, jest dostępne w dużej ilości na miejscu. W niektórych zagranicznych ośrodkach wydobywczych oprócz energii z węgla brunatnego wytwarza się również produkty, które mają zastosowanie w innych niż energetyka branżach. Należą do nich pyły węglowe, brykiety, a nawet wosk z węgla brunatnego. Ok. 10% wydobytego węgla brunatnego w Niemczech przetwarza się na pył i brykiety. Węgiel brunatny w postaci pyłu, wysuszony, zmielony i pozbawiony balastu w postaci wody, cechuje się wysoką wartością opałową i dzięki swym cechom nadaje się do przewożenia w zamkniętych cysternach nawet na duże odległości. Wykorzystywany jest w przemyśle cementowym i wapienniczym, również do produkcji asfaltu. Do wytwarzania tego produktu potrzebne są duże ilości taniego ciepła, dlatego produkcję pyłu węglowego prowadzi się tam, gdzie występuje tzw. ciepło odpadowe czyli przy starych elektrowniach, gdyż w nowoczesnych elektrowniach straty ciepła ogranicza się do minimum. Wytwarzanie pyłu węglowego w specjalnie do tego wybudowanym zakładzie raczej nie znajdzie uzasadnienia ekonomicznego Zalety węgla brunatnego w porównaniu do innych źródeł energii Mimo dużej wilgotności, relatywnie niskiej wartości opałowej, wysokich nakładów związanych z budową kopalni, węgiel brunatny wciąż jest surowcem, z którego wytwarza się najtańszą energię nie tylko w porównaniu do węgla kamiennego i gazu, ale przede wszystkim do źródeł odnawialnych, 23

24 Rozdział 1 w których produkcja energii bez subwencji i dopłat państwowych byłaby całkowicie nieopłacalna. Zaletą tej kopaliny jest jej duże nagromadzenie w jednym miejscu, przez co złoże może być traktowane jako pewne zaplecze surowcowe paliwa o relatywnie stałych parametrach jakościowych na wiele dekad stabilnego funkcjonowania elektrowni. Pewność dostawy paliwa w warunkach ryzyka rynkowego jest istotną zaletą. Węgiel brunatny mimo niższej wartości opałowej ma przewagę nad węglem kamiennym, która wynika z uwarunkowań geologicznych. Dostępne pokłady węgla kamiennego zalegają coraz głębiej i są coraz cieńsze. Te miąższe i położone płytko zostały już wyeksploatowane. Tymczasem udokumentowane złoża węgla brunatnego zalegają relatywnie płytko, od 70 do 100 m, rzadko poniżej 100 m p.p.t. Sposób wydobycia z zasady jest prosty i od wielu lat niewiele się w tej dziedzinie zmieniło, jednak technika i stosowane technologie są coraz lepsze. Z tego powodu eksploatacja złóż przy niepogarszających się warunkach geologicznych jest procesem coraz bardziej wydajnym. Pozostając przy porównaniu z węglem kamiennym jego złoża zwłaszcza w starych zagłębiach europejskich zalegają pod terenami gęsto zabudowanymi. Tak jest w przypadku Górnego Śląska, byłego Zagłębia Wałbrzyskiego, Zagłębia Ruhry, czy byłego zagłębia Lille we Francji. Gęsta zabudowa nad dawnymi okręgami wydobycia węgla kamiennego w Europie to skutek uprzemysłowienia terenów górniczych, spowodowany właśnie występowaniem węgla. Obecnie eksploatacja w takich warunkach jak na Górnym Śląsku wywołuje powstawanie szkód górniczych, a wysokie odszkodowania sprawiają, że wydobycie w pogarszających się sukcesywnie warunkach geologicznych staje się coraz mniej rentowne. Tymczasem złoża węgla brunatnego przeznaczone do eksploatacji zalegają najczęściej pod terenami zabudowy wiejskiej, rzadko pod miastami. Kopalnię projektuje się w taki sposób, aby już na początku zminimalizować wpływ eksploatacji na zabudowę powierzchni. Oczywiście ze względu na technikę odkrywkową gospodarstwa i domy istniejące nad złożem wraz z nieruchomością gruntową ulegają wykupieniu i sukcesywnej likwidacji. Przy małej gęstości zabudowy i dużej ilości wydobytej kopaliny ze złoża eksploatacja taka jest ekonomicznie uzasadniona. Warto przy tym dodać, że branża węgla brunatnego nigdy nie była dotowana przez państwo, wręcz przeciwnie, generuje znaczące strumienie środków do budżetów gmin, województw i Skarbu Państwa. Właściwości węgla brunatnego wykluczające jego transport bez uprzedniej przeróbki sprawiają, że węgiel brunatny, w odróżnieniu od węgla kamiennego, nie jest surowcem rynkowym, nie podlega prawom popytu i podaży. W układzie kopalnia-elektrownia zwłaszcza, gdy te zakłady funkcjonują w obrębie jednego podmiotu gospodarczego węgiel jest półproduktem. Produktem finalnym jest energia i to ona w ograniczonym zakresie podlega prawom rynku. Tym samym kopalnie eksploatujące węgiel brunatny nie są 24

25 Węgiel brunatny w Polsce narażone na wahania cen albo spadek popytu wywołany importem tańszego surowca. Dzięki tym właściwościom branża węgla brunatnego jest odporna na niebezpieczeństwa nadpodaży tańszego surowca na rynku, co oprócz innych przyczyn w branży węgla kamiennego było powodem znacznego spadku rentowności śląskich spółek węglowych w 2014 r Perspektywy energetyki opartej na węglu brunatnym w Polsce Zasoby przemysłowe w obecnie eksploatowanych złożach, czyli w złożach, dla których spółki górnicze posiadają ważne koncesje, umożliwiają kontynuację eksploatacji na dotychczasowym poziomie jeszcze przez lat. Przedłużenie żywotności istniejących przedsiębiorstw górniczo-energetycznych wymaga udostępniania kolejnych złóż. Bez tego historia eksploatacji węgla brunatnego w Polsce zakończy się w połowie XXI wieku. W dwóch strategicznych dokumentach krajowych Polityce Energetycznej do roku 2030 (Polityka 2009) oraz w Koncepcji Zagospodarowania Przestrzennego Kraju (KZPK 2011) uwzględniono zagospodarowanie satelickich złóż węgla brunatnego w otoczeniu istniejących już ośrodków wydobywczych oraz zagospodarowania nowych złóż. Są to złoże Złoczew w rejonie bełchatowskim, zespół złóż legnickich oraz złoże Gubin w rejonie zachodnim. Aktualnie spółki górnicze prowadzą starania w celu udostępnienia nowych złóż węgla brunatnego. W rejonie konińskim prowadzone są postępowania w celu uzyskania koncesji na wydobycie kopaliny ze złoża Ościsłowo, co zapewniłoby ciągłość dostaw surowca dla elektrowni Pątnów I i II. Prowadzone są również prace geologiczne na złożach Poniec-Krobia oraz Grochowy-Siąszyce w celu udokumentowania potencjalnej przyszłej bazy zasobowej. Spółka PGE S.A. prowadzi prace dokumentacyjne i projektowe, których celem jest uzyskanie koncesji na wydobywanie węgla ze złóż Złoczew w rejonie bełchatowskim oraz złoża Gubin w rejonie zachodnim. To ostatnie będzie przedmiotem szerszego opisu w dalszych rozdziałach niniejszej monografii. Po wybudowaniu nowego bloku o mocy ok. 450 MW w elektrowni Turów możliwe będzie pełne wykorzystanie udostępnionych zasobów złoża Turów w tej kopalni, która prowadzi eksploatację nieprzerwanie od ponad 65 lat. Realizacja wyżej wymienionych zamierzeń mimo zapisów w krajowych dokumentach strategicznych nie jest wcale przesądzona. Istnieje wiele zagrożeń dla kontynuacji działalności energetyki opartej na węglu brunatnym. Wśród nich podstawowe to: postępująca zabudowa terenów nad złożami, brak formalnej ochrony złóż stanowiących przyszłą bazę surowca, konfliktowość eksploatacji z innymi formami użytkowania terenów nad złożami, szczególnie z formami przestrzennej ochrony przyrody, 25

26 Rozdział 1 26 powszechny brak akceptacji społecznej dla projektów górniczych, polityka dekarbonizacji Unii Europejskiej, w szczególności odnosząca się do kształtowania kosztów emisji CO 2 do atmosfery. Niektóre z wyżej wymienionych zagrożeń będą szerzej omówione w rozdziale dotyczącym możliwości zagospodarowania złoża węgla brunatnego Gubin. W kontekście wymienionych problemów i źródeł konfliktów kontynuacja eksploatacji węgla brunatnego w Polsce, jak i w całej Unii Europejskiej oraz produkcja energii elektrycznej w oparciu o ten surowiec mimo wielu zalet, doskonale opanowanych rozwiązań technicznych procesu eksploatacji i wytwarzania energii, stosowania środków minimalizacji wpływu na środowisko oraz nieporównywalnej do innych źródeł energii opłacalności ekonomicznej, stoi pod dużym znakiem zapytania. Wobec braku pewności co do polityki energetycznej Unii Europejskiej, w szczególności dotyczącej wysokości kosztów emisji dwutlenku węgla do atmosfery, tworzenie scenariuszy rozwoju energetyki węglowej i prognozowanie jej rozwoju jest trudne. W kontekście wymienionych źródeł ryzyka rozwoju branży energetycznej opartej na jedynym rodzimym i pewnym źródle energii jakim jest węgiel brunatny, i w nawiązaniu do pierwszego rozdziału, w którym przedstawiono udokumentowane zasoby tej kopaliny, warto zweryfikować optymistyczne prognozy oparte wyłącznie na ocenie bogatych udokumentowanych zasobów węgla brunatnego w Polsce. Literatura Bik A., Kopalnia węgla brunatnego w Sieniawie ma koncesję na 50 lat, Węgiel Brunatny, Kwartalny Biuletyn Informacyjny PPWB, nr 1/86. Bilans, Bilans Zasobów Złóż Kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2012 r. Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa CIRE, Elektrownie w Polsce, Centrum Informacji o Rynku Energii, dostęp: styczeń Ciuk E., Piwocki M., Map of brown-coal deposits and prospekt areas in Poland, 1: , Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. Galiniak G., Bik A., Jarosz J., Praktyka sozotechniczna w działalności górniczej KWB Sieniawa, Górnictwo i Geoinżynieria, rok 35, z. 3, Georaport Georaport, Surowce Mineralne w Polsce węgiel brunatny, raport nr 2, Państwowa Służba Geologiczna, Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa, listopad Kasiński J.R., Potencjał zasobowy węgla brunatnego w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem kompleksów złóż gubińskich i legnickich ( dostęp: styczeń Kasiński J.R., Potencjał zasobowy węgla brunatnego w Polsce i możliwości jego wykorzystania, Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 439,

27 Węgiel brunatny w Polsce Kołodziejczyk U., Charakterystyka złóż węgla brunatnego w województwie lubuskim. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego. Inżynieria Środowiska, nr 137 (17), KPZK, 2011 Koncepcja Przestrzennego Zagospodarowania Kraju 2030, załącznik do Uchwały Nr 239 Rady Ministrów z dnia 13 grudnia 2011 r. Monitor Polski 2012, poz Naworyta W., Analiza uwarunkowań geologiczno-górniczych oraz ograniczeń zewnętrznych dla zagospodarowania złoża węgla brunatnego Gubin, Polityka Energetyczna, t. 14, z. 2, Nieć M., Bariery i ograniczenia dla potrzeb podziemnego zgazowania węgla. Biul. Państw. Inst. Geol., 448, Pietraszewski A., Polskie górnictwo węgla brunatnego w 2013 roku, Węgiel Brunatny, Kwartalny Biuletyn Informacyjny PPWB, nr 1/86. Polityka, Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów z 10 listopada 2009r. Warszawa. 27

28 2. PODSTAWOWE INFORMACJE O REGIONIE LUBUSKIM 2.1. Lokalizacja i podział administracyjny regionu lubuskiego Region lubuski zlokalizowany jest w zachodniej części Polski, obejmując swoim zasięgiem jednostkę administracyjną województwa lubuskiego. Od strony zachodniej graniczy poprzez rzeki Odrę i Nysę Łużycką z landami Niemiec Brandenburgią i Saksonią, na południu z województwem dolnośląskim, na wschodzie z województwem wielkopolskim, a na północy z województwem zachodniopomorskim (rys. 2.1). Rys Mapa Polski z wyodrębnieniem województwa lubuskiego, według współczesnego podziału administracyjnego Województwo lubuskie w obecnych granicach (2015) zostało wydzielone w roku 1999, a w jego skład weszły tereny dawnych województw gorzowskiego i zielonogórskiego oraz niewielkiej części leszczyńskiego (zgodnie z podziałem administracyjnym z roku 1975). Wcześniej, w latach region ten zaliczany był, z niedużymi różnicami obszarowymi w stosunku do czasów współczesnych, do województwa zielonogórskiego. 28

29 Podstawowe informacje o regionie Sięgając do dalszej historii jest to obszar, którego części składowe zaliczane były (przed rokiem 1945) do Dolnego Śląska (część południowa) niem. Niederschlesien, Wielkopolski (część wschodnia), Pomorza Zachodniego (część północna) niem. Pommern, Dolnych i Górnych Łużyc niem. Niederlausitz i Oberlausitz oraz Brandenburgii (część zachodnia) niem. Brandenburg (rys. 2.2). W okres II Wojny Światowej teren wszedł w następującym kształcie administracyjnym: Prusy (niem. Preußen), prownicja śląska (niem. Provinz Schlesien), region legnicki (niem. Regierungsbezirk Liegnitz), od roku 1941 dzielnica dolnośląska (niem. Gau Niederschlesien) w ramach Rzeszy Niemieckiej (niem. Staat Deutsches Reich). W takim kształcie region funkcjonował do nowego podziału terytorialnego Europy Środkowej, który nastąpił po wojnie. Rys Mapa ujmująca opisywany region w realiach politycznoadministracyjnych początku XX w. (Karte des Deutschen Reichs, Sect. 15: Frankfurt a/o., Gotha, Perthes, ok r.) Współcześnie województwo lubuskie podzielone jest na dwanaście powiatów, w tym dwa miasta na prawach powiatu: gorzowski, krośnieński, międzyrzecki, nowosolski, słubicki, 29

30 Rozdział 2 strzelecko-drezdenecki, sulęciński, świebodziński, wschowski, zielonogórski, żagański, żarski. Podział szczebla lokalnego wykonano wyodrębniając w województwie lubuskim 83 gmin, w tym 9 gmin miejskich, 41 gmin wiejskich i 33 gmin miejskowiejskich (rys. 2.3). Odnotowano w jego granicach 42 miast i 1314 miejscowości wiejskich (w tym 1069 wsi). W granicach województwa znalazły się 1023 sołectwa (GUS 2014). Rys Podział administracyjny województwa lubuskiego (Opracowanie 2014) 30

31 Podstawowe informacje o regionie 2.2. Geologia regionu lubuskiego Ziemia Lubuska położona jest na przedpolu Sudetów, na strukturze geologicznej zwanej monokliną przedsudecką (rys. 2.4). Zbudowana jest ona ze skał permsko-mezozoicznych, leżących niezgodnie na sfałdowanym podłożu paleozoicznym. Utwory permsko-mezozoiczne zalegają generalnie pod kątem kilku stopni ku północy i północnemu wschodowi. W podłożu monokliny występują paleozoiczne struktury waryscyjskie w postaci kilku dużych jednostek fałdowych (synklinoria i antyklinoria). Od permu po kredę monoklina była obszarem sedymentacji, głównie skał klastycznych (okruchowych) połączonej z subsydencją (Stupnicka 2007). Tab Podział stratygraficzny dziejów Ziemi według Międzynarodowej Komisji Stratygraficznej, 2006 eon era okres epoka początek (mln lat temu) holocen* 0,012 neogen* plejstocen* 1,8 pliocen 5,3 kenozoik miocen 23,3 oligocen 33,9 paleogen eocen 55,8 paleocen 65,5 fanerozoik kreda 145,5 mezozoik jura 199,6 trias 251,0 perm 299,0 karbon 359,2 paleozoik dewon 416,0 sylur 433,7 ordowik 488,3 kambr 542,0 proterozoik 2500 archaik prekambr 4000 hadian 4650 *według innych podziałów plejstocen i holocen tworzą okres zwany czwartorzędem 31

32 Rozdział Podłoże podkenozoiczne Najstarsze skały permskie to osady rzeczne, jeziorne oraz eoliczne czerwonego spągowca (perm dolny), przykryte serią wulkaniczną. W okolicy Zielonej Góry to głównie zlepieńce, piaskowce, melafiry, łupki ilaste oraz mułowce. Osady te utworzyły się w trakcie trzech megacykli diastroficzno sedymentacyjnych. Pierwszy z nich jest odpowiedzialny za utworzenie zlepieńców, piaskowców oraz mułowców, drugi (wulkaniczny) wytworzył pokrywę melafirów o grubości ponad 80 m, a trzeci ponownie osadził zlepieńce, piaskowce oraz mułowce. Osady te osiągają niekiedy bardzo dużą miąższość np. w otworze Piaski 1 utwory czerwonego spągowca to ponad 450 m (Urbański 2002). Rys Główne jednostki tektoniczne Polski (Stupnicka 2007) 32

33 Podstawowe informacje o regionie Powyżej czerwonego spągowca zalegają osady permu górnego (cechsztynu), reprezentowane przez łupki ilaste, wapienie, anhydryty, dolomity, sole kamienne i potasowe. Największą miąższość cechsztynu (bituminy w dolomicie głównym), wynoszącą 705 m, stwierdzono w otworze 28 złoża Kije. W otworze tym odnotowano występowanie czterech cyklotemów (cykli sedymentacyjnych): Werra, Strassfurt, Leine oraz Aller. Z cyklotemami Strassfurt oraz Leine związane są złoża soli potasowych znajdujące się na południe od Zielonej Góry. Objaśnienia: C karbon, P- perm, T trias, J jura, K-kreda Rys Zgeneralizowana mapa geologiczna Ziemi Lubuskiej bez osadów kenozoiku (Mapa Geologiczna Polski w skali 1:500000) 33

34 Rozdział 2 Miąższość osadów triasowych na Ziemi Lubuskiej sięga ponad 1000 m i są to głównie skały klastyczne: brunatnoczerwone mułowce, iłowce i piaskowce, a także margle i wapienie z zachowaną fauną mięczaków. Miąższość tych osadów wzrasta na północ, a ich ilość związana jest z bliskością obszarów alimentacyjnych: masywu czeskiego i bloku dolnośląskiego (Stupnicka 2007). Osady jury (głównie morskie osady wapienia muszlowego) zachowane zostały jedynie na obszarach położonych na północ od Sulechowa, a osady kredy na obszarach położonych na północ od Świebodzina (rys. 2.5). Pod koniec jury na terenie monokliny wystąpiły ruchy tektoniczne podnoszące cały obszar wraz z blokiem dolnośląskim, co spowodowało usunięcie młodszych osadów jurajskich. W czasie starszej kredy monoklina była całkowicie wynurzona, a w kredzie młodszej ponownie uległa transgresji morskiej, jednak osady te nie zachowały się prawie wcale. Rys Uproszczony przekrój regionalny przez Ziemię Lubuską (Dyjor i Wróbel 1978) Na osadach monokliny przedsudeckiej zalegają niezgodnie osady kenozoiczne (rys. 2.6). Najstarsze osady tej ery pochodzą z oligocenu, brak jest zatem osadów paleocenu i eocenu w tym czasie zachodziła erozja związana z ruchami tektonicznymi fazy laramijskiej (Dyjor i Wróbel 1978). Zgeneralizowany profil osadów starszych od czwartorzędu okolic Zielonej Góry, opracowany na podstawie głębokich wierceń, ukazano na rys

35 Podstawowe informacje o regionie Objaśnienia do rys. 2.7: 39 piaski i żwiry serii Gozdnicy, pliocen; 40 iły, mułki i piaski serii poznańskiej, miocen; 41 pyły i mułki serii Mużakowa z pokładem węgla brunatnego Henryk, miocen; 42 piaski, iły, mułki, gliny kaolinowe i węgiel brunatny serii śląsko łużyckiej, miocen; 43 mułki, piaski i węgiel brunatny serii lubuskiej, oligocen; 44 wapienie i margle, trias środkowy; 45 iłowce, mułowce, piaskowce, wapienie, margle i gipsy, trias dolny; 46 łupki ilaste, wapienie, anhydryty, dolomity, sole kamienne i potasowe, perm górny; 47 zlepieńce, piaskowce, melafiry, łupki ilaste i mułowce, perm dolny; 48 iłowce, mułowce i piaskowce, karbon górny. Rys Zgeneralizowany profil utworów starszych od czwartorzędu okolic Zielonej Góry według Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski; po lewej podano miąższość skał w metrach (Urbański 2003) 35

36 Rozdział Osady kenozoiku Kenozoik to ostatnia, trwająca nadal era w dziejach Ziemi. W zależności od podziału, wyróżnia się w niej dwa (paleogen, neogen) lub trzy (dodatkowo czwartorzęd) okresy (tab. 2.1). W użyciu pozostaje także termin trzeciorzęd oznaczający epoki od paleocenu do pliocenu. Procesy zachodzące w kenozoiku ukształtowały podłoże i powierzchnię terenu dzisiejszej Polski Zachodniej. Łączna miąższość tych osadów na Ziemi Lubuskiej wynosi od ok. 300 m na równoleżniku Żar do 200 m na równoleżniku Gorzowa Wielkopolskiego. W części południowej województwa dominują osady miocenu, natomiast w części północnej plejstocenu. Spąg osadów kenozoicznych zalega w miarę horyzontalnie na rzędnej ok m n.p.m., natomiast spąg plejstocenu (czwartorzędu) jest bardzo zmienny, szczególnie w strefach zaburzonych glacitektonicznie (Wzgórza Dalkowskie, Wał Zielonogórski, Pagórki Sulęcińsko-Świebodzińskie) oraz w dolinach kopalnych (rys. 2.16). 36 Rys Zmiany klimatu podczas kenozoiku (oprac. aut., na podstawie Zachos i in. 2001) Kenozoik (za wyjątkiem plejstocenu) cechował się dość stabilnym klimatem. Na terenie obecnej Polski średnie roczne temperatury mieściły się w przedziale C, czyli wyższym niż obecnie. W górnym oligocenie oraz miocenie (ok mln lat BP) na całej kuli ziemskiej panował klimat tropikalny oraz subtropikalny, z intensywną produkcją biomasy, co miało zasadnicze znaczenie dla powstawania złóż węgla brunatnego. W Polsce południowo-zachodniej (w tym w regionie lubuskim) w okresie prawie całego kenozoiku powstawały głównie skały okruchowe (w odróż-

37 paleogen neogen Podstawowe informacje o regionie nieniu do poprzedzającego mezozoiku, gdzie formowały się wapienie, margle, kreda, iłowce, piaskowce). Piaski, drobne żwiry oraz iły były akumulowane albo przy udziale wód rzecznych, albo w jeziorach (Stupnicka 2007). W lokalnych obniżeniach terenu osadzały się torfy, które następnie przekształciły się w węgle brunatne. Charakterystyczne osady trzeciorzędu dla Polski południowo-zachodniej pokazano w tabeli 2.2. Tab Osady trzeciorzędowe południowo-zachodniej Polski (Oberc 1972) seria osady pliocen Gozdnicy* białe żwiry i gliny kaolinowe górny poznańska iły miocen środkowy Mużakowa śląskołużycka węgle brunatne, mułki, piaski drobne węgle brunatne, piaski, iły, żwirowce, piaskowce krzemionkowe dolny żarska węgle brunatne, piaski, żwiry, iły zawęglone, gliny oligocen lubuska węgle brunatne, piaski, mułki, iły, piaski glaukonitowe eocen paleocen brak zachowanych osadów *według nowszych opracowań zaliczana do górnego miocenu (Szynkiewicz 2011) Pod koniec kredy zaznaczyły się na terenie Polski ruchy fazy laramijskiej, poczynając od Sudetów po Polskę północno-wschodnią. Spowodowały one znaczne wyniesienie terenu, co pociągnęło za sobą denudację i erozję powierzchni terenu. Na niektórych terenach doprowadziło to do całkowitego usunięcia osadów kredowych. Paleocen to okres dość ciepły (rys. 2.8), co sprzyjało rozwojowi procesów krasowienia wapieni i dolomitów oraz kaolinityzacji granitów. Jedyne zachowane na Niżu Polskim osady morskie z tego okresu to warstwy puławskie i sochaczewskie margle, piaski, wapienie (Stankowski 1996). Eocen to głównie okres transgresji morza na obszar Niżu Polskiego oraz klimatu ciepłego i wilgotnego. Na większości obszaru Polski północnej 37

38 Rozdział 2 i środkowej osadziły się piaski i iły z glaukonitem. Lokalnie warunki pozwalały na sedymentację lądową: w eocenie powstał VI tanowski pokład węgla brunatnego. Na obszarze Ziemi Lubuskiej brak jest zachowanych osadów eocenu. Jedynie w okolicy Głogowa niektóre źródła podają występowanie osadów eoceńsko-oligoceńskich na głębokości ok. 400 m (Pożaryska i Odrzywolska-Bieńkowa 1978), zwanych warstwami sieroszowickimi i jerzmanowskimi. Oligoceńskie piaski, iłowce i mułowce z glaukonitem to najstarsze osady kenozoiku zachowane na Ziemi Lubuskiej. Jest to tzw. seria lubuska (Dyjor 1974). Typowy profil tej serii to piaski z glaukonitem w spągu, następnie mułki ilaste oraz piaski, a w stropie pokład węgla brunatnego (pokład głogowski, IV dąbrowska grupa pokładów). Według nowszych badań pokład głogowski zaliczyć należy już do dolnego miocenu (Dyjor i Sadowska 1986). Oligocen w okolicach Zielonej Góry ma miąższość ok. 45 m, Sulechowa 70 m, a w okolicy Bytomia Odrzańskiego ok. 150 m. Pod koniec oligocenu to ożywienie ruchów tektonicznych: wypiętrzenie Sudetów (faza sawska, zwana w Sudetach opolską) oraz zjawiska wulkaniczne wylewy law bazaltowych. Miocen na ziemiach polskich cechował się klimatem ciepłym i wilgotnym (subtropikalnym) z dominującymi lasami bagiennymi. Na terenie zachodniej Polski oraz północnych Niemiec istniał tzw. basen trzeciorzędowy, w obrębie którego następowała sedymentacja piasków, żwirów oraz mułków (rys. 2.9). W obrębie całego basenu pojawiały się okresowo pojedyncze torfowiska, jednak w jego centralnej części było ich szczególnie dużo, a sedymentacja torfów była w zasadzie prawie ciągła. Na początku miocenu dolnego w zachodniej części Niżu Polskiego panowały warunki lądowe, sprzyjające sedymentacji utworów rzecznych, jeziornych i bagiennych. W części południowo-zachodniej Niżu i częściowo na monoklinie przedsudeckiej panowały warunki sprzyjające rozwojowi bogatych i rozległych torfowisk (Ważyńska 1998). Osady te dały początek węglom brunatnym IV grupy pokładów dąbrowskiej (pokład głogowski według Dyjora 1969). Po okresie ciepłym i wilgotnym nastąpił okres sedymentacji ilastej oraz piaszczystej, a lokalnie żwirowej, tzw. seria żarska (Dyjor 1970). W wyższej części miocenu dolnego ponownie pojawiły się torfowiska, wykształcone głównie na rozległych bagniskach tarasów akumulacyjnych rzek. Torfowiska te rozwijały się na znacznie większych obszarach niż poprzednio. W pokładach węgla z tego okresu charakterystyczne jest silne zailenie węgla, świadczące o obecności wód przepływowych na torfowiskach (Ważyńska 1998). Osady te dały początek węglom brunatnym III grupy pokładów ścinawskiej. 38

39 Podstawowe informacje o regionie III pokład ścinawski, występujący w dolnomioceńskiej serii żarskiej, występuje tylko w południowej części województwa. Objaśnienia: 1 osady morskie; 2 osady morsko brakiczne (obszary czasowo zalewane morzem); 3 osady lądowe, częściowo z torfowiskami; 4 osady lądowe z licznymi torfowiskami; 5 czynne wulkany Rys Basen trzeciorzędowy w miocenie (Vinken 1988, Standke 1996, Franke 2014) Ruchy obniżające, nasilające się w początkach miocenu środkowego, doprowadziły do znacznego rozszerzenia się obszaru sedymentacji torfowiskowej i powstania grubego pokładu węgla brunatnego II grupy łużyckiej, eksploatowanego w Bełchatowie oraz Lubstowie (Ważyńska 1998). Osady te na Ziemi Lubuskiej noszą nazwę serii śląsko-łużyckiej. Miąższość serii śląsko-łużyckiej w okolicy Zielonej Góry dochodzi do 140 m, a w spiętrzeniach glacitektonicznych do 260 m (Urbański 2002). Ma ona duże znaczenie gospodarcze dla Ziemi Lubuskiej, zarówno ze względu na występowanie najbardziej miąższych pokładów węgla brunatnego (złoża Mosty, Gubin, Babina, Cybinka i Sieniawa), jak i glin kaolinowych (Dyjor i Wróbel 1978). Ponad serią śląsko-łużycką leżą miąższe warstwy zbudowane z piasków kwarcowych oraz mułków zawęglonych - seria Mużakowa (odpowiednik formacji pawłowickiej i adamowskiej środkowej Polski). Po początkowej sedymentacji klastycznej, w wyższej części miocenu środkowego ponownie zapanowały warunki sprzyjające rozwojowi bogatych i rozległych torfowisk, które dały początek węglom brunatnym I grupy pokładów środkowopol- 39

40 Rozdział 2 skiej (na Ziemi Lubuskiej noszącej nazwę pokład Henryk). W tym okresie obszary torfowiskowe były, w porównaniu z całym neogenem, najbardziej rozległe. W stropie osadów serii Mużakowa na Ziemi Lubuskiej występuje pokład węgla brunatnego Henryk (odpowiednik pokładu środkowopolskiego na Niżu Polskim oraz I łużyckiego w Niemczech). Pokład ten był eksploatowany w kopalniach regionu zielonogórskiego (Gontaszewska i Kraiński 2008, 2010, 2011), żarskiego (Dyjor i Sadowska 1977, Sadowska i Zastawniak 1978) oraz nowosolskiego (Dyjor i Wróbel 1978). W chwili obecnej stwierdza się go w profilach wiertniczych Wału Zielonogórskiego jako warstwę węgla o miąższości ok. 7 m (Urbański 2002), z reguły zaburzoną glacitektonicznie, natomiast w okolicach Nowej Soli jako pokład niezaburzony o miąższości 1-2,5 m (Sztromwasser 2003). W młodszym neogenie (miocen górny i pliocen) nastąpiła wyraźna zmiana warunków paleogeograficznych i sedymentacyjnych na Niżu Polskim. Zanikły czynniki sprzyjające powstawaniu rozległych i długotrwałych torfowisk. Pojedyncze torfowiska rozwijały się jedynie w niewielkich, lokalnych zabagnieniach terenu. Skończył się okres intensywnego powstawania pokładów węgla brunatnego (Ważyńska 1998). Kolejną serią osadów na Ziemi Lubuskiej jest seria poznańska. Składa się ona głównie z iłów, miejscami (Wał Zielonogórski, Wzgórza Dalkowskie) zaburzonych glactektonicznie. Seria poznańska występuje wyłącznie w południowej i środkowej części Ziemi Lubuskiej. W części centralnej basenu trzeciorzędowego seria ta osiąga miąższość 160 metrów (Dyjor 1970). Osady tej serii mają duże znaczenie gospodarcze jako surowce do produkcji ceramiki. W stropie serii poznańskiej może występować bardzo cienki (10-50 cm) pokład 0 orłowskiej grupy pokładów. Najmłodszą zachowaną na Ziemi Lubuskiej serią trzeciorzędową jest seria Gozdnicy, występująca na południu województwa (do Zielonej Góry). Zbudowana jest ona głównie z zaglinionych osadów piaszczysto-żwirowych, powstałych w stożkach napływowych szybko płynących rzek sudeckich (Dyjor i Wróbel 1978). Seria Gozdnicy występuje także w zaburzeniach glacitektonicznych Wzgórz Dalkowskich (Sztromwasser 2003). Według najnowszych źródeł jest ona zaliczana do górnego miocenu (Szynkiewicz 2011), poprzednio do pliocenu (Dyjor 1970, 1978). Plejstocen na terenie całej północnej półkuli wyróżniał się znacznymi wahaniami klimatu wraz z intensywnymi ochłodzeniami oraz okresowymi zlodzeniami lądów i mórz (rys. 2.8). Granica pliocen/plejstocen jest bardzo różnie umieszczana w czasie: od 3,5 do nawet 0,7 mln lat BP. Najczęściej jednak przyjmuje się ją jako 1,7-1,8 mln lat BP (Stankowski 1996, Mojski, 1991). Pomimo faktu, że osady plejstoceńskie w Polsce występują licznie i płytko, nie jest to epoka geologiczna całkowicie rozpoznana. Najsłabiej poznany 40

41 Podstawowe informacje o regionie jest pierwszy okres plejstocenu, do pierwszego zlodowacenia (zlodowacenia narwi), tzw. eoplejstocen. Różnie podawana jest także liczba zlodowaceń obejmujących terytorium Polski, od pięciu (Mojski 2005) do ośmiu (Lindner 1992). Stratygrafia plejstocenu w Polsce oparta jest w dużej mierze na poziomach glin zwałowych. Glina zwałowa jest osadem, który definiuje obecność lądolodu na danym terenie. Zasięg tychże zlodowaceń, w szczególności najmłodszych, nie budzi już takich kontrowersji (rys. 2.10). Objaśnienia: 1 narwi ; 2 nidy, 3 - sanu 1, 4 - sanu 2, 5 liwca; 6 odry, 7 warty, 8 wisły Rys Zasięg plejstoceńskich zlodowaceń w Polsce, podział według (Lindner 1992) Na Ziemi Lubuskiej dobrze znany (ze względu na zachowane ciągi moren końcowych) jest zasięg ostatnich dwóch zlodowaceń: warty oraz wisły. Zlodowacenie warty dotarło mniej więcej do linii Łęknica Żary Kożuchów Głogów, a zlodowacenie wisły do linii Gubin Zielona Góra Leszno. W południowej części województwa zachowały się na powierzchni gliny zlodowacenia odry, które dotarły do podnóża Sudetów. 41

42 p l e j s t o c e n Rozdział 2 Tab Podstawowy podział plejstocenu w Europie na zlodowacenia (glacjały) oraz interglacjały (Stankowski 1996) holocen Alpy Europa zachodnia i północna holocen Polska Europa wschodnia Würm Weichsel wisły (północnopolskie) Wałdajskie Riss/Würm Eem eemski Mikuliński Riss Saale środkowopolskie (warty, odry) Dnieprzańskie Mindel/Riss Holstein wielki Lichwiński Mindel Elster południowopolskie (nidy, sanu I, sanu II) Okskie Günz/Mindel Szkłów Cromer podlaski Berezyńskie Complex Białowieża Günz Menapian najstarsze (narwi) Wajskie (Donu) Donau/Günz Waale Celestynów Donau Eburonian Otwock Biber Tigilian Ponurzyca Praetigilian Różce Zlodowacenia obejmujące swym zasięgiem Ziemię Lubuską były najważniejszym etapem ze względu na ukształtowanie współczesnej morfologii. W wyniku działalności lądolodu podczas poszczególnych zlodowaceń (sedymentacji oraz erozji) powstała większość widocznych form terenu. Na Ziemi Lubuskiej zauważalny jest charakterystyczny równoleżnikowy układ jednostek morfologicznych: pradolin oraz wysoczyzn polodowcowych (rys. 2.11). Obszary wysoczyznowe posiadają urozmaiconą budowę geologiczną podłoża, utworzoną przez kolejne zlodowacenia. W zdecydowanej przewadze są to gliny zwałowe oraz piaski i żwiry wodnolodowcowe, po części zaburzone glacitektonicznie. Na powierzchni terenu występują liczne formy morfologiczne związane z działalnością lądolodu, jak i procesami postglacjalnymi, takie jak moreny czołowe i denne, sandry, kemy, ozy, drumliny, czy też jeziora rynnowe, morenowe i wytopiskowe (rys. 2.12). Wszystkie wymienione formy odnaleźć można na terenie Ziemi Lubuskiej. 42

43 Podstawowe informacje o regionie Rys Równoleżnikowy układ podstawowych jednostek morfologicznych na Ziemi Lubuskiej (oprac. aut.) Przykładem moren czołowych mogą być zarówno niewielkie moreny końcowe (utworzone w trakcie zlodowacenia wisły) w Dąbrowie koło Zielonej Góry oraz Czerwieńsku, jak również dużo wyższy Wał Zielonogórski, czy Wzgórza Dalkowskie (zlodowacenie warty). Typowym przykładem wysoczyzny polodowcowej, zbudowanej z moreny dennej może być Wysoczyzna Lubuska (inaczej Pojezierze Lubuskie). Gliny zwałowe moreny dennej znajdują się tu najczęściej pod przykryciem piasków sandrowych (rys. 2.13). Typowe kemy występują w okolicy Brodów Żarskich, natomiast na północnych zboczach Wału Zielonogórskiego bardzo dobrze widoczne są tzw. tarasy kemowe, powstałe wskutek sedymentacji piasków i mułków w zbiorniku wodnym pomiędzy wałem moreny czołowej a czołem lądolodu w czasie jego deglacjacji. 43

44 Rozdział 2 Charakterystyczne dla zachodniej Polski są także rozległe powierzchnie sandrowe, zbudowane z piasków naniesionych przez wody wypływające z topniejącego lądolodu np. sandry Niedoradza, Ochli, Nowego Tomyśla, czy Pliszki w okolicy Torzym Rzepin. 44 Rys Powstawanie podstawowych form terenu związanych z działalnością lądolodu (oprac. aut.) Jedną z większych form polodowcowych, szczególnie dobrze widocznych w krajobrazie zachodniej Polski są pradoliny. Dość często są one wykorzystane przez rzeki np. Odra płynie pradoliną głogowsko-barucką na odcinku Głogów Nowa Sól, a następnie, po przekroczeniu Wału Zielonogórskiego, pradoliną warszawsko-berlińską aż do granicy kraju. Pradolinę toruńskoeberswaldzką wykorzystuje natomiast Warta oraz Noteć (rys. 2.11). Pradoliny w czasie deglacjacji stanowiły szerokie doliny, którymi wody odpływały na zachód, w stronę Morza Północnego (rys. 2.11). Pradoliny mają jednak najprawdopodobniej starszą genezę. Mogły powstać jako depresje glacitektoniczne (Kotowski i Kraiński 1995) w procesach glacitektonicznych w brzeżnej części lądolodu. Część osadów podłoża została przeniesiona przez lądolód na południe (rys. 2.15), tworząc tzw. elewację glacitektoniczną. Pradoliny mogły także powstać jako depresje końcowe efekty wytapiania brył martwego lodu. Podstawowym osadem budującym pradoliny są piaski przewarstwione mułkami zastoiskowymi. Na Ziemi Lubuskiej zachowane są także osady intergla-

45 Podstawowe informacje o regionie cjalne, głównie piaski rzeczne oraz osady jeziorne, niekiedy z osadami organicznymi: torfem, namułami, czy też kredą. Interglacjalne osady organiczne mają duże znaczenie dla określenia stratygrafii (Urbański i Winter 2005). Najmłodszymi osadami są osady holoceńskie. Holocen, przez niektórych badaczy uznawany za kolejny interglacjał, rozpoczął się ok. 11,7 tys. lat temu, po ustąpieniu ostatniego zlodowacenia. Typowe osady holoceńskie to piaski i żwiry rzeczne oraz osady jeziorne, w tym organiczne. Objaśnienia: 1 gliny zwałowe poszczególnych zlodowaceń, 2 osady piaszczyste interglacjalne, 3 piaski w wydmach (holocen), 4 mułki zastoiskowe, 5 osady mioceńskie, 6 osady pradolinne (piaski), 7 osady rzeczne (mady, torfy, piaski), 8 pokłady węgla brunatnego Rys Schematyczny przekrój geologiczny na linii Zawada Sulechów (oprac. aut.) Procesy glacitektoniczne Bardzo istotnym czynnikiem w modelowaniu rzeźby terenu oraz budowy geologicznej podłoża są procesy (deformacje) glacitektoniczne. Są one związane z bezpośrednią działalnością lądolodu jego przemieszczaniem się na południe, ciężarem oraz przemarzaniem gruntu. Czynniki te powodowały zarówno sztywne przemieszczenia warstw zamarzniętych (np. nawodnione piaski, glina), jak i deformacje plastyczne (np. iły czy węgle brunatne). Wysoki stopień nawodnienia osadów sprzyjał powstawaniu deformacji (fałdowanie, łuskowanie, wyciskanie). Głębokość zaburzeń jest zmienna 45

46 Rozdział 2 i zależna od aktualnych rzędnych terenu. Na podstawie przemieszczeń pokładów węgla brunatnego (np. pokładu Henryk) można oszacować głębokość oddziaływania mechanicznego lądolodu na co najmniej m (Mojski 2005). W Polsce do najważniejszych stref występowania zaburzeń glacitektonicznych zalicza się tzw. Wał Śląski (Łuk Mużakowa, Wzgórza Żarskie, Dalkowskie i Trzebnickie), a także Wał Zielonogórski oraz Wzgórza Osieńsko-Sulechowskie (Markiewicz i Winnicki 2007). Rys Schemat powstawania moreny spiętrzonej (Kupetz 1997) Zachodnia część Niżu Polskiego charakteryzuje się powszechnością występowania zaburzeń glacitektonicznych, widocznych zarówno w morfologii terenu (np. Wał Zielonogórski czy Wzgórza Dalkowskie), jak i wyłącznie w podłożu (np. okolice Sulechowa). Procesy glacitektoniczne rozwijały się szczególnie na obszarach marginalnych lądolodu (moreny spiętrzone), a kolejne zlodowacenia powodowały wtórne zaburzenia. Struktury glacitektoniczne Niżu Polskiego powstały głównie w trakcie zlodowacenia sanu 2 (Mojski 2005) lub sanu 2 i odry (Urbański 2002, 2007), a późniejsze lądolody mogły spowodować pewne przemodelowania struktur. Najprawdopodobniej deformacje Wału Zielonogórskiego i Wału Śląskiego są równowiekowe (Czapowski i in. 2002). 46

47 Podstawowe informacje o regionie Objaśnienia: 1, 2, 3 kolejne warstwy podłoża, po przesunięciu widoczne odwrócenie kolejności warstw; I, II kolejne zasięgi lądolodu Rys Tworzenie się kry glacitektonicznej wskutek ścinania cylindrycznego według Jaroszewskiego (1991) oraz Kotowskiego i Kraińskiego (1986) Glacitektonika ma ogromne znaczenie dla występowania złóż węgla brunatnego w zachodniej Polsce. Większość kopalni (w szczególności przedwojennych) eksploatowała złoża w strukturach zaburzonych glacitektonicznie. Taki charakter złóż przesądzał także o sposobie eksploatacji, z reguły podziemnej.mioceńskie pokłady węgla w strukturach niezaburzonych glacitektonicznie (a zatem w położeniu pierwotnym) występują dość głęboko, przykładem może być pokład Henryk (I środkowopolska grupa pokładów) występujący na rzędnej ok. 0 m n.p.m. Działalność lądolodu spowodowała jednak jego miejscowe wypiętrzenie w postaci fałdów lub łusek, bądź też przemieszczenie jako fragmentu większej całości (rys. 2.15). Wspomniany pokład Henryk występuje m.in. w obrębie Wału Zielonogórskiego do rzędnych ok. 170 m n.p.m. (rys. 2.16). 47

48 Rozdział 2 Objaśnienia: I I środkowopolska grupa pokładów (pokład Henryk), II II łużycka grupa pokładów, 1 czwartorzęd, 2 trzeciorzęd, 4 trias, 5 perm, 6 jura, 7 - kreda, 8 pokłady węgla brunatnego, 9 kierunki nasunięć Rys Deformacja i przemieszczenie się pokładów węgla w wyniku procesów glacitektonicznych (oprac. aut.) Surowce mineralne regionu lubuskiego Z osadami paleozoiku i mezozoiku w zachodniej Polsce związane są przede wszystkim złoża energetyczne: gazu ziemnego i ropy naftowej oraz surowce metaliczne. Głównym regionem występowania złóż gazu ziemnego w Polsce jest Niż Polski. Około 75% zasobów gazu znajduje się w utworach miocenu i czerwonego spągowca, a pozostałe w osadach kambru, dewonu, karbonu, cechsztynu, jury i kredy. Na Niżu Polskim złoża gazu ziemnego występują w regionie przedsudeckim i wielkopolskim w utworach permu, a na Pomorzu Zachodnim w utworach karbonu i permu (rys. 2.17). W tym obszarze jedynie kilka złóż zawiera gaz wysokometanowy, w pozostałych złożach dominuje gaz ziemny zaazotowany, zawierający od 30 do ponad 80% metanu. W złożach Niżu Polskiego występuje obecnie 69% wydobywalnych zasobów gazu ziemnego. Na przedgórzu Karpat znajduje się 26% tych zasobów. W 2013 r. stan wydobywalnych zasobów gazu ziemnego wynosił 134,297 mld m 3 (zasoby bilansowe i pozabilansowe). W 2013 r. wydobycie gazu ziemne- 48

49 Podstawowe informacje o regionie go ze złóż o zasobach udokumentowanych wynosiło 5,489 mld m 3 (Czapigo- Czapla 2014). W Polsce w roku 2013 było udokumentowanych 85 złóż ropy naftowej, w tym w Karpatach oraz na ich przedgórzu 39, na Niżu Polskim 42 oraz w obszarze polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku 2 złoża. Zasoby złóż karpackich są na wyczerpaniu, a największe znaczenie gospodarcze mają złoża ropy naftowej występujące na Niżu Polskim. W 2013 roku wydobywalne zasoby złóż na Niżu stanowiły blisko 75%, a zasoby złóż polskiej strefy ekonomicznej Bałtyku 19% zasobów krajowych. Złoża ropy naftowej na Niżu Polskim występują w utworach permu, karbonu i kambru. Największym złożem jest BMB (skrót od nazw miejscowości Barnówko Mostno Buszewo) koło Gorzowa Wielkopolskiego. Zasoby tego złoża były ponad dwukrotnie większe od stanu pozostałych zasobów ropy naftowej w Polsce. Na Niżu występują również inne znaczące zasobowo złoża ropy naftowej jak: Lubiatów, Grotów i Cychry. W 2013 roku stan wydobywalnych zasobów (bilansowych i pozabilansowych) ropy naftowej i kondensatu wyniósł 24,79 mln t. Wydobycie ropy naftowej i kondensatu w 2013 r. ze wszystkich złóż wyniosło 926,38 tys. ton (Czapigo-Czapla 2014). Polskie złoża rud miedzi należą do złóż osadowych i występują w skałach wieku cechsztyńskiego (perm) na monoklinie przedsudeckiej, a także w niecce śródsudeckiej. Te ostatnie straciły swoje znaczenie gospodarcze. Serię miedzionośną stanowi cechsztyński łupek miedzionośny wraz z podścielającym go piaskowcem oraz nadległymi dolomitami i wapieniami. Głównymi minerałami miedzi są: chalkozyn, bornit i chalkopiryt. Oprócz nich występują bardzo licznie inne minerały miedzi, srebra (w tym srebro rodzime), kobaltu i niklu. Obszar złożowy rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej rozciąga się od Lubina na południowym wschodzie do Bytomia Odrzańskiego (obszar o długości 60 km i szerokości 20 km). Jest to właściwie jedno złoże eksploatowane przez kopalnie Lubin, Polkowice, Sieroszowice i Rudna. W 2013 roku stan zasobów bilansowych w regionach monokliny przedsudeckiej i niecki północnosudeckiej wynosił łącznie 1 761,96 mln t rudy o zawartości 33,78 mln t miedzi i 103,18 tys. t srebra. Podstawowymi surowcami do produkcji ceramiki budowlanej (cegły i pustaki ceramiczne, dachówki, płytki, kształtki i cegły klinkierowe, bruki ceramiczne, wyroby kamionkowe) są różnorodne skały ilaste (iły, gliny, lessy), które zarobione wodą tworzą plastyczną masę poddającą się formowaniu oraz piaski zwane schudzającymi, które dodaje się do surowca ilastego dla polepszenia właściwości. Zawartość minerałów ilastych wynosi od kilku (lessy) do 100% (iły). Zazwyczaj w typowych surowcach jest to ok %. Pozostałe składniki to głównie piasek i pył kwarcowy, skalenie, kalcyt i dolomit w surowcach wapnistych, minerały żelaza, miki i substancja organiczna. 49

50 Rozdział 2 50 Rys Mapa złóż ropy naftowej i gazu na Ziemi Lubuskiej, według danych Państwowego Instytutu Geologicznego na rok 2013 (oprac. aut.) Surowce do produkcji ceramiki budowlanej występują na terenie całego kraju. Reprezentują zróżnicowane genetycznie i wiekowo utwory geologiczne. Największe znaczenie mają złoża czwartorzędowe, trzeciorzędowe, jurajskie i triasowe. Z surowców wieku czwartorzędowego do najważniejszych należą iły i mułki zastoiskowe występujące głównie na północy i w centrum kraju. Wykorzystywane są także lessy, gliny lodowcowe, gliny aluwialne i zwietrzelinowe oraz piaski. Spośród kopalin wieku trzeciorzędowego najważniejsze są iły zaliczane do tzw. serii poznańskiej występujące na obszarze południowozachodniej i centralnej Polski oraz iły serii krakowieckiej występujące w Polsce południowo-wschodniej w obrębie zapadliska przedkarpackiego. Geologiczne zasoby bilansowe surowców ceramiki budowlanej na koniec 2013 roku wynosiły ogółem 2 043,52 mln m 3 (co odpowiada ok. 4087,04 mln t). Wydobycie w 2013 roku wyniosło 1,518 mln m 3 (ok. 3,036 mln t). W województwie lubuskim w roku 2013 udokumentowano 40 złóż surowców ceramicznych (rys. 2.18) o łącznych zasobach geologicznych bilansowych

51 Podstawowe informacje o regionie tys. m 3 oraz wydobycie 17 tys. m 3 (złoże Gozdnica). W Polsce złoża naturalnych piasków i żwirów są przeważnie wieku czwartorzędowego (lodowcowe, wodnolodowcowe i rzeczne), a tylko podrzędnie należą do starszych formacji: plioceńskiej, mioceńskiej i liasowej. Objaśnienia: 1 wielkość zasobów, 2 kopalnia czynna, 3 kopalnia nieczynna Rys Mapa złóż surowców ilastych na Ziemi Lubuskiej, według danych Państwowego Instytutu Geologicznego na rok 2013 (oprac. aut.) 51

52 Rozdział 2 Objaśnienia: 1 surowce szklarskie, 2 piaski i żwiry (dawniej kruszywa naturalne), 3 piaski kwarcowe do produkcji cegły wapienno-piaskowej, 4 piaski kwarcowe do produkcji betonów komórkowych 52 Rys Mapa złóż surowców okruchowych na Ziemi Lubuskiej, według danych Państwowego Instytutu Geologicznego na rok 2013 (oprac. aut.) W Polsce północnej i centralnej na Niżu Polskim najważniejsze są złoża o genezie wodnolodowcowej (sandry, ozy) oraz rzecznej. W północnej czę-

53 Podstawowe informacje o regionie ści tego obszaru są to złoża żwirowo-piaszczyste zawierające głównie skały skandynawskie utwory krystaliczne i wapienie z domieszką kwarcu i piaskowców. W części centralnej i południowej znaczny udział w utworach wodnolodowcowych mają osady piaszczyste zawierające duże ilości skał lokalnych (starszego podłoża lub Sudetów). W województwie lubuskim w roku 2013 udokumentowano 257 złóż kruszyw o łącznych zasobach geologicznych bilansowych tys. ton oraz wydobycie 5519 tys. ton (rys. 2.19). Na terenie województwa występują także (nieeksploatowane) złoża piasków kwarcowych (do produkcji betonów komórkowych) oraz piasków szklarskich Zarys zagospodarowania przestrzennego regionu lubuskiego Województwo lubuskie zajmuje obszar km 2, co stanowi 4,5% terytorium Polski. Tym samym jest stosunkowo małym trzynastym województwem w Polsce pod względem powierzchni. Zamieszkuje je 1021,5 tys. mieszkańców, z czego 63,1% to ludność miejska (stan na koniec 2013 r. według danych US w Zielonej Górze). Zagospodarowanie przestrzenne regionu lubuskiego odznacza się wyraźnym zróżnicowaniem czasowym, zwłaszcza w aspekcie skutków zmian granic państw Europy Środkowej po II Wojnie Światowej, zmian form własności terenów w wyniku kolektywizacji rolnictwa po roku 1948 i transformacji ustrojowej Polski po roku W rezultacie tej ostatniej przemiany, na terenie województwa lubuskiego, odnotowuje się jej następstwa w postaci szeregu zmian gospodarczych, społecznych i przestrzennych: eliminacja dużego przemysłu; rozproszenie wytwórczości w lokalnych strefach miejskich; rozwój usług i handlu; obecność dużych powierzchni porolnych o niskiej bonitacji (44% w klasach V i VI); m.in. obszary po PGR-owskie; obecność dużych powierzchni leśnych; marginalizacja regionu w planistyce i strategiach ogólnokrajowych poza tzw. Centralnym Sześciokątem, główne ośrodki 4 kategorii, powiązania wewnętrzne III rzędu; niedostatek strategicznych, ponadregionalnych inwestycji infrastrukturalnych; brak nowoczesnej sieci drogowej; brak nowoczesnej sieci kolejowej; brak lokalnego dostawcy energii elektrycznej; niskie zainwestowanie w magistralne linie przesyłowe. 53

54 Rozdział 2 Do tego ogromne znaczenie miała decyzja o akcesji Polski do Unii Europejskiej (data przystąpienia: 1 maja 2004 r.), a następnie otwarciu granic (przystąpienie do Układu z Schengen: 21 grudnia 2007 r.), co z jednej strony ułatwiło kontakty gospodarcze z krajami zachodnimi (zwłaszcza sąsiednimi Niemcami), z drugiej strony uczyniło z województwa korytarz transportowy towarów i usług na bardziej chłonne rynki dużych aglomeracji miejskich. Opisywane zmiany nie oznaczały skokowych, ilościowych zmian w formach zagospodarowania przestrzeni te rozkładają się na wiele lat, ukazując jednak jednoznaczną perspektywę postępującej urbanizacji i rozwoju terenów komunikacyjnych kosztem obszarów rolniczych (tab. 2.4). Poza tym trendem znajdują się tereny leśne z uwagi na przyjętą w Polsce strategię systematycznego zwiększania lesistości kraju do osiągnięcia wskaźnika średniej europejskiej. W roku 2013, wg danych GUS wskaźnik ten wynosił dla Polski 29,4% pow. ogólnej (30,6% pow. lądowej) vs. 32,2% pow. ogólnej Europy bez Rosji (42,4% pow. lądowej), wg danych Eurostatu. Krajowy program zwiększania lesistości zakłada wzrost lesistości do 30% powierzchni ogólnej w 2020 r. i do 33% w 2050 r. Tab Użytkowanie gruntów w województwie lubuskim (dane GUS). Grunty zabudowane Grunty rolne Grunty leśne i zurbanizowane Rok Pow. Pow. Pow. Udział (%) Udział (%) Udział (%) (ha) (ha) (ha) 1995 * , , , , , , , , , , , , ,5 * rok 1995 przed zmianą administracyjną, odzwierciedlono części województw, które weszły w skład woj. lubuskiego w roku 1999 Cechą charakterystyczną regionu było zawsze wysokie jego zalesienie (tab. 2.4). Zauważając duży stopień unifikacji zalesienia, wywołany praktyką XIX i XX w. sadzenia monokultur sosnowych i słabymi warunkami glebowymi na większości terytorium, należy jednak zauważyć różnice między częściami województwa. Zgodnie z regionalizacją przyrodniczo-leśną Polski (Trampler i in. 1990), na terenie województwa lubuskiego znajdują się części Krainy I Bałtyckiej, III Wielkopolsko-Pomorskiej oraz V Śląskiej, o odmiennych warunkach przyrodniczych hodowli lasu (Maciantowicz 2008). W Krainie I dominują siedliska BŚw i BMŚw z drzewostanami sosnowymi, w III Bśw w 54

55 Podstawowe informacje o regionie Dzielnicy Kotliny Gorzowskiej (III.4), Bśw i BMśw w Dzielnicy Pojezierza Lubuskiego (III.6) z drzewostanami sosnowymi, z obecnością drzewostanów bukowych i dębowych oraz olszowych na żyźniejszych stanowiskach, podobnie w Dzielnicy Niziny Wielkopolsko-Kujawskiej (III.7). W Krainie V występują Bśw, Bw i BMw z drzewostanami sosnowymi, rzadziej dębowymi i olszowo-brzozowymi (Maciantowicz 2008). LMśw 18% LMb LMw 0% 3% Lśw Lw 4% 1% Ol OlJ 1% 1% Lł 1% Bs 0% Bśw 37% BMb 0% BMw 2% Bw 1% BMśw 31% Rys Struktura powierzchniowa siedlisk leśnych w województwie lubuskim (dane według Banku Danych o Lasach 2014) Na terenie województwa występują zwarte kompleksy leśne (Maciantowicz 2008 za Zaręba 1981): Puszcza Drawska, Puszcza Gorzowska (Barlinecka), Puszcza Notecka, Puszcza Lubuska (Puszcza Rzepińska), Bory Zielonogórskie, Bory Dolnośląskie. Gospodarka leśna w województwie lubuskim, jak też w całym kraju, oparta jest o dominującą rolę państwowej formy własności. W Polsce, wg danych Eurostatu na koniec roku 2010, lasy państwowe stanowiły 82,2% powierzchni leśnej, natomiast prywatne 17,8% (UE28: 40,3 vs. 59,7%). Według danych GUS (2014a), na koniec roku 2013 forma państwowa własności lasów uległa zmniejszeniu do 81,1%. W województwie lubuskim własność państwowa dotyczyła wg stanu na 01 stycznia 2006 r. 98,5% lasów (dane Biura Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej 2010). 55

56 Rozdział 2 Rys Stopień zalesienia województwa lubuskiego (Opracowanie 2014) Regionalna Dyrekcja Lasów Państwowych (RDLP) w Zielonej Górze obejmuje swym zasięgiem lasy położone na terenie województwa lubuskiego i w ok. 5% na terenie województw wielkopolskiego (4,91%) i dolnośląskiego (0,20%). Powierzchnia, którą zarządza RDLP w Zielonej Górze, wynosi ha (stan na koniec 2012r.), z tego ha to powierzchnia leśna, a 15 tys. ha to powierzchnia nieleśna, tj. grunty rolne, wody, nieużytki, tereny osiedlowe i komunikacyjne (Niemiec 2014). Północna część województwa jest w zarządzie RDLP w Szczecinie. W obrębie województwa lubuskiego, w roku 2013 było ha lasów ochronnych, co stanowiło 34,9% powierzchni lasów, z tego w zarządzie Lasów Państwowych ha. Wśród lasów ochronnych, ha zajmowały lasy glebochronne, a ha lasy wodochronne (GUS 2014b). W Nadleśnictwie Lubsko zorganizowano ponadto Leśny Kompleks Promo- 56

57 Podstawowe informacje o regionie cyjny Bory Lubuskie o powierzchni ha. To nowa forma prowadzenia lasu, w formie łączącej najlepsze praktyki w gospodarce leśnej z zasadami zrównoważonego użytkowania terenu. Celem jest zarówno ukazanie lasu jako elementu proekologicznej polityki państwa, jak też edukacja leśna oraz prace badawczo-wdrożeniowe w zakresie leśnictwa. Na opisywanym terenie LKP Bory Lubuskie, w roku 1998 został otwarty Ośrodek Edukacji Przyrodniczo-Leśnej w Jeziorach Wysokich. Pełni on szereg zadań edukacyjnych i informacyjnych o środowisku leśnym i jego zasobach dla społeczeństwa. Na jego terenie znajduje się wieża obserwacyjno-widokowa, budynek muzealno-wystawowy, ścieżka edukacyjna i ogród dendrologiczny. Fot Ośrodek Edukacji Przyrodniczo-Leśnej w Jeziorach Wysokich; fot. A. Greinert

58 Rozdział 2 Gospodarka rolna na terenie województwa lubuskiego wykazuje zróżnicowanie przestrzenne z uwagi na czynniki glebowe, mikroklimatyczne, a także różne uwarunkowania demograficzne. Na tle średniej krajowej jest ona stosunkowo słaba. Dochody budżetu województwa w dziale Rolnictwo i leśnictwo w latach stanowiły od 11% (2010), poprzez 17,3% (2012) po 13,7% (2013). Wydatki budżetu województwa na opisywany dział kształtowały się na poziomie od 12,4% (2010), poprzez 18,6% (2012) po 15,5% wydatków ogółem (2013). Jako efekt problematycznej sytuacji w sektorze rolnym w województwie lubuskim, po transforamcji ustrojowej roku 1989 była notowana znaczna powierzchnia odłogów i ugorów, jednak w kolejnych latach wyraźnie zmniejszająca się. Według danych GUS (2007), w roku 1995 było w tej kategorii 150,5 tys. ha, w roku ,8 tys. ha, w roku ,4 tys. ha, a w roku ,7 * tys. ha ( * zmiana kategorii na grunty ugorowane). W kolejnych latach notowany jest także systematyczny wzrost zużycia nawozów na 1 ha użytków rolnych. W roku gospodarczym 2012/2013 zużyto na 1 ha: 188,5 kg NPK (w Polsce 133 kg NPK), w tym 90,6 kg N (w Polsce 80,7 kg N), 47,9 kg P 2 O 5 (w Polsce 25,6 kg P 2 O 5 ) i 50,0 kg K 2 O (w Polsce 26,7 kg K 2 O). Przy tym odnotowano niemal dwukrotnie mniejsze zużycie nawozów wapniowych w województwie lubuskim 24 kg CaO wobec 43,4 kg CaO w Polsce na 1 ha użytków rolnych oraz ponad dwukrotnie mniejsze zużycie obornika 15,3 kg NPK wobec 37,9 kg NPK w Polsce (GUS 2014a). W strukturze użytkowania gruntów rolnych, obserwowany jest trend systematycznego zmniejszania powierzchni gruntów ornych, sadów, pastwisk trwałych, gruntów rolnych zabudowanych i gruntów pod rowami. Powiększa się powierzchnia gruntów pod stawami, natomiast stabilnie kształtuje się powierzchnia łąk trwałych (tab. 2.5). Struktura wielkościowa gospodarstw rolnych w województwie lubuskim odbiega od średniej polskiej w niektórych kategoriach. Notuje się tutaj mniejszy udział gospodarstw w przedziale 2,00-4,99 ha oraz największych powyżej 15,00 ha. Więcej jest natomiast gospodarstw o powierzchni w zakresie 1,00-1,99 ha, a wyraźnie więcej w zakresach 5,00-9,99 ha i 10,00-14,99 ha (rys. 2.22). Tab Powierzchnia geodezyjna użytków rolnych w województwie lubuskim (dane US w Zielonej Górze), w ha w tym: orne sady łąki pastwiska Rok trwałe trwałe 58 Użytki rolne grunty rolne zabudowane grunty pod stawami grunty pod rowami

59 Podstawowe informacje o regionie 18% 10% 3% 22% do 1,00 ha 1,01-1,99 ha 2,00-4,99 ha 10% 14% 3% 19% do 1,00 ha 1,01-1,99 ha 2,00-4,99 ha 5,00-9,99 ha 5,00-9,99 ha 27% 20% 10,00-14,99 ha 15,00 ha i więcej 22% 32% 10,00-14,99 ha 15,00 ha i więcej Rys Struktura wielkościowa gospodarstw rolnych w województwie lubuskim i w Polsce (dane GUS 2014a,b) Rys Uwarunkowania produkcji rolnej w województwie lubuskim (Opracowanie 2014) 59

60 Rozdział 2 Rys Grunty rolne w województwie lubuskim (Opracowanie 2014) 60 Rys Struktura użytkowania gruntów rolnych w województwie lubuskim, grunty orne (Opracowanie 2014)

61 Podstawowe informacje o regionie Rys Struktura użytkowania gruntów rolnych w województwie lubuskim, trwałe użytki zielone (Opracowanie 2014) W Polsce, w XX i XXI w. obserwowalny jest trend ogólnoświatowy powiększania się obszarów miejskich i innych zabudowanych oraz zwiększanie się liczby mieszkańców miast. Pozyskiwanie na rzecz zabudowy miejskiej nowych obszarów nabrało szczególnie dużego tempa począwszy od połowy XX w. jako wyraz migracji ludności do miast. Początek XXI w. przyniósł w Polsce zapaść demograficzną, której wynikiem była zmiana salda migracji wewnętrznej miast (wg danych GUS, w roku ,8 tys. mieszkańców). Obecna średnia udziału ludności miejskiej w ogóle populacji Unii Europejskiej wynosi 74,0%, dla Polski natomiast kształtuje się ona na poziomie 60,4% (dane GUS za rok 2013). Opisywany wskaźnik dla województwa lubuskiego, wynosił w roku ,1% (GUS 2014b). W latach w województwie lubuskim powierzchnia gruntów zabudowanych i zurbanizowanych powiększyła się niemal we wszystkich kategoriach cząstkowych (tab. 2.6). Na zbliżonym natomiast poziomie w opisywanym okresie były zurbanizowane tereny niezabudowane, natomiast zmniejszyła się powierzchnia terenów kolejowych oraz użytków kopalnych. 61

62 Rozdział 2 Tab Powierzchnia geodezyjna gruntów zabudowanych i zurbanizowanych w województwie lubuskim (dane Urzędu Statystycznego w Zielonej Górze), w ha Rok 62 Grunty zabudowane i zurbanizowane tereny mieszkaniowe tereny przemysłowe inne tereny zabudowane tereny komunikacyjne drogi tereny inne kolejowe w tym: zurbanizowane tereny rekrea- tereny cji i niezabudowane wypoczynku użytki kopalne W konsekwencji poszukiwania na terenie województwa lubuskiego nowych terenów przydatnych do zagospodarowania produkcyjnego (rolniczego i leśnego) oraz pod różne formy zabudowy, zmniejszył się areał nieużytków (tab. 2.7). Opisywana zmiana dotyczy w kolejnych okresach czoraz to mniejszych terenów, odpowiednio 292 ha rocznie w latach , 177 ha rocznie w latach i 133 ha rocznie w latach Wskazuje to na wyczerpywanie się w tej puli terenów prostych do pozyskania i dobrze ulokowanych względem okolicznych form funkcjonalnych. Tab Powierzchnia geodezyjna nieużytków w województwie lubuskim (dane Urzędu Statystycznego w Zielonej Górze), w ha Nieużytki Województwo lubuskie leży na terenie nizinnym, posiada jednak urozmaicony krajobraz. Najwyżej położone punkty to Góra Bukowiec (227 m n.p.m.) na terenie Łagowskiego Parku Krajobrazowego oraz Góra Żarska (226,9 m n.p.m.). Lasy, stanowiące największą formę użytkowania powierzchni regionu, w niektórych jego częściach tworzą kompleksy o unikalnych walorach, jak np. Puszcza Notecka. Duże są także zasoby wód powierzchniowych: liczne jeziora oraz urozmaicające krajobraz rzeki, w tym Odra, druga co do wielkości rzeka w kraju oraz Warta, Noteć i Bóbr (Portal Województwa Lubuskiego 2015). Na terenie województwa znajdują się obszary chronione z mocy Ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (Dz.U. nr 92 poz. 880 z późn. zm.), stan na 31 grudnia 2013 r. (GUS 2014b): 2 parki narodowe: Drawieński Park Narodowy, Park Narodowy Ujście Warty, 7 parków krajobrazowych: Barlinecko-Gorzowski Park Krajobrazowy,

63 Gryżyński Park Krajobrazowy, Krzesiński Park Krajobrazowy, Łagowski Park Krajobrazowy, Park Krajobrazowy Łuk Mużakowa, Park Krajobrazowy Ujście Warty, Przemęcki Park Krajobrazowy, Pszczewski Park Krajobrazowy, 64 rezerwaty, 38 obszarów chronionego krajobrazu, 1 stanowisko dokumentacyjne, 363 użytki ekologiczne, 14 zespołów przyrodniczych, Podstawowe informacje o regionie 1307 pomników przyrody, 73 obszary Natura 2000, w tym 61 obszarów zatwierdzonych Decyzją Komisji Europejskiej (21% powierzchni województwa zajmują obszary specjalnej ochrony ptaków OSO, a 13,6% powierzchni województwa specjalne obszary ochrony siedlisk SOO). Wiele spośród współczesnych obszarów chronionych ma długi rodowód, będąc ustanowionymi już w pierwszej połowie XX wieku. Pierwszy rezerwat Skupienie brzekiń w zaroślach nad Obrą został utworzony w 1924 roku (Maciantowicz 2012, za Wodniczko i Czubiński 1946). Kolejno, ochroną obejmowano inne cenne przyrodniczo obszary. Według Maciantowicza (2005, 2012, za Wodniczko i Czubińskim 1946), w granicach obecnego województwa lubuskiego istniało co najmniej 31 rezerwatów przyrody, ustanowionych za czasów niemieckiej przynależności opisywanych terenów. Rezerwaty lub ich fragmenty, mające przedwojenną historię, to w województwie lubuskim między innymi: Buczyna Łagowska, Pawski Ług, Nad Jeziorem Trześniowskim, Dębowy Ostrów, Laski, Zimna Woda i Buczyna Szprotawska (Maciantowicz 2012). Pierwszym rezerwatem utworzonym po II Wojnie Światowej był rezerwat leśny Bukowa Góra położony w gminie Otyń (rok utworzenia 1954). Dwa parki narodowe, które zasięgiem obejmują część województwa lubuskiego zostały założone w latach: Drawieński Park Narodowy w roku 1990, a Park Narodowy Ujście Warty w roku Drawieński Park Narodowy o powierzchni ogólnej 11342,0 ha został utworzony głównie na terenach leśnych (9548,0 ha) i wodnych (923,1 ha), natomiast Park Narodowy Ujście Warty o powierzchni ogólnej 8074,0 ha został utworzony głównie na terenach rolnych (6166,0 ha) i należących do kategorii pozostałych (1027,2 ha). 21 października 2009 r. został nadany status Geoparku Krajowego polskiej części Łuku Mużakowa, pierwszemu w Polsce, a obecnie jednemu z trzech w kraju. Według danych GUS za rok 2013, w województwie lubuskim objęto ochroną w różnych formach ,6 ha powierzchni, co daje 38,8% udział w po- 63

64 Rozdział 2 wierzchni ogólnej województwa i 5 miejsce w kraju (GUS 2014a,b). Średnia dla Polski w tym samym czasie wynosiła 32,5%, a sąsiednie województwa mogły wykazać jedynie następującą wielkość wskaźnika: dolnośląskie 18,6%, zachodniopomorskie 21,7%, a wielkopolskie 31,6%. Widoczny jest więc względnie wysoki udział powierzchni chronionej w opisywanym województwie. Jeszcze dobitniej przedstawia się opisywany aspekt, przeliczając powierzchnię chronioną na 1 mieszkańca. W Polsce wskaźnik ten kształtuje się na poziomie 2641 ha, natomiast w województwie lubuskim 5318 ha (4 miejsce w kraju). Województwa sąsiednie prezentują wskaźniki na poziomie: dolnośląskie 1275 ha, zachodniopomorskie 2891 ha, a wielkopolskie 2722 ha. Powierzchnię ha zajmują w województwie lubuskim obszary Natura 2000 związane z kategorią Obszary Specjalnej Ochrony Ptaków (OSO). Stanowi to 21% powierzchni ogólnej województwa (średnia dla Polski wynosi 17,6%). Dodatkowo, ,7 ha to obszary Natura 2000 związane z kategorią Specjalne Obszary Ochrony Siedlisk (SOO). Te z kolei stanowią 13,6% powierzchni ogólnej województwa (średnia dla Polski wynosi 12,1%). Ogólnie daje to obraz ochrony wybranych typów siedlisk, gatunków roślin i zwierząt oraz różnorodności biologicznej kontynentu europejskiego za pomocą opisywanej formy dla 34,6% powierzchni województwa (rys. 2.27). Wśród pomników przyrody, na terenie województwa lubuskiego objęto tą formą ochrony następujące obiekty: 1059 pojedynczych drzew, 170 grup drzew, 22 aleje, 36 głazów oraz 20 w kategorii pozostałych (GUS 2014b). Na terenie województwa lubuskiego występuje wiele obiektów i obszarów cennych nie tylko z przyrodniczego, lecz także historycznego punktu widzenia. Często te dwa elementy współistnieją na bardzo ciekawych, unikatowych stanowiskach. Według danych GUS za rok 2013, w województwie lubuskim zewidencjonowano 263 obiekty należące do kategorii Parki i ogrody historyczne, z tego 199 wpisano do rejestru (1056 ha), a 93 wpisano do rejestru, bez określonej powierzchni. Według rodzajów obiekty te zaklasyfikowano jako dworskie (37), pałacowe i zamkowe (108), miejskie, uzdrowiskowe i szpitalne (5), klasztorne i kościelne (1), ogrody przydomowe (31) oraz inne (17). W oparciu o obszary przyrodniczo cenne często prowadzona jest turystyka i wypoczynek. W województwie lubuskim ta forma działalności ludzkiej, znana z terenów miejskich i podmiejskich jest wobec terenów pozamiejskich słabo zaakcentowana. W istniejących dwóch parkach narodowych brak jest bazy noclegowej schronisk, domów wczasowych, a tylko w jednym z nich Drawieńskim Parku Narodowym znajduje się 6 kempingów i 1 schron przeciwdeszczowy. Instalacji takich nie ma w drugim parku. 64

65 Podstawowe informacje o regionie Rys Obszary Natura 2000 w granicach województwa lubuskiego; ciemniejsze pola wskazują na nałożenie się obszarów OSO i SOO (GDOŚ, Geoserwis.mapy 2015) W Drawieńskim Parku Narodowym wyznaczono 170,4 km tras turystycznych, natomiast w Parku Narodowym Ujście Warty 13,3 km (dane GUS za rok 2013). W roku 2013 odnotowano obecność na opisywanych terenach odpowiednio 19 tys. (Drawieński Park Narodowy) i 53,8 tys. (Park Narodowy Ujście Warty) turystów. Parki narodowe to także możliwość organizacji działań edukacyjnych: w Drawieńskim Parku Narodowym odbyło się 56 im- 65

66 Rozdział 2 prez dydaktycznych i wytyczono 6 ścieżek dydaktycznych, a w Parku Narodowym Ujście Warty odbyło się 160 imprez dydaktycznych i wytyczono 5 ścieżek dydaktycznych. Dużym zasobem turystycznym są tereny pozostałych form ochrony przyrody. Wśród nich niektóre są znane w skali ponadregionalnej, jak Międzyrzecki Rejon Umocniony rozległa linia fortyfikacji z możliwością zwiedzania obiektów i wydrążonych tuneli. Ranga turystyczna MRU jest dodatkowo wzmocniona istnieniem w podziemnych częściach umocnień największego w Europie zimowiska nietoperzy. Fot Międzyrzecki Rejon Umocniony w rejonie Pętli Boryszyńskiej ; fot. A. Greinert 2013 Turystyka na obszarach miejskich jedynie w niektórych sytuacjach wiąże się z istnieniem terenów cennych przyrodniczo w przypadku obecności obszarów o znaczeniu historycznym. Obszary stanowiące zasób terenów zieleni kształtowanej są na ogół wykorzystywane dla potrzeb rekreacji i wypoczynku. W województwie lubuskim na tę kategorię terenów składają się (GUS 2014b): parki spacerowo-wypoczynkowe 115 obiektów 869,6 ha zieleńce 761 obiektów 531,0 ha zieleń uliczna 334,1 ha tereny zieleni osiedlowej 613,2 ha lasy gminne (komunalne) 2036,2 ha Przeliczając charakteryzowany zasób na jeden obiekt otrzymuje się wynik na koniec roku 2013 w postaci średniej powierzchni parku 7,6 ha i zieleńca 0,7 ha. Zieleńce mają tym samym powierzchnię średnią analogiczną jak średnia krajowa, natomiast parki są średnio o 1 ha mniejsze w stosunku do średniej krajowej. Na 1 mieszkańca województwa lubuskiego przypada 19,7 m 2 parku, wobec średniej krajowej 14,8 m 2. 66

67 Podstawowe informacje o regionie Fot Las komunalny w Zielonej Górze, na dawnym terenie kopalni węgla brunatnego; fot. A. Greinert 2015 Literatura Czapowski, G., Badura, J., Przybylski, B., Profil utworów formacji poznańskiej w rejonie Wrocławia. Przegl. Geol., 50, 3, Czapigo-Czapla M., Surowce mineralne Polski: ropa naftowa, gaz ziemny, Dyjor S., Budowa geologiczna zaburzonej glacitektonicznie strefy Mirostowic koło Żar (Ziemia Lubuska) Acta Universitatis Wratislavensis, Prace Geologiczno- Mineralogiczne, nr 86: 2. Dyjor S., Seria poznańska w Polsce Zachodniej, Kwartalnik Geologiczny, vol. 14 nr 4. Dyjor S., Oligocen niżowej części Dolnego Śląska i Ziemi Lubuskiej, Biul. Inst. Geol Dyjor S., Sadowska A., Problem wieku i korelacja górnomioceńskich pokładów węgli brunatnych w Polsce zachodniej. Geol. Sudetica, 12, 1, Dyjor S., Sadowska A., Próba korelacji wydzieleń stratygraficznych i litostratygraficznych trzeciorzędu zachodniej części Niżu Polskiego i śląskiej części Paratetydy w nawiązaniu do projektu IGCP nr 25, Przegląd Geologiczny vol 34, nr 7. Dyjor S., Wróbel I., Rozwój formacji trzeciorzędowej i czwartorzędowej oraz surowce mineralne Ziemi Lubuskiej, Przewodnik L Zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Wyd. Geologiczne, Warszawa. Franke D., Regionale Geologie von Ostdeutschland Ein Wörterbuch. Website 67

68 Rozdział 2 Gontaszewska A., Kraiński A., Złoża węgla brunatnego na terenie gminy Świdnica, Zielona Góra. Gontaszewska A., The remains of lignite in Zielona Góra W: 11. Altbergbau - Kolloquium. Wrocław, Polska, Essen, VGE Verlag GmbH. Gontaszewska A., Kraiński A., Consolidierte Grünberger Gruben" zarys historii W: Dzieje górnictwa element europejskiego dziedzictwa kultury / red. P. P. Zagożdżon, M. Madziarz. T. 3, Wrocław, Oficyna Wydaw. Politechniki Wrocławskiej. Gontaszewska A., Kraiński A., Węgiel brunatny jako podłoże budowlane - przykład Zielonej Góry W: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, Nr 446 (2). GUS. Ochrona Środowiska. Informacje i opracowania statystyczne, lata Warszawa. GUS, Ochrona środowiska w województwie lubuskim w latach Zielona Góra. GUS, Województwa w latach Warszawa. GUS, Ochrona środowiska w województwie lubuskim w 2008 r. Zielona Góra. GUS, Ochrona środowiska w województwie lubuskim w latach Zielona Góra. GUS, 2014a. Rocznik statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej. Warszawa. GUS, 2014b. Rocznik statystyczny województw. Warszawa. Jaroszewski W., Rozważania geologiczno-strukturalne nad genezą deformacji glacitektonicznych, Ann. Soc. Geol. Pol. 61. Karte des Deutschen Reichs, Sect. 15: Frankfurt a/o., Gotha, Perthes, ok r. Kotowski J., Kraiński A, Kry glacitektoniczne w Wale Zielonogórskim, Vth Glacitectonics Symposium, Wyd. WSI, Zielona Góra. Kotowski J., Kraiński A., Budowa geologiczna depresji glacitektonicznych Nowej Soli i Bytomia Odrzańskiego, W: Regional Glacitectonic of Western Poland : VIIIth Glacitectonics Symposium. Zielona Góra. Kupetz M., Geologischer Bau und Genese der Stauchendermoräne Muskauer Faltenbogen. Brandenburgische Geowiss. Beitr., 4:2; 1-19, Kleinmachnow. Lindner L., (red), Czwartorzęd, Wyd PEA, Warszawa. Maciantowicz M., Lasy. (w:) Opracowanie ekofizjograficzne województwa lubuskiego. Przyroda ożywiona. Pr. pod red. L. Jerzaka. Urząd Marszałkowski Województwa Lubuskiego. Zielona Góra. Maciantowicz M., Formy ochrony przyrody województwa lubuskiego. (w:) Aktualizacja opracowania ekofizjograficznego województwa lubuskiego. Urząd Marszałkowski Województwa Lubuskiego. Zielona Góra. Markiewicz A., Winnicki J., Strefa głębokich zaburzeń glacitektonicznych wschodniej części Wzgórz Dalkowskich na tle naskórkowej struktury monokliny przedsudeckiej. W: Mater. X Symp. Glacitektoniki. Zesz. Nauk. Uniw. Zielonogórskiego, 134: Mojski J.E., Czwartorzędowy rytm zmian środowiska. (W:) Starkel L. (ed.) Geografia Polski. Środowisko przyrodnicze. PWN, Warszawa,

69 Podstawowe informacje o regionie Mojski J.E., Ziemie polskie w czwartorzędzie. Zarys morfogenezy. PIG, Warszawa. Oberc J., Sudety i obszary przyległe, w: Budowa geologiczna Polski, t. IV, cz. 2. Wyd. Geologiczne, Warszawa. Pożaryska K., Odrzywolska-Bieńkowa E., Wstępne wyniki badań stratygraficznych osadów eoceńskich i oligoceńskich w rejonie Głogowa, Przewodnik z L zjazdu PTG, Wyd. Geologiczne, Warszawa. Sadowska A., Zastawniak E., Wiek utworów trzeciorzędowych rejonu Mirostowic w świetle badań paleobotanicznych, Przewodnik z L zjazdu PTG, Wyd. Geologiczne, Warszawa. Standke G., Stratygrafia i facje dolnołużyckiej serii trzeciorzędowej, Przegląd Geologiczny Vol. 44 nr 12. Stankowski W., Wstęp do geologii kenozoiku, Wyd. Naukowe UAM, Poznań. Stupnicka E., Geologia regionalna Polski, Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego. Sztromwasser E., Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, arkusz Nowa Sól, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. Szynkiewicz A., Wiek utworów neogenu w zachodniej części Dolnego Śląska PTG. Urbański K., Łuk Mużakowa jako złożona struktura glacitektoniczna. Zeszyty US w Zielonej Górze, Statystyczne Vademecum Samorządowca. Urząd Statystyczny w Zielonej Górze. Urbański K., Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, Arkusz Buchałów, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. Urbański K., Winter H., Stanowisko interglacjału eemskiego w Radówku (Pojezierze Łagowskie, zachodnia Polska) i jego implikacje dla litostratygrafii glin zwałowych. Prz. Geol., 53: Vinken, R. (ed.), The Northwest European Tertiary Basin. Results of the International Geological Correlation Programme, Project No 124. Geologisches Jahrbuch Reike, A 100: Hannover. Ważyńska H., Palinologia i paleogeografia neogenu Niżu Polskiego, Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, t

70 3. WĘGIEL BRUNATNY W REGIONIE LUBUSKIM 3.1. Procesy formowania się złóż węgla brunatnego Wszystkie rodzaje węgli (węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf) mają wspólne pochodzenie: substancję roślinną. Organizmy roślinne składają się głównie z węglowodanów, białek i lipidów, a dla tych związków węgiel jest jednym z pierwiastków konstytutywnych. Szczególnie wysoką zawartość węgla mają zasobne w celulozę łodygi i liście. Niekiedy w torfie lub węglu brunatnym fragmenty roślin zachowują się na tyle dobrze, że można je zobaczyć gołym okiem są to głównie pnie, łodygi i liście. Pierwsze rośliny posiadające łodygi i liście pojawiły się na Ziemi dopiero w dewonie. Dwa główne okresy geologiczne, w których powstawały węgle to karbon oraz neogen. W karbonie dominowały takie grupy roślin, jak paprocie, widłaki i skrzypy, natomiast w neogenie istniała już roślinność zbliżona do występującej obecnie. Powstanie węgli zaczyna się od nagromadzenia szczątków roślinnych na terenach podmokłych torfowiskach, czyli powstania torfów. Torf to osad wytwarzający się głównie w strefie brzegowej jezior, w warunkach bagiennych, w wyniku rozkładu obumarłej roślinności hydrofilowej w warunkach beztlenowych, przy czynnym udziale mikroflory (Myślińska 2001). Większość współcześnie występujących na terenie Polski torfów utworzyło się podczas holocenu. Torf powstawał też w cieplejszych okresach plejstocenu interglacjałach. Wystąpienia torfów wykształconych podczas interglacjałów znane są z terenu Ziemi Lubuskiej, np. profile z Jeleniowa i Radówka, gdzie udokumentowano palinologicznie interglacjał eemski (Urbański 2002, Urbański i Winter 2005). Torf może występować bez nadkładu (przykrycia), bądź też pod warstwą gleby lub murszu. Z reguły kolejność występowania osadów w torfowisku jest następująca: podłoże mineralne, kreda jeziorna, gytia, torf (Myślińska 2001). Wyróżnia się trzy typy torfowisk: niskie, przejściowe i wysokie. Torfowiska niskie powstają w obniżeniach terenu i są zasilane wodami gruntowymi bądź rzecznymi. Są one bogatsze w substancje mineralne, a odpowiednie ph (obojętne lub alkaliczne) powoduje szybszy rozkład substancji roślinnej. W torfowiskach przejściowych rozkład ten jest wolniejszy, gdyż występują one w płytkich zagłębieniach terenu. Torfowiska niskie powstają na obszarach bez dopływu wód gruntowych czy rzecznych zasilane są wyłącznie wodami opadowymi. Skutkuje to niskim odczynem ph oraz wolnym rozkładem substancji organicznej (Bolewski 1980). Bezpośrednio po nagromadzeniu się szczątków roślinnych w torfowisku następuje ich kompakcja (zgniatanie), a następnie rozpoczyna się działal- 70

71 Węgiel brunatny w regionie lubuskim ność bakterii oraz grzybów. Wskutek rozkładu (głównie celulozy) uwalniają się gazy: metan, dwutlenek węgla oraz amoniak. W złożu pozostaje brunatny, uwodniony żel bogaty w węglowodory wielkocząsteczkowe (Craig i in. 2003). Następnym etapem, w którym torf zaczyna przeobrażać się w węgiel brunatny, a następnie kamienny, jest uwęglenie, które polega na dalszych przeobrażeniach fizycznych i chemicznych w wyniku procesów biochemicznych oraz wzrostu temperatury i ciśnienia. W trakcie uwęglenia ubywa stopniowo tlenu i wodoru, co powoduje wzrost zawartości pierwiastka węgla. Wraz z uwęgleniem zmniejsza się ilość rozpoznawalnych szczątków roślinnych w węglu kamiennym nie ma ich wcale. Im dłużej trwa proces uwęglenia, tym wyższa jest zawartość pierwiastka węgla, a zatem wyższa kaloryczność i wartość opałowa węgla. Na terenie Polski proces uwęglania węgla brunatnego trwał od kilkadziesięciu do kilkunastu milionów lat. Współczesnymi obszarami, gdzie można obserwować procesy nagromadzania się substancji roślinnej w torfowiskach są głównie strefy chłodne i umiarkowane, takie jak Irlandia, Skandynawia, Kanada czy Alaska. Gromadzenie się torfów nie zachodzi w klimacie tropikalnym, mimo ogromnego przyrostu masy roślinnej, ponieważ wysokie temperatury powodują zbyt szybki rozkład bakteryjny (Craig i in. 2003). Roczny przyrost torfu może być szacowany poprzez występowanie w torfowiskach pni drzew (rys. 3.1). Poziom torfowiska pierwotnie (w czasie kiełkowania) znajdował się na wysokości szyi korzeniowej rośliny, a następnie narastał. W momencie obumarcia drzewa część wystająca ponad torfowisko ulega zbutwieniu i drzewo łamie się na wysokości powierzchni wody. Tak więc wysokość pozostałego pnia wskazuje na przyrost warstwy torfu w czasie życia drzewa, którego długość można określić poprzez zliczenie pierścieni przyrostowych. Obliczenia takie dają wyniki od 0,5 do 2,5 mm przyrostu torfu rocznie. Można zakładać, że w przeszłości szybkość przyrastania torfu była podobna. Wynika z tego, że czas trwania sedymentacji torfu, który następnie przekształcił się w węgiel brunatny mógł na Niżu Polskim wynosić ok. 300 tys. lat (Biernat 1968). Przyjmuje się, że współczynnik kompakcji torfu w procesach uwęglania wynosi od ok. 2,3 (czyli z 2,3 m torfu powstaje 1 m węgla brunatnego) do ok. 4-9 (Piwocki 1975, Widera 2002). Badania geologiczne pokładów węgli wskazują, że większość węgli powstawała w basenach o zmiennej w czasie linii brzegowej, co spowodowało, że pokłady węgli są zwykle rozdzielone osadami morskimi lub jeziornymi. Gromadzenie się materii roślinnej miało miejsce w przybrzeżnych bagnach, których dno systematycznie się obniżało. Jeśli tempo obniżania się dna było szybsze niż tempo gromadzenia się osadów roślinnych, to następowało zalanie bagniska przez wody jeziorne lub morskie i osadzanie się osadów mineralnych lub wapiennych. Zwykle po pewnym czasie następowało wynu- 71

72 Rozdział 3 rzenie się obszaru i ponowne gromadzenie substancji roślinnej w torfowisku. W złożach występują niekiedy dziesiątki pokładów węgli poprzedzielanych pokładami wapieni czy piaskowców. Miąższości pokładów węgli są bardzo zmienne i wynoszą od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów. Rys Pnie drzew w złożu torfu. Stosunek miąższości torfu (h) do ilości pierścieni przyrostowych to roczny przyrost torfu. 1 glina, 2 piasek, 3 torf, 4 ił (Biernat 1968) Na terenie Polski znane są pokłady węgla brunatnego z różnych okresów geologicznych: od górnego triasu po górny miocen (Piwocki 1992), jednak znaczenie gospodarcze mają w zasadzie wyłącznie osady mioceńskie. Z badań paleobotanicznych (głównie pyłków roślin) wynika, że węgiel brunatny występujący na terenie Polski powstał przede wszystkim z rozkładu mchów torfowców (Sphagnales) i mchów właściwych (Bryales), traw oraz roślin jednorocznych. Zanotowano także obecność różnorodnych roślin drzewiastych, takich jak: sekwoje, cyprysy, olchy, wiązy, klony, kasztany, jałowce, jodły, sosny, świerki, cisy, cedry, tuje czy magnolie. Z reguły były to gatunki ciepłolubne, nie występujące obecnie na terenie Polski, co świadczy o tym, że w okresie powstawania węgla panował klimat zbliżony do śródziemnomorskiego Charakterystyka złóż węgla brunatnego w Polsce Występowanie węgla brunatnego na terenie Polski związane jest głównie z utworami paleogenu i neogenu (trzeciorzędu) Niżu Polskiego i w mniejszym stopniu zapadliska przedkarpackiego (rys. 3.2). Węgiel brunatny jest spotykany także lokalnie w utworach kredy niecki północnosudeckiej oraz 72

73 Węgiel brunatny w regionie lubuskim jury w obrzeżeniu Gór Świętokrzyskich. Na Niżu Polskim wyróżniono kilka poziomów węglonośnych (grup pokładów) tab Tab Pokłady węgla brunatnego w Polsce; oprac. aut., na podstawie danych Dyjora (1970) i Kasińskiego (2008) okres epoka nr grupa pokładów węgla brunatnego na Niżu Polskim (Kasiński 2008) neogen pliocen miocen 0 orłowskie Ia oczkowickie I IIa II III IV środkowopolskie lubińskie łużyckie ścinawskie (rawickie) dąbrowskie oligocen V czempińskie paleogen eocen VI tanowskie paleocen VII odrzańskie * stosowane dla Zachodniej Polski (Dyjor 1970) inne nazwy * pokład Henryk pokład łużycki pokład ścinawski pokład głogowski pokłady węgla w Zagłębiu Łużyckim (Niemcy) I pokład łużycki II pokład łużycki III pokład łużycki IV pokład łużycki V pokład łużycki Osady trzeciorzędowe (paleocen pliocen) występują na Niżu Polskim na obszarze ok km 2, a ich przeciętna grubość to ok m, do ponad 400 m w zapadliskach tektonicznych. Obszar Polski, na którym występują pokłady węgla, to ok km 2 (Piwocki 1992). Najstarsza, VII odrzańska grupa pokładów, występuje w obrębie osadów paleocenu górnego, w okolicy Szczecina. Składa się ona z 2-3 pokładów o niewielkiej miąższości (do 1,5 m), nie ma zatem zna-czenia gospodarczego. Podobnie niewielkie znaczenie mają węgle VI tanowskiej grupy pokładów, stwierdzone na obszarze ok. 600 km 2 niecki szczecińskiej (rys. 3.3). Powstały one w środkowym eocenie, a ich miąższość sięga 7,5 m. Są to węgle o charakterze paralicznym (powstałe w pobliżu wybrzeży morskich, gdzie w obrębie osadów lądowych występują osady morskie). 73

74 Rozdział 3 Rys Mapa występowania złóż węgla brunatnego w Polsce (oprac. aut.) Z pokładów znajdujących się w osadach paleogenu największe znaczenie ma V czempińska grupa pokładów (rys. 3.4), osiągająca miąższość 45 m w kilku (nieeksploatowanych) złożach (Rogóźno, Łąnięta, Bąkowo). Z reguły są to jednak 1-3 pokłady węgla o miąższości ok. 1 m, występujące na obszarze ok km 2. Wiek V grupy określa się na oligocen dolny i ma ona, podobnie jak poprzednia grupa, charakter paraliczny. Największe znaczenie gospodarcze mają pokłady węgla w osadach mioceńskich zachodniej oraz środkowej Polski, w tym IV dąbrowska grupa pokładów, która występuje na obszarze ok km 2 i nie jest obecnie eksploatowana (rys. 3.5). Ma ona z reguły formę 1-4 pokładów o łącznej miąższości ok. 6 m (do 30 m w złożu Gubin Brody), rys Na Ziemi Lubuskiej stosuje się nazwę tego pokładu jako pokład głogowski (Dyjor 1978, Dyjor i Sadowska 1977, 1986, Dyjor i Wróbel 1978). IV grupa pokładów jest korelowana z IV pokładem łużyckim (4. Miozäner Flözkomplex) występującym we wschodnich Niemczech. Najważniejsze polskie złoża, gdzie stwierdzono tę grupę pokładów to Ścinawa, Mosty i Gubin (Piwocki 1998, Kasiński 2012). 74

75 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Powstała ona na początku miocenu dolnego w warunkach lądowych, sprzyjających rozwojowi bogatych i rozległych torfowisk (Ważyńska 1998). Rys Występowanie VI tanowskiej grupy pokładów węgla brunatnego w Polsce (Piwocki 1992) Rys Występowanie V czempińskiej grupy pokładów węgla brunatnego w Polsce (Piwocki 1992) 75

76 Rozdział 3 Rys Występowanie IV dąbrowskiej grupy pokładów węgla brunatnego w Polsce (Piwocki 1992) 1 współczesny zasięg grupy pokładów, 2 zasięg węgli o sumarycznej miąższości ponad 3 m, zaznaczono także izohipsy stropu; przekrój I-II pokazano na rys Rys Występowanie IV dąbrowskiej grupy pokładów na Dolnym Śląsku (Piwocki 1998)

77 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Większe rozprzestrzenienie, ok km 2 ma III ścinawska grupa pokładów, nazywana także rawicką (Piwocki 1992), osiągająca miąższość 30 m (złoża Mosty, Ścinawa). Pokłady tej grupy powstały pod koniec miocenu dolnego, w rozległych torfowiskach tarasów akumulacyjnych spokojnie płynących rzek. Torfowiska rozwijały się na znacznie większych obszarach niż poprzednio. W pokładach węgla z tego okresu występuje powszechnie silne zailenie węgla, świadczące o obecności wód przepływowych na torfowiskach (Ważyńska 1998). III pokład ścinawski, występujący na Ziemi Lubuskiej w stropie serii żarskiej, występuje tylko w południowej części województwa. Zasięg występowania III ścinawskiej grupy pokładów jest zbliżony do zasięgu II łużyckiej grupy pokładów i koreluje się on ze wschodnioniemieckim III pokładem łużyckim (3. Miozäner Flözkomplex). II łużycka grupa pokładów, nazywana także ścinawską (Piwocki 1992) zajmuje obszar ok km 2, a jego złoża (Czempin, Gostyń, Krzywiń, Lubstów, Mosina, Naramowice, Radomierzyce, Szamotuły, Legnica) należą do najważniejszych w kraju (rys. 3.7). Grupa ta utworzyła się w miocenie środkowym, kiedy to ruchy obniżające doprowadziły do znacznego rozszerzenia się obszaru sedymentacji torfowiskowej (Ważyńska 1998). W zachodniej Polsce węgle te mają charakter głównie paraliczny, a w części południowozachodniej także limniczny i limniczno-fluwialny (Piwocki 1992). W złożach typu pokładowego węgle tej grupy mają średnią miąższość ok. 14 m (w złożu Legnica prawie 40 m), a w złożach typu tektonicznego miąższość osadów dochodzi do ponad 250 m (Bełchatów). Pokład ten na Ziemi Lubuskiej występuje w stropie serii śląsko-łużyckiej (złoża Mosty, Gubin, Babina, Cybinka i Sieniawa) (Dyjor 1978). II łużycka grupa pokładów koreluje się ze wschodnioniemieckim II pokładem łużyckim (2. Miozäner Flözkomplex), nazywanym w starszej literaturze pokładem dolnym (Unterflöz). W zachodniej Polsce wyróżniono także IIA lubińską grupę pokładów, korelującą się ze wschodnioniemieckim górnym pokładem towarzyszącym (Oberbegleterflöz) ze środkowego miocenu. Grupa ta zwykle składa się z 1-3 nieciągłych pokładów o miąższości ok. 3 m (do 10 m w złożu Legnica). Zasięg tej grupy pokrywa się z zasięgiem II grupy łużyckiej pomiędzy Gubinem, Zieloną Góra, Rawiczem i Legnicą. I środkowopolska grupa pokładów występuje na powierzchni ok km 2 (rys. 3.8) i osiąga miąższość ok. 20 m (Piwocki 1992, Kasiński i in. 2008). Ma ona wiek środkowomioceński. W tym okresie obszary torfowiskowe były, w porównaniu z całym neogenem, najbardziej rozległe. Po początkowej sedymentacji klastycznej, w wyższej części miocenu środkowego ponownie zapanowały warunki sprzyjające rozwojowi licznych torfowisk (Ważyńska 1998). Grupa ta tworzy z reguły jeden pokład o miąższości 3-10 m, osiągając maksymalną miąższość w złożu Pątnów. I środkowopolska grupa 77

78 Rozdział 3 pokładów koreluje się ze wschodnioniemieckim I pokładem łużyckim (1. Miozäner Flözkomplex) nazywanym w starszej literaturze pokładem górnym (Oberflöz). Rys Występowanie II łużyckiej grupy pokładów węgla brunatnego w Polsce (Piwocki 1992) Na Ziemi Lubuskiej pokład ten nosi nazwę Henryk i występuje w stropie osadów serii Mużakowa (rys. 3.9). Pokład ten był eksploatowany w kopalniach regionu zielonogórskiego (Gontaszewska i Kraiński 2008, 2010, 2011), żarskiego (Dyjor i Sadowska 1977, Sadowska i Zastawniak 1978) oraz nowosolskiego (Dyjor 1978). Obecnie stwierdza się go w profilach wiertniczych Wału Zielonogórskiego jako warstwę węgla o miąższości ok. 7 m (Urbański 2002b), z reguły zaburzoną glacitektonicznie, natomiast w okolicach Nowej Soli jako pokład niezaburzony o miąższości 1-2,5 m (Sztromwasser 2003). W Polsce południowo-zachodniej występuje także IA oczkowicka grupa pokładów, o zasięgu pokrywającym się z grupą środkowopolską. Grupę tę tworzą zwykle 1-3 pokłady o miąższości ok. 3 m. Ostatnią, najmłodszą grupą jest 0 orłowska grupa pokładów występująca w stropie serii poznańskiej, pochodzenia limnicznego, o bardzo małej miąższości cm (Piwocki 1992). W wielu złożach występuje kilka grup pokładów węgla rys. 3.9 (Kasiński 2012). 78

79 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Rys Występowanie I środkowopolskiej grupy pokładów węgla brunatnego w Polsce (Piwocki 1992) Objaśnienia: 1 osady plejstoceńskie, 2 formacja poznańska, 3 formacja pawłowicka i ścinawska (seria Mużakowa i śląsko łużycka), 4 formacja rawicka (seria żarska i lubuska), 5 formacja leszczyńska (seria lubuska), 6 formacja czempińska i mosińska górna, 7 pokłady węgla brunatnego, I-V grupy pokładów węgla brunatnego. W nawiasach podano nazwy jednostek litostratygraficznych Dolnego Śląska wg Dyjora (1974); linię przekroju pokazano na rys Rys Pokłady węgla brunatnego w południowej części Ziemi Lubuskiej; przekrój geologiczny na linii Przewóz Sulechów (Piwocki 1998) 79

80 Rozdział Charakterystyka złóż węgla brunatnego w regionie lubuskim Zdecydowana większość eksploatowanych złóż węgla brunatnego na Ziemi Lubuskiej występuje w strukturach zaburzonych glacitektonicznie. Deformacje glacitektoniczne przemieściły osady mioceńskie nierzadko na odległość kilkudziesięciu kilometrów, jednocześnie je fałdując. Spowodowało to, że pokłady węgla, występujące pierwotnie na dużych głębokościach znajdują się obecnie blisko powierzchni terenu, co czyni je dogodnymi do eksploatacji odkrywkowej. Ponadto, w strefach antyklinalnych struktur fałdowych mamy do czynienia ze zwiększeniem miąższości złóż węgla brunatnego, spowodowanej procesami geodynamicznymi (Kołodziejczyk, Kraiński 2003). Minusem procesów glacitektonicznych jest bardzo duże przefałdowanie osadów, co spowodowało duże zmienności struktur, kątów zapadania pokładów węgla, itp. Węgiel brunatny okolic Zielonej Góry jest związany ze strukturą zwaną Wałem Zielonogórskim. Jest to morena utworzona podczas zlodowacenia warty, ze spiętrzonych glacitektonicznie warstw miocenu i starszego plejstocenu. Wysokość względna tej równoleżnikowo rozciągniętej struktury wynosi około 150 m. Na jej północnym zboczu znajdują się dodatkowo tarasy kemowe, utworzone podczas deglacjacji lądolodu zlodowacenia wisły (Fries 1933). W nadkładzie węgla występują niebieskie i szare iły formacji poznańskiej (w ich stropie występują niekiedy także gliny starszych zlodowaceń), w przeszłości często eksploatowane obok węgla na potrzeby licznych lokalnych cegielni. W iłach znajdowano odciski mioceńskich roślin (Berg 1913). Dość często występują także kry glacitektoniczne, czyli oderwane i przemieszczone osady starsze (również głównie mioceńskie) wtórnie umieszczone w osadach młodszych. Warstwy zaburzone glacitektonicznie charakteryzują się nieciągłością, zmienną miąższością i zmiennym upadem, aż do pionowego. Konsekwencją tych deformacji jest zróżnicowana i trudna do interpretacji budowa geologiczna. Miąższość pokładów węgla nie jest duża, z reguły wynosi 3-4 m. Spąg węgla stanowią najczęściej szare iły, a poniżej piaski kwarcowe. Wiek węgla określany jest na I (środkowopolską) grupę pokładów, do której zalicza się pokład Henryk. Pokład ten występuje na obszarach niezaburzonych glacitektonicznie, we wschodniej części Ziemi Lubuskiej na rzędnej ok. 0 m n.p.m. (rys. 2.16), a w części zachodniej płycej (ok m n.p.m.). W rejonie zielonogórskim często wykonywano szyby pochyłe (rys. 3.11), wykorzystując upad pokładu węgla. Szyb wykonywano całkowicie w pokładzie, który zarówno w stropie, jak i spągu miał nieprzepuszczalne iły. Stanowiło to naturalne zabezpieczenie przed dopływem wody podziemnej (Zwierzycki 1949). 80

81 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Tab Wykaz złóż węgla brunatnego w województwie lubuskim źródło: Państwowy Instytut Geologiczny, stan na 2013 r. złoże stan zagospodarowania zasoby geologiczne bilansowe w tys. ton zasoby przemysłowe /wydobycie w tys. ton Babina Żarki rozpoznane wstępnie Babina łuska 0 I rozpoznane szczegółowo Babina łuska 0 II rozpoznane szczegółowo Babina łuska 0 rozpoznane szczegółowo III Babina łuska 0 eksploatacja zaniechana A Babina strefa rozpoznane szczegółowo fałdowa f-g Cybinka rozpoznane wstępnie Gubin rozpoznane szczegółowo Gubin I rozpoznane szczegółowo Gubin-Zasieki- rozpoznane wstępnie Brody Lubsko rozpoznane wstępnie Maria rozpoznane szczegółowo 72 Mosty rozpoznane wstępnie Przyjaźń eksploatacja zaniechana 280 Narodów Rzepin rozpoznane wstępnie Sądów rozpoznane wstępnie Sieniawa 1 eksploatowane /113 Sieniawa 2 rozpoznane szczegółowo /- Sieniawa siodło rozpoznane szczegółowo IX XVI Torzym rozpoznane wstępnie Łącznie /113 Podobne warunki geologiczne występują w rejonie żarskim. Wzgórza Żarskie, będące fragmentem Wału Trzebnickiego (Śląskiego) charakteryzują się podobnymi zaburzeniami glacitektonicznymi co Wał Zielonogórski. Przedmiot eksploatacji górniczej stanowił tu ten sam pokład węgla: I środkowopolski pokład, zwany inaczej Henrykiem (Illner 1934, Dyjor 1969). Wydobycie koncentrowało się w miejscach, gdzie pokłady znajdowały się najpłycej, najczęściej w skrzydłach fałdów i łusek. Miąższość pokładu węgla dochodziła 81

82 Rozdział 3 do 5 m (Thilo 1921). W nadkładzie pokładu węgla znajdują się iły formacji poznańskiej. W głębszym podłożu złoża żarskiego stwierdzano wierceniami starszy pokład węgla: II pokład łużycki, dwudzielny podobnie jak w złożu Mosty. Pokład ten (niezaburzony) kontynuuje się na zachód, w stronę Żagania i Łęknicy, gdzie ponownie jest zdeformowany (Dyjor 1969, Illner 1934). II pokład łużycki nie był eksploatowany. 42 m-s chodnik na głębokości 42 m p.p.t., üm orientacyjna rzędna terenu (w m n.p.m), Hgbk szczegółowa rzędna terenu (w m n.p.m), Tf głębokość szybu (w m p.p.t.) Rys Schematyczny przekrój przez pokład węgla brunatnego eksploatowany szybem Alexander w 1923 r. w Zielonej Górze odrys z oryginalnego przekroju górniczego 82

83 Węgiel brunatny w regionie lubuskim 42 m-s chodnik na głębokości 42 m, üm n.p.m. Hgbk rzędna terenu, Tf głębokość szybu Rys Schematyczny przekrój przez antyklinę z pokładem węgla eksploatowaną szybem Friedrich Ost I w Zielonej Górze (odrys z oryginalnego przekroju górniczego) Także pokłady węgla eksploatowane w kopalni Babina były bardzo zaburzone glacitektonicznie. Łuk Mużakowa to morena spiętrzona, w której deformacji uległy osady miocenu z II pokładem łużyckim oraz osady starszego plejstocenu (rys. 3.12). W przylegającym od wschodu złożu Mosty pokład ten nie jest zaburzony i położony jest na rzędnej ok. 0 m n.p.m. Pokład eksploatowany w kopalni Emma także był zaburzony glacitektonicznie, choć nie notowano tam fałdów ani łusek. Pokład węgla występował w tzw. krze glacitektonicznej został razem z innymi mioceńskimi osadami przeniesiony na południe, zachowując prawie horyzontalne położenie (rys. 3.14). 83

84 Rozdział 3 1 piaski, 2 osady mioceńskie (piaski, mułki, iły), 3 gliny zwałowe, 4 węgiel brunatny, 5 spąg osadów plejstocenu Rys Schematyczny przekrój przez złoże Babina (Dyjor i Chlebowski 1973, zmienione) 1 pokłady węgla brunatnego (II pokład łużycki, IV pokład głogowski = dąbrowska grupa pokładów); 2 uskoki Rys Schematyczny przekrój przez złoża Babina oraz Mosty (oprac. aut.) 84

85 Węgiel brunatny w regionie lubuskim 1 osady przemieszczone (kry glacitektoniczne), 2 kierunki przemieszczenia Rys Schematyczny przekrój przez złoże Maria (Kotowski i Kraiński 1995) W złożu Gubin Brody, w przeciwieństwie do innych złóż Ziemi Lubuskiej, występuje kilka pokładów węgla brunatnego niezaburzonych glacitektonicznie. W kompleksie złóż gubińskich węgla brunatnego występuje pięć pokładów węgla (Piwocki 1995, Kasiński i in. 2008, Kasiński 2012). Najwyższy pokład węgla brunatnego I pokład środkowopolski należący do formacji poznańskiej występuje tylko lokalnie w postaci cienkich soczewek i nie ma charakteru bilansowego. Pokład ten występuje średnio na głębokości około 40 m p.p.t., a jego średnia miąższość wynosi 1,1 m. Drugim od powierzchni pokładem jest IIA lubiński pokład węgla brunatnego, występujący na głębokości około 85 m p.p.t. w postaci nieciągłych, cienkich warstw węglowych o średniej miąższości 0,7 m. Kolejnym pokładem węgla brunatnego jest II pokład łużycki. Pokład ten, który jest jednym z dwóch pokładów bilansowych, zalega na głębokości około m p.p.t i osiąga miąższość 5,0-18,6 m (średnio 10,9 m). Na znacznej części obszaru złoża dzieli się on na dwie części: górną o miąższości 1,2-5,5 m i dolną o miąższości 2,7-9,5 m. Głębokie plejstoceńskie doliny erozyjne wypełnione osadami plejstoceńskimi rozcinają ten pokład na cztery pola złożowe (rys. 3.15). Cienki i rozczłonkowany III ścinawski pokład węgla brunatnego nie ma cech bilansowych i znaczenia złożowego. Zalegający niżej IV pokład dąbrowski jest drugim pokładem o cechach bilansowych, osiągając miąższość 2,8-25,5 m. 85

86 Rozdział 3 Strop pokładu zalega na średniej głębokości około m p.p.t. Pokład ten, podzielony kopalnymi plejstoceńskimi dolinami erozyjnymi (rys. 3.15) na liczne pola złożowe, występuje tylko na niewielkich obszarach w złożu Gubin, ale zajmuje znaczną powierzchnię w złożu Gubin-Zasieki-Brody. Najniższym pokładem stwierdzonym tylko lokalnie jest V pokład czempiński. Pokład ten nie ma znaczenia złożowego. 1 czwartorzęd, 2 neogen, 3 paleogen, 4 pokłady węgla brunatnego Rys Przekrój geologiczny przez kompleks złóż gubińskich (Kasiński i in. 2008, zmienione) Znaczenie ekonomiczne mają II pokład łużycki i IV pokład dąbrowski, w obrębie których występuje całość zasobów geologicznych węgla brunatnego udokumentowanych w złożu (Kasiński 2012). Osady miocenu są pokryte utworami czwartorzędowymi o miąższości sięgającej 65 m. Szczególnie duże miąższości osadów (nawet do 270 m) występują w plejstoceńskich dolinach erozyjnych. Wśród osadów plejstocenu przeważają utwory piaszczyste z wkładkami glin zwałowych oraz lokalnie z soczewami żwirów i iłów warwowych. Utwory holocenu to mady rzeczne i torfy w dolinach rzek, a na powierzchni występują także niewielkie wydmy. Budowa geologiczna złóż gubińskich jest typowa dla łużycko-lubuskiego masywu węglowego (Kasiński i in. 2008) Charakterystyka jakościowa węgla brunatnego z regionu lubuskiego Parametry jakościowe charakteryzujące węgle brunatne W ogólnym opisie jakościowym złóż węgli brunatnych podaje się zwyczajowo ich średnie parametry, wśród których do najważniejszych należą wartość opałowa Q r i (kj/kg), popielność A d (%) oraz zawartość siarki całkowitej S d t. (%). W Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 18 grudnia 2001 r. 86

87 Węgiel brunatny w regionie lubuskim w sprawie kryteriów bilansowości złóż kopalin (Dz. U. nr 153, poz. 1774) określono wartości brzeżne parametrów geologicznych i jakościowych, na podstawie których zaliczano zasoby złóż do bilansowych lub pozabilansowych. Wartości kryterialne wynikają przede wszystkim z uwarunkowań ekonomicznych zagospodarowania złóż. Eksploatacja części złóż, które nie spełniają wymienionych parametrów w obecnych warunkach nie ma uzasadnienia ekonomicznego. W przypadku złóż węgla brunatnego obok kryteriów geologicznych odnoszących się do budowy i zalegania złoża, uwzględniono również dwa parametry jakościowe najniższą wartość opałową oraz maksymalną zawartość siarki (tab. 3.3). Ta ostatnia ze względu na wydajne instalacje odsiarczania spalin, jakie funkcjonują we współczesnych elektrowniach, nie ma już praktycznego znaczenia. Poza cechami, które przyjęto do oceny bilansowości złóż jakość węgli opisuje się przez oznaczenie innych parametrów, takich jak: zawartość piasku P d (%), wydajność prasmoły T d sk (%), zawartość bituminów B d (%), ksylitu K s c (%), alkaliów, w tym sodu (Na 2 O) d (%), potasu (K 2 O) d (%) i wapnia (CaO) d (%), a także chloru Cl d (%), oraz niektórych metali ciężkich. Wymienione cechy decydują o przypisaniu węgli do pewnych rodzajów pod kątem przydatności technologicznej. W zależności od parametrów wyróżnia się węgle energetyczne, brykietowe, wytlewne, ekstrakcyjne, koksowe (Ciuk i Piwocki 1990). Jak sama nazwa wskazuje z węgli tych produkowano w przeszłości brykiety, koks, benzynę. Tab Kryteria bilansowości złóż węgla brunatnego (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 grudnia 2001 r. w sprawie kryteriów bilansowości złóż kopalin) Lp. Parametr Jednostka Wartość brzeżna 1 Maksymalna głębokość spągu złoża m Minimalna miąższość węgla brunatnego w pokładzie m 3 3 Maksymalny stosunek grubości nadkładu do miąższości złoża Minimalna średnia ważona wartość opałowa węgla brunatnego w pokładzie wraz z przerostami, MJ/kg 6,5 przy wilgotności węgla 50% 5 Maksymalna średnia ważona zawartość siarki całkowitej pokładu węgla brunatnego wraz z przerostami, przy wilgotności węgla 50% % 2 Aktualnie podziały na węgle wytlewne, bitumiczne, koksowe nie mają w Polsce praktycznego znaczenia. Krajowe węgle brunatne wykorzystuje się 87

88 Rozdział 3 niemal w 100% w energetyce w procesie spalania. Produkcję brykietów na skalę przemysłową zaniechano w latach 90. Dlatego wszystkie węgle, niezależnie od wymienionych wyżej parametrów, traktowane są jako węgle energetyczne. W Europie, obok zastosowania węgli w energetyce, produkuje się z nich pył węglowy, brykiety jak również wosk, co jednak ze względu na wielkość tej produkcji w stosunku do łącznego wydobycia i zużycia węgli brunatnych należy uznać za działalność marginalną Zmienność parametrów jakościowych w złożach Złoża węgla brunatnego jako twory naturalne, powstałe w długotrwałym procesie geologicznym cechują się dużą zmiennością, dlatego podanie wartości średnich parametrów złóż jest opisem dalece niedoskonałym. Zmienność parametrów złoża dobrze opisuje tzw. współczynnik zmienności. Jest to wartość procentowa wyrażająca stosunek odchylenia standardowego parametru z wszystkich obserwacji (np. otworów rozpoznawczych) do wartości średniej tego parametru. W tabeli 3.4 zestawiono wskaźniki zmienności głównych parametrów jakościowych węgli brunatnych na przykładzie kilku zagospodarowanych i niezagospodarowanych złóż w Polsce. Tabela 3.4. Współczynniki zmienności V (%) wybranych parametrów krajowych złóż węgla brunatnego (na podstawie dokumentacji geologicznych złóż), oprac. aut. Pątnów Drzewce Tomisławice Głowaczów Jastrzębia Gubin IV S t d (%) 23,8 35,0 60,8 25,0 31,2 40,7 M (m) 43,4 31,9 51,3 53,2 47,1 26,6 r Q i (MJ/kg) 16,1 15,0 10,5 15,5 9,4 8,9 A d (%) 44,9 35,5 66,5 29,7 21,0 36,5 Z danych zawartych w tabeli 3.4 wynika, że zmienność parametrów waha się między 8,9% a 61%, przy czym ten najważniejszy parametr, decydujący o ilości energii jaką można wyprodukować z jednostkowej masy węgla czyli wartość opałowa Q r i wykazuje najmniejszą zmienność. W przykładowych złożach współczynnik zmienności mieści się między 8,9% a 16,1%, mimo to utrzymanie wartości opałowej w długotrwałym procesie eksploatacji górniczej na relatywnie stałym poziomie, co jest wymagane dla utrzymania wysokiej efektywności produkcji energii w elektrowni, jest zadaniem trudnym, wymagającym podejmowania skomplikowanych środków organizacyjnych 88

89 Węgiel brunatny w regionie lubuskim i technicznych na każdym etapie eksploatacji (Naworyta 2013). Ze względu na przestrzenną niejednorodność złóż utrzymanie wartości opałowej na określonym poziomie nie zawsze jest możliwe. Inny, ważny parametr cechujący węgle brunatne to popielność A d, czyli ilość popiołu, jaka powstanie po spaleniu węgla. Popiół to balast, więc im więcej popiołu tym mniejsza wartość opałowa węgla. Silna korelacja obydwu parametrów jest widoczna we wszystkich eksploatowanych złożach węgla brunatnego w Polsce. Od góry, od lewej miąższość pokładu węgla M (m), wartość opałowa Q r i (kj/kg), popielność węgla A d (%) oraz zawartość siarki S d t (%); pogrubiona izolinia wskazuje wartość średnią parametru dla całego złoża Rys Mapy izoliniowe podstawowych parametrów złoża Gubin ilustrujące zmienność przestrzenną cech złożowych (oprac. aut.) Parametry węgli zmieniają się w przestrzeni złoża w poziomie i w pionie. Zwykle, choć nie zawsze, węgle położone głębiej cechują się wyższą warto- 89

90 Rozdział 3 ścią opałową niż pokłady występujące bliżej powierzchni. O ile wartość opałowa i popielność są ze sobą skorelowane, to już np. zawartość siarki w węglu S d t w przestrzeni złoża nie wykazuje korelacji z innymi parametrami. Od czasu wprowadzenia na szeroką skalę w elektrowniach konwencjonalnych wydajnych instalacji odsiarczania spalin, zawartość siarki nie jest parametrem kryterialnym decydującym o eksploatacji zasiarczonych partii złóż, choć oczywiście duża zawartość siarki podnosi koszt procesu odsiarczania, który wymaga dostarczenia zwiększonej ilości sorbentu oraz utylizacji powstałego w procesie odsiarczania odpadu. W instalacjach mokrych, gdzie jako sorbent stosuje się mleko wapienne, produktem ubocznym odsiarczania jest gips, który podobnie jak gips naturalny ma cechy surowcowe i nadaje się do produkcji elementów budowlanych. Dla zilustrowania niejednorodności cech złoża węgla brunatnego na rysunku 3.16 przedstawiono mapy izoliniowe miąższości, wartości opałowej, popielności i zawartości siarki w złożu Gubin Znaczenie rozpoznania złoża dla jego oceny jakościowej Ocena złoża pod względem jakości, tak jak i ocena wielkości zasobów, zależy przede wszystkim od stopnia udokumentowania, określanego kategorią rozpoznania, jak również od zmienności samych parametrów w złożu (tab. 3.4, rys. 3.16). Jeżeli parametr jest mało zmienny to wystarczy niewielka liczba otworów aby go dobrze oszacować, i odwrotnie jeżeli parametr cechuje się dużą zmiennością to nawet przy dużej ilości otworów rozpoznanie jakości będzie obarczone dużym błędem (Naworyta 2008). Zatem dla złóż, które rozpoznane są w niskich kategoriach (D 1, D 2 ), których zasoby określa się jako prognostyczne, opisanie jakości węgla przez podanie wartości średniej parametrów jest informacją o znaczeniu raczej poglądowym. W praktyce, w procesie dokumentowania polskich złóż węgla brunatnego, zależnie od etapu i kategorii rozpoznania dokładnie oznacza się parametry strukturalne, m.in. rzędne stropu i spągu pokładów oraz miąższość przerostów skały płonnej. W miejscach, gdzie grubość węgla oraz głębokość zalegania pokładu spełnia kryteria bilansowości oznacza się podstawowe parametry jakościowe, takie jak: wartość opałową, popielność oraz zawartość siarki, a tylko wyrywkowo inne parametry, np. zawartość alkaliów i metali ciężkich. Dlatego dokładność rozpoznania parametrów jakościowych na etapie opracowania dokumentacji geologicznej często pozostawia wiele do życzenia. Poniekąd jest to uzasadnione. Złoża, których parametry geologiczne i jakościowe są atrakcyjne dokumentuje się dokładniej na etapie przedinwestycyjnym, a dokładne rozpoznanie przeprowadza się już w procesie eksploatacji pod kątem sterowania jakością strugi węgla dostarczanego do elektrowni. Z doświadczeń autora w zakresie analiz złóż węgla brunatnego wynika, że bardzo często parametry 90

91 Złoże Zasoby geologiczne, tys. Mg Kategoria rozpoznania Wartość opałowa, kj/kg Popielność A d, % Siarka całkowita d S t, % Wydajność d prasmoły T sk, % Węgiel brunatny w regionie lubuskim jakościowe oznaczane w latach 60-tych XX wieku, z którego to okresu pochodzi większość dokumentacji polskich złóż węgla brunatnego, oznaczane były z dużym optymizmem. W procesie eksploatacji często okazuje się, że średnia wartość opałowa węgla jest w rzeczywistości od 5% do 10% niższa niż wykazana w dokumentacji geolo-gicznej Parametry jakościowe złóż lubuskich na tle złóż krajowych Jako tło do oceny jakościowej złóż lubuskich w tabeli 3.5 zestawiono główne parametry chemiczno-technologiczne krajowych mioceńskich węgli brunatnych. W tabeli 3.6 zestawiono najważniejsze parametry jakościowe udokumentowanych lubuskich złóż węgla brunatnego. Lista złóż jest zgodna z aktualnie obowiązującym Bilansem zasobów złóż kopalin (Bilans 2013). Informacje o złożach pozyskano z pierwotnych materiałów źródłowych, głównie z opracowań Państwowego Instytutu Geologicznego (PIG), w szczególności ze źródeł: Ciuk i Piwocki (1990), Kasiński i in. (2008), Bilans (2013) oraz z systemu informacji o złożach z systemu MIDAS PIG. Tab Główne parametry chemiczno-technologiczne mioceńskiego węgla brunatnego w Polsce (Surowce mineralne 1981) Parametr Wartości średnie Wartość opałowa Q r i (MJ/kg) 6,3-10,9 Popielność A d (%) 8,0-30,0 Siarka całkowita S d t (%) 0,45-5,70 Prasmoła T d sk (%) 6,0-15,0 Bituminy B d (%) 2,3-5,7 Alkalia (Na 2 O+K 2 O) d (%) 0,01-0,86 Tab Parametry jakościowe złóż lubuskich (Ciuk i Piwocki 1990, Kasiński i in. 2008, Bilans 2013, System MIDAS 2015) Średnia miąższość pokładu/złoża Babina-Żarki C ,28 1,10 12,40 10,7 Cybinka C ,40 1,41 9,69 16,6 Gubin i Gubin I B+C 1 +C ,86 1,42 10,50 10,9 Gubin-Zasieki- Brody D ,22 2,66 11,13 10,4 Lubsko D ,80 1,35 10,08 12,3 Maria 72 C , ,2 Mosty C ,19 1,63 11,51 9,3 91

92 Rozdział 3 Przyjaźń Narodów 280 A+B+C ,39 0,69 11,70 4,3 Rzepin C ,14 1,20 12,13 12,2 Sądów C ,80 1,38 11,39 12,2 Sieniawa 1 5,10- (stan na 1552 C 1 +C ,35 1,32 11,45 39, ) Sieniawa 2 0, C ,30 1,50-35,3 3 Sieniawa, siodło IX-XVI Torzym C ,80 1,81 12,54 21,4 1 Złoże składa się z wielu tzw. łusek, które w bilansie zasobów kopalin opisano osobno. Ze względu na niewielkie zasoby całe złoże potraktowano łącznie. 2 Podział złoża Gubin na Gubin i Gubin I ma charakter formalny dlatego zasoby i właściwości dla obydwu złóż łącznie. 3 W złożach typu glacitektonicznego (pofałdowanych) podano zakres grubości pokładu węgla Wnioski Na tle polskich złóż węgla brunatnego (tab. 3.5 i 3.6) złoża w rejonie lubuskim cechują się dobrymi parametrami jakościowymi. W szczególności dotyczy to wartości opałowej, która na średnim poziomie ok. 9,3 MJ/kg znacznie wykracza poza graniczną dolną wartość określoną w kryteriach bilansowych dla złóż węgla brunatnego i mieści się w górnej strefie wartości opałowej polskich złóż mioceńskich. Wartość opałowa złóż lubuskich jest przeciętnie wyższa niż w eksploatowanych złożach rejonu konińsko-turkowskiego i zdecydowanie wyższa niż w złożu Bełchatów. Wyższą wartością opałową niż złoża lubuskie, wśród eksploatowanych obecnie złóż w Polsce, cechuje się węgiel w złożu Turów. Pod względem przydatności technologicznej złoża lubuskie zaliczane są do dobrych węgli energetycznych, niektóre również do wytlewnych. Pod względem zawartości siarki złoża lubuskie należą do średnio zasiarczonych. W głębiej położonych pokładach starszych grupy dąbrowskiej zawartość siarki jest jednak wysoka, dochodzi nawet do 6,48%. W ocenie jakości kopaliny w złożach zaleca się zawsze uwzględniać stopień rozpoznania złoża wyrażony przez kategorię rozpoznania. Należy podkreślić, że każde złoże węgla brunatnego ma niejednorodną budowę, często składa się z kilku pokładów o zróżnicowanych cechach morfologicznych i właściwościach, dlatego powyższa charakterystyka cechuje się wysokim stopniem uogólnienia. 92

93 Węgiel brunatny w regionie lubuskim 3.5. Eksploatacja węgla brunatnego w regionie lubuskim Występowanie węgla brunatnego na Dolnym Śląsku oraz w Brandenburgii było znane od dawna, szczególnie w miejscach, gdzie pokłady węgla znajdowały się tuż pod powierzchnią ziemi. Nie znano jednak możliwości jego szerokiego wykorzystania. Możliwości te odkryto w pierwszej połowie XIX w. i wówczas rozpoczęto szeroko zakrojone poszukiwania złóż. Pierwszą uruchomioną kopalnią węgla brunatnego była kopalnia w Radomierzycach koło Zgorzelca (Bujkiewicz 1997). W dokumentach archiwalnych bywa też wymieniana kopalnia Fortuna koło Ziębic pod Strzegomiem (Chwastek 1974, Jaros 1984). Początkiem bujnego rozwoju górnictwa węgla brunatnego na Dolnym Śląsku były lata 40 XIX wieku. Wiek dziewiętnasty to przede wszystkim małe, lokalne kopalnie, o wydobyciu kilkuset ton rocznie. Działały one bardzo krótko, ale dały początek kilkunastu przedsiębiorstwom górniczym, które rozwinęły się na Ziemi Lubuskiej w XX wieku, przed II wojną światową. 1 złoża węgla brunatnego, 2 kopalnie czynne, 3 kopalnie nieczynne; Oznaczenia poszczególnych kopalni: 1-Heye III, 2-Elisabeth II, 3-Clara III, 4-Erika, 5-Werminghof, 6-Werminghof Ost, 7-Brigitta, 8-Margarethe, 9-Sophie, 10-Adolf, 11-Hermann, 12-Caroline II, 13-Herrmann, 14-Eduard II, 15-Theresie, 16-Babina, 17-Tschöpelner Braunkohlengrube, 18-Conradi Parchfeld, 19-Cons. Grünberger, 20-Emma, 21-Stad Görlitz, 22-Wilhelmszeche, 23-Glückauf (Lubań), 24-Vereinigsglück, 25-Eugenia, 26-Glückauf (Ząbkowice) Rys Mapa złóż oraz kopalni węgla brunatnego na terenie Dolnego i Górnego Śląska, stan na rok 1936 (Illner 1936) 93

94 Rozdział Region zielonogórski Węgiel brunatny pojawił się w historii Zielonej Góry i okolic w roku 1838, kiedy to odkryto jego występowanie w okolicy młyna Preislera (Peiskera) niedaleko Ochli. Ich odkrywcą był zielonogórski kupiec Carl Adolph Pohlenz (fot. 3.1), którego nazwisko będą nosić jedne z najważniejszych szybów kopalnianych w latach 30. XX wieku. Młyn ten znajdował się mniej więcej w połowie drogi pomiędzy istniejącym nadal cmentarzem i jeziorkiem (dawne kąpielisko, obecnie staw przy Skansenie w Ochli). Kolejne badania wykazały liczne występowania pokładów węgla w południowo-zachodniej części miasta oraz w jego pobliżu. Złoża węgla udokumentowano kolejno m.in. w okolicy dzisiejszych wsi: Wilkanowo, Świdnica, Ochla, Słone, Letnica, Buchałów, Urzuty, Niwiska, Kaczenice oraz Piaski. 94 Fot Carl Adolph Pohlenz odkrywca węgla brunatnego w okolicy Zielonej Góry oraz jeden z założycieli kopalni (Peugler 1940) 24 listopada 1840 roku Carl Pohlenz podpisał umowę o współpracy z tajnym radcą Carlem Georgiem Treutlerem z Wałbrzycha. Umowa ta dotyczyła obszaru eksploatacji węgla brunatnego w promieniu sześciu mil od Zielonej Góry. Po przeprowadzeniu dalszych odwiertów badawczych, obaj spółkowcy utworzyli zakład górniczy o nazwie Friedrich Wilhelm. 8 października 1841 roku zawarto kolejną umowę, rozszerzającą wymienionych udziałowców spółki o następujące osoby: Treutler, Pohlenz, Johann Samuel Mannigel, Paul Leopold Schuhmann, Friedrich August Grempler i Carl Adolph.

95 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Aktualni udziałowcy nabyli łącznie 46 obszarów górniczych o łącznej powierzchni ,36 m 2, z czego 20 obszarów połączono pod nazwą Consoldirte Grünberger Gruben, a 2 obszary objęto nazwą Cons. Carl. Ustalono, że na wymienionych obszarach górniczych będą działały następujące kopalnie (szyby): Victoria, Kleine Agathe (Rybno), Kleine Christiane, Mathilde (Szosa Kisielińska w Zielonej Górze), Langerfehnt Glück (Nowy Kisielin), Glück auf (Ochla), Juliane, Zukunft (Świdnica), Förster (Racula), Kleiner Erich, o numerach 1 do 14. W chwili obecnej trudno jest odtworzyć początki działalności przedmiotowej spółki górniczej, ponieważ najstarsze zachowane dokumenty notarialne lub finansowe pochodzą z początku XX wieku. Wydobycie węgla brunatnego w rejonie Zielonej Góry rozpoczęto w październiku 1841 r. z szybu Emilie. We wcześniej wykonanym szybie Carl Geo-rge nie napotkano odpowiednich ilości węgla (Grünberger Wochenblatt 1843, Gedenkblatt , Peugler 1940). Jednakże, za datę powstania zielonogórskiej kopalni węgla brunatnego przyjmuje się 1840 r. data podpisania pierwszej umowy przez właścicieli. W wielu pozycjach literaturowych określa się tę kopalnię jako najstarszą kopalnię węgla brunatnego na Śląsku (Zimmermann 2005). 23 listopada 1940 roku uroczyście obchodzono stulecie kopalni (Betriebsbericht des ). Rys Wydobycie węgla brunatnego przez Consolidierte Grünberger Gruben w tys. ton, Bujkiewicz (1997), na podstawie Gedenkblatt , Betriebsbericht des

96 Rozdział 3 Ilość węgla brunatnego wydobywanego przez zielonogórską kopalnię rosła systematycznie w latach , by następnie ustabilizować się na poziomie ok. 1 mln hektolitrów ( ton) rocznie, aż do II wojny światowej (rys. 3.18). Wydobycie było uzależnione nie tyle od wydajności kopalni, co od możliwości zbytu węgla, czyli głównie zielonogórskiego przemysłu. W roku 1890 zakłady górnicze posiadały 10 maszyn parowych o mocy 212 KM służących do wydobywania węgla, a także odprowadzania wody podziemnej, 2 maszyny parowe o mocy 20KM zainstalowane pod ziemią, 3 pulsometry o mocy 4 KM, pompę membranową o mocy 2 KM oraz 12 kotły parowe o mocy 214 KM. Założyciel zielonogórskich kopalni Carl Adolph Pohlenz zmarł w 1866 roku, pozostawiwszy wdowie i dzieciom uprzywilejowane udziały w kopalniach. Pierwszym dyrektorem kopalni był Julius Schwidtal, który zajmował to stanowisko aż do 1872 roku i jest uznawany za twórcę sukcesu zielonogórskich kopalni. Początki działalności Consolidierte Grünberger Gruben na rynku były dość trudne. Na początku XIX wieku najpopularniejszym surowcem energetycznym było drewno, a węgiel (głównie kamienny) był trudno dostępny i drogi w Zielonej Górze ze względu na koszty transportu. Sytuacja zmieniła się po roku 1840, kiedy ruszyło wydobycie węgla brunatnego w zielonogórskich kopalniach. Trzeba było jednak przekonać właścicieli zakładów przemysłowych oraz mieszkańców do nowego paliwa. Przykładem takiej reklamy jest artykuł zamieszczony w najważniejszej zielonogórskiej gazecie Grünberger Wochenblatt z roku 1841, przedstawiający szerokie zalety węgla brunatnego. Aby przekonać do nowego paliwa największych potencjalnych odbiorców, czyli zakłady przemysłowe, kopalnie musiały na swój koszt skonstruować i oddać do użytku specjalny piec dostosowany do opalania węglem brunatnym (Stein 1928, Gedenkblatt ). Węgiel brunatny znalazł wkrótce swoje najważniejsze zastosowanie - w silnikach parowych. Po raz pierwszy do swojej maszyny parowej zastosowały go w Zielonej Górze przędzalnie Röstel, Augspach & Comp., a zaraz potem fabryka tkanin Förstera największa fabryka w mieście. W latach siedemdziesiątych XIX wieku węgiel brunatny stał się najważniejszym materiałem opałowym w Zielonej Górze i okolicach, a zielonogórskie kopalnie zatrudniały osób. Jednym z największych sukcesów zielonogórskich kopalni było otrzymanie srebrnego medalu na Wystawie Światowej w Paryżu w roku Jak pisała wówczas gazeta Grünberger Wochenblatt, doceniono nie tylko fakt, że Consolidierte Grünberger Gruben to najdłużej działająca kopalnia na Śląsku, ale także trudności, jakie musiała ona przezwyciężyć. Jedne z tych trudności to brak fachowej siły roboczej, odczuwany szczególnie dotkliwie podczas wojen np. w roku 1866, czy podczas wojny niemiecko-francuskiej 96

97 Węgiel brunatny w regionie lubuskim w latach Przez 10 lat ( ) działała w Zielonej Górze szkoła górnicza. Po latach prosperity przyszły dla zielonogórskich kopalni nieco grosze czasy. Do Zielonej Góry dotarła kolej żelazna, dzięki której dużo tańszy stał się transport węgla kamiennego ze Śląska. Aby nie dopuścić do wyparcia z rynku węgla brunatnego przez węgiel kamienny wybudowano w roku 1884 fabrykę brykietów w okolicy dzisiejszej alei Wojska Polskiego. Węgiel transportowany był do fabryki kolejką wąskotorową. Brykiety znalazły zastosowanie jako materiał opałowy w domach, a także jako surowiec do silników parowych, w hutach szkła, cegielniach oraz jako surowiec do emaliowania wyrobów żelaznych (Gedenkblatt ). Od tej pory nawet najdrobniejszy, pylasty węgiel był przerabiany na brykiety, a nie jak dotychczas, składowany na hałdach. Lepsze wykorzystane surowca, nowocześniejsze kotły, a także przeprowadzona w kopalniach modernizacja pozwoliła na obniżenie cen i węgiel brunatny mógł z powodzeniem konkurować z bardziej kalorycznym węglem kamiennym. W zielonogórskich zakładach przemysłowych węgiel brunatny zdecydowanie wyparł inne surowce energetyczne. Wielu historyków uważa, że miejscowe złoża węgla brunatnego przyczyniły się do szybkiego rozwoju przemysłu w mieście pod koniec XIX wieku. Fot Ogłoszenie o sprzedaży różnych rodzajów węgla (ceny od 36 do 55 fenigów za hektolitr, czyli 100 litrów) oraz brykietów węgla brunatnego z gazety Grünberger Wochenblatt z 2. lutego 1895 Budowa fabryki jednak tak mocno nadwyrężyła finanse przedsiębiorstwa, że jego udziałowcy zaczęli zastanawiać się w 1890 roku nad uśpieniem kopalni, czyli zawieszeniem wydobycia. W wyniku tych perturbacji pełne wy- 97

98 Rozdział 3 dobycie zostało wznowione dopiero w roku 1894 (Peugler 1940). Na przełomie wieków najważniejszą rolę odgrywała produkcja brykietów. 98 Fot Zielonogórscy górnicy w roku 1900 (Peugler 1940) Sytuacja uległa ponownie pogorszeniu wraz z rozwojem odkrywkowych kopalni węgla brunatnego na Łużycach (okolice Weiβwasser i Hoyerswerdy). Węgiel wydobywany tym systemem był znacznie tańszy, a kopalnie znajdowały się niespełna 100 km od Zielonej Góry. Fabryki zaczęły przestawiać się na enerię elektryczną. W roku 1922 uruchomiono przy brykietowni elektrownię o mocy 5740 kw. Wyprodukowany prąd zużywany był głównie przez przemysł (największym odbiorcą była fabryka Deutsche Wollenwaren), ale pokrywał także zapotrzebowania mieszkańców miasta (Bujkiewicz 1997). W roku 1925 elektrownia została przejęta przez Märkische Elektrizitätwerk AG z Berlina, która przestawiła się na wytwarzanie prądu dla przemysłu. Zapotrzebowanie na węgiel brunatny znowu zmalało, a najważniejszym produktem Grünberger Consolidierte Gruben stały się brykiety, których produkcja była najwyższa w latach 30. XX wieku. Wszystkie te wydarzenia spowodowały spadek opłacalności wydobycia, wskutek czego pod koniec roku 1937 kopalnie zielonogórskie postawiono w stan likwidacji. Wydobycie zostało czasowo wstrzymane, ale nie doszło do zwolnień górników. 1 czerwca 1938 wydobycie zostało wznowione, a kopalnie stały się częścią przedsiębiorstwa Gewerkschaft Emma Braunkohlengrube z Bielic (patrz rozdział o rejonie Wzgórz Dalkowskich). 1 lipca 1940 przedsiębiorstwo Emma Braunkohlengrube zostało wykupione przez Märkische Elektrizitätwerk AG. Przedsiębiorstwo to zostało głównym odbiorcą węgla surowego. Zapotrzebowanie było tak duże, że surowca nie starczało dla potrzeb brykietowni. W roku 1940 wyprodukowano jedynie ton brykietów. Po raz ostatni zielonogórski węgiel stał się ważny po zakończeniu II wojny światowej, w latach , kiedy to wstrzymano dostawy prądu dla miasta z frankfurckiej elektrowni. Prąd dla miasta musiała zapewnić miejscowa elektrownia węglowa. Dostawy węgla kamiennego ze Śląska niemal nie dochodziły do miasta i jedynym źródłem materiału opałowego były kopalnie

99 Węgiel brunatny w regionie lubuskim zielonogórskie. Kopalnię, którą nazwano Słone wraz niemieckimi pracownikami przejęła elektrownia już w 1945 roku. Czynny był jeden szyb (zapewne jeden z szybów Schloin VI-IX), a drugi był możliwy do eksploatacji; ich zasoby oceniano na 2 lata (Patla 1967). Ze względu na brak wykwalifikowanych pracowników kopalni i elektrowni (A. Patla wspomina o całkowitym braku umiejętności palenia węglem brunatnym w zielonogórskiej elektrowni), brak funduszy na dalsze badania (odwierty poszukiwawcze) oraz stan istniejących szybów w roku 1947 kopalnia uległa likwidacji (Bujkiewicz 1997). Fot Pozostałości szybu wydobywczego Krug von Nidda; fot. A.Gontaszewska Spółka Consolidierte Grünberger Gruben powstała jako połączenie niektórych z wielu drobnych kopalni działających w XIX wieku. Niektóre z nich zostały już zupełnie zapomniane i nie zachowały się po nich żadne dokumenty czy informacje. Można wymienić kopalnie, które dotrwały do początku XX wieku (Berg 1913): Konsolidierter Ferdinand (Droszków Zabór), Langerschnt-Glück (Nowy Kisielin), Juliane (na wschód od Zielonej Góry), Mathilde (Raculka-Szosa Kisielińska), Förster (Racula), Johann Carl (Drzonków), Zukunft (Świdnica), Glückauf (Ochla). W latach działała także kopalnia Niederschlesische Kohlenwerke w północnej części Zielonej Góry okolice ul. Foluszowej (Jaros 1984). 99

100 Rozdział 3 Fot Fotografia szybu Karl, okolice ul. Łużyckiej w Zielonej Górze (mat. arch. z zasobów własnych) 1 drogi, 2 tory kolejowe, 3 kopalnie, 4 tereny eksploatacji Consolidierte Grünberger Gruben. Oznaczenia kopalni: 1-Ferdinand, 2-Zukunft, 3- Langerschnt-Glück,4- Mathilde,5- Förster, 6- Johann Carl, 7- Glückauf, 8-Consolidiert Carl, szyb Alfred,9-Cosel Rys Kopalnie węgla brunatnego w okolicy Zielonej Góry 100

101 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Kopalnie te miały z reguły bardzo małe wydobycie i zaspakajały wyłącznie lokalne potrzeby mieszkańców okolicznych wsi czy miejscowego przemysłu np. cegielni (Ciuk 1987). Fot Szyb Aleksander II w roku 1925 (Grünberger Hauskalender 1926) Fot Dawna cechownia należąca do Condolidierte Grünberger Gruben, przy ul. Ceramicznej, stan w latach 90. XX w. obecnie przebudowana (mat. arch. z zasobów właściciela) 101

102 Rozdział 3 Kopalnie te wraz z rozwojem przemysłu oraz zwiększania wydobycia przez większe, bardziej konkurencyjne kopalnie, stawały się nieopłacalne. Większość z nich prowadziła eksploatację przez kilka - kilkanaście lat. Znacznym utrudnieniem w poszukiwaniach śladów po górnictwie jest fakt, że w miejscu dawnych kopalni często powstawały cegielnie, gdyż węgiel brunatny w okolicy Zielonej Góry występuje najczęściej pod iłami, które wykorzystywano jako surowiec do wyrobu cegieł. Jak podaje spis zakładów przemysłowych, w roku 1936 w okolicy Zielonej Góry działały już tylko dwie kopalnie węgla brunatnego: Consolidierte Grünberger Gruben oraz Ferdinand w okolicy Zaboru. Wydobycie węgla brunatnego Consolidierte Grünberger Gruben rozpoczęło się na terenie dzisiejszej Zielonej Góry, a następnie było ono systematycznie przesuwane na zachód, w stronę wsi Wilkanowo (dawniej Wittgenau oraz Heinrichau) oraz Słone (dawniej Schloin). Tab Szyby wydobywcze Consolidierte Grünberger Gruben (zestawienie autorskie) Szyb Lokalizacja Lata eksploatacji Emilie 1841-? 7, 11, Friedrich Wilhelm ponownie?-1929 przysiółek Rybno Otto ponownie?-1931 Carl Bahn ,25, Helene, północny kraniec Haideschacht Świdnicy Kaiser Wilhelm Schwarze Treutler na północ od Wilkanowa Hasper Manningel Schwidtal ZG ul. Ceramiczna - Rybno , Krug von Nidda I Krug von Nidda II 8, 16 ZG przy ul. Łużyckiej , , Fuchsschacht / ZG os. Ceramiczne , 18, 19 ZG al. Wojska Polskiego, ul

103 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Prosta 17 ZG al. Wojska Polskiego ZG ul. Leśna Schacht X (?) ZG os. ceramiczne Victoria Die Ruhe Hermann Albert ZG, na południe od ul. Łużyckiej Johannes Reinhold Karl Alexander I ZG os Malarzy, Przyjaźni 1890 (?) Alexander II al. Wojska Polskiego, ul. Kręta, Aleksander ul. Węglowa Aleksander III Friedrich I (?) Friedrich II Friedrich III (?) Friedrich Hilfs na południe od ul. Łużyckiej Friedrich Ost I Friedrich West I 1925(?) -? Chaussee (?) Linde Charlotte os. Łużyckie Charlotte Hilfs Pohlenz I Pohlenz II Pohlenz II West Pohlenz IV Pohlenz V Słone Pohlenz VI Pohlenz VII Pohlenz VIII 1934-? Pohlenz IX Pohlenz X Grenzschacht Wilkanowo Heinersdorf I Heinersdorf West? Jędrzychów okolice potoku Heinersdorf II 1935 Pustelnik Heinersdorf III Heinersdorf IV

104 Rozdział 3 Schloin I 1937-? Schloin II Schloin III 1939-? Schloin IV 1939-? Słone Schoin VII Schloin VIII Schloin IX? Schloin X? *kursywą podano przypuszczalne lata wydobycia W latach 30. XX wieku wydobycie odbywało się już głównie poza Zieloną Górą, w okolicy wsi Słone (Schloin) oraz Wilkanowo (Wittgenau oraz Heinrichau północna część wsi). Eksploatacja odbywała się także na zachód od dzisiejszej ul. Botanicznej w Zielonej Górze, ok. 0,5 km na wschód od potoku Pustelnik szybami Heinersdorf (Jędrzychów), Ciuk (1992). Z lat oraz zachowały się sprawozdania roczne, jakie kopalnia sporządzała dla Wyższego Urzędu Górniczego, można zatem dokładnie odtworzyć kolejność eksploatacji. W kolejnych latach eksploatowano pokłady węgla głównie na południe od obecnej ul. Łużyckiej w Zielonej Górze. W latach 20. XX eksploatacja koncentrowała się pomiędzy obecnymi ulicami Wojska Polskiego oraz Łużycką. Niektóre z szybów nosiły nazwy na cześć ludzi związanych z górnictwem. Nazwa pokładu Krug von Nidda pochodzi od nazwiska dyrektora Wyższego Urzędu Górniczego, zmarłego w 1885 roku Otto Krug von Nidda, który miał wielkie zasługi dla zielonogórskich kopalni. Nazwami szybów zostali uhonorowani również niektórzy założyciele kopalni: Manningel, Treutler oraz Pohlenz, a także pierwszy dyrektor Julius Schwidtal Region żarski Pierwsze udokumentowane znalezisko węgla brunatnego w okolicy Żar miało miejsce w 1844 roku podczas budowy Kolei Dolnośląsko-Marchijskiej, przy drodze z Żar do Kunic. Już w tym samym roku kupiec Erwin Leuschner z Wałbrzycha zawiązał z dwoma przedsiębiorcami Ewaldem Schulze i Eduardem Triepke oraz z inżynierem górniczym Försterem spółkę Fortuna i na jego wniosek rozpoczęto odwierty w celu znalezienia dalszych złóż. Jednak pierwsza kopalnia Zur Hoffnung ( ) powstała dopiero w 1854 roku z inicjatywy żarskiego fabrykanta sukna Erdmanna Hoffmana, który wraz z Rudolfem Gebhardtem, Wilhelmem Wirthem, Rudolfem Grasnickem, Jacobem Wirthem i Heinzem, założył spółkę kopalnianą. W tym samym jeszcze roku powstały w Mirostowicach Górnych kopalnie: Freundschaft 104

105 Węgiel brunatny w regionie lubuskim (1854-?), Felix ( ) oraz Friedrich Wilhelm ( ), (Schwärzel 1963, Partyka 2007, Słonimska 2012). Rozwijający się dynamicznie przemysł Żar i okolicy (włókiennictwo, huty szkła i ceramiki) oraz upowszechnianie się maszyn parowych zainicjowały powstanie kolejnych kopalni, analogicznie jak w regionie zielonogórskim (Gontaszewska i Kraiński 2008, 2010). W kolejnych latach powstały spółki i przedsiębiorstwa górnicze, niekiedy kilka rocznie. W zależności od warunków geologicznych, zasobności eksploatowanego złoża, wielkości pola górniczego, czy też czynników ekonomicznych jedne kopalnie funkcjonowały długo, inne zaś bardzo krótko, bądź też były wchłaniane przez większe przedsiębiorstwa. Dokładny opis historii kilkudziesięciu kopalni żarskich, opierając się na źródłach niemieckich podaje Słonimska (2012). Do połowy lat 90. XIX wieku w całym górnictwie dolnośląskim, a więc także żarskim, trwała epoka bardzo małych kopalni. Natomiast od około 1895 nastąpił czas dużych zakładów. Na początku lat 20. XX wieku górnictwo w żarskim okręgu wydobywczym opierało się na trzech kopalniach: Lohser Werke, Paul Schiedt oraz Augusta. Vereinigte Braunkohlengrube Lohser Werke powstało w 1889 roku, a w jego skład wchodziły cztery zakłady: Katharine II, Winand, Quos i Lohser Werke (Słonimska 2012). W 1899 roku, w Lohser Werke wybudowało pierwszą w rejonie elektryczną kolejkę wąskotorową o długości 4 km i napięciu 500 V, łączącą poszczególne szyby ze stacją przeładunkową w Kunicach i zasilaną przez centralę elektryczną prądu stałego. W następnych latach do Lohser Werke przyłączono kolejne kopalnie, a w 1909 roku zmieniono nazwę na Lohser Werke Bergbaugesellschaft in Kunzendorf. W roku 1924 roku firma została przekształcona w gwarectwo i odtąd nazywała się Gewerkschaft Lohser Werke. Gwarectwo przejęło następnie Elektrowerke AG z Berlina. W 1933 roku otworzono brykietownię. Pod koniec tej dekady węgiel eksploatowano za pomocą sześciu szybów, a długość sieci kolejki wąskotorowej wynosiła już 15 km. Centralę elektryczną z czasem przekształcono w elektrownię, która dzięki węglowi brunatnemu zasilała w energię nie tylko powiat żarski, ale również żagański, szprotawski i nowosolski. Elektrownia i kopalnie Lohser Werke działały nieprzerwanie przez cały czas II wojny światowej (Słonimska 2012, Patla 1967), od 1945 roku elektrownia nosiła nazwę Łoza. Została zamknięta w 1964 roku (Zabawa 2005). 105

106 Rozdział 3 Fot Wieża wydobywcza kopalni Augusta (Zabawa 2005) Spółka Albrechtsdorfer Bergwerk na południe od wsi Olbrachtów otworzyła kopalnię Ottilie ( ). W 1912 zbudowano napowietrzną kolejkę linową do transportu węgla, biegnącą na odcinku 4 km z szybów w okolicy Olbrachtowa do stacji przeładunkowej w Żarach Zatorzu. Krótko przed upadkiem kopalni Ottilie powstała kopalnia Augusta ( ), zarządzana przez spółkę Grube Augusta GmbH. Obok przejętej (po kopalni Ottilie) kolejki linowej posiadała także 300 m długości kolejkę łańcuchową (Słonimska 2012). Kopalnia Augusta zaopatrywała w węgiel żarski przemysł włókienniczy (Patla 1967). Najprawdopodobniej przed wojną powstała również kopalnia Paul Schiedt Grube, do której należał szyb Albrecht w Olbrachtowie. Kopalnia ta zaopatrywała w węgiel hutę szkła i cegielnię w Kunicach. W hucie pracował nowoczesny generator gazowy, a gaz produkowano z węgla brunatnego (Patla 1967). W sierpniu 1945 roku do Żar przybyła specjalna grupa operacyjna z Centralnego Zarządu Przemysłu Węglowego w Katowicach z inż. Adamem Patlą jako dyrektorem technicznym w celu przejęcia i uruchomienia kopalni węgla brunatnego na Ziemiach Zachodnich. 4 września 1945 roku utworzono Zjednoczenie Przemysłu Węgla Brunatnego z siedzibą w Żarach, które objęło swym zwierzchnictwem wszystkie kopalnie węgla brunatnego w kraju. W ramach tej instytucji, na terenach przyległych do wsi Olbrachtów, Kunice, Mirostowice Górne i Dolne, powstała kopalnia Henryk (Patla 1967). 106

107 Węgiel brunatny w regionie lubuskim 1 drogi, 2 tory kolejowe, 3 - kolejka linowa, 4 kopalnie węgla brunatnego, 5 tereny eksploatacji kopalni Henryk Rys Kopalnie węgla brunatnego w okolicy Żar (zestawienie własne, na podstawie prac Słonimska 2012) Fot Fragment pocztówki z pocz. XX w. z pierwotną kolejką linową z szybu Augusta (mat. arch. ze zbiorów własnych) 107

108 Rozdział 3 Fot Wieża szybu XXIII kopalni Henryk w latach 60. XX wieku (fot. z Kroniki Kopalni Przyjaźń Narodów) Kopalnia Henryk powstała w oparciu o szyby należące w ostatnich dniach II wojny światowej do trzech przedsiębiorstw: Braunkohlengrube G.m.b.H. Augusta, Elektrowerke AG Berlin (dawniej Lohser Werke) i Paul Schiedt Grube. Później włączono do niej także kopalnię Conrad w Witoszynie Dolnym. Początkowo ( ) pracowano na dwunastu szybach łącznie, a w szczytowym okresie działalności na około trzydziestu szybach. W 1950 roku nastąpiło połączenie z kopalnią Maria (patrz rozdział Rejon Wzgórz Dalkowskich). W 1953 roku połączono kopalnie Henryk-Maria i Babina w jeden organizm pod nazwą Przyjaźń Narodów z dyrekcją w Żarach. Kopalnia Henryk (po roku 1952 zwana szybem) od początku swego istnienia aż po kres działalności pozyskiwała węgiel tylko głębinowo. Głębokość szybów wynosiła przeważnie m, w literaturze fachowej określano je mianem obiektów powtarzalnych. Ich urządzenia wydobywcze były tak skonstruowane, że po wyeksploatowaniu jednej łuski węglowej można było je przenieść w nowe miejsce (Patla 1967). Z chwilą przejęcia kopalni przez administrację polską, wydobycie dzienne wynosiło ton na dobę, a w latach późniejszych, w szczytowym okresie, sięgać miało nawet 500 ton na dobę. W roku 1945 z szybów kopalni Henryk wyjechało ton węgla (Pieczko 1963). 108

109 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Zejście upadową do kopalni Henryk, fot. Słowo Żarskie, nr 20/1965 Fot Pozostałości obudowy szybu XXI, stan w 2007; fot. T. Zabawa 109

110 Rozdział 3 Fot Zachowany słup kolejki linowej; fot. M. Słonimska Opis wycieczki do szybu kopalnianego i panujących tam warunków pracy (Werstler 1965), czy też problemów z fachową siłą roboczą (Pieczko 1963, Zabawa 2005) można znaleźć w żarskich gazetach lokalnych. Lata 60. XX. to czas powstawania wielkich kombinatów górniczo-energetycznych, głębinowe kopalnie węgla brunatnego stały się nierentowne. W kopalni Henryk stale rosły koszty wydobycia węgla. Częste wylewy kurzawek w chodnikach utrudniały eksploatację. Kopalnia Henryk, podobnie jak kopalnia Przyjaźń Narodów, bezustannie borykała się też z brakami kadrowymi (Pieczko 1963). 30 kwietnia 1966 roku zamknięto szyb Henryk, a siedzibę administracji kopalni Przyjaźń Narodów przeniesiono do Łęknicy. Dokładny opis pozostałości po infrastrukturze górniczej znaleźć można w pracy Słonimskiej (2012). 110

111 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Region Wzgórz Dalkowskich W rejonie Wzgórz Dalkowskich, podobnie jak w wielu innych miejscach na Dolnym Śląsku i Ziemi Lubuskiej, węgiel brunatny występuje stosunkowo płytko, a niekiedy wręcz na powierzchni ziemi. Jego występowanie było znane zapewne na długo przed powstaniem pierwszych zakładów wydobywczych. Pierwsze kopalnie węgla brunatnego powstały w 1844 roku w okolicach Bodzowa i Drogomila, kolejna pod nazwą Elizabeth została uruchomiona w 1852 roku w Krzydłowicach (Blaschke 1913). Kopalnie węgla brunatnego na obszarze Wzgórz Dalkowskich pojawiły się w podobnym czasie, co kopalnie zielonogórskie, czyli z początkiem lat 40. XIX wieku. Były to kopalnie: Hedwig (1844) koło Nowogrodu Bobrzańskiego, Briesnitz (1842) w Brzeźnicy, Teresa (1841) w Broniszowie, Theodor (1844) w Kożuchowie, Max (1844) i Eduard Wilhelm (1846) w Bodzowie, Allesgut (1857) w Tarnówku, Antonia (1857) i Emilia (1862) w Wichowie, Adelheidsfunde (1849) w Drogomilu, Lucy (1849) w Wierzbnicy, Adelheid (1853) w Bytomiu Odrzańskim, oraz poza obecnym województwem lubuskim: Wilhelm (1844), Curt (1855) oraz Rudolph (1849) pomiędzy Rudną a Orskiem (Jaros 1984). Podobnie jak w rejonie zielonogórskim, większość małych kopalni funkcjonowała jedynie przez kilka-kilkanaście lat. W XX. wieku istniały jedynie dwie liczące się kopalnie: Mathilde w Nowym Miasteczku (Neustädtel) oraz Emma w Bielicach Kożuchowskich (Bielitz). Kopalnia Mathilde położona była na północno-wschodnich krańcach miasta. Zachowała się mapa nadania górniczego (Situationsriss der Konsolidierte Braunkohlengrube Mathilde), które kopalnia uzyskała w roku Jej właścicielem była spółka Neustadteler Dampfziegelei GmbH, a następnie Consolidirte Emma Braunkohlengrube GmbH. Kopalnia zakończyła działalność w latach 20. XX wieku i prowadziła wydobycie metodą odkrywkową (nie wiadomo, czy wyłącznie). Na mapie topograficznej z roku 1933 jest ona zaznaczona jako nieczynna (rys. 3.24). Krótki opis złoża tej kopalni zachował się w literaturze (Berg 1913). Autor podkreśla podobieństwo warunków geologicznych z rejonem zielonogórskim i uważa, że jest to ten sam pokład, o miąższości 3-4 m, znacznie sfałdowany, leżący na głębokości od 3 do 20 m. W roku 1913 istniała odkrywka o szerokości ok. 200 m, gdzie wydobycie było prowadzone za pomocą suwnicy, która składała się z dwóch wież (żurawi) poruszających się na szynach. Na linie rozpiętej pomiędzy wieżami poruszał się napędzany elektrycznie pojemnik do transportu urobku (Berg 1913). Opis tego urządzenia podaje także Illner (1934). Było to urządzenie Goliat zbudowane przez firmę Adolf Bleichert z Lipska (Niedźwiecki 2012). Napędzane było silnikami elektrycznymi o mocy 22 KM. Wózek o ciężarze brutto 5,1 t składał się z kabiny operatora i ruchomej skrzyni załadunkowej o pojemności 1,3 t. Urobek był kiprowany ze skrzyni w przenośny wysyp, 111

112 Rozdział 3 przez który trafiał do koleb, które przy pomocy lokomotywy spalinowej były przepychane pod budynek sortowni. Tam były wyciągane na wykonaną z drewna rampę i wtaczane na piętro budynku, gdzie kiprowano urobek do zsypu. Węgiel trafiał do bębna sortownika, gdzie był rozdzielany na konkretne klasy. Do dzisiaj zachował się zdewastowany budynek sortowni, garaż lokomotywy wąskotorowej, a budynek biurowo-warsztatowy został adaptowany do celów mieszkalnych. W roku 1912 wydobycie wyniosło ton (Berg 1915 podaje hl rocznie). Objaśnienia do rys (na kolejnej stronie). Nazwy i lokalizacje kopalni: 1 Adelheid, Bytom Odrz, 2 Adelheidsfunde, Drogomil, 3 Allesgut, Tarnówek 4 Anna-Ida, Dzietrzychowice, 5 Annemarie, Dzietrzychowice, 6 Antonie, Wichów, 7 Auguste, Słocina, 8 Augustegluck, 9 Briesnitz, Brzeźnica, 10 Caroline, Studzieniec, 11 Curt, Orsk, 12 Eduard, Wilhelm Bodzów, 13 Emilie, Wichów, 14 Elisabeth, Krzydłowice, 15 Emma/Maria, Nieciecz, 16 Ernst, Nowogród Bobrzański,17 Ernstgrube, Dzietrzychowice, 18 Ernst, Hermann Otto Dyonisius u. Micheline, Witanowice, Gostyń, Dalków, 19 Eugesgrube, Dzietrzychowice, 20 Franz Joseph, Kamionka, Broniszów, 21 Glückauf Seyffert, Żuków, 22 Hedwig, Nowogród Bobrzański, 23 Herzogin Anna, Miodnica, Pożarów, Dzietrzychowice, Gryżyce, Gorzupia, 24 Julia, Wysokie, 25 Julius, Nowogród Bobrzański, 26 Lucie, Wierzbnica, 27 Margarethe, Kamionka, 28 Martha I, Drogomil, 29 Mathilde, Nowe Miasteczko, 30 Max, Bodzów, 31 Melanie, Orsk 32 Morgenroth, Żuków, 34 Prinzessin Violette, Gorzupia, 35 Rittberg, Orsk, 36 Rudolph, Rudna, 37 Sanct Michael, Mirocin Górny, 38 Sperling, Radoszyce, 39 Theodor, Kożuchów, 40 Therese, Broniszów, 41 Wachtel, Radoszyce, 42 Weinberg, Drogomil, 43 Wilhelm, Orsk, 44 Wilhelmine, Słocina, 45 Zur Hoffnung, Bogaczów 112

113 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Rys Kopalnie na terenie Wzgórz Dalkowskich (Niedźwiecki 2012, za Pichiewicz i Stawiarski 1996 oraz Jaros 1984, zmienione) 113

114 Rozdział 3 Rys Fragment mapy Meßtischblatt arkusz 4360 Neustädtel z roku 1933 z zaznaczoną nieczynną kopalnią Mathilde (NE od Neustädtel), widoczne także zagłębienia terenu po wydobyciu węgla Rys Fragment mapy topograficznej Polski w skali 1:10000, widoczne zalane zagłębienia terenu NE od Nowego Miasteczka 114

115 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Goliat pracujący w kopalni Mathilde (Illner 1934) Kopalnia Mathilde w Nowym Miasteczku została unieruchomiona na przełomie lat 1921 i 1922 w wyniku nagłego zalania wyrobisk. Teren kopalni został sprzedany i zajęty przez hodowlę zwierząt futerkowych. Gospodarstwo hodowlane funkcjonowało do końca II wojny światowej. W latach 70. XX wieku w części wyrobiska urządzono kąpielisko miejskie (Niedźwiecki 2012). Kopalnia Emma położona była pomiędzy wsiami Nieciecz Bielice Lasocin (rys i 3.27). Nie jest znana data nadania górniczego, rozpoczęcie działalności to prawdopodobnie rok 1920 (Jaros 1984), kiedy to rozpoczęto eksploatację systemem odkrywkowym w miejscu, gdzie strop węgla występował bardzo płytko na głębokości 1,5-3,0 m. Rys Kopalnia Emma w latach 20. XX w. (Schiller 1925) 115

116 Rozdział 3 Zachowała się mapa z roku 1921, na której widoczny jest zasięg odkrywki (obecnie obniżenie terenu zalane wodą). Miąższość warstwy węgla na całym złożu wynosiła ok. 5-6 m i występowała przeciętnie na głębokości m. W roku 1921 wydrążono szyb Juliusz oraz szyby wentylacyjne. Szyb Juliusz był szybem dwukomorowym murowanym z cegły o głębokości 24 m i przekroju 2300 x 1700 mm, z wieżą stalową o wysokości 15 m oraz elektryczną maszyną wyciągową (Schiller 1925). Funkcjonowały także dwa szyby wentylacyjne o głębokości 7 oraz 19 m oraz pochylnia (upadowa), która funkcjonowała od roku 1934, później zawalona (Patla 1967). Niektóre źródła polskie podają jeszcze szyb Kurz Gustaw o głębokości 23/29 m (Pichiewicz i Stawiarski 1996, Patla 1967). W roku 1944 odwiercono kolejny szyb Barbara, o głębokości 28,62 m, który funkcjonował do lipca 1954 roku (Kronika kopalni 1974). Już w latach 30. kopalnia posiadała kolejkę liniową łączącą kopalnię z linią kolejową, co jest widoczne na mapie topograficznej (rys. 3.27). Rys Fragment mapy Meßtischblatt arkusz 4260 Beuthen z roku 1933 z zaznaczoną czynną kopalnią Emma, widoczna także kolejka linowa do bocznicy kolejowej Znany jest bardzo sugestywny opis wycieczki po terenie kopalni, także pod ziemią, wraz z krótkim opisem historii kopalni (Schiller 1925). Węgiel urabiano ręcznie i wynoszono początkowo w koszach, zaś po wprowadzeniu wozów kopalnianych urobek ładowano i przetaczano do chodników transpor- 116

117 Węgiel brunatny w regionie lubuskim towych. W części głównych chodników transportowych stosowano kolejkę łańcuchową, której długość w 1930 r. sięgała 300 m, w następnym roku już 700 m. Z początkiem lat 40. XX w. w kopalni funkcjonowały już trzy odcinki takiej kolejki (Niedźwiecki 2012). Węgiel na nadszybiu był składowany na placu, bądź w zbiorniku węglowym przy wieży szybowej. Kopalnia dysponowała sortownią z bębnem o wymiarach 1 x 4,3 m, w której węgiel był dzielony na cztery asortymenty. Następnie przy pomocy kolejki linowej, węgiel z sortowni transportowany był do bunkra przy stacji kolejowej Bielice. Kolejka linowa przenosiła urobek na odległość 1300 m, przy pomocy 27 wózków o pojemności 0,5 t każdy (Patla 1967, Niedźwiecki 2012). Po wojnie kolejka nie została już uruchomiona z powodu braku elektrycznego silnika napędowego, wybudowano za to w 1947 roku torowisko o długości 3000 m, o prześwicie torów 600 mm łączące skład pod szybem z drewnianym bunkrem o pojemności 20 ton. Betonowe podpory bunkra są widoczne do dnia dzisiejszego. Rys Fragment mapy topograficznej w skali 1:10 000, widoczne deformacje terenu 117

118 Rozdział 3 Stan kopalni po wojnie był opisywany jako nieczynna, zaogniona na dole, z zawalonym szybem wydobywczym oraz doszczętnie zrujnowaną kolejką linową do bocznicy kolejowej (Suszyński 1946) oraz całkowicie zrujnowana (Patla 1967). Według tego samego źródła ponowne wydobycie miało rozpocząć się pod koniec roku Patla wspomina także o spaleniu w 1946 roku wszystkich dokumentów i planów kopalni w ramach porządkowania biur (Patla 1967). Zachowały się jednak kopie tych planów, dostępne do dnia dzisiejszego. 118 Rys Reklama węgla brunatnego z kopalni Emma z roku 1935 (Walter 1935) W latach powojennych eksploatacja węgla odbywała się za pomocą szybu Barbara (do 1954) oraz kilku upadowych: I, II, III, IIIa, IV (Kronika kopalni 1974). Kopalnia Emma, już jako kopalnia Maria, została włączona w struktury Zjednoczenia Przemysłu Węgla Brunatnego, którego dyrekcję usytuowano w Żarach ( ), a następnie we Wrocławiu ( ). W latach połączono kopalnie Henryk i Maria z dyrekcją w Mirostowicach Górnych. Kolejna reorganizacja utworzyła kopalnię Przyjaźń Narodów z szybami Maria, Henryk (Mirostowice) oraz Babina (Łęknica), (Pietryszczew 2006, Zdanowicz 2010). Eksploatacja w kopalni Maria została zakończona we wrześniu 1959 roku, a oficjalna likwidacja nastąpiła 30 czerwca 1960 roku (Kronika kopalni 1974). Wiele cennych informacji o zabytkach pokopalnianych terenu Wzgórz Dalkowskich znaleźć można w pracy Niedźwieckiego (2012).

119 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Ruiny kolejki dawna bocznica kolejowa w Bielicach Kożuchowskich; fot. M. Maciantowicz Region Łuku Mużakowa Już w dokumentach z przełomu XVII i XVIII wieku z terenu Łużyc, można znaleźć opis występujących na tutejszych polach podziemnych ogni, co kojarzono z działalnością diabła. Zresztą stare łużyckie przysłowie mówi, że Pan Bóg dał Łużyczanom piękny kraj, ale diabeł włożył pod ziemię węgiel brunatny. Wydobywający się ogień był prawdopodobnie związany z samozapłonem, a być może z celowym podpaleniem płytko występujących złóż węgla brunatnego. Odzwierciedleniem tego zjawiska może być łużycka nazwa Mirostowic, która brzmi Płonie. Prawdopodobnie już wówczas na niewielką skalę eksploatowano płytko zalegające lub wręcz wychodzące na powierzchnię pokłady węgla, jednak postęp badań geologicznych w rejonie Łuku Mużakowa miał miejsce dopiero w pierwszej połowie XIX wieku i związany był ściśle z rozwojem górnictwa węgla brunatnego, datowanym na tym terenie od 1843 roku. W roku 1852 opublikowana została praca Plettnera, która była pierwszym opracowaniem naukowym złóż węgla brunatnego w rejonie Łuku Mużakowa. Autor tej pracy określił rejon występowania eksploatowanych pokładów węgla jako strefę zaburzeń fałdowych. Gibelhausen w roku 1871 stwierdził w swojej pracy, że eksploatowane pokłady węgla brunatnego występują 119

120 Rozdział 3 w formie równoległych, wąskopromiennych fałdów. Pierwsza mapa z zaznaczonymi złożami i kształtem Łuku Mużakowa znalazła się w opracowaniu Vollerta z 1889 r. Natomiast nazwa Łuk Mużakowa (niem. Muskauer Faltenbogen) pojawiła się po raz pierwszy stosunkowo późno, bo dopiero w roku 1907 w publikacji Priemela. 120 Rys Pierwsza mapa ukazująca Łuk Mużakowa (Vollert 1889)

121 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Rys Rozmieszczenie pokładów węgla w Europie środkowej, z widocznym kształtem Łuku Mużakowa (Klein 1927) Systematyczne poszukiwania geologiczne węgla brunatnego rozpoczęto po roku Od tego okresu rozpoczyna się rozwój górnictwa węgla brunatnego w należącej obecnie do Polski części Łuku Mużakowa. Znajdujące się tutaj duże złoże węgla brunatnego Babina o bilansowych zasobach wynoszących 234 mln ton, dzieli się na kilka pól złożowych: Pustków, Żarki, Trzebiel i Tuplice. Złoże Babina jest zbudowane z kilku pokładów węgla brunatnego, jednak ze względu na miąższość, znaczenie gospodarcze miały dwa pokłady: II łużycki, pochodzący z górnego miocenu oraz III ścinawski, który ma miąższość od około 8 do 13 m (średnio 10,7 m) i był eksploatowany m.in. w kopalni Babina. Pokłady węgla w rejonie Łęknicy, Nowych Czapli, Trzebiela i Tuplic tworzyły wyraźne formy fałdowe, ciągnące się na odcinku o długości ponad 20 km, często poprzecinane serią uskoków, o wielkości przesunięcia dochodzącej nawet do 50 m. Warto pamiętać o tym, że dynamiczny XIX-wieczny rozwój górnictwa węglowego na terenie Łuku Mużakowa nastąpił głównie dzięki przerobowi tak zwanych kopalin towarzyszących, jakimi były leżące nad węglami iły ałunowe, a poniżej nich iły ceramiczne, nazywane iłami, glinami garncarskimi (niem. Töpfertone) oraz występujące w obrębie mioceńskiej formacji węglonośnej kwarcowe piaski szklarskie. Najstarsza kopalnia na tym terenie Julius, powstała ponad 170 lat temu w 1843 roku. Znajdowała się 121

122 Rozdział 3 w obecnej brandenburskiej części Łuku Mużakowa, pomiędzy miejscowościami Wolfshein i Friedrichshain i była najdłużej działającym zakładem górniczym na omawianym terenie. Funkcjonowała 116 lat do roku 1959 (od roku 1949 jako kopalnia Vorwärts ). Po otwarciu kopalni Julius, w kolejnych latach, nowe, płytko położone pokłady węgla brunatnego, zostały odkryte podczas budowy linii kolejowej w pobliżu miejscowości Döbern w Brandenburgii. Na ich bazie powstały kopalnie Franz (1851), Conrad (1860) i Providentia (1864). Na terenie obecnej polskiej części Łuku Mużakowa pierwsza kopalnia Zur Hoffnung powstała w 1854 roku koło Trzebiela. Działała z przerwami do roku W 1861 r. koło Tuplic utworzono kopalnię Wilhelmine, a w roku 1866 kopalnię Amalie, które w 1872 roku połączono w jeden zakład górniczy o nazwie Vereinigte Amalie-Wilhelmine działający z przerwami do 1938 r. Kopalnia ta była własnością firmy Gebr. Jeschke (Braci Jeschke), a jej produkcja roczna sięgała do 42,5 tys. ton węgla. W kolejnych latach uruchomiono w Chełmicy koło Tuplic kopalnię Johanna, która działała do 1909 r. a jej produkcję rzędu 2 tys. ton węgla rocznie wykorzystywała miejscowa cegielnia. 122 Rys Schemat budowy geologicznej złoża Babina (Żaba 1977, zmienione) Po roku 1874 r. na polu Pustków powstało koło Nowych Czapli pięć niewielkich kopalni: Pauline, Wilhelmine II, Friede, August i Friedenschluss, które około 1877 r. połączono w jedną dużą firmę pod nazwą Consolidierte Tschöpelner Braunkohlenwerke, której roczna produkcja sięgała nawet do 335 tys. ton węgla. Działała ona do roku 1944, stanowiąc od roku 1905 własność spółki akcyjnej Tschöpelner Werke AG. W 1930 roku przyłączono do niej jeszcze dwie małe kopalnie Hela i Huss, które były własnością gwarectwa i działały od roku 1899 na polu Żarki w Chwaliszowicach. Po wojnie w Nowych Czaplach wydobycie węgla wznowiono w 1945 r., a nazwę kopalni zmieniono na Pustkowie. Od roku 1946 włączono ją do kopalni Babina w Łęknicy. W okolicach Trzebiela działało kilka

123 Węgiel brunatny w regionie lubuskim kopalni o różnej skali wydobycia. W Niwicy na polu Trzebiel w latach działała nieduża, prywatna kopalnia Talea, (Theresia) o produkcji około 3 tys. ton węgla rocznie. W Buczynach w latach działała duża kopalnia Viktor o rocznym wydobyciu około 110 tys. ton. Uruchomiona po wojnie w 1945 r., została w 1946 r. (podobnie jak kopalnie w Nowych Czaplach) włączona do kopalni Babina jako zakład górniczy Wiktor, którego produkcję wykorzystywał pobliski tartak w Trzebielu. Dodatkowo na polu Trzebiel w latach działało wiele małych kopalni ( Ferdinandsville, Glückauf, Helene, Fürst Bismarck, Louisenglück, Erdmann, Johanna I, Hoffnung ), w których roczne wydobycie węgla nie przekraczało 90 tys. ton. Były one zarządzane przez osoby prywatne lub spółki. Właścicielem kilku kopalni na tym terenie była rodzina von Witzleben-Altdöbern. Na położonym dalej na północ polu Tuplice, szereg niewielkich kopalni ( Gertrud, Antonie, Elsa-Margarethe, Teuplitzer Kohlenwerke, Germania ) założono po roku Wydobycie roczne w poszczególnych zakładach sięgało do 45 tys. ton węgla. Fot Wydobycie węgla w Nowych Czaplach (fragment przedwojennej pocztówki ze zbiorów Waldemara Beny) Na terenie obecnej niemieckiej części Łuku Mużkowa działały co najmniej 43 kopalnie, w tym 19 zakładów w części brandenburskiej i 24 w części saksońskiej. Najdłużej działającym zakładem górniczym na tym terenie była wspomniana kopalnia Julius, ale w kopalni Conrad położonej w okolicy 123

124 Rozdział 3 miejscowości Groß Kölzig, nieprzerwane wydobycie było prowadzone niewiele krócej, bo przez prawie sto lat, od roku 1860 do końca 1959 roku. W kopalni tej znajdował się również najgłębszy pokład węgla brunatnego eksploatowany na terenie Łuku Mużakowa. W 1898 roku szyb w eksploatowanej wówczas łusce Elisenmulde miał 107 m głębokości. W XIX wieku i w pierwszych latach XX wieku eksploatację węgla brunatnego na terenie Łuku Mużakowa prowadzono przeważnie metodą podziemną, ponieważ w tamtym czasie nie posiadano jeszcze odpowiednio wydajnych pomp, które mogłyby odprowadzić wody gruntowe z głębokiego wyrobiska odkrywkowego. W wielu miejscach odwadnianiu wyrobisk podziemnych sprzyjały warunki zalegania ukośnych pokładów węgla, nad którymi zazwyczaj zalegały iły ałunowe, a poniżej nich iły ceramiczne, nazywane garncarskimi. W miejscach występowania zwięzłych utworów ilastych tworzyła się naturalna bariera dla wód gruntowych, natomiast odwodnienie wyrobisk podziemnych prowadzone było za pomocą sieci studni i chodników odwadniających, najczęściej do głębokości m poniżej poziomu terenu. Eksploatację odkrywkową prowadzono jedynie w przypadku bardzo płytkiego zalegania złóż. Na przełomie XIX i XX w., w wyniku postępującej koncentracji przemysłu, jak również dzięki opracowaniu sposobu brykietowania węgla i budowy brykietowni, nastąpiła stopniowa likwidacja drobnych kopalni. Jednak wydobycie wzrastało, osiągając największe wyniki około 1923 roku. Potem nastąpił ponowny spadek liczby kopalni i zmniejszenie wydobycia. Od początku XX wieku eksploatacja podziemna była stopniowo zastępowana metodą odkrywkową. W latach 50. XX wieku pojawiły się możliwości techniczne pozwalające na eksploatację odkrywkową nawet na dużych głębokościach. Metoda ta została zastosowana do eksploatacji złóż w pobliżu Łuku Mużakowa, ale już poza granicami moreny, np. na południe i zachód od Weisswasser, gdzie powstały wielkie kopalnie odkrywkowe. Spowodowało to, że małe mużakowskie kopalnie stały się nierentowne i zaczęto je zamykać. Na terenie byłej DDR najwięcej kopalni zamknięto w latach Ostatnia kopalnia po niemieckiej stronie ( Trebendorfer Felder ) zakończyła działalność w roku Po stronie polskiej eksploatacja trwała pięć lat dłużej do roku 1973, kiedy zamknięto ostatnią kopalnię na terenie Łuku Mużakowa Przyjaźń Narodów (dawniej Babina ). Największe zbiorniki powyrobiskowe, zarówno po polskiej, jak i niemieckiej stronie to właśnie pozostałości tych dwóch kopalni. 124

125 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Kopalnia Hermann w saksońskiej części Łuku Mużakowa (fragment pocztówki ze zbiorów Waldemara Beny) Fot Kopalnia Caroline II w saksońskiej części Łuku Mużakowa (fragment pocztówki ze zbiorów Waldemara Beny) 125

126 Rozdział 3 Tab Kopalnie na terenie Łuku Mużakowa (zestawienie na podstawie opracowań: Żaba 1977, Koźma 2005, Schossig 2006) Obecnie Brandenburgia 1. Anna 2. August /Alexander 3. Conrad 4. Eichwege 5. Elster 6. Emiliengluck 7. Felix 8. Fortschritt I/II 9. Franz, Flora 10. Gertrud 11. Gotthelf 12. Guter Anfang 13. Heinrich 14. Julius/Vorwärts 15. Lerche 16. Mathilde 17. Notzeit 18. Podluga 19. Providentia 126 Obecnie Saksonia 1. Adolf 2. Anna II 3. Anna III 4. Caroline 5. Caroline II 6. Eduard/Eduard II 7. Flora-Charlotte 8. Friedrich 9. Gotthelf 10. Gustav-Adolf 11. Hartmann 12. Hedwig 13. Hermann 14. Hofnung 15. Kurt 16. Louise 17. Marie 18. Matthaus 19. Philippine 20. Sophie 21. Theodor/Freia II 22. Theresia 23. Trebendorfer Felder 24. Weisswasser Obecnie Polska 1. Amalie 2. Antonine 3. Armin 4. August 5. Babina/Przyjaźń Narodów 6. Consolidierte Tschöpelner Braunkohlenwerke/Pustkowie 7. Eduard 8. Elektra 9. Elisabeth 10. Elisabeth I 11. Elsa-Margarethe 12. Erdmann 13. Ferdinandswille 14. Friede 15. Friedenschluss 16. Friedrich Adolph 17. Fürst Bismarck 18. Germania 19. Gertrud 20. Glückauf 21. Heinrich 22. Hela 23. Helene 24. Hoffnung 25. Huss 26. Johanna I 27. Krafft 28. Louisenglück 29. Margarethe 30. Pauline 31. Talea (Theresia) 32. Teuplitz 33. Teuplitzer Kohlenwerke 34. Triebener Braunkohlenwerke 35. Vereinige Amalie- Wilhelmine 36. Victor I/Wiktor 37. Wilhelmine 38. Winkler 39. Zur Hoffnung

127 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Na terenie obecnej polskiej części Łuku Mużakowa największą kopalnią węgla brunatnego był zakład górniczy Babina. W jego skład wchodziła również brykietownia i cegielnia. Początki działalności górniczej sięgają w tym miejscu 1903 roku, ale na skalę przemysłową wydobycie rozpoczęto w 1921 roku, kiedy została założona kopalnia jako spółka Babina Braunkohlenverwertung GmbH z siedzibą w Bad Muskau. Udziałowcem całego przedsięwzięcia, obok spółki akcyjnej Braunkohlen- und Brikettindustrie A.G. w Berlinie, była również rodzina von Arnim właściciele dóbr mużakowskich do 1945 roku. Eksploatacja węgla w tym rejonie była prowadzona zarówno sposobem podziemnym, podziemno-odkrywkowym, jak i odkrywkowym. W sezonie 1923/24 wydobycie węgla wynosiło tony, a produkcja brykietu w sezonie 1922/23 wynosiła tony. Natomiast największe wydobycie węgla w kopalni Babina przed wojną miało miejsce w 1937 roku i wynosiło ton, a produkcja brykietów około ton. Węgiel w Babinie wydobywano z głębokości około 60 metrów. Po wojnie, w 1945 roku, stosunkowo mało zniszczona, jednak częściowo zatopiona (w wyniku wyłączenia pomp) i zaminowana, kopalnia Babina została przejęta przez Zjednoczenie Przemysłu Węgla Brunatnego z siedzibą w Żarach, które podlegało Centralnemu Zarządowi Przemysłu Węglowego w Katowicach. Żarskiemu Zjednoczeniu podlegały również kopalnie: Turów", Henryk" w Żarach, Maria koło Nowej Soli, Lubań, Kaławsk i Smogóry koło Sulęcina. Produkcję węgla w Babinie wznowiono w roku 1946, i jeszcze w tym samym roku kopalnię połączono z pobliskimi zakładami górniczymi Wiktor i Pustkowie. Po wojnie roczne wydobycie węgla brunatnego dochodziło w Łęknicy do 276,7 tys. ton, a produkcja brykietów do 76,9 tys. ton (co stanowiło około 20% ówczesnej krajowej produkcji). Węgiel z Łęknicy transportowany był też do brykietowni w Kaławsku koło Węglińca. W okresie powojennym na terenie kopalni Babina większe odkrywki zostały uruchomione na początku lat 60. Pozostałością największego wyrobiska odkrywkowego z tego okresu oznaczanego na mapach górniczych jako wyrobisko łuska C jest dzisiaj zbiornik kwaśnych wód położony na południe od Łęknicy, potocznie nazywany Afryka, ze względu na swój kształt. W 1950 roku Zjednoczenie Przemysłu Węgla Brunatnego przeniosło się do Wrocławia, co spowodowało kolejne zmiany organizacyjne. Powstały dwa nowe przedsiębiorstwa górnicze: Kopalnia "Babina" z brykietownią Łęknica oraz Kopalnia "Henryk" i "Maria". W roku 1952 roku, w celu poprawienia wyników produkcyjnych, kopalnia Babina ponownie wraz z kopalniami Henryk w Żarach i Maria w Niecieczu koło Nowej Soli, weszła w skład jednego przedsiębiorstwa górniczego: Przyjaźń Narodów z siedzibą w Żarach. W 1960 roku zlikwidowano kopalnię "Maria" koło Nowej Soli, a około 1964 roku zamknięto Elektrownię 127

128 Rozdział 3 "Łoza" koło Żar. W 1968 r. zlikwidowano kopalnię "Henryk" w Żarach, a siedzibę przedsiębiorstwa pod nazwą KWB Przyjaźń Narodów Szyb Babina przeniesiono do Łęknicy. Kopalnia zajmowała pod eksploatację obszar 479 ha. W roku 1973, w obliczu rozbudowy dużych kopalni odkrywkowych, takich jak Turów czy Bełchatów, kopalnia Babina została uznana za nierentowną i uległa wraz z brykietownią likwidacji z dniem 31 grudnia 1973 roku po ponad 50 latach działalności. Jej majątek przekazany został Dolnośląskim Zakładom Metalurgicznym Dozamet w Nowej Soli. Oddział Dozametu w Łęknicy został zlikwidowany w 1993 roku. Tereny poeksploatacyjne zostały przejęte przez Nadleśnictwo Lipinki, które rozpoczęło proces rekultywacji. Od roku 2012 tereny kopalni Babina zyskały nowe życie, stając się atrakcją turystyczną, dzięki otwartej ścieżce geoturystycznej o nazwie Dawna kopalnia Babina. Od roku 2013 atrakcją ścieżki jest wieża widokowa o wys. 24m, zlokalizowana przy ostatnim wyrobisku. Rys Okolicznościowy talerz wydany z okazji zakończenia powojennej działalności kopalni Babina 128

129 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Wjazd (tak zwana upadowa) do podziemnej kopalnia węgla brunatnego Babina w latach 30. XX w. Na dole, na pierwszym planie skład drzewa używanego do obudowy chodników (mat. arch.) Fot Upadowa do podziemnej kopalnia węgla brunatnego Babina w latach 30. XX wieku (mat. arch.) 129

130 Rozdział 3 Fot Ceglana obudowa upadowej byłej kopalni Pauline w okolicach Nowych Czapli; fot. M. Maciantowicz Z uwagi na niewielkie rozmiary pokładów węgla i stosunkowo krótki czas eksploatacji szyby były traktowane jako tymczasowe, dlatego ich obudowa była głównie drewniana, ewentualnie w partiach przypowierzchniowych częściowo ceglana. Obudowę ceglaną stosowano ze względów przeciwpożarowych. Interesujące fragmenty ceglanej obudowy konstrukcji upadowych możemy spotkać w rejonie dawnej kopalni Pauline, w okolicy Nowych Czapli, zaraz za skrzyżowaniem dróg Nowe Czaple Czaple i Przewoźniki oraz na południe od Trzebiela w rejonie dawnej kopalni Viktor. Zniszczony fragment ceglanej obudowy upadowej kopalni Babina jest wyeksponowany, wraz z tablicą informacyjną, przy ścieżce geoturystycznej w pobliżu Nowych Czapli. Na powierzchni transport węgla odbywał się dosyć często za pomocą kolejek wąskotorowych. W pobliżu kopalni Babina widoczne są jeszcze do dzisiaj ślady nasypów kopalnianych kolejek, transportujących węgiel do pobliskiej brykietowni. 130

131 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Ceglana obudowa wnętrza upadowej byłej kopalni Pauline w pobliżu Nowych Czapli; fot. M. Maciantowicz Fot Rekonstrukcja chodnika kopalnianego w izbie regionalnej w Gross Koltzig, z częściowym wykorzystaniem oryginalnych elementów; fot. M. Maciantowicz 131

132 Rozdział 3 Fot Prace w kopalni Ilse około roku Widoczne zabezpieczenia w postaci wysokich stempli zakończonych kapturami (Ilse-Führer 1921) Fot Wózek do transportu urobku eksponowany w izbie regionalnej w Gross Koltzig; fot. M. Maciantowicz 132

133 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Okolice Nowych Czapli elementy kopalnianego systemu transportowego na powierzchni, w pobliżu elektrowni; fot. M. Maciantowicz Fot Okolice Nowych Czapli pozostałości byłej elektrowni, nazywane błędnie sortownią ; fot. M. Maciantowicz Rejon północny (Świebodzin Międzyrzecz Sulęcin Cybinka) Węgiel brunatny w okolicy Świebodzina odkryto w podobnym czasie, co w innych rejonach Ziemi Lubuskiej w latach 50. XIX wieku. Bardzo szybko pojawiły się pierwsze nadania górnicze oraz niewielkie kopalnie, które 133

134 Rozdział 3 z biegiem lat konsolidowały się, tworząc większe przedsiębiorstwa. Kilka z nich działało jeszcze po II wojnie światowej. Jedna z najdłużej działających kopalni węgla brunatnego na ziemiach polskich to kopalnia Sieniawa, mieszcząca się w wiosce o tej samej nazwie. Jej historia zaczęła się 6 kwietnia 1853 roku, kiedy to Cesarski Pruski Urząd Górniczy udzielił nadania górniczego na węgiel brunatny pod nazwą Emiliensglück (Jaros 1984, Zdanowicz 2010). Eksploatację węgla rozpoczęto w roku Kopalnia, od roku 1898 działająca jako Vereinigte Emiliensglück, początkowo stanowiła własność rodziny von Bockelbergów, podobnie jak inna sieniawska kopalnia Elisabeth (Jaros 1984). W 1918 roku obie kopalnie przeszły we władanie spółki Anhaltische Kohlenwerke AG z siedzibą w Halle. Ta sama spółka dzierżawiła pola górnicze kopalni Lagowe Gruben i prowadziła tam eksploatację. W 1898 roku do kopalni Emiliensglück włączono kilka okolicznych szybów. Wydobycie prowadzono w kolejnych siodłach: II od 1926, III od 1912, IV od 1930 i V od 1939 roku. Produkcja węgla przed rokiem 1939 osiągała okresowo do 80 tys. ton rocznie. Objaśnienia: 1 - autostrada A2, 2 tory kolejowe, 3 drogi, 4 jeziora i rzeki, 5 kopalnie czynne i nieczynne. Oznaczenia kopalni: 1 Wutschdorfer Kohlenwerke (d. Berggeist), 2 Sieniawa (d. Emiliensglück), 3 Conrad, 4 Graf Beust, 5 Pauls Hoffnung, 6 Alvine, 7 Reformation, 8 Treue. Zaznaczono wyłącznie kopalnie o pewnej lokalizacji 134 Rys Mapa kopalni węgla brunatnego w okolicy Świebodzina (oprac. aut.)

135 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Kopalnia Emiliensglück została zdewastowana w ostatnim roku drugiej wojny światowej. Jej uruchomienie (poprzez włączenie do działającej od 1946 roku kopalni Smogóry) nastąpiło dopiero w 1950 roku (Pietryszczew 2006, Zdanowicz 2010). Kombinat Kopalnia Węgla Brunatnego Smogóry Sieniawa powstał oficjalnie 1 stycznia 1951 r. Rys Fragment mapy Meßtischblatt arkusz 3658 Liebenau z roku 1934 z zaznaczonymi szybami kopalni Emiliensglück, widoczna także kolejka linowa do bocznicy kolejowej Schönow Sieniawa W latach 50. kopalnia Sieniawa osiągała bardzo słabe wyniki, głównie ze względu na brak fachowej kadry i problemy techniczne. Eksploatację po wojnie prowadzono systemem podziemnym zabierkowym na zawał. Urabianie węgla, jego załadunek, a także transport pod ziemią odbywał się ręcznie. Po pewnym czasie zaczęło do transportu wózków po torach używać koni. Urobek z szybu był transportowany kolejką linową do bocznicy w Sieniawie. Pracowano w trzyosobowych zespołach: rębacz, ładowacz i ciskacz (pchał wózek z węglem). W roku 1960 konie zastąpiono elektrowozami typu LD1. W roku 1955 wydobycie wynosiło 210 ton na dobę i stopniowo zwiększało się, aby w 1987 roku osiągnąć około 600 ton na dobę przy zatrudnieniu 350 osób (Zdanowicz 2010). 135

136 Rozdział 3 Szyb z sortownią węgla łączyła kolejka linowa o długości 2050 m na podporach stalowych, którą poruszało się 75 wagoników o ładowności 0,5 t każdy (fot. 3.27). Kolejkę zlikwidowano w latach 80. XX wieku. W roku 1978 zaczęto budowę kopalni odkrywkowej, która od roku 1979 działała równocześnie z kopalnią podziemną. Lata 90. XX w. to okres bardzo dużych trudności ekonomicznych kopalni, związanych głównie z brakiem możliwości sprzedaży węgla. Likwidacji uległy zakłady, w których kotłownie opalane były węglem brunatnym. Problemy te doprowadziły do likwidacji państwowego przedsiębiorstwa KWB Sieniawa w roku W roku 2002 powstała spółka KWB Sieniawa, która wykupiła pozostałe po likwidacji urządzenia górnicze i uzyskała koncesję na wydobycie węgla brunatnego metodą odkrywkową na złożu Sieniawa 1. Jest ona prowadzona do poziomu wodonośnego niewielkim odkrywkami o powierzchni do 5 ha i głębokości ok. 40 m. Złoża mają kształt bardzo wydłużony, co umożliwia szybkie zwałowanie wewnętrzne i szybką rekultywację gruntów. W roku 2013 spółka uzyskała kolejną koncesję do roku Złoże Sieniawa 2 położone jest częściowo na terenie powiatu sulęcińskiego. W jego obrysie wyznaczono dziewięć obszarów górniczych o łącznej powierzchni 3,99 km 2 oraz dwa tereny górnicze o powierzchni 6,57 km 2. Zasoby przemysłowe to tys. ton. Fot Kopalnia Sieniawa. Widoczna łuska węgla brunatnego; fot. A. Gontaszewska 136

137 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Sortownia węgla oraz zachowana podpora kolejki linowej; fot. A. Gontaszewska Fot Kopalnia Sieniawa; fot. A. Gontaszewska 137

138 Rozdział 3 Fot Kopalnia Sieniawa; fot. A. Gontaszewska 138 Fot Zdjęcie satelitarne odkrywki kopalni Sieniawa, stan na 2014; po lewej widoczna zrekultywowana odkrywka z fot W okolicznych wsiach funkcjonowały do II wojny światowej także inne kopalnie węgla brunatnego. W Staropolu funkcjonowała kopalnia Berggeist,

139 Węgiel brunatny w regionie lubuskim według niektórych źródeł już od lat 50. XIX w., lecz wskutek zalania dość szybko zbankrutowała (Linke 2009). Inne źródła podają jej produkcję w 1901 roku na poziomie około 170 tys. ton rocznie (Jaros 1984). W 1902 r. akcje kopalni odkupił dr Hans Krüger z Berlina, przemianowując przedsiębiorstwo na Wutschdorfer Kohlenwerke. W 1902 r. produkcja roczna wyniosła ok. 113 tys. ton rocznie, a zatrudnienie 154 osoby (Berliner Jahrbuch 1903). Sprowadzono górników z Zagłębia Ruhry, wybudowano brykietownię (fot. 3.31) oraz osiedle domów górniczych (dawniej Braunfelde, obecnie Buczyna). Eksploatacja odbywała się zarówno systemem podziemnym, jak i odkrywkowo (odkrywka Erlkönig z kolejką linową). Fot Fabryka brykietów przy kopalni Wutschdorfer Kohlenwerke, ok (mat. arch. ze zbiorów Muzeum w Świebodzinie) 139

140 Rozdział 3 Kopalnia Wutschdorfer Kohlenwerke posiadała kilka szybów: Berggeist, Hermann, Grunwald, Gertrud, Johanna, Barbara. Po pierwszej wojnie kopalnia ta wpadła w problemy finansowe, do tego została zalana w czasie strajku robotników w następstwie odłączenia pomp odwadniających (Linke 2009). Wszystko to spowodowało jej zamknięcie, zapewne pod koniec lat 20. XX w. Ostatnie dane o produkcji pochodzą z 1925 roku (112 tys. ton). Na mapie z roku 1938 kopalnię oznaczono jako nieczynną. Fot Kopalnia Reformation koło Lubrzy; widoczna kolejka do brykietowni w Wilkowie (mat. arch. ze zbiorów Muzeum w Świebodzinie) Kilka kopalni funkcjonowało także w okolicy Lubrzy: Alvine (nadanie górnicze 28 IX 1866 r., czynna do 1903 r., produkcja ok. 13,6 tys. ton rocznie), Homann (nadanie 30 I 1855 r., powiększone 28 IX 1866 r., czynna do 1869 r., prod. 6,6 tys. ton) Reformation (nadanie 25 V III/16 IX 1854 r., czynna od 1912 r. do 1920 r., prod tys. ton), Graf Beust (nadanie I V 1843 r., czynna do 1913 r.), Paulshoffnung (nadanie 6 I X 1854 r., czynna od 1864 r.) oraz Glińska: Thiemes Fund (nadanie 3 I 1856, czynna w latach ; prod. w ton) oraz Roberts Glück (nadanie 22 X II 1859 r., czynna w latach ; prod. w ton). Prawie wszystkie te kopalnie zostały włączone w 1920 roku do Vereinigte Schwiebuser Kohlenwerke. Położenie części kopalni nie jest znane (rys. 3.34). 140

141 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Schwiebuser Kohlenwerke w Świebodzinie, powstały 16 V 1893 z połączenia 25 kopalni i pól górniczych nadanych w latach Należały do gwarectwa, które eksploatowało je do 1913 r. W 1920 r. przyłączono do nich kopalnię Reformation oraz 156 innych kopalni i pól górniczych, tworząc kompleks wielkości 375,8 km 2 pod nazwą Vereinigte Schwiebuser Kohlenwerke, należący do Braunkohlen- und Brikett-Industrie A.G. w Berlinie. Fot Pocztówka przedstawiające brykietownię Schwiebuser Kohlenwerke (mat. arch. ze zbiorów Muzeum w Świebodzinie) Kilka małych kopalni, o nieznanej lokalizacji, znajdowało się także w okolicy Łagowa (Adler, Hannover i Nassau), Lubniewic (Fest, Leopold, Max) i Kęszycy (Zühlkes Ruh, Meseritz Kohlenwerke, Robert Segen). W zachodniej części tego regionu, pomiędzy Sulęcinem a Ośnem Lubuskim również funkcjonowało kilkanaście kopalni węgla brunatnego, w tym dwie prowadziły eksploatację jeszcze po II wojnie światowej. Pierwsze nadania w okolicy Sulęcina to kopalnia Emilie w Długoszynie (istniejąca w latach ) czy też Carlsglück w Smogórach (eksploatowana w latach 60. XIX w.). Podobnie jak w innych regionach, w efekcie konsolidacji małych kopalni oraz pól górniczych powstały dwie większe: Oskar w Smogórach oraz Eduard w Długoszynie, które działały do lat 60. XX wieku. Kopalnia Smogóry ma swój początek 7 VII 1866, kiedy to nadanie górnicze uzyskała kopalnia Oskar. W 1904 r. połączono ją z 16 pobliskimi polami górniczymi (m.in. kopalnia Carlsglück). Należała do właściciela majątku von Bohtza, a następnie do Gwarectwa Oskar (później Oskarssegen), które przeszło na własność spółki akcyjnej Anhaltische Kohlenwerke w Halle. Szyby 141

142 Rozdział 3 znajdowały się na północny zachód od Smogór (kolonia Wysokie Dęby). Wydobywany węgiel był dość kruchy, dlatego w pobliżu kopalni wybudowano fabrykę brykietów, do której urobek z szybu transportowano kolejką linową. Fabryka znajdowała się na północ od wsi Smogóry, przy linii kolejowej. Produkcja w 1937 roku wyniosła t (Jaros 1984). W 1945 r. kopalnia została zalana wodą, a 80% urządzeń uległo zniszczeniu. Rys Fragment mapy Meßtischblatt arkusze 3555 Drossen oraz 3556 Zielenzig z zaznaczonymi szybami kopalni Oskar, widoczna także kolejka linowa do fabryki brykietów Treuhofen Smogóry Po przerwie wojennej wznowiła produkcję w 1946 r. pod nazwą Smogóry. Dysponowała wtedy jednym czynnym szybem o głębokości 42 m. Transport podziemny odbywał się za pomocą elektrowozu, a powierzchniowy za pomocą kolejki linowej o długości ok. 6 km. Brykietownia składała się z czterech pras i 4 kotłów, a także generatorów, co uniezależniało fabrykę od dostaw prądu. Kopalnia cierpiała jednak na brak fachowej kadry i wydobycie dzienne nie przekraczało 100 ton (Suszyński 1946). W 1951 r. kopalnia została przyłączona do kopalni Sieniawa tworząc przedsiębiorstwo pod nazwą Smogóry - Sieniawa, a 31 XII 1961 r. została zlikwidowana. Kopalnia Długoszyn funkcjonowała pod nazwą Eduard od drugiej połowy XIX w. (nadanie górnicze 18 I 1862). W 1889 r. została włączona do Vereinigte Zielenziger Kohlenwerke w Sulęcinie wraz z 41 innymi kopalniami i polami górniczymi (m.in. kopalnia Phönix w Sulęcinie), tworząc obszar górniczy o pow. 106,6 km 2. Kopalnia Eduard znajdowała się w połowie drogi pomiędzy Smogórami a Długoszynem. W latach 30. XX w. funkcjonowało kilka szybów, m.in. Gottvertrauen, Glück, Heinrich oraz fabryka brykietów. Vereinigte Zielenziger Kohlenwerke w 1939 r. została rozdzielona na kopal- 142

143 Węgiel brunatny w regionie lubuskim nie: Langenfeld (Długoszyn) oraz Wandern. Zniszczona w czasie działań wojennych nie wznowiła eksploatacji po roku W roku 1946 szyby wydobywczy i wentylacyjny były częściowo (celowo) zasypane piaskiem celem ugaszenia pożaru węgla. Kopalnia posiadała własną brykietownię z dwa prasami i generatorami prądu (Soszyński 1946). Kopalnię Długoszyn uruchomiono dopiero w roku 1957 jako część kopalni Smogóry-Sieniawa (Zdanowicz 2010), która jednak funkcjonowała przez krótki czas. Rys Fragment mapy Meßtischblatt arkusz 3556 Zielenzig z zaznaczonymi szybami kopalni Eduard oraz fabryką brykietów Langenfeld Długoszyn W latach 30. XX w. funkcjonowała jeszcze kopalnia Fannys Glück w Trzemesznie Lubuskim. Jej początek sięga 28 IV 1846 r. (nadanie górnicze), eksploatację rozpoczęto w 1852 r. Produkcja wynosiła w latach: ton, ton, a w tys. ton. Wydobycie było prowadzone metodą podziemną i odkrywkową, ok. 5 km na południe od Trzemeszna. Takiej długości była także kolejka liniowa łącząca kopalnię z bocznicą kolejową w Trzemesznie. W 1937 r. wstrzymano wydobycie i pogłębiano szyb. Nie jest pewne, czy kopalnia Fannys Glück i kopalnia Kohlenwerke Schermeisel to jest to samo przedsiębiorstwo (Fannys Glück oznaczałoby wtedy nazwę pola górniczego). Wiele mniejszych kopalni funkcjonowało także w okolicy Ośna Lubuskiego i Sulęcina, gdzie eksploatacja trwała z reguły krótki czas. Były to kopalnie: Borussia i Oskarssegen w Ośnie (włączone do kopalni Oskar, zamknięte w 1931 r.), Gute Hoffnung w Trzebowie (1865 lata 20. XX.), Hans w Trześniowie ( ). 143

144 Rozdział 3 Rys Tereny działalności kopalni Smogóry; zaznaczono szkody górnicze Miastem górniczym była także Cybinka. Odkrycia węgla w tej okolicy dokonano już w roku 1801, lecz wydobycie rozpoczęto 19 X 1859 r. w kopalni Schulz w okolicy Białkowa. Kopalnia ta funkcjonowała do roku W roku 1861 w Cybince powstała kopalnia Laura, która działała co najmniej do 1869 roku. W kolejnych latach w okolicy powstało 24 kolejnych zakładów wydobywczych. Najdłużej działała kopalnia Bach, która nadanie górnicze uzyskała 25 IV 1864 r. Eksploatowała ona pokłady węgla na południe i północ od drogi Cybinka Drzeniów, na terenie tym dobrze widoczne są deformacje powierzchni terenu. Kopalnia posiadała w latach 30. XX w. trzy szyby: Bach I (inna nazwa Magdalena I) o głębokości 45 m, z kolejką linową o długości ok. 1 km działał do 1934 r., Bach II (Magdalena II) oraz Bach III funkcjonował do Eksploatowano tu pokład Henryk (Oberflötz/I pokład łużycki) o miąższości 2-30 m, który znajdował się na głębokości m (Jaeschke i Schieche 2002). Kopalnia posiadała także fabrykę brykietów, budynek nie zachował się. W roku 1940 wykonano na terenie fabryki nowy szyb o głębokości 91 m, posługując się nowatorską wtedy metodą mrożenia (Nicolai 1942). Do eksploatacji jednak nie doszło ze względu na nadmierne zawodnienie i zalanie szybu. W kolejnych latach wydrążono kilka szybów oraz upadową, 144

145 Węgiel brunatny w regionie lubuskim a kopalnia Bach stała się największą i najnowocześniejszą kopalnią na Ziemi Lubuskiej. Rys Fragment mapy Meßtischblatt arkusz 3854 Zibingen z zaznaczonymi szybami kopalni Bach oraz fabryką brykietów 145

146 Rozdział 3 Fot Brykiet z kopalni Bach; fot. A. Gontaszewska Produkcja kopalni Bach w 1902 r. wyniosła 46,5 tys. ton (Berliner Jahrbuch 1903), a w 1937 r. 221 tys. ton (Jaros 1984). Kopalnia mocno ucierpiała wskutek działań wojennych, a ostatni dyrektor kopalni celowo odłączył pompy odwadniające i doprowadził do zalania kopalni. A. Patla (1967) stan kopalni w maju 1946 opisał następująco: Obszerny plac kopalniany, posztaplowane stojaki akacjowe. Na wprost główny szyb wydobywczy, urządzenia sortowni i brykietowni. Liczne rurociągi opasujące pierścieniem szyb, pompy głębinowe tkwiące w otworach. Maszyna wyciągowa wymontowana i wywieziona, urządzenie elektrowni i brykietowni zdekompletowane (Patla 1967). W podobnym tonie wypowiedział się Suszyński (1946). Istniejącą infrastrukturę przejęło Zjednoczenie Przemysłu Węgla Brunatnego i wywiozło ją do innych kopalni, eksploatacji nie wznowiono. Także inne, mniejsze kopalnie, funkcjonowały w okolicy. Kopalnia Hermania w Radzikowie (nadanie górnicze 25 VI 1866 r.) była czynna w latach (na mapie z 1934 roku jest już oznaczona jako nieczynna). Produkcja kopalni w 1902 r. wyniosła 66 tys. ton (Berliner Jahrbuch 1903), a w 1937 r. 63 tys. ton (Jaros 1984) Szkody pogórnicze na Ziemi Lubuskiej W Brandenburgii i na Dolnym Śląsku do II wojny światowej dominowały podziemne kopalnie węgla brunatnego. Eksploatacja odkrywkowa była prowadzona wyjątkowo i z reguły w pierwszych latach po odkryciu złoża, np. w Wilkanowie (Gontaszewska i Kraiński 2008), czy też w kopalniach Emma i Mathilde (patrz rozdział o Wzgórzach Dalkowskich). Eksploatacja podziemna wynikała z budowy geologicznej złóż (zaburzenia glacitektoniczne) i ich nieregularnego zalegania, a także z ówczesnego braku możliwości zmechanizowanego usuwania nadkładu, koniecznego przy eksploatacji 146

147 Węgiel brunatny w regionie lubuskim odkrywkowej. Znane są przypadki eksploatacji podziemnej bardzo płytko położonych pokładów węgla np. szyb Linde w Zielonej Górze, którego chodniki znajdowały się na głębokości 5-10 m. Skomplikowana budowa geologiczna oraz stosunkowo niewielka miąższość pokładu węgla powodowały, że mechanizacja robót związanych z eksploatacją mogła dotyczyć wyłącznie transportu węgla. Pierwszym etapem eksploatacji podziemnej są roboty udostępniające, polegające na wykonaniu szybów, upadowych (chodników pochyłych) oraz chodników poziomych, które będą następnie służyć to transportu urobku na powierzchnię. Najkorzystniejszym ekonomicznie rozwiązaniem jest wykonanie upadowych z powierzchni ziemi (rys. 3.38), o nachyleniu rzędu 1:5 do 1:15. Rozwiązanie takie było stosowane m.in. w kopalniach żarskich (Słonimska 2012), kopalni Emma/Maria, w Sieniawie (Zdanowicz 2010) i w Drogomilu. W kopalniach zielonogórskich wykonywano zwykle pionowe szyby, choć dostosowywano je często do budowy geologicznej konkretnego pokładu, i lokowano je najczęściej w pokładach zalegających pionowo (rys. 3.39, 3.40). Rys Schemat upadowej (Słonimska 2012) Szyby miały przekrój kwadratowy lub prostokątny, o powierzchni przekroju do 20 m 2. Stosowano obudowy drewniane w miejscach, gdzie przewidywano krótki, kilkuletni okres wykorzystania (fot. 3.10) oraz obudowy ceglane czy betonowe (fot. 3.2). Zgodnie z niemieckimi przepisami górniczymi pierwsze trzy metry szybu od góry powinny być ogniotrwałe (Czechowski 1947). W szybach montowano systemy transportujące urobek na powierzchnię (rys. 3.40), a niekiedy także drabiny dla górników. Kolejnym etapem było przygotowanie złoża, polegające na wykonaniu podszybia oraz chodników, które wykonywano w pokładzie węgla. Zwykle z podszybia odchodziły dwa chodniki do końca pokładu, głębszy służył jako chodnik odwadniający, płytszy jako transportowy. Chodniki były budowane w spągu pokładu w odstępach ok m (Czechowski 1947). Ze względu 147

148 Rozdział 3 na częste występowanie nawodnionych piasków (czy też kurzawek) zarówno w stropie, jak i w spągu pokładu, unikano przebijania się przez węgiel. Pokład węgla był dzielony na odpowiednie pola. Eksploatację złoża rozpoczynano od granicy pola cofając się do chodnika głównego. 148 Rys Profil projektowanego szybu Pohlenz II West z roku 1932; ciemnym kolorem oznaczono pokład węgla; liczby oznaczają numery wierceń badawczych (Archiwum Górnicze we Freibergu)

149 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Objaśnienia: 1 wieża wyciągowa; 2 wyciągarka, 3 sita do sortowania węgla, 4 zbiornik na węgiel (bunkier), 5 chodnik, 6 kubeł lub wózek (skip), 7 wywrotnica kubła lub wózka Rys Przekrój przez typowy szyb wydobywczy (Schulz 1936) Rys Drewniana obudowa szybu z ceglaną wewnętrzną wymurówką (Schulz 1936) 149

150 Rozdział Rys Typowa drewniana obudowa chodników (Müller 1913) Eksploatację węgla w kopalniach podziemnych prowadzono metodą filarowokomorową (zabierkową) na zawał. Metoda ta polega na wybieraniu węgla w komorach (polach) z pozostawieniem filarów ochronnych z niewybranego węgla (Gumbrecht 1952). Węgiel transportowano (z reguły ręcznie) do chodnika. Dozwolona przepisami długość chodników wynosiła 500 m, głównie ze względów bezpieczeństwa. Wykonywano także dodatkowe szyby wentylacyjne na końcach chodników, niekiedy także dodatkowe szyby transportowe (wydobywcze). W chodnikach montowano tzw. lutnie rury służące wentylacji powietrza. W przypadku pokładów węgla zalegających stromo (co było bardzo częste w kopalniach zielonogórskich) chodniki zabierkowe (eksploatacyjne) prowadzono piętrowo (rys i 3.11), schodząc z eksploatacją w dół (rys. 3.44). Chodniki takie łączono szybikami zsypowymi, którymi zrzucano węgiel do niższych chodników, a następnie do chodnika głównego, którym transportowano urobek na podszybie. Wysokość eksploatacji (zabierki) w komorze z reguły nie przekraczała 5 m, a wielkość samej komory wynosiła 3 x 4 do 4 x 5 m, rzadko dochodząc do 30 m 2. Stosowano (szczególnie w późniejszych latach eksploatacji) filary ochronne, czyli pozostawiano niewybrany węgiel pod budynkami, czy drogami. Strefy ochronne były ustanawiane urzędowo.

151 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Obudowa chodnika eksploatującego I pokład łużycki (odpowiednik pokładu Henryk) odkryta podczas eksploatacji odkrywkowej w kopalni Welzow-Süd (Łużyce), źródło: materiały kopalni Rys Eksploatacja w stromym pokładzie o niewielkiej grubości (Gumbrecht 1952) 151

152 Rozdział 3 Objaśnienia: 1 górna warstwa, 2 chodnik transportowy, 3 chodnik powietrzny, 4 chodnik eksploatacyjny, 5 pochylnia, 6 zsyp 152 Rys Eksploatacja w pokładzie o małym lub średnim nachyleniu: a w warstwach o poziomym nachyleniu, b w warstwach równoległych do uławicenia (Gumbrecht 1952) Przy wybieraniu węgla zabezpieczano strop okładziną drewnianą ze stropnicami i stojakami. Drewno to rabowano po zakończeniu zabierki (eksploatacji) co powodowało zawał nadkładu. W razie konieczności odgradzano taką komorę tamami przeciwpowodziowymi, szczególnie, kiedy w stropie pokładu węgla występowała kurzawka. Po zawale stropu i uspokojeniu górotworu przystępowano do wykonywania kolejnej zabierki (Gumbrecht 1952). Zabierkowy (filarowo-komorowy) system eksploatacji cechuje się znacznymi stratami eksploatacyjnymi, rzędu 30%, wskutek konieczności pozostawienia filarów (tzw. nogi) z węgla pomiędzy komorami oraz tzw. łaty węglowej w stropie, czyli warstwy węgla o miąższości ok. 1 m. Łata taka była konieczna, kiedy w stropie występowały iły formacji poznańskiej, które wskutek kontaktu z wodą, a następnie pęcznienia uszkadzały obudowę (Kaźmierczak 1960). Iły te występują powszechnie w rejonie zielonogórskim i żarskim. Urabianie węgla odbywało się głównie ręcznie, za pomocą kilofów i łopat. W kopalni Sieniawa pracowano w trzyosobowych zespołach: rębacz, ładowacz i ciskacz pchał wózek z węglem (Zdanowicz 2010). Transport urobku początkowo odbywał się ręcznie (skrzynie, kosze), później za pomocą wózków, a w większych kopalniach przenośników taśmowych. W kopalniach zielonogórskich stosowano najczęściej skrzynie drewniane o pojemności 200 litrów. Były one toczone na drewnianych rolkach po deskach, na odległość ok. 20 m, do najbliższego chodnika, gdzie urobek przerzucano do wózka (Gontaszewska i Kraiński 2008). W chodnikach głównych wykorzystywano czasem konie, a później niewielkie lokomotywy. W upadowych węgiel wyciągany był często za pomocą

153 Węgiel brunatny w regionie lubuskim łańcuchów, w szybach pionowych stosowano klatki zawieszone na linach (rys. 3.46). Wózek z węglem umieszczano w klatce, która następnie wyciągana była na powierzchnię terenu. Urobek z wózka kiprowano za pomocą wywrotnicy przez sita sortujące do bunkra (rys. 3.40). Wieże szybowe z reguły były drewniane (fot. 3.3, 3.4 i 3.8), o wysokości do 25 metrów. Po zakończeniu eksploatacji wieże wraz z całą infrastrukturą przenoszone były do kolejnego szybu (Kaźmierczak 1960, Słonimska 2012). Opisana powyżej eksploatacja zabierkowa na zawał prowadzi (jak każda eksploatacja podziemna) do powstawania pustek w górotworze. Ze względu na koszty nie prowadzono podsadzania (wyrobisk) wyrobisk, a jedynie wypełniano szyby. W związku z tym powstawały różnego typu zapadliska na powierzchni terenu. Zapadliska te pojawiały się w dużej mierze bezpośrednio w trakcie eksploatacji, a także w niedługim okresie czasu po jej zakończeniu. Można przyjąć, że największa część osiadań powierzchni terenu następowała bezpośrednio po zakończeniu eksploatacji danego pola górniczego lub po odbudowie warunków hydrogeologicznych do stanu sprzed czasu eksploatacji, co miało miejsce po kilku latach. Wskutek eksploatacji podziemnej na powierzchni pojawiać się mogą, w zależności od rodzaju osadów występujących w nadkładzie węgla, deformacje ciągłe terenu (ugięcie terenu nad wyrobiskiem) i nieciągłe (gwałtownie pojawiające się zapadliska), Kaszowska i Kowalski (2007). Rys Przeładunek węgla brunatnego z kubła na wózek przy użyciu wywrotnicy na podszybiu (Scheele 1906) 153

154 Rozdział 3 Rys Rysunek ze zgłoszenia patentowego do Urzędu Górniczego z roku 1888 przedstawiający transport wózka z węglem klatką zainstalowaną w szybie. Akta Consolidierte Grünberger Gruben Bergafg Bergamt Görlitz Nr 907, Bergarchiv Freiberg Fot Podłużne zapadlisko nad chodnikiem eksploatowanym z szybu Pohlenz IV West; fot. A. Gontaszewska 154

155 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Zapadlisko w miejscu szybu wentylacyjnego Pohlenz VII, okolice wsi Słone, rok 2006; fot. M. Białek Deformacje na powierzchni terenu powstałe nad chodnikami i komorami eksploatacyjnymi mają zwykle wydłużony kształt (fot. 3.38). Natomiast deformacje w miejscach dawnych szybów mają zawsze kształt kolisty, lub zbliżony do kolistego, o średnicy kilku metrów i głębokości na ogół nie większej niż 2-3 metry; fot (Kozacki 1974). Deformacje powierzchni pojawiały się praktycznie tuż po rozpoczęciu eksploatacji (fot. 3.40). Problem powstawania deformacji na terenach dawnego podziemnego górnictwa węgla brunatnego jest bardzo złożony. Pomimo faktu, iż większość zapadlisk powstała w krótkim czasie od zakończenia eksploatacji, nie można terenów pokopalnianych od dawna nieeksploatowanych uznać za bezpieczne. Przykładem mogą być okolice Zielonej Góry, gdzie w roku 2012 utworzyło się duże zapadlisko w miejscu, gdzie eksploatacja została zakończona ok. 80 lat temu (Gontaszewska i Kraiński 2012). Skomplikowana budowa geologiczna, a także różnorodność skał występujących w nadkładzie węgla (plastyczne iły i gliny, suche i nawodnione piaski) powodują, że przewidywanie powstania czy rodzaju deformacji terenu jest bardzo trudne, a wręcz niemożliwe. Wspomniane dość duże zapadlisko z roku 2012 pojawiło się w bardzo niespodziewanym miejscu, nad chodnikami, a nie w miejscu szybu, o czym mógłby świadczyć kołowy kształt zapadliska (fot. 3.41). Powstanie tej nieciągłej deformacji można tłumaczyć procesami soliflukcji prze- 155

156 Rozdział 3 mieszczeniem nawodnionych osadów w pustkę poeksploatacyjną (np. do chodnika, który wcześniej nie uległ zawałowi). W podłożu mogą nadal znajdować się fragmenty drewnianej obudowy chodników, której nie udało się zrabować. Obudowa ta, po odłączeniu odwadniania chodników, znajduje się poniżej zwierciadła wody podziemnej i nie ulega szybkiemu rozkładowi. Powstanie zawału chodnika może być zatem opóźnione o kilkadziesiąt lat. Problemy z zapadliskami występują często na terenach, gdzie niemiecka eksploatacja została przerwana, a a szyby wydobywcze porzucone i nie wypełnione, nastąpił jedynie ich niekontrolowany, samoczynny zasyp. W miejscu takich szybów musi zatem prędzej czy później dojść do utworzenia się zapadliska. Przykładem może być jeden z szybów Schloin w okolicy Zielonej Góry (fot. 3.42), który został porzucony tuż po II wojnie, a zapadlisko powstało dopiero w latach 70. XX w. Podobne zapadlisko powstało w roku 2006 w miejscu jednego z szybów wentylacyjnych obsługujących szyb Pohlenz VII we wsi Słone (fot. 3.39), najprawdopodobniej niewypełnionego po zaprzestaniu eksploatacji, lub wypełnionego niestarannie (Gontaszewska i Kraiński 2007). Tu również zachowała się, widoczna na zdjęciu, drewniana zabudowa. Fot Zapadliska na terenie Zielonej Góry, okolice Mittelweg, rok 1918 (Grünberger Hauskalender 1919) 156

157 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Zapadlisko na terenie przysiółka Rybno koło Zielonej Góry, luty 2012; fot. I. Prociewicz Problem pojawiania się (w szczególności tych najbardziej niebezpiecznych, nieciągłych) deformacji powierzchni i zabezpieczania terenu nie został dotychczas rozwiązany. Powzięto jedynie próby zewidencjonowania istniejących szkód (Gontaszewska i Kraiński 2012, Kozacki 1980). Tereny dawnego podziemnego górnictwa węgla brunatnego stanowią zatem teren o trudnym do przewidzenia zachowaniu, co stanowi bardzo duży problem w rejonach zurbanizowanych. Warto zauważyć, że problem powstawania zapadlisk terenu nad wyrobiskami był dobrze znany już na początku XX wieku, gdyż już wtedy stosowano filary ochronne pod budynkami i drogami (np. pod hutą szkła w Rybnie pod Zieloną Górą). 157

158 Rozdział 3 Fot Zapadlisko w miejscu jednego z szybów Schloin, okolice wsi Buchałów, lata 70. XX w.; fot. I. Wróbel 3.7. Perspektywy wydobycia i zagospodarowania węgla brunatnego w regionie lubuskim Waloryzacja złóż pod kątem ich zagospodarowania Odkrywkowa eksploatacja złóż węgla brunatnego wiąże się ze znaczącą ingerencją w środowisko naturalne. Na przedpolu kopalni sukcesywnie przeprowadza się proces wykupu nieruchomości, co skutkuje przesiedleniem mieszkańców i likwidacją obiektów zabudowy gospodarstw, dróg itp. W ramach prowadzonych prac górniczych zdejmowana jest gleba oraz nadkład znad złoża. Aby eksploatacja odkrywkowa w wyrobiskach wgłębnych w ogóle była możliwa górotwór należy odwodnić. Po zakończeniu wydobycia i prawidłowo przeprowadzonej rekultywacji przekształcony działalnością górniczą teren przyjmuje nowe funkcje użytkowe. Ze względu na poważną ingerencję w środowisko przyrodnicze i społeczne udostępnia się tylko takie złoża, które cechują bardzo dobre warunki geologiczno-górnicze oraz, dla których koszty związane z przekształceniem środowiska będą możliwie niskie. 158

159 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Wybór złóż najkorzystniejszych pod względem geologiczno-górniczym, których eksploatacja byłaby najmniej konfliktowa był celem opracowywanych od lat 80. XX w. rankingów złóż. Wśród nich należy wymienić ekspertyzę PAN z 1983 r. pt. Określenie kolejności udostępnienia i kompleksowego wykorzystania złóż węgla brunatnego w Polsce (Ney 1983) oraz Mapę waloryzacji ekonomiczno-środowiskowej złóż węgla brunatnego w Polsce (Piwocki i Kasiński 1994), w którym obok kryteriów ekonomicznych uwzględniono również ograniczenia sozologiczne. Obszerną monografię dotyczącą waloryzacji złóż węgla brunatnego zespołu autorów z Państwowego Instytutu Geologicznego opublikowano w 2006 r. (Kasiński i in. 2006). Podstawą dla opracowania tego rankingu była rozszerzona w porównaniu z wcześniejszymi opracowaniami grupa kryteriów kryteria geologiczne, górnicze, przestrzenne, przyrodnicze, ekonomiczne i społeczne. Opublikowanie tego rankingu spowodowało uruchomienie lawiny zainteresowania lubuskimi złożami. Opracowany dwa lata później ranking polskich złóż węgla brunatnego Ubermana i Ostręgi (2008), wykonany przy wykorzystaniu metody Analitycznego Procesu Hierarchicznego, potwierdził wysoką wartość złóż lubuskich. W tabeli 3.9 zestawiono wyniki wymienionych prac dla ośmiu najwyżej ocenionych niezagospodarowanych polskich złóż węgla brunatnego. Trudno je ze sobą porównywać, bowiem były opracowywane różnymi metodami i przy różnym stanie rozpoznania analizowanych złóż. Niezależnie od tego rankingi wykonane na przestrzeni trzech dekad potwierdzają wysoką wartość złóż rejonu lubuskiego, takich jak: Gubin, Gubin-Brody, Mosty, Babina, Torzym. Mimo różnych metod i kryteriów, na podstawie których wykonano rankingi, na najwyższych pozycjach powtarzają się złoża Gubin i Mosty. Tabela 3.9. Zestawienie najbardziej wartościowych niezagospodarowanych złóż węgla brunatnego według czterech różnych rankingów Lp. Ekspertyza PAN Piwocki i Kasiński (1994) (2006) i Ostręga (2008) Kasiński i in. Uberman (1983) 1. Trzcianka Mosty Gubin Legnica Zachód 2. Mosty Legnica Wschód Rogoźno Gubin 3. Gubin Legnica Zachód Gubin-Brody Legnica Wschód 4. Babina Gubin Złoczew Złoczew 5. Złoczew Rogoźno Trzcianka Rogoźno 6. Cybinka Trzcianka Piaski Trzcianka 7. Legnica Wsch. Złoczew Głowaczów Mosty 8. Legnica Płn. Torzym Mosty Torzym 159

160 Rozdział 3 O dużej wartości niektórych złóż lubuskich świadczy również stopień ich udokumentowania, z którym wiązały się nakłady na prace geologiczne, jakie poczyniono w przeszłości z myślą o ich zagospodarowaniu. Spośród niezagospodarowanych dotąd złóż w regionie zachodnim dwa zostały udokumentowane w wysokiej kategorii B+C 1. Są to złoża Mosty oraz Gubin. W kategorii B udokumentowano fragmenty złóż, gdzie planowano lokalizację wkopu udostępniającego. Świadczyć to może o dalekim zaawansowaniu prac nad ich zagospodarowaniem. Pozostałe Radomierzyce, Cybinka, Sądów, Babina-Żarki, Torzym, Rzepin oraz Sieniawa Siodła IX-XVI udokumentowano w kategorii C 2. Inne, niewymienione wyżej złoża rejonu zachodniego, a włączone w latach do bilansu zasobów rozpoznano w kategorii D, co oznacza, że zasoby tych złóż można traktować wyłącznie jako perspektywiczne Dotychczasowe koncepcje zagospodarowania złóż rejonu lubuskiego Zagospodarowanie niektórych złóż rejonu lubuskiego było przedmiotem prac studialnych już w latach 80. (Program 1982). Planowano eksploatację zasobów trzech złóż: Gubin, Mosty oraz Babina-Żarki. Projektowano wydobycie węgla w ilości 5,5 mln Mg rocznie ze złoża Gubin oraz 3,5 mln Mg ze złoża Mosty. Węgiel z obydwu kopalni miał być paliwem dla jednej elektrowni o mocy 1080 MW. Węgiel ze złoża Babina-Żarki wydobywany w ilości 2 mln Mg rocznie miał służyć do produkcji brykietów. Na rysunku 3.47 przedstawiono koncepcję zagospodarowania tych złóż z 1982 r. (Program 1982). Koncepcja ta z różnych powodów nie doczekała się realizacji. W latach 90. XX w. wrócono do analizy możliwości zagospodarowania złóż lubuskich. W pracy pt. Węgiel brunatny racjonalny wariant paliwowoenergetyczny (Poltegor 1990) zaproponowano w pierwszej kolejności zagospodarowanie złoża Legnica Wschód dla energetyki oraz złoża Sieniawa do produkcji brykietów. W rezerwie jako możliwe do zagospodarowania ale mniej atrakcyjne według autorów tej pracy miały być złoża Gubin i Mosty. Zaproponowano wydobycie po 5 mln Mg rocznie z każdego złoża. Należy zaznaczyć, że w wymienionych koncepcjach projektowane wydobycie opierało się na udokumentowanych wówczas niewielkich zasobach złóż. Nie uwzględniono wtedy zasobów prognostycznych, które rozpoznano i udokumentowano później w toku dalszych prac geologicznych. Kolejne propozycje, uwzględniające również zasoby rozpoznane w kategorii D są bardzo optymistyczne. Kasiński i in. (2006) podali, że wydobycie ze złóż rejonu Gubina mogłoby osiągnąć poziom nawet 35 mln Mg rocznie. Jeszcze większe możliwości wydobywcze zaproponowali inni autorzy (Kasztelewicz i in. 2008), według których wydobycie mogłoby osiągnąć poziom w zakresie 160

161 Węgiel brunatny w regionie lubuskim mln Mg/rok, co miałoby zapewnić zaopatrzenie w surowiec elektrowni o mocy między 4600 MW, a nawet 9000 MW. Rys Koncepcja zagospodarowania złóż Gubin, Mosty i Babina-Żarki (Program 1982) 161

162 Rozdział 3 Cytowane poglądy wymagają weryfikacji, choćby ze względu na ograniczenia ekonomiczne i sozologiczne. Wątpliwa jest również racjonalność budowy tak dużego źródła energii w zachodniej części kraju, w bezpośrednim sąsiedztwie łużyckiego zagłębia węgla brunatnego w Niemczech, szczególnie w dobie otwarcia rynku energii w Europie. Zamiast tego bardziej racjonalnym wydaje się być wydobycie węgla w ilości dopasowanej do regionalnego zapotrzebowania na energię ale w dłuższym okresie czasu. W roku 2008 Instytut Górnictwa Odkrywkowego Poltegor-Instytut w ramach programu Foresight opracował Scenariusze Rozwoju Technologicznego Przemysłu Wydobycia i Przetwórstwa Węgla Brunatnego. Zaproponowano zagospodarowanie złóż węgla brunatnego Gubin oraz Gubin-Zasieki- Brody w trzech odkrywkach o łącznym wydobyciu dochodzącym do 24 mln Mg (Bednarczyk i Nowak 2010). W kolejnym opracowaniu (Kasztelewicz 2011), obok złoża Gubin powrócono do idei zagospodarowania złoża Mosty. Zaproponowano bardziej realistyczne warianty wydobycia, między 13 a 26 mln Mg/rocznie. Przytoczone koncepcje nie doczekały się realizacji, jednak świadczą o dużej atrakcyjności złóż lubuskich Koncepcje zagospodarowania złoża Gubin Po opublikowaniu rankingu PIG (Kasiński i in. 2006) odnotowano duże zainteresowanie zagospodarowaniem złoża Gubin, już nie tylko ze strony ośrodków naukowych lecz również od strony inwestorów. Towarzyszyły temu prace geologiczne przeprowadzone na złożu w celu dokładniejszego udokumentowania, a także prace studialne, koncepcyjne oraz konkretne przedsięwzięcia o charakterze przedinwestycyjnym. Możliwość eksploatacji złoża Gubin była przedmiotem analiz ze strony koncernów energetycznych oraz firm górniczych, takich jak: Vattenfall, Enea, KWB Konin oraz Polska Grupa Energetyczna. W ramach działań zmierzających do uzyskania koncesji na wydobycie kopaliny ze złoża przygotowano koncepcję udostępnienia, kartę informacyjną przedsięwzięcia, projekt zagospodarowania złoża oraz opracowano Raport oddziaływania na środowisko projektowanej eksploatacji. Wybór złoża Gubin pod kątem przyszłej eksploatacji spośród kilkudziesięciu innych udokumentowanych polskich złóż węgla brunatnego był przeprowadzony w zgodzie z ideą ekorozwoju. Poprzedziły go analizy, wykonane z uwzględnieniem kryteriów geologicznych, górniczych i ekonomicznych. Wzięto pod uwagę potencjalny wpływ przyszłej kopalni na środowisko, jak również uwarunkowania społeczno-gospodarcze rejonu złoża. Wysoka pozycja tego złoża w rankingach wynika nie tylko z dużych zasobów dobrej jakości węgla, ale również z relatywnie niskiej konfliktowości przyszłej eksploatacji ze środowiskiem przyrodniczym i społecznym. 162

163 Węgiel brunatny w regionie lubuskim W planach inwestycyjnych Polskiej Grupy Energetycznej założono budowę kopalni i nowej elektrowni o mocy do 3000 MW na węgiel brunatny ze złoża Gubin. Idea ta znalazła poparcie w strategicznych dokumentach krajowych jak Polityka energetyczna do roku 2030 (Polityka 2009), Koncepcja Przestrzennego Zagospodarowania Kraju (KPZK 2011), jak również w strategiach i planach zagospodarowania województwa lubuskiego. Położenie złoża na mapie Polski w stosunku do istniejących i planowanych krajowych elektrowni zawodowych jest bardzo korzystne. Nowa elektrownia w Gubinie w obliczu wyczerpywania się zasobów złoża Turów, co ma nastąpić ok r. będzie stanowiła źródło energii w zachodniej części kraju co najmniej do roku Charakterystyka projektu Gubin Produkcja energii w elektrowni przy złożu Gubin zgodnie z oficjalnymi planami inwestora powinna rozpocząć się przed rokiem W tym czasie na krajowym rynku produkcji energii elektrycznej w oparciu o węgiel brunatny pozostaną takie podmioty jak kopalnia i elektrownia Turów, kopalnie regionu konińskiego z elektrownią Pątnów, kopalnia Bełchatów Pole Szczerców i elektrownia Bełchatów. Dla przedłużenia działalności elektrowni Bełchatów planuje się udostępnienie złoża Złoczew. Ze względu na ograniczone zasoby złóż regionu adamowskiego oraz wiek i stan techniczny elektrowni Adamów kompleks ten po roku 2025 prawdopodobnie będzie znajdował się w fazie likwidacji. Obecnie trudno jest wyrokować na temat budowy nowej kopalni na bogatych złożach legnickich. Analizując stan zasobów istniejących polskich kopalni węgla brunatnego oraz wiek i stan techniczny obecnie funkcjonujących elektrowni można dojść do konkluzji, że bez nowych inwestycji produkcja prądu w oparciu o węgiel brunatny będzie miała w najbliższych dekadach tendencję spadkową. Wobec tego uruchomienie kompleksu gubińskiego nie wpłynie na zwiększenie podaży energii z tego surowca, a raczej będzie uzupełnieniem kurczącego się parku wytwórczego. Złoże Gubin cechuje się dużymi zasobami, które zostały oszacowane na ok. 1,6 mld Mg. Kontury zaprojektowanego wyrobiska obejmują dwa z czterech pól złożowych, które umożliwiają produkcję energii w elektrowni o mocy ok MW przez 45 lat, w ilości ok. 19 TWh rocznie z możliwością przedłużenia o kolejne 30 lat pod warunkiem zagospodarowania kolejnych dwóch pól tego złoża. Na tle złóż krajowych złoże Gubin cechuje się wysoką wartością opałową, średnio 9,25 MJ/kg. W projekcie zagospodarowania złoża (PZZ 2012) planuje się eksploatację dwóch pokładów. Pierwszy pokład o znaczeniu przemysłowym, o średniej miąższości ok. 10 m, położony jest relatywnie płytko pod 70-metrową warstwą utworów nadkładowych. Drugi, przewidywany do 163

164 Rozdział 3 eksploatacji pokład, zalega ok. 40 metrów pod pierwszym. Ponieważ kopalnia Gubin w regionie będzie inwestycją pionierską, dla jej realizacji konieczne będzie zapewnienie nowego parku maszynowego, wybudowanie elektrowni i całego zaplecza technicznego. W okresie udostępnienia złoża konieczna będzie budowa zwałowiska zewnętrznego. Przy projektowaniu zasięgu eksploatacji kierowano się zasadą maksymalnego wykorzystania zasobów złoża i minimalizacji negatywnego wpływu na środowisko. Ograniczenia dla eksploatacji wynikają z uwarunkowań przestrzennych, tj.: większe cieki wodne, infrastruktura drogowa i kolejowa, bliskie sąsiedztwo obszarów chronionych Obszarów Chronionego Krajobrazu oraz obszaru Natura Zabezpieczenie wymienionych obszarów chronionych wymagało wyeliminowania z projektowanej eksploatacji sporej części zasobów złoża. Z tego powodu zrezygnowano z eksploatacji pól Strzegów i Mielno-Brzozów. Zaprojektowanie eksploatacji poza granicami obszarów chronionych tylko częściowo zabezpiecza je przed wpływem kopalni. Dla ochrony cennych i wrażliwych terenów przyrodniczych zaprojektowano przedsięwzięcia techniczne i organizacyjne mające na celu minimalizację negatywnych oddziaływań. Wśród nich szczególne miejsce mają techniczne metody ograniczenia wpływu odwadniania złoża. Zaprojektowano dwa ciągi ekranów iłowych budowanych w górotworze. Takie ekrany pełnią dwojaką funkcję ograniczają dopływ wody z górotworu do wyrobiska górniczego i jednocześnie ograniczają negatywny wpływ odwadniania złoża na terenach sąsiadujących z wyrobiskiem. Rozwiązania tego typu funkcjonują od lat na sąsiednich wyrobiskach górniczych w Niemczech, dzięki czemu eksploatacja złóż jest możliwa nawet w sąsiedztwie wrażliwych i cennych przyrodniczo terenów podmokłych. Na rysunku 3.48 pokazano projektowane granice eksploatacji złoża Gubin na tle obszarowych form ochrony przyrody. Na rys widoczne są granice złoża w czterech polach: Sadzarzewice, Węgliny, Strzegów oraz Mielno-Brzozów, z których ze względu na ochronę terenów przyrodniczo cennych tylko dwa Sadzarzewice i Węgliny przeznaczono do eksploatacji. Linią czerwoną pokazano granice zasięgu wyrobiska. W tych granicach wyrobisko czynne będzie się przesuwało od północy, gdzie zaprojektowano wkop aż do części centralnej, gdzie znajdzie się wyrobisko końcowe. Równolegle za postępem frontów eksploatacyjnych w wyeksploatowanej przestrzeni wyrobiska będą zwałowane utwory nadkładowe. Wypełnione wyrobisko będzie sukcesywnie rekultywowane. Szacuje się, że wyrobisko czynne będzie obejmowało powierzchnię od 700 ha (początkowo na etapie budowy kopalni) do 3500 ha (w momencie zakończenia eksploatacji). 164

165 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Rys Granice projektowanego zasięgu eksploatacji złoża Gubin na tle istniejących form ochrony przyrody (Naworyta 2013) W tabeli 3.10 zestawiono podstawowe cechy projektowanej eksploatacji złoża Gubin (Naworyta 2013). Równolegle z projektowaniem eksploatacji podejmowane były prace koncepcyjne dotyczące przyszłego kształtu terenów poeksploatacyjnych. Zgodnie z obowiązującymi przepisami i interesem gospodarczym rekultywację będzie się prowadzić na bieżąco, w miarę jak tereny poeksploatacyjne będą stawały się zbędne. Dlatego już teraz opracowuje się wielowariantowe koncepcje, których realizacja będzie możliwa dzięki spójności z technicznymi założeniami projektu górniczego. Na rys przedstawiono jeden z wariantów zagospodarowania terenów poeksploatacyjnych. 165

166 Rozdział 3 Tabela Podstawowe informacje o projektowanej kopalni na złożu Gubin (Naworyta 2013) Zasoby bilansowe złoża Gubin 1, 6 mld Mg Zasoby przemysłowe złoża przewidziane do eksploatacji ok. 850 mln Mg Średnia wartość opałowa węgla 9,25 MJ/kg Średnia zawartość siarki w węglu suchym 1,50-1,92% Projektowane wydobycie roczne 17 mln Mg Przewidywana moc elektrowni 2700 MW Przewidywany czas eksploatacji węgla ok. 45 lat Pola złożowe przewidziane do eksploatacji Sadzarzewice i Węgliny Powierzchnia terenów nad złożem, która zostanie objęta sukcesywnym procesem eksploatacji ok ha Wielkość czynnego wyrobiska górniczego w zależności od etapu eksploatacji od 700 ha do 3500 ha Rozpoczęcie eksploatacji węgla najpóźniej w 2030r. Rys Jeden z wariantów zagospodarowania terenów poeksploatacyjnych po zakończeniu działalności górniczej na złożu Gubin, (Budplan 2012) 166

167 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Uwarunkowania społeczne projektowanej eksploatacji złoża Gubin To co wyróżnia złoże Gubin na tle innych perspektywicznych złóż krajowych to relatywnie niska konfliktowość środowiskowa i społeczna projektowanej eksploatacji. W okresie kilku dekad z terenów nad złożem trzeba będzie sukcesywnie relokować ok osób. Przy zasobach przemysłowych złoża w konturach projektowanej eksploatacji na poziomie 850 mln Mg wskaźnik relokacji w odniesieniu do miliona ton wydobytego węgla wynosi 2,35 mk/mln Mg, co w porównaniu do innych terenów wydobywczych krajowych i niemieckich jest wartością bardzo niską. Ze względu na niekorzystne wskaźniki demograficzne gmin ujemny przyrost i ujemne saldo migracji można prognozować, że na etapie realizacji przedsięwzięcia wskaźnik ten będzie jeszcze niższy. Z informacji statystycznych wynika, że gminy Gubin i Brody, na terenie których leży przedmiotowe złoże, cechują się najmniejszą gęstością zaludnienia w województwie lubuskim, a to należy do najmniej zaludnionych województw w kraju. Gęstość zaludnienia terenu przyszłej kopalni jest 3-krotnie mniejsza niż średnia gęstość dla województwa lubuskiego i 2-krotnie mniejsza niż przeciętne zaludnienie terenów wiejskich w Polsce. Średnia liczba mieszkańców miejscowości na terenie przyszłej inwestycji wynosi około 150 osób, podczas gdy średnia krajowa to 280. Na terenach bezpośrednio objętych eksploatacją znajdzie się w całości 14 odrębnych jednostek osadniczych, a 2 inne częściowo. Na terenach nad złożem nie ma większych podmiotów gospodarczych zapewniających ludności miejsca pracy. Dochody budżetów gmin wiejskich Gubin i Brody są niskie. Większość z nich stanowią dotacje i subwencje, zaledwie około 1/3 to dochody własne. Wpływy budżetowe znacznie odstają od analogicznych wpływów dla przeciętnej gminy województwa lubuskiego i całego kraju. Stopa bezrobocia w gminach Gubin i Brody jest niemal dwukrotnie wyższa od tego wskaźnika w województwie lubuskim, które należy do województw o najwyższym bezrobociu w kraju (Naworyta i Badera 2012) Zabudowa i infrastruktura drogowa terenów złożowych w rejonie Gubina Wsie położone na terenie złoża Gubin i Brody mają głównie układ ulicowy lub ulicowo-placowy z zabudową zwartą, kalenicową. Występują również osady - owalnice, rzędówki oraz wielodrożnice z zabudową rozluźnioną, szczytową i kalenicową. Dominuje typ wsi małej. W miejscowościach nigdy nie było znaczniejszych budowli publicznych. Na tle prostych układów osadniczych wyróżnia się wieś Brody o dobrze zachowanym układzie przestrzen- 167

168 Rozdział 3 nym, kilku zabytkach architektury i okazałym założeniem pałacowoparkowym. Wieś Brody nie leży jednak w obszarze projektowanej eksploatacji. Na terenach złoża istnieją obiekty, które zostały wpisane do rejestru Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków. Wśród nich są: późnogotycki kościół w Strzegowie, neogotycki kościół z XIX w. we wsi Mielno, dwa domy mieszkalne o konstrukcji szachulcowo-murowanej, pałac klasycystyczny z końca XVIII w. we wsi Grabice użytkowany po wojnie przez PGR, pałac z XIX w. we wsi Luboszyce. Stan techniczny zabudowań pałacowych i folwarcznych ze względu na brak właściwego zagospodarowania jest zły. Przy niektórych z zabudowań dworskich zachowały się parki, wśród których uwagę zwracają parki przypałacowe w Luboszycach i Brzozowie. Ze względu na wczesny rodowód osadnictwa, na analizowanym terenie udokumentowano liczne stanowiska archeologiczne. Stan zabudowy mieszkalnej, jak i infrastruktury komunikacyjnej terenów nad złożem jest zły. Przeważają budynki przedwojenne, niedoinwestowane, często niezamieszkałe (Naworyta i Chodak 2010). Teren nad złożem cechuje rzadka sieć dróg, wśród których większość, z nawierzchnią z kostki granitowej powstała, tak jak większość zabudowy mieszkalnej, jeszcze przed rokiem Linia kolejowa Lubsko-Gubin część trasy tzw. Berlinki, stanowiąca teoretyczną, północno-wschodnią granicę analizowanego złoża Gubin została zmodernizowana w latach , a obecnie jest nieczynna. Zagospodarowanie złoża i budowa elektrowni w rejonie miejscowości Koperno k. Gubina będzie argumentem dla reaktywacji tego połączenia kolejowego. Wobec małej gęstości zabudowy i zamieszkania terenów nad złożem, niskiej jakości istniejącej zabudowy, małej gęstości sieci i złego stanu dróg koszty związane z relokacją mieszkańców oraz likwidacją istniejącej zabudowy będą w porównaniu do innych polskich złóż węgla brunatnego relatywnie niskie. Na fotografiach przedstawiono kilka przykładów zabudowy terenów nad złożem. 168

169 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Fot Zabudowa terenu miejscowości Brzozów; fot. Naworyta 2009 Fot Zabudowania miejscowości Jazów; fot. Naworyta

170 Rozdział 3 Fot Przykład zabudowy w miejscowości Koperno; fot. Naworyta 2009 Fot Przykład zabudowy miejscowości Luboszyce ; fot. Naworyta

171 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Uwarunkowania środowiskowe eksploatacji złoża Gubin Złoże Gubin zlokalizowane jest na obszarze gmin Gubin i Brody o dominującej funkcji rolniczo-leśnej. W gminie Gubin użytki rolne stanowią około 1/3 powierzchni gminy, w tym grunty orne około ha. Blisko połowa gleb uprawnych całej gminy Gubin należy do chronionych przepisami ustawy o ochronie gruntów rolnych i leśnych klas bonitacyjnych II-IV. W gminie Brody użytki rolne zajmują około ¼ powierzchni gminy. Najlepsze gleby znajdują się w północnej części w rejonie wsi: Koło, Datyń, Kumiałtowice i Wierzchno, w rejonie części złoża określanego mianem pola Węgliny. Głównym komponentem środowiska przyrodniczego rozpatrywanego rejonu są lasy. Ponieważ lasy porastają głównie tereny najsłabszych gleb typu bielicowego, dominującym typem lasu są bory świeże i suche, które stanowią blisko 70% powierzchni leśnych, natomiast udział żyznych siedlisk leśnych jest niewielki, około 2-4%. Głównym gatunkiem lasotwórczym jest sosna, której udział w drzewostanach wynosi około 90%. W strukturze wiekowej dominują drzewostany młode, a dojrzałe drzewostany, w wieku powyżej 100 lat, obejmują jedynie 6,6% powierzchni leśnych w gminie Gubin i 5,1% w gminie Brody. Przewaga ubogich siedlisk leśnych zdominowanych przez młode drzewostany sosnowe oznacza niższe koszty pozyskania tych terenów oraz niższe opłaty za ich wyłączenie z użytkowania leśnego. Sieć hydrograficzna rejonu złoża Gubin jest stosunkowo rozbudowana, jednakże dominują w niej niewielkie cieki wodne. Z większych rzek w pobliżu złoża przepływa jedynie Nysa Łużycka, która w sposób naturalny ogranicza złoże od strony zachodniej. Przez obszar złoża przepływają rzeki Wodra, Ładzica i Stara Werdawa oraz umiejscowiony jest kanał Sadzarzewice Węgliny. Poza jego obszarem, jednakże w zasięgu prognozowanego leja depresji, znajdują się jeziora Suchodół i Brodzkie, objęte ochroną przez ustanowienie obszaru Natura 2000 Jeziora Brodzkie. Na terenie złoża Gubin nie występują Główne Zbiorniki Wód Podziemnych (GZWP), co jest ewenementem wśród polskich złóż węgla brunatnego. W jego sąsiedztwie znajdują się natomiast dwa zbiorniki GZWP Sandr Krosno Gubin na północ od złoża i Pradolina Zasieki Nowa Sól na południe. Wody obydwu zbiorników są wysokiej jakości (klasa Ib), a zbiorniki mają status obszarów najwyższej ochrony. Obydwa zbiorniki leżą poza obszarem odkrywek, jednakże na obecnym etapie rozpoznania nie można wykluczyć potencjalnego wpływu odwadniania złoża Gubin, szczególnie w okresie eksploatacji jego południowej części na GZWP Pradolina Zasieki Nowa Sól. W otoczeniu złoża brak jest najbardziej restrykcyjnych form ochrony przyrody, takich jak parki narodowe, czy parki krajobrazowe. Najbliżej położone, Krzesiński Park Krajobrazowy oraz Park Krajobrazowy Łuk Mużakowa, znajdują się w znacznej odległości od złoża, daleko poza zasięgiem potencjalnych wpływów jego eksploatacji. Najważniejszym obiektem chronionym 171

172 Rozdział 3 w obszarze występowania złoża jest rezerwat leśny Uroczysko Węglińskie o pow. 6,82 ha, obejmujący stary drzewostan dębowy i bukowy w wieku lat. W otoczeniu granic projektowanego wyrobiska górniczego istnieją Obszary Chronionego Krajobrazu: 27 Dolina Nysy, 30A Zachodnie Okolice Lubska, rezerwat leśny Uroczysko Węglińskie rejon rozrodu i regularnego przebywania bielika. W roku 2009 ustanowiono obszary Natura 2000 Jeziora Brodzkie, Mierkowskie Wydmy oraz Uroczyska Borów Zasieckich. Ponadto w rejonie złoża w pobliżu Węglin, w okolicy Sękowic oraz we wsi Luboszyce występują pomniki przyrody (Markulak 2014). Teren nad złożem nie jest wykorzystywany turystycznie i nie stanowi potencjału dla rozwoju turystyki w przyszłości Kopaliny towarzyszące w nadkładzie złoża Gubin jako potencjalna baza zasobowa surowców skalnych W projektowanej kopalni na złożu Gubin wydobycie roczne będzie się kształtować na poziomie 17 mln Mg. Aby osiągnąć ten poziom wydobycia konieczne będzie zdejmowanie nadkładu w ilości od 120 do 150 mln m 3 /rok (Naworyta i Sypniowski 2012). W nadkładzie złoża węgla brunatnego Gubin nie udokumentowano kopalin towarzyszących. Nie oznacza to jednak, że takie nie występują. Nadkład budują utwory trzeciorzędowe i czwartorzędowe. Zwłaszcza te ostatnie związane z działalnością lodowca mogą być bogate w nagromadzenia piasków, żwirów i głazów narzutowych. W przypowierzchniowych warstwach lokalnie mogą występować torfy. W głębszych utworach trzeciorzędowych występują iły i gliny (Nowak-Szpak i Duczmal 2012). Dla porównania w sąsiednich, niemieckich kopalniach węgla brunatnego, których budowa geologiczna zbliżona jest do budowy geologicznej rejonu złoża Gubin, występują czwartorzędowe piaski i żwiry oraz torfy, a wśród utworów trzeciorzędowych: iły, żwiry i piaski kwarcowe. Węglom towarzyszą również bursztyny, kaoliny, bentonity oraz diatomity (Drebenstedt 2007). Eksploatacja selektywna kopalin występujących w nadkładzie złóż węgla brunatnego nie zawsze jest ekonomicznie uzasadniona. Pociąga za sobą konieczne zmiany technologiczne i organizacyjne. Wysokowydajne koparki nadkładowe nie nadają się wprost do eksploatacji cienkich pokładów iłów, piasków czy żwirów. Ich zastosowanie do eksploatacji selektywnej powoduje spadek wydajności, co niekorzystnie wpływa na opłacalność całego procesu technologicznego. Dlatego decyzje dotyczące wydobycia występujących w nadkładzie kopalin należy podejmować po dokładniejszym rozpoznaniu tych utworów i w konfrontacji z występującym zapotrzebowaniem rynkowym na te surowce. W przypadku dużych głazów narzutowych występujących w utworach polodowcowych eksploatacja selektywna jest zwyczajną koniecznością. Ze względu na rozmiary nie nadają się one do eks- 172

173 Węgiel brunatny w regionie lubuskim ploatacji koparkami wielonaczyniowymi. Trudności technologiczne i organizacyjne mogą być jednak rekompensowane korzyściami wynikającymi z wykorzystania głazów do produkcji kruszyw łamanych. W węglu złoża Gubin, jak w każdym węglu, ropie czy gazie ziemnym występują związki siarki. Węgiel gubiński w pokładzie II jest średnio zasiarczony. Większe zawartości siarki występują w głębiej położonym pokładzie IV. W celu ochrony atmosfery we współczesnych elektrowniach węglowych obok odpylania i redukcji tlenków azotu stosuje się odsiarczanie spalin. W wyniku tego procesu jako produkt uboczny powstaje gips syntetyczny. Na podstawie koncepcji eksploatacji złoża oszacowano, że średnioroczna podaż gipsu syntetycznego z instalacji odsiarczania spalin będzie się kształtować między 420 tys. Mg a 1,3 mln Mg w zależności od eksploatowanej partii złoża. Przy takiej ilości surowca konieczne będzie wybudowanie zakładu do przeróbki gipsu w sąsiedztwie elektrowni. Przeróbka gipsu odpadowego będzie generować dodatkowe miejsca pracy oraz podaż tego surowca na rynku regionalnym Prognoza korzyści wynikających z proponowanej eksploatacji złoża Gubin dla gmin i mieszkańców Na podstawie obowiązujących przepisów podatkowych i obowiązujących stawek można już dzisiaj opracować symulację prognozowanych korzyści dla społeczności lokalnej z tytułu budowy kopalni. Nie uwzględniono przy tym elektrowni, która podobnie jak kopalnia będzie generować strumienie środków pieniężnych. Zgodnie z prognozami, w wyniku budowy kopalni: znacząco zwiększy się zatrudnienie w regionie, znacznie wzrosną dochody bezpośrednie ludności zatrudnionej oraz dochody ludności w otoczeniu ekonomicznym inwestycji, wyraźnie wzrosną dochody gmin z tytułu podatków lokalnych, opłaty eksploatacyjnej i innych, wzrosną dochody budżetu Państwa z tytułu płatności publicznoprawnych. Przyjmując, że przeciętne zatrudnienie w kopalni wynosić będzie ok. 2 tys. osób, a przeciętne wynagrodzenie w branży górnictwa węgla kamiennego i brunatnego w 2012 r. wynosiło 6388 zł/m-c, to łatwo oszacować jakie strumienie pieniędzy będą przepływać rocznie do zatrudnionych tylko z tytułu wynagrodzeń. Sytuacja ta trwać będzie przez około 45 lat prowadzonej eksploatacji. Do tego należy dodać dochody z tytułu wynagrodzenia zatrudnionych w procesie inwestycyjnym oraz w procesie likwidacji kopalni. Pieniądze zarobione przez pracowników będą przepływać w najbliższym otoczeniu kopalni utrzymując handel, usługi, szkolnictwo, budownictwo 173

174 Rozdział 3 i inne gałęzie lokalnej gospodarki. Taka jest rzeczywistość gmin górniczych tj. Kleszczowa, Bogatyni, Kleczewa, Lubina, Łęcznej i wielu innych. Na podstawie obowiązujących przepisów oraz planowanej wielkości wydobycia można oszacować przyszłe dochody gmin, które będą wynikały z eksploatacji węgla brunatnego ze złoża Gubin. Będą to: wpływy z podatku od nieruchomości i środków transportowych, partycypowanie gmin we wpływach z opłaty eksploatacyjnej, partycypowanie gmin we wpływach z podatku dochodowego od osób prawnych, partycypowanie gmin we wpływach z podatku dochodowego od osób 174 fizycznych, partycypowanie gmin we wpływach z opłat za korzystanie ze środowiska. W przypadku projektowanej kopalni na złożu Gubin oszacowane łączne wpływy do budżetów gmin będą się wahać pomiędzy 70 a 90 mln zł rocznie. Wraz z rozwojem rynku pracy będą zachodzić korzystne zjawiska towarzyszące zwiększy się dostęp do oświaty, do ochrony zdrowia, do kultury i rozrywki, czyli do tych sfer życia, które obecnie w gminach Gubin i Brody są zaniedbane. Pojawienie się nowego podmiotu górniczo-energetycznego wpłynie pozytywnie na sytuację gospodarczą całego regionu. Koszty społeczne zmiany obecnego sposobu użytkowania terenów w kierunku działalności wydobywczej będą nieporównywalnie mniejsze niż prognozowane korzyści dla społeczności gmin i regionu (Uberman i Naworyta 2012) Gospodarka wodna i ochrona wód na terenach eksploatacyjnych Eksploatacja złóż węgla brunatnego prowadzona jest obecnie w Polsce i na świecie głównie przy zastosowaniu metody odkrywkowej (około 97% wydobytego węgla). Występujące w Polsce złoża charakteryzują się z reguły wysokim zawodnieniem, zalegają one bowiem w otoczeniu warstw zbudowanych z utworów wodonośnych, a stosunkowo niewielka głębokość zalegania (do 200 m) sprzyja ich zasilaniu w drodze infiltracji opadów atmosferycznych. Sprawia to, że eksploatacji tych złóż musi towarzyszyć stałe ich odwodnienie. Przy czym skały znajdujące się nad złożem muszą być całkowicie pozbawione wody, podczas gdy warstwy wodonośne zalegające pod złożem powinny zostać odprężone, tzn. panujące w nich ciśnienie hydrostatyczne powinno być w miejscu prowadzonej eksploatacji obniżone, co najmniej do poziomu dna odkrywki (rys. 3.50). Działanie takie powoduje, że zarówno w nadkładzie złoża, jak i jego podłożu powstają w otoczeniu kopalni węgla brunatnego strefy obniżonego zwierciadła wody (leje depresji). Ich zasięg jest zróżnicowany. Najdalej (kilka kilometrów) sięgają leje depre-

175 Węgiel brunatny w regionie lubuskim sji w głębiej położonych warstwach wodonośnych o napiętym zwierciadle wody, tj. takich, które od góry przykryte są warstwami nieprzepuszczalnymi. Warstwy o swobodnym zwierciadle wody występujące z reguły przy powierzchni terenu, wykazują mniejsze zasięgi lejów depresji. Wynika to z większego zróżnicowania budowy tych warstw w zakresie miąższości i rozprzestrzenienia oraz z większego ich zasilania (opady atmosferyczne, kontakty z rzekami i zbiornikami wodnymi). To właśnie te leje depresji decydują o zasięgu oddziaływania odwodnienia złóż na środowisko. Polega ono na zubożeniu skał przypowierzchniowych w wodę, zmniejszeniu przepływów w ciekach przypowierzchniowych lub ich likwidacji, osuszaniu naturalnych zbiorników wodnych i obszarów podmokłych oraz zaniku wody w studniach lub zmniejszeniu ich wydajności. Leje depresji w głębiej położonych naporowych warstwach wodonośnych mają w tym oddziaływaniu także swój udział, ponieważ intensyfikują odpływ wód z warstw przypowierzchniowych, w wyniku przesiąkania wód przez oddzielające je warstwy półprzepuszczalne i strefy kontaktów hydraulicznych. W obszarze ich zasięgu dochodzi również do zmniejszenia zasobów wodnych ujęć oraz do osiadania powierzchni terenu. Przedstawione wyżej zjawiska charakteryzują się zmiennością w czasie. Kopalnie węgla brunatnego prowadzą bowiem eksploatację złóż na ograniczonym obszarze, przesuwając się w obszarze złoża w sposób ustalony w projektach jego zagospodarowania. Oznacza to, że w trakcie prowadzonej eksploatacji występuje zarówno wędrówka systemu odwodnienia, jak i towarzyszących mu lejów depresji. Przy czym w obszarach objętych wpływem odwodnienia w okresach wcześniejszych, dochodzi do odbudowania się zasobów wodnych warstw wodonośnych i do zaniku negatywnego oddziaływania na środowisko. Proces odwadniania złóż węgla brunatnego musi być tak prowadzony, by związane z nim oddziaływania na środowisko były zminimalizowane. Stosowane sposoby przeciwdziałania negatywnym oddziaływaniom odwodnienia na środowisko polegają przede wszystkim na ograniczaniu zasięgu lejów depresji. Osiągnąć to można w wyniku: świadomego ograniczania zakresu eksploatacji w celu ochrony zagrożonych obszarów o wysokiej wartości, stosowania ekranów przeciwfiltracyjnych (rys. 3.50), sterowania zrzutem wód kopalnianych do cieków w sposób wyrównujący utratę wód powodowaną obecnością leja depresji, uszczelnianiu cieków i powierzchniowych zbiorników wodnych, budowy powierzchniowych zbiorników retencyjnych, rozsączania wód z odwadniania do gruntu (rys. 3.50). Po zakończeniu eksploatacji górniczej złoża węgla brunatnego pozostaje wyrobisko końcowe, które zostaje zrekultywowane zazwyczaj w kierunku wodnym. Stanowi ono dodatkowe urozmaicenie terenu, zwiększa możliwo- 175

176 Rozdział 3 ści rekreacyjne dla ludności i stanowi również dodatkowy element środowiskowy umożliwiający zwiększenie różnorodności fauny i flory na danym terenie. Często zbiorniki takie włączane są w system zabezpieczenia przeciwpowodziowego. Rys Schemat wyjaśniający powstawanie lejów depresji i ograniczania ich zasięgu (oprac. aut.) Złożoność problematyki związanej z gospodarką wodną odwadnianych kopalni węgla brunatnego powoduje, że już na długo przed planowaną eksploatacją należy prowadzić działania zmierzające do poznania przyszłych skutków odwadniania i opracowania sposobów zabezpieczenia środowiska. Projektanci dysponują obecnie zaawansowanymi komputerowymi technikami obliczeniowymi umożliwiającymi opracowywanie prognoz rozwoju lejów depresji i badania skuteczności stosowania działań przeciwdziałających degradacji środowiska. Są to czasochłonne badania prowadzone przez wyspecjalizowane ośrodki badawcze. Weryfikacje wyników tych badań, wykonane dla istniejących kopalni węgla brunatnego wykazują, że stanowią one skuteczne narzędzie w arsenale działań umożliwiających ograniczanie negatywnych oddziaływań odwodnienia złóż węgla brunatnego. Działania takie podjęto również w związku z planowaną eksploatacją złoża węgla brunatnego Gubin Model matematyczny prognoz hydrogeologicznych dla złoża Gubin Do wykonania prognoz hydrogeologicznych dla złoża Gubin wykorzystano program Groundwater Vistas 6 firmy Environmental Simulations, Inc. ESI. Program ten realizuje w pełni przestrzenny model przepływu wód podziemnych. Wykorzystuje w tym celu metodę różnic skończonych. Bazuje na 176

177 Węgiel brunatny w regionie lubuskim siatce dyskretyzacyjnej zbudowanej z prostokątów i kwadratów o dowolnej, zmiennej wielkości, wynikającej ze stopnia uszczegółowienia obliczeń. Siatka umożliwia odwzorowanie ustalonych i nieustalonych warunków przepływu wód podziemnych dla nieograniczonej liczby warstw i jest jednakowa dla wszystkich poziomów. Nieustalony charakter przepływu odwzorowuje się poprzez dyskretyzację czasu. Prognozy wykonano wykorzystując wytarowany hydrogeologiczny model numeryczny opracowany dla potrzeb prognozowania efektów odwadniania złoża Gubin (Fiszer 2011). Model ten ma charakter regionalny, a jego powierzchnia wynosi 750 km 2. Obejmuje on swoim zasięgiem obszar wykraczający poza potencjalny zasięg oddziaływania systemu odwodnienia KWB Gubin. Zapewnia jednocześnie możliwość uwzględnienia oddziaływania systemu odwodnienia, położonej blisko granicy z Polską, niemieckiej kopalni węgla brunatnego Jänschwalde oraz przyszłej eksploatacji pola Jänschwalde-Nord (rys. 3.51). W roku 2012 model ten został skorygowany w zakresie przebiegu zachodniej granicy odkrywki Gubin (Fiszer 2012). W roku 2014 dokonano dalszej korekty modelu poprzez wprowadzenie do niego uszczegółowionych danych dotyczących warunków hydrogeologicznych na terenie Niemiec, w rejonie istniejącej kopalni Jänschwalde i projektowanej Jänschwalde-Nord (Fiszer 2014) oraz prowadzonego i projektowanego odwadniana obydwu kopalni. Opracowany model numeryczny posiada zewnętrzne granice oparte częściowo na naturalnych granicach fizycznych reprezentowanych przez rzeki przepływające wzdłuż przyjętych granic, a częściowo poprowadzone wzdłuż linii znacznie oddalonych od możliwego zasięgu lejów depresji, gdzie istnieje gwarancja zachowania naturalnych warunków hydrodynamicznych: Południowo-zachodnią granicę modelu poprowadzono wdłuż koryta rzeki Nysy Łużyckiej. Zachodnią i płn-zach. granicę modelu wyznaczają wschodnie kontury eksploatacji istniejącej kopalni Jänschwalde oraz projektowanej Jänschwalde-Nord, jedynie dla odtworzenia warunków naturalnych, przesunięto ją dalej na zachód, traktując ją jako kontur z brakiem przepływu. Ma to jedynie znaczenie umowne, gdyż opracowany model nie odtwarza stanu hydrodynamicznego na terenie Niemiec. Północne ograniczenie modelu stanowi przebieg Budoradzanki, prawostronnego dopływu Nysy Łużyckiej. Północno-zachodnie granice modelu obszaru poprowadzono po linii wododziału pomiędzy rzekami Nysą Łużycką i Odrą. Wschodnia granica modelu przebiega odcinkami wzdłuż lokalnych cieków i wododziałów pomiędzy nimi. Południowa granica biegnie wzdłuż krawędzi wysoczyzny morenowej w obszarze Wzniesień Żarskich, na styku z obszarem Kotliny Zasieckiej. 177

178 Rozdział Rys Siatka dyskretyzacyjna i warunki brzegowe numerycznego modelu hydrogeologicznego złoża Gubin (Fiszer 2014) Model matematyczny złoża zbudowany został w oparciu o schemat obliczeniowy zakładający współdziałanie 4 poziomów wodonośnych rozdzielonych trzema warstwami utworów półprzepuszczalnych. Tym samym zbudowano model numeryczny 7-mio warstwowy (rys. 3.52): warstwa 1 poziom wodonośny czwartorzędowy (Q), warstwa 2 gliny zwałowe i mułki rozdzielające przepuszczalne utwory czwartorzędowe od niżej ległych przepuszczalnych warstw neogenu nadwęglowego, warstwa 3 nadwęglony poziom wodonośny neogenu (Ng),

179 Węgiel brunatny w regionie lubuskim warstwa 4 warstwy mułków w stropie II pokładu węgla, II pokład węgla i mułki pod pokładem węgla, warstwa 5 międzywęglowy poziom wodonośny neogenu (Nm), warstwa 6 warstwy mułków w stropie IV pokładu węgla, IV pokład węgla i mułki pod pokładem węgla, warstwa 7 podwęglowy paleogeńsko-mezozoiczny poziom wodonośny (Pp-K). Wszystkie warstwy odzwierciedlone w modelu rozciągają się na całym obszarze objętym modelem. Oznacza to, że przechodzą one przez strefy występowania głębokich czwartorzędowych kopalnych dolin erozyjnych, przejmując w tych obszarach parametry filtracyjne odpowiadające występującym tam utworom czwartorzędowym. Czasami są to utwory przepuszczalne (piaski, żwiry), a czasami nieprzepuszczalne (gliny zwałowe). Rzędne powierzchni rozdzielających poszczególne warstwy w strefach wymyć erozyjnych wynikają z ekstrapolacji rzędnych tych powierzchni na konturach wymyć. Obrazuje to schemat przedstawiony na rys Jeżeli kolejne warstwy w strefie wymyć erozyjnych posiadają parametry filtracyjne odpowiadające wielkością utworom dobrze przepuszczalnym, to tworzą się automatycznie strefy bezpośrednich kontaktów hydraulicznych. Założono, że przepływ w warstwie 1 odwzorowywany jest jako naporowo-swobodny, natomiast w pozostałych jako naporowy. Obszar badań modelowych objęto dyskretyzacją w regularnej siatce prostokątnej złożonej z bloków obliczeniowych w układzie 184 rzędów i 145 kolumn. Całkowita powierzchnia objęta dyskretyzacją wynosi km 2. Wielkość bloków obliczeniowych jest stała. Krok siatki wynosi 200 m w kierunku X i Y. Siatka dyskretyzacyjna jest identyczna dla wszystkich warstw modelu. Pionowe rozprzestrzenienie poziomów uwzględniono przez określenie ich rzędnych stropu i spągu. Strop poziomu I stanowi rzędna terenu. Spągi poszczególnych warstw modelu są jednocześnie powierzchniami stropowymi warstw zalegających głębiej. Dla warstwy 7 modelu (powęglowy paleogeńsko-mezozoiczny poziom wodonośny) spąg warstwy przyjęto na głębokości 50 m pod powierzchnią podłoża mezozoicznego (rys. 3.52). Na przepływ wód w warstwie 1 ma wpływ kontakt hydrauliczny z ciekami. Sieć hydrograficzna jest odwzorowywana w modelu poprzez zastosowanie warunków brzegowych III-go rodzaju. Umożliwia to odwzorowanie rozwoju lejów depresji w sposób właściwy. Szczegółowy opis modelu znaleźć można w pracy Fiszera (2011). Prognozy hydrogeologiczne z wykorzystaniem opracowanego modelu wykonano przyjmując następujące założenia do wyznaczenia harmonogramu odwodnienia projektowanej kopalni Gubin (Naworyta i in. 2013): początek odwadniania wkopu udostępniającego 1.I.2026 r., 179

180 Rozdział 3 początek budowy wkopu udostępniającego 1.I.2028 r., początek eksploatacji węgla 1.I.2030 r., koniec eksploatacji węgla 30.XII.2078 r., początek wypełniania wodą wyrobiska poeksploatacyjnego 1.I.2081 r. W przypadku kopalni niemieckich Jänschwalde i Jänschwalde-Nord harmonogram ten przedstawia się następująco: koniec eksploatacji kopalni Jänschwalde XII.2019 r., początek eksploatacji kopalni Jänschwalde-Nord I.2020 r., koniec eksploatacji kopalni Jänschwalde-Nord XII.2045 r., początek wypełniania zbiornika poeksploatacyjnego 1.I.2046 r. 180 Rys Schemat wyjaśniający pionową dyskretyzację modelu (Fiszer 2011) W miejscach drenażu górniczego KWB Gubin i kopalni niemieckich, dla prognostycznych badań modelowych zadawano warunki brzegowe I-go rodzaju, odpowiadające wymaganym rzędnym obniżonego zwierciadła wody. Ich wielkości były w modelu automatycznie, w sposób liniowy zmieniane, od rzędnych obliczonych w miejscu lokalizacji drenażu na koniec poprzedzającego stanu czasowego, do wymaganych rzędnych odwodnienia (rzędna spągu II lub IV pokładu węgla) w aktualnie modelowanym stanie rozwoju odkrywki. Założono, że system drenażu wgłębnego będzie wyprzedzał o ok. 2,5 roku postępy frontów eksploatacyjnych. W modelu uwzględniano planowaną rozbudowę i późniejszą likwidację ekranów przeciwfiltracyjnych kopalni niemieckich. Uwzględniano również budowę takich ekranów dla kopalni Gubin, dobierając ich położenie i długość do potrzeb wymaganej ochrony środowiska. Brano tu pod uwagę potrzebę wyeliminowania nega-

181 Węgiel brunatny w regionie lubuskim tywnego oddziaływania odwodnienia złoża na teren Niemiec i obszar Natura 2000 Jeziora Brodzkie. Zakładano w modelu istnienie dwóch odcinków ekranów przeciwfiltracyjnych o głębokości sięgającej II pokładu węgla. Początkowym stanem hydrodynamicznym dla obliczeń prognostycznych dla KWB Gubin jest rok Od 2020 r. będzie odwadniana odkrywka Jänschwalde-Nord. Będzie również działał system odwodnienia obecnie istniejącej odkrywki KWB Jänschwalde, nie jest bowiem możliwa całkowita rezygnacja z jej odwodnienia. Jej system odwodnienia będzie mógł być wprawdzie ograniczany, ale tylko do takiego stopnia, aby możliwe było zabezpieczenie odkrywki Jänschwalde-Nord przed napływem wody od południa oraz, aby możliwe było prowadzenie robót związanych z rekultywacją wyrobiska poeksploatacyjnego obecnie istniejącej odkrywki. Wykonane obliczenia wykazały, że w 2025 r. w poziomie wodonośnym czwartorzędowym utrzymywać się mogą niewielkie obniżenia zwierciadła wody (2 3 m) w rejonie miejscowości: Strzegów, Późno i Markosice, a w rejonie miejscowości Polanowice może dojść do niewielkiego obniżenia zwierciadła wody (ok. 1 m). Może być to wynikiem istnienia w tym rejonie kontaktów hydraulicznych pomiędzy intensywnie odwadnianym poziomem wodonośnym neogenu w spągu II pokładu węgla a poziomem czwartorzędowym. Jest to bowiem miejsce występowania głębokich wymyć erozyjnych, zarówno po niemieckiej, jak i polskiej stronie. Prognozuje się również dalszy rozwój na terytorium Polski, w kierunku wschodnim i północno-wschodnim leja depresji w poziomie wodonośnym neogenu, występującym pod II pokładem węgla (rys. 3.53). Zasięg tego leja obejmie również część złoża Gubin przeznaczonego do eksploatacji przez KWB Gubin. Na podstawie wyników prognostycznych badań modelowych, opracowano mapę z maksymalnymi zasięgami lejów depresji w poziomach: czwartorzędowym i neogenu międzywęglowego (rys. 3.53). Na podstawie przeprowadzonych badań modelowych sformułowano następujące wnioski: Prognozowane leje depresji spowodowane odwodnieniem KWB Gubin, we wszystkich poziomach wodonośnych rozwiną się równomiernie we wszystkich kierunkach. Będzie to spowodowane powszechnością kontaktów hydraulicznych, w których dominującą rolę odegrają głębokie wymycia erozyjne. Maksymalne wielkości zasięgu lejów depresji będą następujące: poziom czwartorzędowy 5,5 km, poziom międzywęglowy neogenu 7,8 km, poziom podwęglowy paleogeńsko-mezozoiczny 8,6 km. Odwodnienie kopalni Gubin rozpocznie się w warunkach hydrodynamicznych naruszonych odwodnieniem niemieckiej kopalni węgla brunatnego Jänschwalde-Nord. Spowoduje ona powstanie leja depresji w trzeciorzędowych poziomach wodonośnych. W miarę rozwoju eksplo- 181

182 Rozdział 3 atacji i systemu odwodnienia kopalni Gubin, leje depresji obydwu kopalni wejdą w interferencję. Dolina Nysy Łużyckiej stanowić będzie linię rozdziału pomiędzy tymi lejami. Rozwój leja depresji w poziomie czwartorzędowym w kierunku wschodnim ipółnocno-wschodnim będzie w wyraźny sposób ograniczany zasilaniem z rzeki Lubszy, jednakże przejdzie on pod jej korytem, zatrzymując się na rzece Golica. Od strony zachodniej następuje zasilanie leja depresji wodami Nysy Łużyckiej. Natomiast od strony południowej zachodzi alimentacja wody do leja depresji z dopływów Lubszy cieków Pstrąg i Tymnica. Sprzyjać temu będzie występowanie w ich podłożu dobrze przepuszczalnych utworów czwartorzędowych jest to obszar wymycia erozyjnego. Rys Prognozowany lej depresji w warstwie neogenu międzywęglowego spowodowany odwodnieniem kopalni Jänschwalde-Nord w 2025 r. 182

183 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Maksymalny rozwój lejów depresji nastąpi w okresie lat od rozpoczęcia eksploatacji będzie to spowodowane eksploatacją dolnego IV pokładu węgla. Wówczas to depresje na konturach systemu odwadniania wynoszące dla II pokładu m wzrosną do m. W końcowych latach eksploatacji i odwodnienia złoża, tj lat od rozpoczęcia eksploatacji nastąpi regresja lejów depresji ze wschodniej strony, przy jednoczesnym ich rozwoju w kierunku południowozachodnim. W poziomie czwartorzędowym lej depresji nie przekroczy Nysy Łużyckiej, natomiast nieznaczne przekroczenie linii tej rzeki będzie miało miejsce w przypadku leja depresji w międzywęglowym poziomie neogenu. Rys Maksymalny zasięg lejów depresji spowodowanych odwodnieniem złoża Gubin (Fiszer 2014) 183

184 Rozdział 3 Prognozowane wielkości dopływów, w podziale na odwodnienie II i IV pokładu węgla przedstawia rys Z analizy wynika, że zawierać się one będą w przedziale 20,3-51,4 m 3 /min podczas odwadniania IV pokładu i 44,9-160 m 3 /min pokładu II. Sumaryczne dopływy przyjmą wartości od 44,9 m 3 /min podczas odwadniania wkopu, poprzez ok. 200 m 3 /min w okresie lat projektowanej eksploatacji, aż do 107,3 m 3 /min przy zakończeniu eksploatacji. [m 3 /min] , , ,7 155, ,9 148,2 150,9 134, , ,8 130,9 127, ,3 111, , , , ,9 54,8 51,4 50,5 45,5 44, , , , dopływ sumaryczny dopływ pokład II dopływ pokład IV 184 Rys Prognozowane dopływy wód podziemnych do projektowanej KWB Gubin (Fiszer 2014) Badania modelowe wykazały brak oddziaływania odwodnienia kopalni Gubin na obszar GZWP 146 Sandr Krosno-Gubin. Maksymalne prognozowane zbliżenie zasięgu leja depresji w poziomie czwartorzędowym do granic tego zbiornika wyniesie 2,8 km, natomiast w poziomach wodonośnych neogenu i paleogenu (pod pokładami węgla) 1,9 km. Odwadnianie złoża Gubin nie wpłynie również negatywnie na ujęcia wody dla miast Gubin i Lubsko. Natomiast oddziaływanie na ujęcia wiejskie w Sękowicach i Brodach będzie duże, aż do całkowitego zaniku możliwości ujmowania wody. Oddziaływanie odwodnienia na wody powierzchniowe będzie znaczące. Będzie to związane z faktem występowania w podłożu cieków utworów bardzo dobrze przepuszczalnych. Cieki te, obecnie drenujące przypowierzchniowy poziom wodonośny, zmienią swoją funkcję na zasilającą. Mniejsze cieki i rowy

185 Węgiel brunatny w regionie lubuskim znajdujące się w pobliżu odkrywki wyschną całkowicie, a większe, zasilane poza lejem depresji będą zasilać poziom wodonośny i tym samym lej depresji (tab. 3.11). Najwięcej wody wg dokonanych prognoz tracić będzie Nysa Łużycka. Maksymalny odpływ wód z tej rzeki przypadnie na rok ,6 m 3 /min. Jest ilość wody, jaka zasilać będzie zarówno lej depresji kopalni Jänschwalde, jak i kopalni Gubin. Już w roku 2025 zasilanie to wyniesie 52,1 m 3 /min, co będzie w dużej mierze spowodowane systemem odwodnienia kopalni niemieckiej. Jednakże nie w całości, ponieważ istnienie na badanym odcinku Nysy Łużyckiej 4 progów wodnych spowoduje spiętrzenie wód w rzece i zamianę jej funkcji z drenującej na zasilającą. Nawet obliczona maksymalna ilość wody odpływającej z rzeki nie będzie stanowić zagrożenia dla jej przepływów. W stanach średnich niskich przepływ ten wyniesie bowiem 586,8 m 3 /min, a maksymalna obliczona wielkość odpływu wód z koryta stanowić będzie zaledwie 13,5% przepływu wody w rzece. Tab Udział rzek w zasilaniu systemu odwodnienia KWB Gubin (oprac. aut.) rzeki zasilanie (m 3 /min) 2025 r r r r r r r r. Nysa Łużycka Lubsza Golca Wełnica Tymnica Wodra 1.3 przełożona Drugą rzeką zasilającą w znaczący sposób lej depresji kopalni Gubin będzie Lubsza. Maksimum zasilania przypadnie w tym przypadku na rok 2045 i wyniesie 26,2 m 3 /min. Stanowić to będzie 12% przepływu średniego rzeki i 77% przepływu średniego niskiego. Oznacza to, że przez większą część roku nie będą występowały również i dla tej rzeki zagrożenia dla utraty przepływu. Jednakże w stanach niskich istnieje realne zagrożenie zmniejszenia wielkości przepływu rzeki Lubszy poniżej stanu dopuszczalnego Wskazania w zakresie sposobów minimalizowania oddziaływania odwodnienia W celu ograniczenia potencjalnego oddziaływania systemu odwodnienia złoża Gubin na terytorium Niemiec i wody rzeki Nysy Łużyckiej, przyjęto w obliczeniach prognostycznych istnienie ekranu przeciwfiltracyjnego, od- 185

186 Rozdział 3 dzielającego północno-zachodnią granicę kopalni od Nysy Łużyckiej. Ekran ten przegradzać będzie odwadniany górotwór aż do warstwy II pokładu węgla. Założono, że w okresie odwadniania będzie on posiadał długość 3,25 km. Do drugiego roku eksploatacji powinien być on całkowicie wybudowany, przyjmując długość 7,8 km (rys. 3.53). Głębokość tego ekranu powinna wynosić ok. 80 m. Na podstawie wykonanych obliczeń można stwierdzić skuteczność tego ekranu w ograniczaniu rozwoju leja depresji w czwartorzędowym poziomie wodonośnym w kierunku na zachód od projektowanej kopalni. Z uwagi na liczne kontakty pionowe pomiędzy odwadnianymi poziomami wodonośnym, nie jest możliwe całkowite wyeliminowanie obecności leja depresji w obszarze pomiędzy zachodnią granicą kopalni i Nysą Łużycką. Można jednak przyjąć możliwe jego znaczne ograniczenie powodujące, że lej depresji nie przekroczy koryta rzeki, przy jednoczesnym znacznym ograniczeniu wielkości odpływu z rzeki do tego poziomu (Fiszer 2012). Począwszy od ósmego roku eksploatacji, lej depresji w czwartorzędowym poziomie wodonośnym zacznie obejmować swoim zasięgiem obszar Natura 2000 Jeziora Brodzkie. W celu jego ochrony należy z odpowiednim wyprzedzeniem wybudować ekran przeciwfiltracyjny wzdłuż południowej granicy projektowanej kopalni, minimalizujący negatywne oddziaływanie na ten teren. Całkowita długość ekranu w tym stanie czasowym powinna wynosić 10,8 km, przy głębokości m. Ekran ten w 22 roku eksploatacji powinien być rozbudowany do całkowitej długości 15,6 km. Uchroni on w znaczącym stopniu rzekę Pstrąg przed negatywnym wpływem odwadniania, jednakże nie będzie wystarczającym dla ochrony obszaru Natura 2000 Jeziora Brodzkie. W tym celu proponuje się wykonanie tam systemu rozsączania wód pochodzących z odwodnienia odkrywki (Fiszer 2012). Ilość wód przeznaczonych do rozsączenia na obszarze Natura 2000 Jeziora Brodzkie, konieczna do zlikwidowania tam leja depresji, jest zmienna. Wyznaczono ją w oparciu o przeprowadzone badania modelowe. Przyjmuje ona wartości od 23,7 do 42,5 m 3 /min w okresie od 27 do 51 roku eksploatacji. W celu zobrazowania skuteczności proponowanych sposobów zmniejszenia wpływu odwadniania na środowisko, przedstawiono na rys porównanie wyników obliczeń zasięgu leja depresji dla warstwy czwartorzędowej w ostatnim roku eksploatacji (2078 r.), wykonanych w dwóch wariantach z zastosowaniem ekranów i rozsączania wód oraz bez nich. Widać, że w rejonie płd-wsch. badanego obszaru, wymagającym szczególnej ochrony z uwagi na obecność obszaru Natura 2000 Jeziora Brodzkie, w przypadku niezastosowania środków ograniczających wpływ odwodnienia, lej depresji rozwija się o ok. 3 km dalej w kierunku wschodnim, a w miejscu lokalizacji jezior Brodzkiego i Suchodół depresja wód podziemnych osiąga wielkości od 186

187 Węgiel brunatny w regionie lubuskim 10 do 30 m. Natomiast w przypadku zastosowania systemu ochronnego, jeziora te znajdą się poza zasięgiem leja depresji (Fiszer 2014). Rys Porównanie wyników obliczeń dla 51 roku eksploatacji złoża Gubin (2078 r.) w wariancie bez ekranów i dodatkowego rozsączania wód, z zasięgiem leja depresji dla obliczeń wykonanych z ich uwzględnieniem warstwa czwartorzędowa (Fiszer 2014). Inaczej wygląda sprawa w północno-zachodniej części modelu wzdłuż Nysy Łużyckiej. Tam brak jest widocznej różnicy w analizowanych wariantach. 187

188 Rozdział 3 Rezygnacja z ekranu wzdłuż Nysy Łużyckiej nie spowodowała przesunięcia granicy zasięgu leja depresji. Dzieje się tak z dwóch powodów. W analizowanym stanie czasowym eksploatacji, rejon ten stanowi peryferyjną strefę leja depresji, gdzie depresje są małe (1-2 m). Dodatkowo, leje depresji spowodowane odwadnianiem kopalni Gubin, wskutek interferencji z lejami depresji wywołanymi odwadnianiem kopalni Jänschwalde oraz zasilania z rzeki Nysy Łużyckiej, znajdują naturalne ograniczenie wzdłuż doliny i koryta tej rzeki. Dlatego też zastosowany tam ekran nie wykaże spektakularnej skuteczności w ograniczaniu zasięgu leja depresji. Mimo to jest również skuteczny poprzez ograniczanie głębokości leja depresji w obszarze między odkrywką a Nysą Łużycką i również poprzez zmniejszanie ucieczek wód z tej rzeki do leja depresji. Przy zastosowaniu ekranu uzyskać można kilkumetrowe zmniejszenie depresji w rejonie wkopu, co skutkuje przy tym samym zasięgu leja depresji zmniejszeniem spadku hydraulicznego i wynikającym z tego ograniczeniem ucieczek wody z rzeki Koncepcja systemu odwodnienia wgłębnego Odwodnienie wgłębne złoża Gubin realizowane będzie przy pomocy pionowych studni głębinowych usytuowanych w formie barier zewnętrznych i wewnętrznych. Z uwagi na ograniczone występowanie głębszego IV pokładu węgla brunatnego, w stosunku do pokładu II, jego odwodnienie wykonane zostanie osobnymi barierami studni głębinowych, nawiązującymi lokalizacją do projektowanych granic eksploatacji tego pokładu węgla (rys. 3.57). Ma to na celu ograniczenie zasięgu leja depresji towarzyszącego odwadnianiu złoża Gubin. Tak więc odwadnianie nadkładu i II pokładu węgla będzie wykonywane łącznie z odprężaniem międzywęglowego poziomu wodonośnego neogenu, przez te same studnie. Głębszy IV pokład węglowy będzie odwadniany łącznie z odprężaniem podwęglowego poziomu wodonośnego paleogeńsko-mezozoicznego, przez wspólnie zafiltrowane studnie wykonywane z poziomu odsłoniętego stropu utworów międzywęglowych (Fiszer 2012). W systemie odwadniania wgłębnego przewidziano działanie czterech typów studni, zróżnicowanych pod względem głębokości, sposobu zafiltrowania i celów odwodnienia: 1. studnie odwadniające II pokład węgla, 2. studnie odwadniające IV pokład węgla 3. studnie spągowe II pokładu węgla, 4. studnie spągowe IV pokładu węgla. Ad.1 Studnie te charakteryzują się głębokościami m, sięgając do warstw wodonośnych neogenu międzywęglowego. Zafiltrowane będą na przelocie przez warstwy czwartorzędu i neogenu nadwęglowego oraz 188

189 Węgiel brunatny w regionie lubuskim w warstwach wodonośnych neogenu miedzywęglowego. Ich zadaniem jest odwodnienie nadkładu oraz odprężenie i częściowe odwodnienie warstw zalegających pod II pokładem węgla. Ich zróżnicowanie głębokościowe zależy od morfologii powierzchni terenu i zalegania warstw wodonośnych pod II pokładem węgla. Te nie zawsze występują bezpośrednio pod spągiem II pokładu węgla. Agregat pompowy umieszczany będzie w nich w zafiltrowanych warstwach wodonośnych poziomu neogenu międzywęglowego. Ad.2 Są to studnie głębsze ( m), sięgające przepuszczalnych warstw paleogenu pod dolnym IV pokładem węgla. Zafiltrowane będą na przelocie przez warstwy wodonośne nadkładu, międzywęglowego neogenu oraz w warstwach przepuszczalnych znajdujących się pod IV pokładem węgla. Wykonywane będą one zarówno z powierzchni terenu, jak i z półek zboczy stałych. Ad.3 Studnie typu pierwszego wykonywane w barierach wewnętrznych, po ścięciu frontami eksploatacyjnymi, będą dalej funkcjonowały jako studnie spągowe II pokładu węgla, odwadniając bądź odprężając utwory wodonośne międzywęglowego neogenu pod II pokładem węgla. Będą one zapewniały odwodnienie odkrytego spągu odkrywki w obszarach położonych poza objętym eksploatacją IV pokładem węgla. Ad.4 Są to ścięte frontami eksploatacyjnymi studnie drugiego typu lokalizowane w barierach wewnętrznych, które nadal będą funkcjonowały jako studnie spągowe IV pokładu węgla. Będą one odprężały głębszy spąg odkrywki pozostały po eksploatacji IV pokładu węgla. Złoże Gubin na etapie budowy wkopu eksploatowane będzie systemem równoległym, w następnych latach eksploatacja prowadzona będzie na przemian system wachlarzowym i równoległym. Zakłada się 2,5-3,0-letnie wyprzedzenie eksploatacji przez budowany system odwodnienia. Począwszy od 44 roku eksploatacji również studzienny system odwodnienia osiągnie swój maksymalny rozwój. Odwadnianie w okresie lat odbywać się będzie bez budowy nowych studni. Wszystkie bariery zewnętrzne wykonane będą jako pojedyncze, z odstępami pomiędzy studniami ok. 70 m. Bariery wewnętrzne będą zlokalizowane prostopadle do ruchomego zbocza wkopu, na kierunku eksploatacji górniczej. Odstępy pomiędzy barierami wynosić będą 300 m, a odstępy pomiędzy studniami w barierach wewnętrznych m. Dwie bariery wewnętrzne będą prowadzone w stałych zboczach wyrobiska, równolegle do barier zewnętrznych. Bariery zewnętrzne dla pokładu IV wykonywane będą zarówno z powierzchni terenu, jak i półek zboczy stałych. Z uwagi na dokonywanie eksploatacji IV pokładu z czasowym przesunięciem w stosunku do eksploatacji II pokładu węgla, jego odwodnienie odbywać się będzie w górotworze już wcześniej odwodnionym do spągu pokładu II. Tak więc wyprzedzenie eks- 189

190 Rozdział 3 ploatacji przez fronty rozbudowy systemu odwodnienia IV pokładu może być mniejsze. Szacuje się, że wystarczającym będzie okres 1 1,5 roku. Ustalone zostanie to na podstawie obserwacji efektów odwadniania złoża. Rys Schemat rozmieszczenia barier studni głębinowych na obszarze planowanej eksploatacji węgla brunatnego (Fiszer 2012) Wody pompowane przez studnie odwadniające będą odprowadzane w czterech kierunkach: do elektrowni w celach chłodniczych ( m 3 /min), do rzeki Lubszy w celu uzupełnienia strat przepływu (20 m 3 /min), do zasilenia systemu rozsączania na obszarze Natura 2000 Jeziora Brodzkie zapobiegającemu niekorzystnym zmianom wywołanym odwadnianiem złoża Gubin (23,7 42,5 m 3 /min), 190

191 Węgiel brunatny w regionie lubuskim do Odry przy pomocy kanału KO (tylko nadmiar) Koncepcja odwodnienia powierzchniowego odkrywki Zakłada się, że wody opadowe przypadające na powierzchnię wyrobiska odkrywkowego KWB Gubin, łącznie z resztkowymi wodami podziemnymi wypływającymi ze skarp i spągu odkrywki, ujmowane będą przez rowy i kanały zlokalizowane na półkach i poziomach roboczych zboczy stałych i ruchomych, a następnie sprowadzane będą do spągowych pompowni. Wyróżnia się przy tym pompownie główne zlokalizowane na spągu odkrywki powstałym po eksploatacji II pokładu i pompownie pomocnicze zlokalizowane na spągu odkrywki powstałym po eksploatacji IV pokładu węgla. Wody z odwodnienia powierzchniowego odprowadzane będą do osadników zlokalizowanych na powierzchni terenu, celem ich oczyszczenia z zawiesiny mineralnej i nadmiarowych ilości związków żelaza. Obliczone ilości wód dopływających do systemu odwodnienia powierzchniowego odkrywki przedstawiono w tabeli Tab Obliczone dopływy wód do systemu odwodnienia powierzchniowego odkrywki (Fiszer 2012) Rok Pow. odkrywki (ha) Dopływ pow. (m 3 /min) Dopływ podziem. (m 3 /min) Suma dopływu (m 3 /min) 2 222,4 35,0 16,4 51, ,7 136,5 40,4 176, ,4 186,3 31,3 217, ,8 262,8 39,3 302, ,2 334,2 48,0 382, ,5 407,0 45,0 452, ,2 391,5 33,4 424, ,7 415,1 31,8 446, ,9 414,8 38,4 453, ,1 488,8 45,3 534, ,0 373,7 32,2 405,9 191

192 Rozdział Zabezpieczenie odkrywki przed dopływami wód z powierzchni terenu Cechą charakterystyczną projektowanej eksploatacji złoża Gubin jest rozwój jej postępów rozpoczynający się od wkopu udostępniającego zlokalizowanego w dolinie Nysy Łużyckiej na rzędnych terenu ok. 50 m n.p.m. i zmierzający generalnie w kierunku południowym, ku terenom położonym wyżej tj. na rzędnych ok. 60 m n.p.m. Praktycznie projektowany postęp eksploatacji odtwarza w uproszczeniu przebieg rzeki Wodry zmierzając w kierunku jej źródeł, a zasięg eksploatacji obejmuje zlewnię tej rzeki. Tylka niewielka część obszaru projektowanej eksploatacji leży w zlewni rzeki Lubszy. Wiąże się z tym istotna niedogodność polegająca na tym, że odkrywka nacina w sposób ciągły rzekę Wodrę wraz z jej zlewnią, przyjmując wszelkie zasilające ją wody. Równocześnie z uwagi na morfologię terenu utrudnione jest w poważnym stopniu odprowadzanie tych wód grawitacyjnie. Nie można ich również w całości zatrzymać w zbiornikach i odpompowywać, ponieważ zbiorniki takie należałoby często przebudowywać w miarę postępu eksploatacji, a pompownie musiałyby mieć wydajności umożliwiające odpompowanie bardzo dużych ilości wód, w przypadku wystąpienia opadów nawalnych. Wobec powyższego przyjęto niżej wyszczególnione założenia dla koncepcji systemu zabezpieczającego wyrobisko odkrywkowe projektowanej KWB Gubin przed dopływem wód powierzchniowych (Fiszer 2012): Należy w największym możliwym stopniu odprowadzać wodę z rzeki Wodry w sposób grawitacyjny poprzez budowę kanałów, zmniejszając maksymalnie powierzchnię odciętych części zlewni z odpływem w kierunku wyrobiska. Odbiornikiem wód z przełożonego odcinka Wodry będzie rzeka Nysa Łużycka poprzez odcinek cieku Ładzica dostosowany do przeprowadzenia dodatkowych ilości wody. Woda spływająca z odciętych części zlewni z odpływem w kierunku wyrobiska, powinna zostać zatrzymana na powierzchni terenu za pomocą tam w odciętych bezodpływowych odcinkach koryta Wodry, lub za pomocą wałów ziemnych w obszarach zalewanych o większej powierzchni. W miarę możliwości stosować należy rowy ujmujące spływające po powierzchni terenu wody opadowe i odprowadzające je do kanałów lub cieków naturalnych z odpływem poza obręb wyrobiska. 192

193 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Wypełnianie wodą zbiornika poeksploatacyjnego Gubin Zgodnie z opracowanym harmonogramem przebiegu eksploatacji złoża węgla brunatnego Gubin, zakończy się ona po 51 latach. Pozostanie wówczas po niej wyrobisko poeksploatacyjne o następujących parametrach: powierzchnia na poziomie terenu m 2 (23,4 km 2 ), głębokość m objętość całkowita 1,7 mld m 3 Opisywane wyrobisko poeksploatacyjne zlokalizowane będzie w zachodniej części złoża objętego projektowaną eksploatacją (rys. 3.58). Od wschodu ograniczy je zwałowisko wewnętrzne o wierzchowinie zrównanej z terenem, natomiast od północy nadpoziomowe zwałowiska nadkładu zewnętrzne i wewnętrzne. Od wschodu naturalnym morfologicznym ograniczeniem wyrobiska będzie morenowy wał Brody-Drewitz, wyniesiony nad jego krawędź do 40 m. Bezpośrednio z wyrobiskiem graniczyć będzie obszar Natura 2000 Jeziora Brodzkie. Znajdzie się on w zakolu krawędzi wyrobiska, obejmując dwa jeziora: Suchodół i Brodzkie, staw Nabłocie oraz podmokły teren wzdłuż rzeki Wodry, odwadniany licznymi rowami. W tym miejscu po zakończeniu eksploatacji złoża, rzeka Wodra będzie mogła mieć naturalne ujście do planowanego w wyrobisku poeksploatacyjnym zbiornika wodnego Gubin. Wlot wód z rzeki Wodry wyznacza maksymalną rzędną zwierciadła wody w zbiorniku. Średni poziom zwierciadła wody w tej rzece przy wlocie do zbiornika odpowiada rzędnej +57,8 m n.p.m. Można więc przyjąć, że maksymalna rzędna zwierciadła wody w zbiorniku nie powinna przekroczyć +57,8 m n.p.m. Wylot wód ze zbiornika odbywać się może na rzędnej +55,5 m n.p.m. Taką bowiem możliwość daje projektowany dla potrzeb zabezpieczenia kopalni przed dopływem wód powierzchniowych, główny kanał odprowadzający te wody z przedpola odkrywki do rzeki Nysy Łużyckiej (Fiszer 2014). Jest to więc rzędna minimalna poziomu wody w zbiorniku. W przypadku wylotu wód przez urządzenie umożliwiające jej spiętrzenie, można by utrzymać poziom zwierciadła wody w zbiorniku na rzędnej maksymalnej +57,5 m n.p.m. Określonym powyżej rzędnym piętrzenia wody, odpowiadają następujące pojemności zbiornika: rzędna 55,5 m n.p.m. pojemność 1549,0 mln m 3, rzędna 57,5 m n.p.m. pojemność 1597,5 mln m 3. Możliwość regulowania poziomu zwierciadła wody w zbiorniku w zakresie 2 m przy dużej powierzchni zbiornika (A=23,4 km 2 ) daje dużą pojemność retencyjną (V=48,5 mln m 3 ). Mogłaby być ona wykorzystana dla celów przeciwpowodziowych. 193

194 Rozdział 3 Biorąc pod uwagę istniejące warunki morfologiczne w otoczeniu wyrobiska końcowego oraz uwarunkowania hydrograficzne można wyróżnić trzy zasadnicze warianty jego napełniania wodą: wariant I napełnianie wyrobiska tylko wodami podziemnymi, wariant II napełnianie wyrobiska końcowego wodami podziemnymi, z udziałem dopływów z rzeki Wodry, wariant III napełnianie wyrobiska końcowego z udziałem wód z rzeki Nysy Łużyckiej i Wodry. Rys Lokalizacja wyrobiska końcowego projektowanej KWB Gubin (Fiszer 2014) 194

195 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Wariant I: Po zaprzestaniu pompowania wód podziemnych przez system odwodnienia kopalni następować będzie proces regresji leja depresji, z jednoczesnym dopływem wód do wyrobiska końcowego. Jest to proces naturalny nie podlegający regulacji. Jego tempo zależy od właściwości filtracyjnych warstw wodonośnych, wielkości leja depresji oraz zasilania wodami infiltrującymi z powierzchni terenu (opady atmosferyczne, infiltracja z sieci hydrograficznej). Wariant ten należy traktować jako podstawowy, określa on bowiem maksymalną długość procesu napełniania wyrobiska końcowego. Wiąże się z nim zagrożenie dla jakości wód w napełnianym wyrobisku. Wody podziemne z przestrzeni objętej lejem depresji mogą charakteryzować się wysoką zawartością siarczanów i związków żelaza oraz kwaśnym odczynem. Wariant II: Napełnianie wyrobiska z udziałem wody z rzeki Wodry jest w analizowanym przypadku działaniem oczywistym. Nacina bowiem ono zlewnię tej rzeki. Zarówno spływ powierzchniowy, jak i wody płynące korytem Wodry znajdują naturalne ujście w planowanym zbiorniku. Powinien więc być on ich odbiornikiem, ponieważ w innym przypadku należałoby utrzymywać w ograniczonym zakresie system odwodnienia kopalni, co wydaje się działaniem bezsensownym. Należy jednakże pamiętać, że po osiągnięciu w zbiorniku ustabilizowanego zwierciadła wody, koniecznością będzie odprowadzanie z niego nadmiaru wód. Stanie się on zbiornikiem przepływowym. Dopływ wód z rzeki Wodry poprawi jakość wód w zbiorniku i przyśpieszy jego napełnianie. Odcinkowi rzeki położonemu powyżej projektowanego zbiornika Gubin odpowiada zlewnia o powierzchni 46,5 km 2. W opracowaniu wykonanym przez IMG-PIB oddz. Wrocław (Adynkiewicz-Piragas 2014) dokonano obliczenia wielkości dopływu wód z tej zlewni w latach Wynosi on 0,19 m 3 /s. Wariant III: Doprowadzenie wód z Nysy Łużyckiej może jeszcze bardziej przyśpieszyć proces napełniania zbiornika i wypełniania się leja depresji. Jest to więc bardzo wskazane. Analiza ukształtowania morfologii terenu oraz poziomów zwierciadeł wód w Nysie Łużyckiej i oczekiwanego poziomu zwierciadła wody w zbiorniku wskazuje na istnienie technicznych możliwości doprowadzenia wód z tej rzeki do zbiornika. Według obliczeń przedstawionych w opracowaniu wykonanym przez IMGW-PIB oddz. Wrocław (Adynkiewicz- Piragas 2014), sumaryczna wielkość dopływu wód do zbiornika Gubin z Nysy Łużyckiej i Wodry może wynosić 2,0 m 3 /s. Wykorzystując opracowany model matematyczny złoża wykonano obliczenia długości czasu wypełniania zbiornika poeksploatacyjnego wodą dla 195

196 Rozdział 3 każdego z przedstawionych wyżej wariantów. Wyniki tych obliczeń przedstawiono w tabeli Wariant III przyjęto za najbardziej korzystny dla wypełnienia zbiornika Gubin. Rekomenduje się go do dalszych rozważań w problematyce rekultywacji zbiornika poeksploatacyjnego kopalni Gubin w kierunku wodnym. Tab Prognozowane czasy napełniania zbiornika (Fiszer 2014) Zwierciadło wody (m n.p.m.) Prognozowany czas stabilizacji (lata) Wariant I Wariant II Wariant III +55,5 28,2 24,7 20,0 +57,5 32,0 27,1 20,7 W celu określenia oddziaływania napełnienia wyrobiska poeksploatacyjnego wodą na środowisko wodno-gruntowe, wyznaczono dla analizowanych poziomów stabilizacji zwierciadła wody w zbiorniku, odpowiadające im ustabilizowane zwierciadło wód podziemnych w czwartorzędowym poziomie wodonośnym. Można na tej podstawie sformułować następujące wnioski (Fiszer 2014): Po napełnieniu wyrobiska poeksploatacyjnego wodą do rzędnych +55,5 i +57,5 m n.p.m. zwierciadło wód podziemnych wraca do stanu pierwotnego na całym obszarze poza bezpośrednim otoczeniem zbiornika (do 600 m). W bezpośrednim otoczeniu zbiornika prognozuje się pozostawanie resztkowego leja depresji o zasięgu do kilkuset metrów. W przypadku stabilizacji zwierciadła wody w zbiorniku na rzędnej +55,5 m n.p.m., wzdłuż północnego brzegu brak jest obniżenia zwierciadła wód podziemnych, natomiast wzdłuż południowego konturu wynosi ono maks. ok. 4 m. Jego zasięg jest ograniczony przez projektowany wzdłuż odcinka tego brzegu ekran przeciwfiltracyjny. Tam, gdzie ekran oddala się od brzegu zbiornika, lej depresji sięga dalej (ok. 600 m dla obniżenia 0,5 m). W przypadku stabilizacji zwierciadła wody w zbiorniku na rzędnej +57,5 m n.p.m., wzdłuż północnego brzegu dochodzi do podpiętrzenia zwierciadła wód podziemnych o ok. 1 m. Maksymalny zasięg tego podpiętrzenia wynosi ok. 650 m dla dh=+0,5 m. Jednakże z uwagi na położenie poziomu terenu w tym miejscu na rzędnej ok. 60 m n.p.m., nie będzie to miało niekorzystnego wpływu na gleby. Od strony południowej wystąpi wzdłuż brzegu zbiornika obniżenie zw. wody maks. o 2 m poniżej stanu istniejącego pierwotnie. Jednakże nie będzie to miało żadnego wpływu na obszar Natura 2000 Jeziora Brodzkie, ponieważ zasięg 196

197 Węgiel brunatny w regionie lubuskim resztkowego leja depresji ograniczać będzie wybudowany wcześniej ekran przeciwfiltracyjny. Po stabilizacji zwierciadła wody w zbiorniku końcowym, wszystkie rzeki w otoczeniu projektowanej kopalni Gubin powrócą do naturalnego reżimu współdziałania z wodami podziemnymi. Literatura Adynkiewicz-Piragas (red.), Prognoza oddziaływania na wody powierzchniowe przedsięwzięcia, polegającego na eksploatacji odkrywkowej złoża węgla brunatnego GUBIN. (niepublik.) IMGW-PIB Oddz. Wrocław. Bednarczyk J., Nowak A., Strategie i scenariusze perspektywicznego rozwoju produkcji energii elektrycznej z węgla brunatnego w świetle występujących uwarunkowań, Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 34, z 4, Berg G., Die Braunkohlenlagerstätten Schlesiens, Abh. Preuss. Geolog. L A N F 72, Berlin Berg G., Keilhack K., Die Braunkohlen Schlesiens (w:) Handbuch für den Deutschen Braunkohlenbergbau, 1915, Betriebsbericht des Braunkohlen-Bergwerks Cons. Grünberger Gruben für das Jahr , Bergrevier Görlitz, Spezial-Akten betr. Betrieb des Braunkohlenbergwerks Cons. Grünberger Gruben bei Grünberg i Schlesien, Abteilung 03, Fach B.g.3., Heft 11. Biernat S., Węgiel brunatny w Polsce, Wyd. Geologiczne, Warszawa Bilans, Bilans Zasobów Złóż Kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2012r. Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa. Blaschke J., Geschichte der Stadt Glogau und des Glogauer Landes, Glogau, s Bolewski A (red)., Surowce mineralne świata. Torf. Wyd. Geologiczne, Warszawa. Budplan Koncepcja Zagospodarowania Terenów Poeksploatacyjnych, Budplan Sp. z.o.o., Warszawa. Bujkiewicz Z., Kopalnia węgla brunatnego w Zielonej Górze. Studia Zielonogórskie nr 3, Zielona Góra. Chwastek J., Możliwość oddziaływania starych wyrobisk górniczych Dolnego Śląska na zagospodarowanie powierzchni terenu. Prace Naukowe Ośrodka Badań Prognostycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 3, Wrocław. Ciuk E., Dawna kopalnia węgla brunatnego Szczęście Karola ( Glück auf Carl ) w Droszkach k. Zielonej Góry, Przegląd Geologiczny vol. 35, nr 8-9. Ciuk E., Z przeszłości poszukiwań i badań złóż węgla brunatnego w rejonie Koło Młyna (Au Mühle) na południe od Zielonej Góry (woj. zielonogórskie), VIIth Glacitectonics Symposium, WSI, Zielona Góra. Ciuk E., Piwocki M., Map of brown-coal deposits and prospekt areas in Poland, 1: , Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. 197

198 Rozdział 3 Craig J.R., Vaughan D.J., Skinner B.J., Zasoby Ziemi, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa. Czechowski M., Gospodarcze i techniczne zagadnienia związane z węglem brunatnym (w:) Węgiel brunatny w Zachodniej Polsce, Katowice. Drebenstedt C., Wykorzystanie kopalin towarzyszących w górnictwie odkrywkowym na przykładzie łużyckiego zagłębia węgla brunatnego, Górnictwo Odkrywkowe, R. XLIX, Nr 7/2007. Dyjor S., Budowa geologiczna zaburzonej glacitektonicznie strefy Mirostowic koło Żar (Ziemia Lubuska) Acta Universitatis Wratislavensis, Prace Geologiczno- Mineralogiczne, nr 86: 2. Dyjor S., Seria poznańska w Polsce Zachodniej, Kwartalnik Geologiczny, vol. 14 nr 4. Dyjor S., Oligocen niżowej części Dolnego Śląska i Ziemi Lubuskiej, Biul. Inst. Geol Dyjor S., Zarys budowy geologicznej. Trzeciorzęd i czwartorzęd. w : Surowce mineralne Ziemi Lubuskiej, red. S. Kozłowski, Wyd. Geologiczne, Warszawa. Dyjor S., Chlebowski, Budowa geologiczna polskiej części Łuku Mużakowa. Acta Universiatis Wratislaviensis Pr. geolog. mineral. III No 192. Warszawa-Wrocław, Dyjor S., Sadowska A., Problem wieku i korelacja górnomioceńskich pokładów węgli brunatnych w Polsce zachodniej. Geologia Sudetica, 12 (1): Dyjor S., Sadowska A., Próba korelacji wydzieleń stratygraficznych i litostratygraficznych trzeciorzędu zachodniej części Niżu Polskiego i śląskiej części Paratetydy w nawiązaniu do projektu IGCP nr 25, Przegląd Geologiczny vol 34, nr 7. Dyjor S., Wróbel I., Rozwój formacji trzeciorzędowej i czwartorzędowej oraz surowce mineralne Ziemi Lubuskiej, Przewodnik L Zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Wyd. Geologiczne, Warszawa. Fiszer J., Numeryczny model hydrogeologiczny złoża węgla brunatnego Gubin wraz z prognozą oddziaływania jego odwodnienia na środowisko wód powierzchniowych i podziemnych. (niepublik.) HYDROS Oborniki Śl. Fiszer J., PZZ Gubin - Etap III, Część: Odwodnienie złoża i zabezpieczenie środowiska wodnego. (niepublik.) HYDROS Oborniki Śl. Fiszer J., Numeryczny model hydrogeologiczny złoża węgla brunatnego Gubin wraz z prognozami hydrogeologicznymi. (niepublik.) HYDROS Oborniki Śl. Fries W., Tertiär und Diluvium in Grünberger Höhenrücken. Ein Beitrag zur Klärung der Dislokationen in ostdeutschen Braunkohlentertiär, Dessau. Gedenkblatt zum 50jährigen Besthen der Consolidirten Grünberger Gruben in Grünberg i. Schl., Grünberg. Giebelhausen, Die Braunkohlenbildungen der Provinz Brandenburg und des nördlichen Schlesiens, ihre Lagerung und gegenseitige Stellung. Zschr. Berg-, Hütten- und Salinenwesen 19, B, Gontaszewska A., Kraiński A., Szkody spowodowane podziemnym górnictwem węgla brunatnego w okolicy Zielonej Góry - informacje wstępne W: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, nr 3, Katowice. 198

199 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Gontaszewska A., Kraiński A., Złoża węgla brunatnego na terenie gminy Świdnica, Zielona Góra. Gontaszewska A., Kraiński A., Consolidierte Grünberger Gruben" zarys historii W: Dzieje górnictwa element europejskiego dziedzictwa kultury / red. P. P. Zagożdżon, M. Madziarz. T. 3, Wrocław, Oficyna Wydaw. Politechniki Wrocławskiej. Gontaszewska A., Kraiński A., 2011a. The remains of lignite in Zielona Góra W: 11. Altbergbau - Kolloquium. Wrocław, Polska, Essen, VGE Verlag GmbH. Gontaszewska A., Kraiński A., 2011b. Węgiel brunatny jako podłoże budowlane - przykład Zielonej Góry W: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, Nr 446 (2). Gontaszewska A., Kraiński A., Deformacje powierzchni terenu na obszarze dawnego podziemnego górnictwa węgla brunatnego w okolicy Zielonej Góry W: Wybrane problemy badań geologicznych i hydrogeologicznych dla górnictwa i energetyki / pod red. P. Bukowskiego, Katowice, Główny Instytut Górnictwa. Gumprecht A., Zasady górnictwa węgla brunatnego, Państw. Wyd. Tech., Katowice. Illner F., Die Braunkohlenvorkomen in der Lausitzer und Niederschlesien (w:) Abhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft zu Görlitz, B. 32, H. 2. Illner F., Einführung, geschichtliche Entwicklung, Rechts- und Bezirkverhältnisse w: Schlesien Bodenschätze und Industrie, Breslau. Ilse Führer, (ca 1921). Bergbau-Actiengesellschaft Grube Ilse N.-L. Führer. Berlin. Jaeschke G., Schieche M., Ziebingen in Sterberger Land Ein Ort und seine Menschen in Bildern. Jankowska A., Szustakowski M., Rzeka Śląska Ochla jako wskaźnik czystości środowiska Gospodarka Wodna, 1. Jaros J., Słownik historyczny kopalni węgla na ziemiach polskich, Katowice. Kasiński J.R., Zasoby węgla brunatnego w Polsce stan rozpoznania i podstawowe problemy, Materiały pokonferencyjne konferencji Przyszłość górnictwa i energetyki opartej na węglu brunatnym w Polsce i Europie Państw. Inst. Geol., Warszawa. Kasiński J.R., Złoże węgla brunatnego "Gubin" jako rezerwa zasobowa dla nowego zagłębia górniczo-energetycznego. Węgiel Brunatny 80. Kasiński J.R., Saternus A., Urbański P., Łużycko-lubuski masyw złóż węgla brunatnego I jego znaczenie gospodarcze. In: M. Pańczyk (ed.): Złoża kopalin aktualne problemy prac poszukiwawczych, badawczych i dokumentacyjnych. Biul. Państw. Inst. Geol., 429; 59-68, Warszawa. Kasiński, J.R., Mazurek S., Piwocki M., Waloryzacja i ranking złóż węgla brunatnego w Polsce. Prace Państw. Inst. Geol., Warszawa. Kaszowska O., Kowalski A., Wpływ podziemnej eksploatacji górniczej na powierzchnię terenu, Przegląd Geologiczny vol. 55, nr 8. Kasztelewicz (red), Uwarunkowania zagospodarowania perspektywicznych złóż węgla brunatnego na przykładzie planowanej wieloodkrywkowej kopalni Gubin- Mosty-Brody, Wydawnictwa AGH, Kraków. 199

200 Rozdział 3 Kasztelewicz Z., Kaczorowski J., Żuk S., Strategia branży węgla brunatnego w Polsce na XXI wiek, Infrastruktura, Środowisko, Energia. Dodatek lobbingowy do Rzeczypospolitej, 9 września 2008 r. Kazimierczak N., Kopalnia Henryk jako zespół obiektów powtarzalnych nieznane czasopismo. Klein G., Handbuch für den Deutschen Braunkohlenbergbau. Halle, Wilhelm Knapp Vlg. Kołodziejczyk U., Kraiński A., Zarys geologii. Oficyna Wydawnicza UZ, Zielona Góra. Kondracki J., Geografia regionalna Polski, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa. Kotowski J., Kraiński A., Budowa geologiczna depresji glacitektonicznych Nowej Soli i Bytomia Odrzańskiego, W: Regional Glacitectonic of Western Poland : VIIIth Glacitectonics Symposium. Zielona Góra. Kozacki L., Kształt zapadlisk kopalnianych jako wskaźnik upadu struktur glacitektonicznych. Symp. Badania geologiczno-inżynierskie dla potrzeb budownictwa na obszarach zaburzonych glacitektonicznie Ziemi Lubuskiej, Zielona Góra. Kozacki L., Przeobrażenia środowiska geograficznego spowodowane wgłębnym górnictwem węgla brunatnego na obszarze Środkowego Pododrza, Seria Geografia nr 21, UAM, Poznań. Koźma J., (red.) Park Mużakowski i atrakcje geoturystyczne okolic Łęknicy. Wyd. Chroma, Żary. KPZK, Koncepcja Przestrzennego Zagospodarowania Kraju 2030, załącznik do Uchwały Nr 239 Rady Ministrów z dnia 13 grudnia 2011 r. Monitor Polski 2012, poz Kronika Kopalni Przyjaźń Narodów Kupetz M., Geologischer Bau und Genese der Stauchendermoräne Muskauer Faltenbogen. Brandenburgische Geowiss. Beitr., Kleinmachnow, 4:2; Linke H., Chroniken der Ordensdörfer: Burschen, Seeren, Langenpfuhl und Tempel. Taschenbuch. Markulak D., Pomniki przyrody gminy Gubin i Brody, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego Nr 153, Inżynieria Środowiska nr 33, Müller F., Uber allerei Schwierigkeiten beim Braunkohlenbergbau, Braunkohle. Myślińska E., Grunty organiczne i laboratoryjne metody ich badania, Wyd. Naukowe PWN. Naworyta W. (red.), Projekt zagospodarowania złoża węgla brunatnego Gubin. (niepublik.) Fundacja dla Akademii Górniczo-Hutniczej im St. Staszica w Krakowie. Naworyta W., Analiza zmienności parametrów złożowych węgla brunatnego pod kątem sterowania jakością strumienia urobku. Gospodarka Surowcami Mineralnymi t. 24, z. 2/4, Naworyta W., Nowa kopalnia węgla brunatnego w zgodzie z zasadami ekorozwoju czy to w ogóle możliwe? Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska, wyd. Wyższego Urzędu Górniczego w Katowicach, nr 4,

201 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Naworyta W., Badera J., Diagnoza uwarunkowań społeczno-gospodarczych dla projektowanego zagospodarowania złoża Gubin, Polityka Energetyczna, 2012, t. 15, z. 3, Naworyta W., Chodak M., Analiza możliwości zagospodarowania złóż węgla brunatnego w rejonie Gubina ze szczególnym uwzględnieniem uwarunkowań lokalnych (przyrodniczych, społecznych, kulturowych), Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego, 2010, Nr 137, Inżynieria Środowiska nr 17, Naworyta W., Sypniowski Sz., Zagospodarowanie złoża węgla brunatnego Gubin - wybrane problemy projektowania kopalni, Polityka Energetyczna T. 15, z. 3. Ney R., Ekspertyza pod red. prof. R. Neya nt. Określenie kolejności udostępniania i kompleksowego wykorzystania złóż węgla brunatnego w Polsce, Polska Akademia Nauk. Komitet Gospodarki Surowcami Mineralnymi, Kraków Nicolai N., Erfahrungen beim Abteufen Gefrierschächten auf der Gewerkschaft Bach, Braunkohle nr 19. Niedźwiecki R., Górnictwo węgla Wzgórz Dalkowskich (w:) Archeologia Przemysłowa w Polsce, tom 2, pod red. Stanisława Januszewskiego, Wrocław. Nowak-Szpak A., Duczmal M., Możliwości pozyskania kopalin towarzyszących z nadkładu złóż węgla brunatnego kompleksu gubińskiego, Górnictwo Odkrywkowe 2012, R. 53, nr 1-2, Partyka P., Górnictwo węgla brunatnego na Ziemi Żarskiej, Kronika Ziemi Żarskiej, nr 1/2007. Patla A., Gorący rok. Wspomnienia inżyniera górnika z Ziem Zachodnich , Katowice. Peugler H. (red), Die alten fünf Bergwünsche. 100 Jahre Grünberger Braunkohlengruben. Grünberger Verlags-Druckerei Paul Keppler, Grünberg. Pichniewicz S., Stawiarski J., Przegląd historycznych pól górniczych utworzonych w latach dla złóż węgla brunatnego w obrębie województwa zielonogórskiego (w:) Górnictwo Odkrywkowe, t. XXXVIII, z. 6. Pieczko M., Dobry start Górników (w:) Słowo Żarskie, 8. Pietryszczew W., Węgiel brunatny w liczbach i faktach lat , Węgiel Brunatny nr 4/57. Piwocki M., Trzeciorzęd okolic Rawicza i jego węglonośność, Biul. Inst. Geol Piwocki M., Zasięg i korelacja głównych grup trzeciorzędowych pokładów węgla brunatnego na platformowym obszarze Polski, Przegląd Geologiczny, nr 5 (469), Warszawa. Piwocki M., Tertiary lignites of the Żary Pericline (w:) Geology and mineral resources of the Żary Pericline, Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, nr 150, Piwocki M., Charakterystyka dolno mioceńskiej IV dąbrowskiej grupy pokładów węgla brunatnego w Polsce, Przeg. Geol, vol. 46, nr 1. Piwocki, M., J.R. Kasiński, Mapa waloryzacji ekonomiczno-środowiskowej złóż węgla brunatnego w Polsce, skala 1: , 27 p., Państw. Inst. Geol., Warszawa. 201

202 Rozdział 3 Piwocki, M., J.R. Kasiński, A. Saternus, J.K. Dyląg, M. Gientka, I. Walentek, Aktualizacja bazy zasobów złóż węgla brunatnego w Polsce. Państw. Inst. Geol., 98 p. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa. Plettner, Die Braunkohlenformation in der Mark Brandenburg. Zschr. Dtsch. Geolog. Gesellsch., IV, Polityka, Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów z 10 listopada 2009r. Warszawa. Poltegor, Węgiel Brunatny. Racjonalny Wariant Palitowo-Energetyczny. Biuro Projektów Węgla Brunatnego Poltegor, Wrocław. Priemel K., Die Braunkohlenformation des Hüggellandes der preußischen Oberlausitz. Zschr. f. Berg-, Hütten- und Salinenwesen, 55, Program, Program rozwoju przemysłu węgla brunatnego w latach i w dalszej perspektywie. Zrzeszenie Przedsiębiorstw Przemysłu Węgla Brunatnego, Wrocław. PZZ, Projekt zagospodarowania złoża węgla brunatnego Gubin, Fundacja dla Akademii Górniczo-Hutniczej im. St. Staszica w Krakowie, Kraków. Sadowska A., Zastawniak E., Wiek utworów trzeciorzędowych rejonu Mirostowic w świetle badań paleobotanicznych, Przewodnik z L zjazdu PTG, Wyd. Geologiczne, Warszawa. Scheele A., Versuche Verbesserungen beim Bergwerksbetrieben im Treussen während des Jahres 1906, Braunkohle nr Schiller A., Die Nettschützer Emmagrube (w:) Heimatbuch des Kreises Freystadt Niederschlesien, Bauten. Schulz G., Der Schlesische Braunkohlenbergbau. Bergmännische Gewinnung im Tiefbau [w:] Schlesien Bodenschätze und Industrie, red. F. Illner, Breslau. Schwärzel E., Der Braunkohlenbergbau im Kreise Sorau (w:) Sorauer Heimatblatt. Słonimska M, Żarskie kopalnie węgla brunatnego (w:) Archeologia Przemysłowa w Polsce, tom 2, pod red. Stanisława Januszewskiego, Wrocław. Stein E. (red.), Die Stadt Grünberg i. Schlesien, Deutscher Kommunalverlag G.m.b.H. Berlin-Friedenau. Surowce mineralne, Blaschke W., Blaschke Z., Bolewski A., Ciuk E., Domaszewska T., Hamberger K., Matl K., Nieć M., Tomków K., Wutcen E. Surowce mineralne świata, Węgiel brunatny, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa. Suszyński K., Węgiel brunatny w planie 3-letnim, Przegląd Górniczy. Suszyński K., Węgiel brunatny w planie 3letnim, Przegląd górniczy. Sztromwasser E. Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, arkusz Nowa Sól, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa Szynkiewicz A., Wiek utworów neogenu w zachodniej części Dolnego Śląska PTG. Uberman R., Naworyta W., Prognoza korzyści dla społeczności i gmin Gubin oraz Brody z zagospodarowania złoża węgla brunatnego Gubin, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego nr 147, Inżynieria Środowiska 27,

203 Węgiel brunatny w regionie lubuskim Uberman, Ostręga Wykorzystanie metody Analitycznego Procesu Hierarchicznego dla waloryzacji (rankingu) polskich złóż węgla brunatnego, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, Kraków Urbański K., 2002a. Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, Arkusz Buchałów, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa. Urbański K., 2002b. Deformacje glacitektoniczne na Ziemi Lubuskiej, IX Sympozjum Glacitektoniki, Zeszyty Naukowe UZ nr 129, Zielona Góra. Urbański K., Winter H., Stanowisko interglacjału eemskiego w Radówku (Pojezierze Łagowskie, zachodnia Polska) i jego implikacje dla litostrafygrafii glin zwałowych, Prz. Geol. vol 53, nr 5. Vollert M., Die Braunkohlenbergbau im Oberbergamts-Bezirk Halle und in der angrenzenden Staaten. Festschrift zur Feier des 4. Allgemeinen Deutschen Bergmannstages Halle/S. 4-7 September Walter C., Geschichte der Stadt Freystadt, Freystadt. Ważyńska H., Palinologia i paleogeografia neogenu niżu polskiego, Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, t Widera M., Próba wyznaczenie współczynnika konsolidacji torfów dla pokładów węgla brunatnego, Przeg. Geol. vol 50, nr 1. Zabawa T., Bóg diabeł i górnicy kopalnie węgla brunatnego na ziemi żarskiej, Kronika Ziemi Żarskiej, nr 3. Zdanowicz W., lat Kopalni Węgla Brunatnego Sieniawa, Sieniawa. Zimmermann A.H., Ostpreussens Bernstein und Lausitzer Braunkohle, Sächsisches Archivblatt 2/2005, Freiberg. Zwierzycki J., Geologia złóż węgla brunatnego w : Węgiel brunatny w Zachodniej Polsce, Katowice. Żaba J., Historia eksploatacji węgla brunatnego na terenie środkowego Nadodrza, Geologia, t.1., Uniwersytet Śląski, Katowice. 203

204 4. REKULTYWACJA TERENÓW POKOPALNIANYCH W REGIONIE LUBUSKIM Charakterystyczną cechą rozwoju cywilizacji ludzkiej od początku rewolucji przemysłowej jest dynamiczny przyrost powierzchni zdegradowanej w rezultacie wzmożonej presji antropogenicznej (Greinert 1988, Greinert i in. 2009, Hüttl 1998). Rekultywacja jest w różnych miejscach na świecie prowadzona od poczatku XX w. Najwcześniejsze realizacje zostały opisane przez Heusona (1928), Skawinę (1956, 1958) oraz Krzaklewskiego i Pietrzykowskiego (2001) jako mające miejsce już w pierwszych latach XX w. w Wielkiej Brytanii i USA. W Niemczech i w Polsce działania rekultywacyjne wobec terenów poprzemysłowych wykonywano w latach 20. XX w. (Hüttl 1998, Pietrzykowski i Krzaklewski 2007). W Polsce, na koniec roku 2013, powierzchnię gruntów zdegradowanych i zdewastowanych określono na ha. Z tego, w ciągu roku zrekultywowano 1941 ha, a zagospodarowano 697 ha (GUS 2014). Sytuacja ta ustabilizowała się na początku XXI w. co oznacza, że obecne siły i środki są wystarczające wobec potrzeb bieżących (rys ). Nie zapewniają natomiast znaczącej poprawy sytuacji zastanej. Według definicji opracowanej przez Skawinę (1963), przez rekultywację rozumieć należy działalność mającą na celu przywrócenie w zakresie technicznie możliwym i ekonomicznie uzasadnionym terenów zdewastowanych do gospodarczego użytkowania. W kolejnych latach definicja ta była rozwijana głównie przez Bendera i Gilewską, którzy uznali rekultywację za zespół czynności inżynierskich i agrotechnicznych oraz procesów biogeochemicznych kształtujących nową i jednocześnie pożądaną strukturę biocenotyczną industrioziemnej gleby. Jest to zorganizowane współdziałanie czynników abiotycznych i biotycznych umożliwiających w możliwie krótkim czasie i przy zaangażowaniu możliwie najmniejszych środków wytworzenie z gruntu-skały produktywnej gleby (Bender 1983, Gołębiowska i Bender 1983, Gilewska 1991, Bender i Gilewska 2004, 2010). Zazwyczaj wymienia się cztery zasadnicze kierunki rekultywacji (Greinert i in. 2009): rolny, leśny, wodny, specjalny. Malewski (1998) dokonał innego ich podziału, wyróżniając kierunki: przyrodniczy, rekreacyjno-turystyczny, rolny, leśny, 204

205 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim wodny, przemysłowy, rezerwowy. W literaturze zazwyczaj największe różnice obserwuje się wobec klasyfikacji kierunków nieprodukcyjnych rekultywacji, co jest jasnym odzwierciedleniem coraz większego nimi zainteresowania właścicieli i zarządców terenów. W roku 1990 dominującym w Polsce był rolny kierunek rekultywacji, co w kolejnych latach ( ) uległo zmianie na korzyść rekultywacji leśnej. Początek XXI w. to powrót zainteresowania rekultywacją w kierunku rolnym. W roku 2013 w kierunku rolnym rekultywowano 4,82 razy więcej powierzchni niż w kierunku leśnym. Podobną tendencję obserwuje się w zagospodarowaniu terenów zrekultywowanych (rys. 4.2) zdewastowane i zdegradowane zrekultywowane w ciągu roku na cele rolnicze na cele leśne zagospodarowane w ciągu roku na cele rolnicze na cele leśne Rys Degradacja, dewastacja, rekultywacja i zagospodarowanie terenów w Polsce, zestawienie danych GUS z lat Równie stabilną jest sytuacja opisująca kształtowanie się areału gruntów zdegradowanych, zdewastowanych, zrekultywowanych i zagospodarowanych w ciągu roku w województwie lubuskim. Na koniec roku 2013 odnotowano 1511 ha gruntów zdegradowanych i zdewastowanych, rekultywację wykonano na 115 ha, a zagospodarowano 55 ha. Również w odniesieniu do województwa lubuskiego rok 2013 odznaczał się większą powierzchnią zrekultywowaną w kierunku rolnym niż leśnym, aczkolwiek przewaga jest tutaj mniejsza niż w odniesieniu do całego kraju 2,75 razy więcej. Inne niż w kraju jest też zagospodarowywanie terenów zrekultywowanych nieprodukcyjne (głównie kierunki infrastrukturalne). Degradacja ma różne przyczyny, przebieg i skutki. Wynika to z czasowo i przestrzennie różnego działania czynników sprawczych degradacji oraz różnic w intensywności ich działania. Wraz z rozwojem terenów przemysłowych, miejskich i komunikacyjnych coraz częściej obserwuje się degradację 205

206 Rozdział 4 wieloczynnikową o dużym nasileniu. Jej efektem jest złożony obraz terenu zdegradowanego, z różnymi formami przekształceń gleb, skał, wód, rzeźby terenu, biosfery i krajobrazu jako całości. Tego rodzaju zjawiska występują na dużą skalę w miastach, na terenach i wokół dużych zakładów przemysłowych oraz na terenach wydobycia i przetwarzania surowców. W tym ostatnim aspekcie, wiodącą rolę odgrywa wydobycie metodą odkrywkową definitywnie zmieniające duże obszary zdewastowane i zdegradowane w wyniku działalności górnictwa i kopalnictwa surowców energetycznych zrekultywowane w ciągu roku na cele rolnicze na cele leśne zagospodarowane w ciągu roku na cele rolnicze na cele leśne Rys Degradacja, dewastacja, rekultywacja i zagospodarowanie terenów w województwie lubuskim, zestawienie danych GUS z lat Odkrywkowe wydobycie surowców energetycznych jest metodą wykorzystywaną przez człowieka od tysięcy lat. Jako metoda względnie tania i umożliwiająca uzyskanie jednoczesnego dostępu do dużej ilości surowców jest współcześnie wykorzystywana na wszystkich kontynentach, przez wszystkie kraje dysponujące takimi surowcami. Na początku XXI wieku ważnym surowcem energetycznym nadal jest węgiel brunatny, do którego dostęp jest najczęściej zapewniany poprzez wykonanie odkrywki eksploatacyjnej. Wielkoskalowe przekształcenie terenu jest rozważane obecnie jako jeden z ważnych elementów ograniczających rozwój górnictwa odkrywkowego. Uzyskanie dostępu do surowca oznacza konieczność zdjęcia wszystkich materiałów zalegających nad nim i złożeniem ich na zwałowiskach. Nie ma takiej metody wydobycia i składowania, która zapewniłaby na koniec uzyskanie tego samego układu materiałów glebowych i skalnych, jaki występował na terenie przed rozpoczęciem wydobycia. Stąd też koniecznym działaniem zwieńczającym eksploatację danego terenu jest jego rekultywacja. Napotyka ona trudność związaną z wymieszaniem materiału skalnego i glebowego, a często też z zaleganiem w powierzchniowych warstwach materiałów o niekorzystnych właściwościach z punktu widzenia możliwości biologicznego zasiedlenia.

207 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Skawina (1971) i Strzyszcz (1978, 1988) wyróżnili szereg przekształceń środowiska przyrodniczego w toku działań o charakterze degradacyjnym: przekształcenia geomechaniczne, przekształcenia hydrologiczne, przekształcenia chemiczne, przekształcenia fizyczno-chemiczne, przekształcenia termiczne. W przypadku pozyskiwania surowców metodą ich odkrywkowego wydobycia dochodzi do tzw. degradacji wieloczynnikowej, skutkującej wieloma przekształceniami powierzchni ziemi. W rezultacie tego grunty pokopalniane charakteryzują niekorzystne właściwości, znacząco ograniczające możliwości zagospodarowania. Często występującym ograniczeniem w finalnym zagospodarowaniu terenu pokopalnianego jest obecność w powierzchniowych warstwach materiałów piaszczystych zawierających piryt i markazyty (Greinert 1988, Greinert i in. 2009, Krzaklewski i in. 1997). Te siarczki żelaza (FeS 2 ) są typowym składnikiem gruntów nadkładowych towarzyszących pokładom węgla brunatnego. Ich ilość jest różna w różnych lokalizacjach, wahając się od śladów do kilku procent (Koukouzas i in. 2010, Thakur i in. 2010). Zimmer i in. (2005) odnotowali obecność pirytu w stężeniu 59,9 mol m -3 w gruntach zwałowisk wschodnich Niemiec (pod względem geologicznym tereny o tożsamej genezie z tymi z zachodniej Polski). To duża zawartość w porównaniu ze stwierdzaną na zachodzie Niemiec, w Nadreńskim Okręgu Węglowym (Rhineland Lignite Mine Area), gdzie wynosi średnio 17,7 mol m -3 (Wisotzky i Obermann 2001). Piryt znajdujący się blisko powierzchni terenu, w kontakcie z powietrzem atmosferycznym, ulega utlenianiu do form siarczanowych, czemu towarzyszy powstanie kwasu siarkowego (Stumm i Morgan 1996): 2 FeS O H 2 O 2 Fe SO H + reakcja chemiczna Thiobacillus ferrooxidans 4 Fe 2+ + O H + 4 Fe H 2 O reakcja mikrobiologiczna Fe H 2 O 4 Fe(OH) H + reakcja chemiczna Acidithiobacillus FeS Fe H 2 O 15 Fe SO H + reakcja mikrobiologiczna W rezultacie, w powierzchniowych warstwach zwałowisk zalegają grunty nadmiernie zakwaszone, co utrudnia ich zagospodarowanie (Krzaklewski i in. 1997): grunty ekstremalnie kwaśne o ph w H 2 O poniżej 2,5; grunty silnie toksycznie kwaśne o ph w H 2 O od 2,5 do 3,0; grunty toksycznie kwaśne o ph w H 2 O od 3,0 do 3,5. 207

208 Rozdział 4 Hüttl (1998) zauważył szereg negatywnych skutków konstrukcji zwałowiska z powierzchniową depozycją piasków pirytonośnych, głównie w postaci drastycznego obniżenia ph, zwiększonego zasolenia oraz uruchomienia metali ciężkich. Uhlmann i in. (2000) odnotowali przy tym problem dla gleb i wód w postaci znacznej mobilności Fe i Mn. Mohan i Chander (2006) zauważyli zanieczyszczenie metalami ciężkimi ponad km rzek i strumieni na terenach oddziaływania zwałowisk materiałów zawierających piryt w Ameryce Północnej. Duże stężenie jonów Fe 2+ w roztworze glebowym wzmaga pobieranie przez rośliny szeregu innych jonów, jak: Ca 2+, Co 2+, Cu 2+, Mg 2+, Mn 2+, Ni 2+ i Zn 2+ (Hooda 2010, Kabata-Pendias i Pendias 2001). Duża zawartość Fe w glebach jest także znanym czynnikiem powodującym deficyt fosforu i potasu (Kabata-Pendias i Pendias 2001). Te i inne problemy, związane ze składem mineralnym, granulometrycznym i chemicznym gruntów zwałowanych podczas eksploatacji odkrywek powodują szereg trudności w rekultywacji terenów. W regionie lubuskim znalazły one odzwierciedlenie w realizacji różnych działań rekultywacyjnych, ukierunkowanych na różną docelową formę użytkowania terenów leśne, rolne i wodne. Niektóre tereny zyskały również nowe funkcje, związane z rekreacją i wypoczynkiem. W praktyce rekultywacyjnej odtwarzania gleb celem produkcyjnego i przyrodniczego wykorzystania powierzchni stosuje się metody: technicznego odtworzenia gleb stosowana w wielu krajach Europy Zachodniej i innych, polegająca na przykryciu powierzchni zdegradowanej warstwą urodzajną; metoda jest bardzo kosztowna, co wyklucza w praktyce jej stosowanie na dużą skalę; w pewnym stopniu wariantem takiego działania było stosowanie bruzdowej metody rekultywacji polegającej na nawiezieniu gleby próchnicznej w bruzdy w gruncie rekultywowanym, które kolejno były obsiane lub nasadzone (Krzaklewski 1990, Pietrzykowski i Krzaklewski 2007); odtworzenia gleb z wykorzystaniem do tego celu roślinności pionierskiej w warunkach polskich opracowana przez Skawinę i współpracowników (1964), polegająca na zainicjowaniu procesów glebotwórczych na terenach zdegradowanych poprzez introdukcję roślin pionierskich, o małych wymaganiach siedliskowych; po fazie wzrostu i rozwoju roślin pionierskich, wzbogacających glebę w składniki odżywcze oraz tworzących dobrą strukturę, następuje według tej metody faza introdukcji roślinności docelowej o większych wymaganiach; metoda szeroko stosowana, również w województwie lubuskim, uznawana jednak za logistycznie trudną do przeprowadzenia i długotrwałą (Bender 1979, Gilewska i Wójcik 1984, Waszkowiak i Gilewska 1987, Machonina 1989, Gilewska 1991); odtworzenia gleb według Modelu PAN opracowana przez Bendera ( ) zakłada, że procesy glebotwórcze są zależne od stosowa- 208

209 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim nych przez człowieka w trakcie rekultywacji działań przyspieszających zmiany w gruncie-skale; koniecznymi elementami metody są intensywnie prowadzone działania na rzecz naprawy właściwości fizycznych gruntu, naprawy chemizmu gruntu, intensyfikacji procesów mikrobiologicznych oraz wprowadzenie roślinności docelowej (gospodarczo użytecznej); metoda szeroko stosowana, na początku na terenie Konińskiego Zagłębia Węgla Brunatnego (Bender 1995, Gilewska 2010, Gilewska i Otremba 2010), następnie na wielu innych obszarach kraju, w tym w województwie lubuskim (Greinert 1988, 1997, Greinert i in. 2009, 2013); odtworzenia gleb z wykorzystaniem metody biodynamicznej metoda ma, po wykonaniu podstawowych zabiegów inżynierskich i agrotechnicznych, prowadzić do samoistnego, przy ograniczonej ingerencji człowieka, odtworzenia głównych komponentów ekosystemu leśnego; ważnym elementem metody jest użycie roślin wiążących azot z powietrza atmosferycznego i spełniających zadania fitomelioracyjne (Wójcik i Krzaklewski 2009) Rekultywacja leśna terenów pokopalnianych Filcheva i in. (2000) opisali proces zalesienia terenów zdegradowanych jako najstarszą metodę rekultywacyjną, spośród znanych człowiekowi. Stosowana ona była zarówno na gruntach zniszczonych przez działalność rolniczą, jak również przemysłową. Jej efektywność wynika z intensywności oddziaływania drzew na pozostałe elementy środowiska przyrodniczego głębokie korzenienie się, akumulacja materii organicznej, współżycie z wieloma gatunkami organizmów roślinnych i zwierzęcych, działanie glebotwórcze i stabilizujące ekosystemy. Współcześnie wielu właścicieli terenów poprzemysłowych postrzega też w rekultywacji leśnej możliwość uzyskania przychodu z areału. W tym kontekście jednak zbyt często gatunki drzew szybko przyrastające wypierają już na etapie planowania rekultywacji gatunki lepsze ekologicznie, lecz wolniej dorastające do wieku rębnego. W Polsce kierunek leśny jest często wybierany wobec zdegradowanych terenów poprzemysłowych, aczkolwiek od 10 lat ustępuje on rekultywacji rolnej. Nadal przy tym jest to dominujący kierunek rekultywacji terenów trudnych do zagospodarowania z uwagi na ich lokalizację lub złe właściwości gruntowowodne. Jako korzystne cechy rekultywacji leśnej wymieniane są (Greinert i in. 2009): z reguły niższe nakłady finansowe niż innych form rekultywacji i zagospodarowania docelowego; na ogół mniejsze znaczenie zanieczyszczenia materiału glebotwórczego niż przy rekultywacji rolniczej (wyłączając sytuację toksyczności dla wskazanych gatunków lasotwórczych); 209

210 Rozdział 4 na ogół mniejsza reakcja drzew w stosunku do roślinności zielnej na mozaikowatość gruntu, wynikającą z niedokładności jego wymieszania; rzadko występująca gwałtowna reakcja roślin na niedobory składników odżywczych, rzadko też element ten przekłada się na niepowodzenie rekultywacji; możliwość zapewnienia terenowi zalesionemu właściwej ochrony przeciwerozyjnej, która zwłaszcza na gruntach głęboko spulchnionych lub luźno usypanych stanowi poważny problem; możliwość szybkiego biologicznego uaktywnienia gruntów, a przez to poprawy stanu środowiska w danej lokalizacji; możliwość realizacji jednego z zamierzeń strategicznych w postaci zwiększania lesistości kraju. Wybór zalesienia jako docelowej formy zagospodarowania terenu pokopalnianego skutkuje koniecznością wskazania gatunków, które z jednej strony poradzą sobie z trudnymi warunkami gruntowo-wodnymi, z drugiej dadzą dobry efekt ekologiczny. Liczba gatunków drzew przydatnych do rekultywacji kwaśnych gruntów pokopalnianych, dodatkowo ubogich w składniki odżywcze, jest bardzo ograniczona. W świetle badań niemieckich na takich terenach sprawdzają się: sosna zwyczajna, dąb czerwony, lipa drobnolistna, dąb szypułkowy i brzoza brodawkowata (Rumpel 1999, Haubold-Rosar 2004). Polskie badania potwierdzają te obserwacje. Dodatkowo do tej grupy zaliczono olszę czarną oraz olszę zieloną, dzięki ich zdolności do symbiotycznego korzystania z azotu atmosferycznego (Krzaklewski i in. 1997, Greinert i in. 2009) Rekultywacja leśna terenów KWB Przyjaźń Narodów w rejonie Nowych Czapli Charakterystyka obiektu Opisywany teren byłej Kopalni Węgla Brunatnego Przyjaźń Narodów jest zlokalizowany w zachodniej Polsce, w południowej części województwa lubuskiego, w bezpośrednim sąsiedztwie wsi Nowe Czaple, ok. 2,5 km od miasta Łęknica. Według Kondrackiego (1988) jest to część Łuku Mużakowa, stanowiącego zachodnią część Niziny Sasko-Łużyckiej. 210

211 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Rys Lokalizacja obiektów doświadczalnych (z lewej na tle fragm. mapy leśnej Nadleśnictwa Lipinki, RDLP Zielona Góra 2014) Łuk Mużakowa, zwany także Wałem Mużakowa, jest wyniesieniem morfologicznym w kształcie podkowy otwartej ku północy. Powstał w wyniku działalności lądolodu nasuwającego się doliną Pra-Nysy Łużyckiej i lądolodu zlodowacenia środkowopolskiego, stadiału Warty. Łuk Mużakowa to morena czołowa spiętrzona, wyniesiona do 153,0 m n.p.m., o skomplikowanej geologii. Nasuwający się z północy lądolód, wypiętrzył i pofałdował osady trzeciorzędowe i wczesno-plejstoceńskie. Efektem tej działalności było wyniesienie ku powierzchni zalegających na dużych głębokościach różnych surowców mineralnych, w tym węgla brunatnego, piasków szklarskich i glin ceramicznych, co ułatwiło ich wydobycie. Pokłady węgla brunatnego po stronie polskiej Łuku Mużakowa tworzą złoże Babina. Są to wąskie formy, ciągnące się niekiedy kilkanaście kilometrów. Złoże węgla brunatnego Babina było zbudowane z kilku grup pokładów węgla brunatnego, jednak ze względu na miąższość znaczenie gospodarcze miały pokłady: Łużycki I, nazywany pokładem Henryk górny miocen oraz Łużycki II, zwany ścinawskim środkowy miocen (Wróbel 1997). Kopalnia Węgla Brunatnego Przyjaźń Narodów zajmowała pod eksploatację obszar o powierzchni 479 ha. Początki działalności kopalni Babina sięgają roku 1903, ale na skalę przemysłową wydobycie węgla rozpoczęto w 1922 roku (Żaba 1977). Eksploatację węgla brunatnego w tym rejonie prowadzono sposobem odkrywkowym, podziemnym i podziemno-odkrywkowym. W szczytowym okresie wydobycie sięgało rocznie 250 tys. ton. Jednak ostatecznie 1 stycznia 1974 roku, ze względu na wysokie koszty wydobycia, kopalnia Babina zaprzestała wydobycia. W wyniku około sie- 211

212 Rozdział 4 demdziesięcioletniej działalności wydobywczej, w złożu Babina nastąpiło przekształcenie powierzchni terenu na obszarze około 430 ha. W warstwach powierzchniowych zwałowisk i wyrobiska zalegały piaski mioceńskie, z dodatkiem węgla brunatnego, pirytu, markazytu i niedużych ilości miki (Skawina 1971, Wróbel 1989). Materiał odznaczał się dużym przestrzennym zróżnicowaniem właściwości, co wynikało z niestarannie prowadzonego procesu zwałowania. Rozrzut składu granulometrycznego gruntów obejmował materiały od piasku do glin piaszczystych, przy zróżnicowaniu zawartości zarówno frakcji iłu, pyłu, jak też części żwirowych. Fot Współczesne odsłonięcia ilustrujące materiały skalne zalegające na charakteryzowanym terenie, Nowe Czaple 2013; fot. A. Greinert 212

213 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Rys Tabela litostratygraficzna kenozoiku w rejonie Łęknicy zestawiono na podstawie danych Dyjora i Wróbla, 1978 (Wróbel 1989) Działania rekultywacyjne wobec terenów pokopalnianych w rejonie Łęknicy Warunkiem przystąpienia do agrotechniki uprawowej jest wykonanie w toku technicznej fazy rekultywacji neutralizacji nadmiernego zakwaszenia gruntów zwałowych. Z uwagi na konieczność zastosowania w tej fazie dużych dawek neutralizatora, mamy do czynienia (zwłaszcza przy wapnowaniu) z szokiem 213

214 Rozdział 4 chemicznym. Polega on na gwałtownym zmniejszeniu rozpuszczalności związków fosforu (uwstecznianie) i przyswajalności potasu oraz magnezu (zjawisko antagonizmu). Stosowanie popiołu do odkwaszania gruntów fitotoksycznie kwaśnych daje korzystniejsze rezultaty niż wapnowanie, widoczne w postaci lepszego wzrostu roślin. Dzieje się tak za sprawą wprowadzenia wraz z popiołem dodatkowej puli mineralnych składników odżywczych (Krzaklewski i in. 1997). Przy nawożeniu odkwaszonych utworów pokopalnianych sprawdziły się zasady głoszone przez Bendera i Gilewską (m.in.: Bender 1995, Gilewska 2001, Bender i Gilewska 2004): kluczowym składnikiem do uruchomienia biologicznej aktywności gruntu pokopalnianego jest azot; dawki startowe nawozów będą korzystnie oddziaływały na wzrost roślin o ile będą znacznie wyższe niż stosowane do nawożenia na ustabilizowanych glebach; wynika to z konieczności udostępnienia składników nie tylko roślinom wyższym, ale także dynamicznie rozwijającej się mikroflorze (Gilewska 1991); część ze składników jest też niezbędna do ustabilizowania chemizmu skały glebotwórczej. Na terenach narażonych na erozję wodną, które przeważają na zwałach pokopalnianych, istnieje potrzeba szybkiego pokrycia powierzchni intensywnie rosnącą roślinnością zielną. Ma ona często wyższe wymagania w odniesieniu do zasobności podłoża w składniki pokarmowe niż roślinność drzewiasta. Efektem niedostatku składników jest z reguły słaby wzrost i rozwój roślinności zielnej lub nawet jej brak, co z kolei rzutuje na niszczenie młodej uprawy leśnej przez zjawiska erozyjne (Greinert 1988, 1997). Kopalnia Węgla Brunatnego Przyjaźń Narodów zajmowała pod eksploatację obszar o powierzchni 479 ha. Do roku 1966 kopalnia wykonała rekultywację techniczną na powierzchni około 30 ha, gdzie prowadzona była eksploatacja w latach W roku 1968 opracowano projekt koncepcyjny rekultywacji terenów poeksploatacyjnych dla powierzchni 434 ha. Ustalono dwa główne kierunki zagospodarowania obszarów: leśny na terenach zwałowisk zewnętrznych i wewnętrznych, w granicach wyrobisk oraz na gruntach pomocniczych przyległych do wyrobisk; wodny w zagłębieniach wyrobisk końcowych, na obszarach byłych złóż wyeksploatowanych metodą odkrywkową. Rekultywację techniczną zwałowisk przeprowadzono w latach Na powierzchniach przeznaczonych pod zalesienie wykonano rekultywację w dwóch fazach: podstawowej i szczegółowej. Faza podstawowa rekultywacji obejmowała formowanie zwałów i wyrównanie powierzchni oraz neutralizację toksycznych utworów. Dla zlikwidowania skutków działań górniczych przewidziano przesunięcie mas ziemnych z obrzeży odkrywek do wyrobisk, do poziomu pozwalającego na biologiczną obudowę. Poprzez to przesunięcie zmniejszono nachylenie skarp nasypów do 1:4 i wykopów do 1:3. 214

215 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Neutralizację toksycznych utworów prowadzono najpóźniej dwa miesiące przed wprowadzeniem roślinności. W ramach neutralizacji stosowano wapno magnezowe z Huty Cynku Miasteczko Śląskie w ilości 50 Mg ha -1, w dwóch dawkach ( Mg ha -1 ) oraz mączkę fosforytową w ilości 5 Mg ha -1 w jednej dawce. Rekultywacja szczegółowa obejmowała wzbogacenie rekultywowanych gruntów w podstawowe składniki nawozowe oraz wprowadzenie roślinności. Nawożenie mineralne stosowano jako startowe przed sadzeniem roślin, w postaci saletrzaku 25% w dawce 200 kg ha -1, fosforanu amonu w dawce 200 kg ha -1 i soli potasowej 60% w dawce 400 kg ha -1. Zaplanowano też stosowanie nawożenia uzupełniającego w drugim i trzecim roku rozwoju roślin w postaci mocznika, w dawce 200 kg nawozu na 1 ha. Po wykonaniu prac technicznych i nawożeniowych, posadzono sadzonki jednorocznych lub dwuletnich drzew sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) lub sosny zwyczajnej i topoli osiki (Populus tremula L.), a na niektórych powierzchniach sosny zwyczajnej, dębu czerwonego (Quercus rubra L.), brzozy brodawkowatej (Betula pendula Roth) i olszy czarnej (Alnus glutinosa Gaertn.). Fot Teren po rekultywacji wstępnej, 1980; fot. I. Wróbel Zalesienia były wykonane na powierzchniach silnie zróżnicowanych, często o nadal toksycznych właściwościach ph w zakresie 3-4. Nie na wszystkich powierzchniach stosowano neutralizatory i nawozy mineralne. W wyniku nasilonej erozji wodnej, zalesienia na stokach były w dużym stopniu niszczone. Z kolei te wprowadzone na dnach wyrobisk końcowych były zasypy- 215

216 Rozdział 4 wane przez piasek nanoszony ze stoków (fot ). Nie uzyskano oczekiwanych efektów w postaci zalesienia terenu dawnej kopalni, a na jego większości odnotowano ponad pięćdziesięcioprocentowe wypady sadzonek drzew. W efekcie tego nastąpiła wtórna degradacja terenu za sprawą nasilonej erozji wodnej. W roku 1986 założono pilotażowe doświadczenie uprawowe wykorzystując do rekultywacji leśnej Model Polskiej Akademii Nauk zmodyfikowany przez profesorów Greinerta i Draba, a wykreowany pierwotnie przez prof. Bendera na potrzeby rekultywacji rolnej terenów pokopalnianych. Podejmując tak ukierunkowane działania wskazano na konieczność bardziej intensywnego kształtowania chemizmu gruntów w pierwszym okresie rekultywacji niż było to dotąd sugerowane przy leśnym zagospodarowywaniu terenów. Fot Erozyjna degradacja terenu w latach bezpośrednio po wykonanej rekultywacji wstępnej, 1982; fot. H. Greinert 216

217 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Fot Zasypywanie młodych nasadzeń przez erozyjny spływ materiału ze skarp, 1985; fot. H. Greinert Skonstruowano dwa bloki doświadczalne, na obiektach porośniętych sosną zwyczajną w różnym wieku sześcioletnią (obiekt A, 51 33'45"N, 14 46'25"E) i dwuletnią (obiekt B, 51 33'50"N, 14 46'48"E). Oba obiekty podzielono na poletka doświadczalne 35x8 m, nawożone według schematu: 1 kombinacja kontrolna, nienawożona (0) 2 wapno magnezowe 8 Mg ha -1 (0 + Ca) 3 N - 100, P 2 O 5-70 kg ha -1 (NP) 4 N - 100, K 2 O kg ha -1 (NK) 5 N - 100, P 2 O 5-70, K 2 O kg ha -1 (NPK) 6 N - 200, P 2 O 5-140, K 2 O kg ha -1 (2NPK) 7 wapno magnezowe 8 Mg ha -1, N - 100, P 2 O 5-70 kg ha -1 (NP + Ca) 8 wapno magnezowe 8 Mg ha -1, N - 100, K 2 O kg ha -1 (NK + Ca) 9 wapno magnezowe 8 Mg ha -1, N - 100, P 2 O 5-70, K 2 O kg ha -1 (NPK + Ca) 10 wapno magnezowe 8 Mg ha -1, N - 200, P 2 O 5-140, K 2 O kg ha -1 (2NPK + Ca) Początkowo ciężar objętościowy gruntów na powierzchniach doświadczalnych wahał się od 1,25 do 1,48 g cm -3, a pojemność powietrzna od 0,7 do 25,7%. Pojemność wodna wynosiła średnio poniżej 30% wag. (zakres od 20,0 do 32,8% wag. ). W efekcie utleniania pirytu dochodziło do systematycznego zakwaszania gruntu, doprowadzając ph do wartości poniżej 4,0. Zawartość węgla organicznego wahała się od 12 do 63 g kg -1. W rezultacie dominujące- 217

218 Rozdział 4 go udziału w gruncie frakcji piaszczystej, przy opisanej zawartości węgla geogenicznego, zaobserwowano wysoką kwasowość hydrolityczną gruntów (8,6-15,8 cmol kg -1 ) i niski stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami o charakterze zasadowym (17,3-46,3%). Po zwapnowaniu gruntów w trakcie rekultywacji niektóre właściwości uległy zmianie, ale tylko do głębokości cm p.p.t. Rys Usytuowanie doświadczeń rekultywacyjnych wobec rzeźby terenu ukształtowanej w rezultacie erozji byłej kopalni węgla brunatnego (na tle odzwierciedlenia terenu GoogleEarth, 2012) Wczesne efekty rekultywacji W odróżnieniu od utworów zwięzłych glin i iłów, przy których rekultywacji kluczową rolę odgrywają właściwości fizyczne i wodne, piaski gliniaste zwałowisk w Łęknicy stanowią w tym zakresie mniejszy problem. Z obserwacji terenowych zwraca uwagę hydrofobowość przesuszonego materiału, co skutkuje zwiększoną powierzchniową erozją wodną w początkowej fazie deszczu. Zwracają na ten fakt uwagę także Krzaklewski i in. (1997). Gęstość objętościowa materiału glebotwórczego zwałowisk jest o około 0,1-0,2 kg dm -3 niższa niż w glebach uprawnych o podobnym składzie granulometrycznym (Dobrzański i Zawadzki 1993). Pojemność wodna odpowiada prze- 218

219 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim ciętnej wartości dla gleb piaskowych. Na uwagę zasługuje fakt stosunkowo niskiej pojemności powietrznej badanych utworów, co jest efektem z jednej strony braku struktury materiału zwałowego, a z drugiej wynikiem ubicia gleby przez ciężki sprzęt użyty w toku rekultywacji. Od początku prowadzonego doświadczenia uwidoczniły się efekty dodatkowego wapnowania gruntów oraz ich nawożenia. W warstwie powierzchniowej gruntu wyraźnie wzrosło ph (z 3-4 do około 7) oraz wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi (z około 2 do ponad 80% w pierwszych trzech latach i około 50% w kolejnych). Posługując się wyceną, podaną przez Dobrzańskiego i Zawadzkiego (1993), na trzech poletkach stwierdzono odczyn bardzo silnie kwaśny (A-5, A-6b i B-10b), na dziewięciu odczyn kwaśny (A-2, A-3, A-4, A-6a, A-7, B-4, B-8, B-9, B-10a), na dziewięciu odczyn lekko kwaśny (A-1, A-8, A-9, A-10a, B-1, B-3, B-5, B-6a, B-7) i na trzech odczyn obojętny (A-10b, B-2, B-6b). Na żadnej kombinacji odczyn nie był na tyle kwaśny, aby uniemożliwić wzrost sosny, co znajduje potwierdzenie w pracach innych autorów Baule i Fricker (1975). Zasobność badanych utworów zwałowych była wyjściowo bardzo niska. Dzięki nawożeniu rekultywacyjnemu udało się zwiększyć zawartość przyswajalnego dla roślin fosforu, oznaczonego metodą Egnera-Riehma. Mimo to, nawet przy dodatkowym nawożeniu NPK, wycena zawartości tej formy fosforu na obiekcie A była niska na pięciu kombinacjach, a na obiekcie B w ośmiu kombinacjach. Analiza rozmieszczenia tych form fosforu w profilach glebowych wykazała, że najwięcej tego pierwiastka zostało zakumulowane w warstwie 0-5 cm, a częściowo także 5-10 cm. Zawartość żelaza rozpuszczonego wykazała nierównomierny rozkład, zarówno powierzchniowy (między poszczególnymi poletkami obiektów doświadczalnych), jak też w profilach glebowych. Odzwierciedla to zróżnicowanie składu zwałów pokopalnianych, jak i ich właściwości modyfikujących rozpuszczalność Fe (odczyn, potencjał redoks). Podobnej analizy odnotowanej sytuacji można dokonać w odniesieniu do cynku, którego zawartość w powierzchniowych warstwach gruntów zwałowych po neutralizacji i dodatkowym wapnowaniu również została zwiększona. Na poletkach o numeracji od 3 do 10, nawożonych azotem, zaobserwowano pokrycie międzyrzędzi uprawy leśnej roślinnością zielną. W pierwszych latach roślinność zielna stanowiła wręcz konkurencję dla sadzonek sosny zwyczajnej (fot ). Umożliwiło to jednak rozpoczęcie akumulacji materii organicznej na powierzchni rekultywowanego gruntu. Roślinność poprzez przekorzenienie warstwy 0-10(15) cm poprawiła jej strukturę oraz zabezpieczyła przed działaniem czynników erozyjnych. 219

220 Rozdział 4 Fot W pierwszej fazie doświadczenia roślinność zielna zdominowała sadzonki sosny, 1986; fot. H. Greinert Przyrosty wierzchołkowe sosen w pierwszych trzech latach wyniosły na kombinacjach nawożonych NPK 40,2-46,2 cm wobec 34,4 cm na kombinacji kontrolnej (A-1, B-1) i 24,8 cm na kombinacji kontrolnej dodatkowo zwapnowanej (A-2, B-2). Efekt zróżnicowania siły wzrostu zaczął zanikać po czterech latach od rozpoczęcia doświadczenia. Fot Wzrost sosen na polu A po 4 latach doświadczenia, 1990; fot. H. Greinert Efekty następcze rekultywacji po 30 latach Po 30 latach od zakończenia rekultywacji zasadniczej, a w 25 roku prowadzenia doświadczenia (2010) teren pokopalniany uległ zasadniczej zmianie. Uzyskane w toku rekultywacji biologicznej zwarte zadrzewienie sosnowe przejęło dominującą rolę w tworzeniu gleby. Tym niemniej, nadal widoczne jest zróżnicowanie między poszczególnymi poletkami doświadczalnymi i wpływ zastosowanego startowo wysokiego nawożenia mineralnego. Średni przyrost roczny z całego okresu prowadzenia doświadczenia dla obu obiektów doświadczalnych wyniósł na kombinacjach zerowych: dla drzew starszych 53 cm na rok (obiekt A), a drzew młodszych 51 cm na rok (obiekt B) oraz do 65 cm na rok na kombinacjach NPK. Najwyższy przyrost odnotowano dla zastosowanej dawki 100 kg N, 70 kg P 2 O 5 i 160 kg K 2 O ha

221 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Drzewostan na badanym obszarze był jednopiętrowy do czasu wykonania przecinki w latach Po tym zabiegu pojawiły się niskie drzewa i krzewy (fot. 4.13). Od chwili zasłonięcia terenu przez korony drzew, silnie zmienił się skład runa. O ile w fazie uprawy stanowiły je różne gatunki traw i ziół, które ogólnie określić można jako roślinność ruderalną, to w latach obserwowana była dominacja roślin charakterystycznych dla siedlisk borowych. Przeważa mech rokiet pospolity (Entodon Schreberi (Wildt.) MNKM), pokrywający powierzchnię poletek w granicach od 20 do 50%. Pojawił się też wrzos zwyczajny (Calluna vulgaris L.) oraz samosiewy sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.), topoli osiki (Populus tremula L.) i robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia L.). Z silnie rozrośniętych w początkowej fazie wzrostu sosny roślin, pozostały rzadko występujące trzcinnik piaskowy (Calamagrostis epigeios (L.) Roth) i mietlica pospolita (Agrostis vulgaris With). Fot Zadrzewienie poletka doświadczalnego A-5 w roku 2010; po wykonanej przecince; fot. A. Greinert Wyniki oznaczeń ph próbek glebowych pobranych z profili glebowych, wykonanych w 2010 roku w obrębie każdego z poletek doświadczalnych wykazały ponowne zakwaszenie gleb. Powstały w górnej części profili poziom organiczny ściółki leśnej miał odczyn kwaśny i bardzo kwaśny, typowy dla ściółki siedlisk borowych. Zalegająca pod ściółką materia mineralna, odkwa- 221

222 Rozdział 4 szona w roku 1980 do ph-h 2 O około 7, po 30 latach odznaczała się ph-h 2 O 4,4-6,0. To typowa sytuacja dla gleb kształtujących się pod borem sosnowym. Poziomy skały macierzystej pierwotnie charakteryzowało ph w zakresie 3,3-4,0. Analiza materiału zwałowego wykonana w roku 2010 wykazała, że zmiany ph, jakie zaszły po zastosowaniu wapna w toku rekultywacji i przygotowania poletek doświadczalnych, nie były trwałe w realiach przyjętego zagospodarowania. Kompleks sorpcyjny poziomów próchnicznych wykazał powtórne zakwaszenie, co ilustruje zmniejszenie o 10-30% udziału w nim kationów zasadowych (z ok. 50% w roku 1986 do 20-40% w roku 2010). Jako jedna z ważniejszych zmian dokonująca się w ramach rekultywacji zwałowisk była powierzchniowa akumulacja węgla organicznego. Akumulacja ta była przy tym zależna od zastosowanego nawożenia. W ściółce kombinacji nawożonych NPK + Ca i 2NPK + Ca zawartość TOC była mniejsza niż w kombinacjach nawozowych NPK i 2NPK (odpowiednio 115 vs. 128 oraz 107 vs. 121 g kg -1 ). Na poletkach kombinacji NPK odnotowano większą zawartość TOC niż w innych kombinacjach nawożonych mineralnie zawartość TOC na poletkach niewapnowanych wyniosła średnio dla NPK i 2NPK (125 mg kg -1 ), a średnia dla niewapnowanych inaczej nawożonych poletek 98 mg kg -1. Stosując formułę opracowaną przez Shrestha i Lal (2011), akumulacja węgla organicznego wyniosła na poletkach wapnowanych 2,29 kg C m -2 w ściółce i 0,68 kg C m -2 w inicjalnym poziomie próchnicznym. Dla gruntów poletek niewapnowanych wskaźniki te wyniosły odpowiednio 3,43 kg m -2 w ściółce i 0,68 kg m -2 w inicjalnym poziomie próchnicznym. Jest rzeczą naturalną, że akumulacja węgla organicznego w ekosystemach leśnych zależy w dużej mierze od wieku lasu. Na terenach rekultywowanych okolic Bärenbrück, akumulację w ściółce 19-letniego boru sosnowego określono na 1,7-2,1 kg C m -2, na powierzchniach 37-letniego boru sosnowego na 4,1 kg C m -2, a na powierzchniach 95-letnich 7,1 kg C m -2 (Fettweis i in. 2005). Podobnie jak na terenach łęknickich, także na innych zauważono istotny wzrost akumulacji materii organicznej w borach sosnowych pod wpływem mineralnego nawożenia NPK (Johnson 1992, Gilewska i in. 2001, Paul i in. 2002, Pietrzykowski i Krzaklewski 2007). Według założeń Modelu PAN jednym z najważniejszych czynników ograniczających skuteczność rekultywacji jest niedobór w gruntach pokopalnianych azotu. Potwierdzili to także w swoich doświadczeniach Lal (2005) oraz Shrestha i Lal (2006), odnotowując wzrost akumulacji węgla pedogenicznego na nawożonych powierzchniach borów. Najwyższą zawartość azotu stwierdzono w poziomie ściółki leśnej (0-3 cm), co było oczekiwane. Utwory pobrane z głębszych poziomów zawierały znacznie mniej azotu. Masy zwałowisk wykazały jednak wzrost zawartości azotu pod wpływem prowadzonego doświadczenia, licząc od poziomu wyj- 222

223 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim ściowego. W masach gruntu mineralnego (poziom C) wystąpiło wyraźne zawężenie stosunku C:N. Obok stosunku C:N, dynamikę przemian azotu i fosforu w rozkładającym się materiale roślinnym opisuje stosunek C:P (Gonet i in. 2007). Według Fotymy i in. (1987), Dziadowiec (1990), Jurcowej (1990) oraz Takedy (1998), najkorzystniejszym dla przebiegu procesu mineralizacji jest wartość stosunku węgla do fosforu wynosząca około :1. Stosunek C:P w badanych glebach był bardzo szeroki i silnie zróżnicowany. Zależał od głębokości poboru próbek, zastosowanych wariantów nawozowych oraz lokalizacji doświadczeń. Najszerszy stosunek C:P stwierdzono w próbkach pobranych z powierzchniowych poziomów profili. Na obiekcie A maksymalną wartość 1270 stwierdzono w profilu A-4, w warstwie 0-3 cm, a minimalną 72 w profilu A-1, w warstwie 8-15 cm. Na obiekcie B maksymalną wartość 1400 stwierdzono w profilu B 0, w warstwie 0-2 cm, a minimalną 5 w profilu B-5, w warstwie cm. Ogólnie zawartość fosforu w charakteryzowanych glebach była niska. Podobny wniosek należy wskazać wobec zawartości magnezu. Zawartość pierwiastków w profilach glebowych odzwierciedliła typową konsekwencję zasiedlenia terenu przez roślinność leśną w postaci akumulacji biologicznej, a następnie zdeponowania obumarłej biomasy na powierzchni gleby w ściółce ulegającej powolnej dezintegracji. Stosunkowo nikłe tempo tego zjawiska potwierdzili też w swoich badaniach Šourkova i in. (2005). Poziomy skalne, zalegające płytko pod powierzchnią terenu pozostają stosunkowo mało zmienionymi od początku działań rekultywacyjnych Rekultywacja jako działanie glebotwórcze Zjawiska zachodzące w glebach rekultywowanych terenów pokopalnianych mają podstawowe znaczenie dla poprawności przebiegu rekultywacji. Wiele z terenów po dawnej eksploatacji węgla brunatnego wykazuje na całym świecie wadliwe właściwości gruntów zwałowanych (Greinert i in. 2009). Liczne tereny zalicza się do trudnych pod względem zagospodarowania docelowego, a sposób postępowania z nimi nie jest dopracowany. Wielu autorów wymienia obecność pirytu i markazytów (FeS 2 ) jako jeden z istotniejszych problemów dla rekultywacji gruntów pokopalnianych. Do tego podkreśla się fakt możliwości bardzo długiego zalegania grudek tych minerałów z uwagi na powolność ich wietrzenia (Schaaf i Hüttl 2006, Horbaczewski 2010). Obserwacje poczynione w toku rekultywacji terenów w okolicy Łęknicy potwierdzają te tezy. Nawet w sytuacji wysokiego wapnowania gruntów (50 Mg ha Mg ha -1 na poletkach kombinacji A,B-7-10), nie uzyskano efektu długotrwałego utrzymania się wysokiego ph. Już 5-10 lat po przeprowadzeniu neutralizacji, ph gruntów obniżyło się znacznie, a po 30 latach doszło do wartości wyjściowych. 223

224 Rozdział 4 30 lat intensywnej rekultywacji doprowadziło do istotnych zmian w budowie profilu glebowego (fot ). Najważniejsze z nich wiązały się z powstaniem poziomu organicznego ściółki leśnej (O) i inicjalnego poziomu próchnicznego (A). Zaobserwowano także zmiany w płytkim poziomie skały macierzystej, która uległa zróżnicowaniu zarówno pod wpływem oddziaływań poziomów zalegających nad nim, jak też infiltrujących wód opadowych. W rezultacie tak zarysowanych początkowych zmian glebotwórczych, odnotowano powstanie poziomów: O (2-3 cm miąższości), (A) (< 1 cm) i Cg (5-10 cm) pokrywających morfologicznie niezmieniony poziom C1 (10-30 cm), odzwierciedlający jednak zmiany właściwości fizyczno-chemicznych i składu chemicznego. Poniżej zalega niezmieniony poziom skały macierzystej C2. Ciekawym zjawiskiem jest powstanie pod inicjalnym poziomem próchnicznym poziomu odgórnie oglejonej skały macierzystej (Cg). 224 Fot Profile glebowe na terenach obiektu A (z lewej) i obiektu B (z prawej), 2010; fot. A. Greinert Opisana budowa morfologiczna profilu jest wynikiem znacznej zbitości materiałów mineralnych, nabytej w toku zwałowania i mechanicznego formowania terenów w trakcie rekultywacji technicznej. Można też sądzić, że przemieszczająca się w profilu glebowym woda, przy zasiedleniu terenu przez drzewostan sosnowy w przyszłości doprowadzi do dalszych zmian w kierunku bielicowania profilu glebowego. 30 lat po rozpoczęciu rekultywacji, pomimo obserwowanego przejaśnienia poziomu w profilu glebowym,

225 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim nie można go w żaden sposób identyfikować z poziomem eluwialnym (E). Podobnie problem ten opisał Stützer (1998), wskazując na niemożliwość uformowania się poziomu eluwialnego w 30-letnim drzewostanie sosnowym. W warunkach naturalnych autor ten wskazał na możliwość zaistnienia 5-6 cm poziomu E pod 40-letnim zadrzewieniem Pinus contorta i 8-10 cm poziomu E pod letnim Pinus sitchensis. Przy tym, w zalesieniach letnich nie zaobserwował on tworzenia się poziomu iluwialnego (B) poniżej poziomu E, morfologicznie zróżnicowanego w stosunku do skały macierzystej (C). Certini i in. (1998) odnotowali w 50-letnim zadrzewieniu Pinus nigra, porastającym gleby gliniaste, niemożność wydzielenia poziomu eluwialnego. Przy tym odnotowali oni obecność 6-8 cm p.p.t. poziomu o jaśniejszej barwie. Targulian i Krasilnikov (2007) ukazali szereg zjawisk pedogenetycznych w łańcuchu czasowym. Według nich konstytucja stabilnego poziomu ściółki leśnej wymaga około 100 lat. W czasie tym mogą też zaistnieć zjawiska szybko pojawiające się, jak np. oglejenie. Kilkaset lat jest potrzebne do zajścia zaawansowanych przemian w kierunku humifikacji materii organicznej, a nawet około tysiąca lat do zajścia złożonych procesów glebotwórczych przy udziale wody, jak np. bielicowania. Rekultywacja gruntów pokopalnianych przynosi skutek w postaci istotnych zmian we właściwościach materiałów zwałowanych, co następczo zmienia budowę profilu glebowego (Van Breemen i Buurman 1998). Posługując się międzynarodową klasyfikacją gleboznawczą WRB (IUSS 2007), opisywane gleby po 30 latach rekultywacji należy ciągle klasyfikować w grupie Technosols. Posługując się Systematyką Gleb Polski (PTG 2011), należy użyć taksonu gleb industrioziemnych inicjalnych - Rząd 11 (A), Typ 11.2 (AI), Podtyp (AIin) Problemy z zagospodarowaniem terenów pokopalnianych Opisywane tereny, przed rozpoczęciem eksploatacji węgla brunatnego były zajęte przez siedliska borowe, z dominującym udziałem sosny zwyczajnej. Współcześnie typowym dla terenów zachodniej Polski jest działanie ukierunkowane na odtworzenie tych wcześniejszych siedlisk. Zalesienie jest również rekomendowane przez naukowców z innych krajów, głównie z uwagi na dużą produkcję biomasy i głębokie uaktywnienie biologiczne gruntów rekultywowanych (Filcheva i in. 2000). Problemem dla efektów rekultywacyjnych wobec gleb jest wybór monokultury sosnowej jako zadrzewienia docelowego. Wybór ten zdawał się być naturalnym ze względu na niską jakość użytkową siedliska. Tym niemniej należy się spodziewać zdominowania przez szatę roślinną procesów glebotwórczych, doprowadzając do bielicowania gleb. Ten tok rozwoju gleby nie powinien być preferowanym w odniesieniu do odzyskiwanych terenów przemysłowych. Nawet 225

226 Rozdział 4 w odniesieniu do gleb piaszczystych powinno się dążyć do spowolnienia procesów bielicowania za sprawą zasiedlenia terenów drzewostanem mieszanym, z udziałem brzozy brodawkowatej, dębu czerwonego, olszy czarnej, topoli osiki oraz krzewów liściastych. Na wczesnych etapach zasiedlenia terenów rekultywowanych możliwa jest destrukcja powierzchni ziemi na skutek wzmożonej erozji wodnej (Targulian i Krasilnikov 2007). Jest to w sposób bardzo klarowny widoczne na opisywanym terenie pokopalnianym okolic Łęknicy, gdzie silne zjawiska erozji wodnej na terenach otwartych uniemożliwiają formowanie się gleb. Fot Erozja wodna na terenie zwałowiska zewnętrznego i współczesna budowa profilu glebowego w miejscu erozyjnie aktywnym, 2015; fot. A. Greinert Równolegle z erozją wodną zaznaczyło się oddziaływanie erozji wietrznej (eolicznej). Na powierzchni terenu formują się wydmy. Na bardziej stromych stokach występują ruchy masowe w postaci osuwisk. Pokrywa występuje tam w formie niezmienionej od czasu zaprzestania formowania zwałowisk i wyrobiska. Opisywane zjawiska erozji i deflacji w jeszcze ostrzejszej formie uwidaczniają się na powierzchniach krawędziowych wyrobisk, na których powstają głębokie wąwozy (fot. 4.19). Wysokie nawożenie azotowe zastosowane po wstępnej neutralizacji toksycznie kwaśnego gruntu jest właściwym postępowaniem antyerozyjnym. Zahamowanie erozji jest bowiem możliwe tylko poprzez szybkie ukształtowanie zwartej pokrywy roślinnej. W pełni wykazało to opisywane doświadczenie (fot brak objawów erozji gleb vs. fot na terenach poza obszarem doświadczalnym). 226

227 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Fot Grzybki eoliczne typowy obraz erozji wietrznej hałda poza obszarem doświadczalnym, 2010; fot. A. Greinert Fot Erozja wąwozowa skarp wyrobiska byłej kopalni węgla brunatnego w okolicach Nowych Czapli, 2010; fot. A. Greinert Trwałe zasiedlenie ma tą samą rangę, jak w przypadku inicjowania procesów glebotwórczych na materiale skalnym w pełni naturalnej genezy. W odniesieniu do terenów antropogenicznie przekształconych problemem jest czas, w którym należy je zagospodarować. O ile naturalne procesy formują gleby tysiące lat i dłużej, o tyle zagospodarowanie docelowe terenów poprzemysłowych (a takimi są te związane z wydobyciem surowców) musi 227

228 Rozdział 4 nastąpić w Polsce po 5 latach od zakończenia ich użytkowania (Ustawa o ochronie gruntów rolnych i leśnych Dz.U. z 2004 nr 121 poz. 1266, brzmienie od 1 stycznia 2012; art. 20, ust. 4). Fot Rozwój pokrywy roślinnej i glebowej na wysoko nawożonym poletku doświadczalnym i poza doświadczeniem, 2010; fot. A. Greinert W sytuacji odkrywkowego wydobycia węgla brunatnego kluczowym zagadnieniem jest jakość materiału nadkładowego deponowanego na hałdach. Okolice Łęknicy charakteryzuje wysoka zawartość w nadkładzie pirytu i markazytów. Wywołuje to efekt w postaci silnego zakwaszenia gruntów do poziomu fitotoksycznego. Intensywne wapnowanie z użyciem wysokich dawek wapna jest na takich gruntach koniecznością. Wywołuje ono jednak szereg negatywnych efektów ubocznych w postaci uwsteczniania fosforu, czy blokowania pobierania szeregu kationów przez rośliny. W efekcie notowany jest gorszy wzrost roślin i mniejsza depozycja szczątkowej materii organicznej. To zjawisko jest wysoce niekorzystne dla inicjowania procesów glebotwórczych, dla których akumulacja materii organicznej jest kluczowa. Intensywnie prowadzone zabiegi rekultywacyjne mogą wydatnie przyczynić 228

229 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim się do przyspieszenia formowania się gleb. Tym niemniej nie należy spodziewać się spektakularnych efektów w okresie wyznaczonym prawem, a nawet wielokrotnie dłuższym. Opisywana w tym rozdziale sytuacja każe myśleć o 30-letnim terenie pokopalnianym poddanym intensywnym zabiegom rekultywacyjnym, jako o pokrytym Technosolami na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Dalsza droga ewolucji opisywanych gleb jest silnie indukowana wybranym rodzajem zagospodarowania terenu. Ukształtowanie na terenie pokopalnianym boru sosnowego najprawdopodobniej doprowadzi do stopniowego bielicowania gleb. Zalesienie wprowadzone w toku rekultywacji na powierzchnię zwałowisk należy traktować jako ochronne, z wyraźnym priorytetem po stronie antyerozyjnej ochrony kształtujących się gleb. Tym samym zadrzewienie musi być objęte specjalnie dla niego skonstruowanym planem urządzania lasu. W toku prowadzonego pilotażu rekultywacyjnego okazało się, że nawet po 30 latach wzrostu i rozwoju lasu, powierzchnia ziemi nie jest bezpieczna. Ilustruje to wdzierająca się w las erozja wodna po wykonanym czyszczeniu (fot. 4.22). Fot Erozja wodna degradująca powierzchnię leśną po wykonanym czyszczeniu, 2015; fot. A. Greinert 229

230 Rozdział Rekultywacja leśna terenów odkrywki D Kopalni Przyjaźń Narodów Wprowadzenie Problematyka rekultywacji terenów zbudowanych z utworów fitotoksycznych pojawiła się w Polsce równocześnie z rozpoczęciem badań nad przywracaniem im wartości użytkowych (Skawina 1971, Krzaklewski i in. 1999). Utwory nadmiernie zakwaszone, budujące powierzchniowe warstwy całych zwałowisk w górnictwie węgla brunatnego, bądź ich fragmentów, stanowią bardzo poważny problem w działalności rekultywacyjnej. Ich łączny areał w górnictwie węgla brunatnego w Polsce szacowano w 1997 roku na ponad 1500 ha, przy czym największe powierzchnie zbudowane z takich gruntów występowały na zwałowiskach w okręgu Turów i Łęknica (Krzaklewski i in. 1997, Kowalik i in. 1999). W kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy nad Nysą Łużycką płytko zalegające złoża węgla brunatnego eksploatowane były do roku 1974 (Krzaklewski 1987, Greinert 1997). Powstałe w wyniku eksploatacji zwałowiska wewnętrzne są typowym przykładem wielkopowierzchniowego występowania utworów ekstremalnie kwaśnych o ph (H 2 O) < 3,0 (Skawina i in. 1974, Krzaklewski 1988). W kopalni Przyjaźń Narodów trzeciorzędowe utwory ekstremalnie kwaśne, wymagające neutralizacji zajmowały ok. 220 ha, co stanowiło w 1994 roku ponad 80% powierzchni tamtejszych zwałowisk (Krzaklewski i in. 1997). Według metody klasyfikacji przydatności rekultywacyjnej gruntów T. Skawiny, utwory te w większości zaliczane były do klasy E, tj. utworów fitotoksycznych i jałowych osiągały bowiem liczbę bonitacyjną (LB) poniżej 21 pkt. (Krzaklewski 1987). Również klasyfikacja fitosocjologiczna (Krzaklewski 1988) wskazywała na najwyższy stopień trudności rekultywacji biologicznej tych utworów, bowiem zaliczano je do I grupy terenów poprzemysłowych, na które roślinność samorzutna, pochodząca z sukcesji ekologicznej, nie wkraczała przez okres co najmniej 10 lat. Materiał budujący wierzchnią pokrywę zwałowisk o uziarnieniu piasków słabogliniastych, pozbawiony był pokrywy roślinnej oraz charakteryzował się dużym stopniem hydrofobowości, a przez to dużą podatnością na erozję wodną i eoliczną. Prace doświadczalne nad skuteczną neutralizacją toksyczności siarczkowej tych utworów oraz nad doborem zabiegów w ramach biologicznej rekultywacji rozpoczęto już na przełomie 1969 i 1971 roku na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D, a ich szczegółowy opis przedstawiano w licznych opracowaniach i publikacjach (Skawina i in. 1974, Krzaklewski 1978, Krzaklewski i in. 1996, Krzaklewski i in. 1997). W 1973 r. Zakład Rekultywacji Terenów Poprzemysłowych Instytutu Kształtowania i Ochrony Środowiska AGH pod kierownictwem prof. T. Skawiny założył na 2 hektarach zwałowi- 230

231 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim ska wewnętrznego odkrywki D stałą powierzchnię doświadczalną, gdzie prowadzono badania nad neutralizacją przedmiotowych utworów. Jako neutralizatory zastosowano odpadowe wapno tlenkowo-magnezowe z Huty Cynku Miasteczko Śląskie i mączkę fosforytową w różnych kombinacjach (schemat zastosowanych kombinacji dawek i sposobu ich wprowadzenia przedstawiono na rys. 4.8). Po neutralizacji zastosowano w dwóch etapach (dwa miesiące po neutralizacji i w roku następnym) nawożenie mineralne (NPK) oraz wysiano mieszankę nasion traw i motylkowatych. W 1978 r. na całej powierzchni wysadzono w więźbie 1x2 m dwuletnią sosnę zwyczajną (Pinus sylvestris L.), (Katzur 1977, Sprawozdanie 1973, Krzaklewski i in. 1996). Uzyskane wyniki stanowiły podstawę dla prac rekultywacyjnych na skalę przemysłową na terenach pokopalnianych byłej kopalni Przyjaźń Narodów. Dla obszarów tych opracowano wytyczne wdrożeniowe rekultywacji biologicznej dla kierunku leśnego, które zastosowano z dobrym skutkiem na około 220 ha powierzchni zwałowisk. Zalesione tereny przekazano do gospodarowania Nadleśnictwu Lipinki w RDLP Zielona Góra. Od 1999 roku badania na przedmiotowym obiekcie kontynuowali również pracownicy Katedry Ekologii Lasu Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie pod kierownictwem prof. W. Krzaklewskiego (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001) Ocena warunków siedliskowych na powierzchni doświadczalnej Kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy Zwałowisko wewnętrzne w odkrywce D było zbudowane głównie z piasków gliniastych charakteryzujących się niewielką zawartością frakcji > 1mm. Głównymi składnikami mineralnymi tych utworów były kwarc i kaolinit. Kwarc stanowiący 70-80% ich masy występował w postaci ostrokrawędzistych ziaren przeważnie we frakcjach o wymiarach 0,15-0,25mm. W niewielkich ilościach występowały również minerały ilaste grupy illitu, tworząc przerosty z montmorillonitem oraz skalenie. Specyficzną cechą utworów zwałowisk byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy była obecność dużej ilości detrytycznego materiału węglowego. Grunty te cechowały się nadmiernym zasiarczeniem (średnia zawartość FeS 2 > 1%), a oksydacja siarki powodowała bardzo kwaśny odczyn, przy ph w KCl kształtującym się przeciętnie w granicach 2,6-3,4. O skali trudności rekultywacji biologicznej przedmiotowych gruntów świadczył całkowity brak na nich roślinności pochodzącej z sukcesji naturalnej, pomimo upływu ponad 10 lat od ich odłożenia (fot i 4.24) (Skawina i in. 1974). 231

232 Rozdział 4 Fot Widok na zwałowisko wewnętrzne odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy przed rozpoczęciem rekultywacji; fot. Krzaklewski 1971 Fot Widok na zwałowisko wewnętrzne odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy przed rozpoczęciem rekultywacji; fot. Krzaklewski

233 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Opis wykonanych zabiegów doświadczalnych Zabiegi przygotowawcze do założenia powierzchni doświadczalnej polegały w pierwszej kolejności na rozpoznaniu terenowym, poborze próbek gruntu i wykonaniu licznych badań laboratoryjnych. Ostatecznie powierzchnia doświadczalna została usytuowana w końcowej, północno-wschodniej części zwałowiska wewnętrznego odkrywki D Kopalni Przyjaźń Narodów. Fragment ten był reprezentatywny pod względem warunków siedliskowych dla obszarów pokopalnianych tej kopalni. Cała powierzchnia doświadczalna zajęła 2 ha i została podzielona na 4 bloki (po 0,5 ha) oznaczone cyframi rzymskimi I-IV. Na każdym z nich zastosowano inny sposób neutralizacji oznaczony literami A-D (rys. 4.8). Rys Schemat zastosowanych kombinacji neutralizacji w blokach na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy (na podstawie T. Skawina 1974) W skład każdego bloku wchodziły 4 działki (0,1 ha), które podzielono na 4 poletka, różniące się składem zastosowanej mieszanki roślin motylkowatych z trawami, każdy blok zawierał więc 16 poletek. Dla badań nad samorzutną sukcesją wyznaczono pas terenu wzdłuż bloku I (o powierzchni 0,22 ha), który traktowano jako powierzchnię kontrolną. W roku 1974 na wyznaczonych 4 blokach przeprowadzono neutralizację toksycznie kwaśnych utworów (fot. 4.25). Jako neutralizator zastosowano wapno tlenkowo-magnezowe z Huty Cynku Miasteczko Śląskie (40% CaO + 15% MgO) następująco: 233

234 Rozdział 4 A 25 t/ha jednowarstwowo, B 50 t/ha jednowarstwowo, C 50 t/ha dwuwarstwowo: 0-20 cm 40 t/ha i cm 10 t/ha, D 45 t/ha z dodatkiem 5 t/ha 30% mączki fosforytowej (30% P 2 O 5 i 40% CaO) dwuwarstwowo: 0-20 cm 40 t/ha wapna i cm 10 t/ha, w tym 5 t/ha mączki i 5 t/ha wapna (Skawina i in. 1974). Fot Neutralizacja utworów toksycznie kwaśnych na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy; fot. Krzaklewski 1974 Po około dwóch miesiącach od neutralizacji zastosowano nawożenie mineralne wysiewając na 1 ha: 200 kg saletrzaku 25%, 150 kg superfosfatu 18%, 100 kg soli potasowej 60%, a w następnym roku: 300 kg saletrzaku 25%, 255 kg superfosfatu 18%, 180 kg soli potasowej 60% (fot 4.26). Po tym nawożeniu w 1974 roku wysiewano mieszanki nasion traw i motylkowatych o składzie: Festuca rubra, Agrostis alba, Phleum pratense, Lupinus polyphyllus, Lotus corniculatus i Trifolium repens (razem 45 kg/ha) (fot. 4.27). Część poletek nie obsiano i pozostawiono do badań nad sukcesją samorzutną (Skawina i in. 1974, Krzaklewski 1978). 234

235 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Fot Nawożenie mineralne utworów toksycznie kwaśnych na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy; fot. Krzaklewski 1974 Fot Widok na całą powierzchnię doświadczalną odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy wrzesień 1974; fot. Krzaklewski

236 Rozdział 4 Na wiosnę 1978 r. na całej powierzchni wyorano bruzdy i wysadzono w więźbie 1x2 m dwuletnią sosnę zwyczajną (Pinus sylvestris L.) (Krzaklewski i in. 1996) (fot. 4.28). Fot Sosna zwyczajna wzrastająca na powierzchni doświadczalnej założonej na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy; fot. Krzaklewski Zmiany wybranych właściwości inicjalnych gleb Badania przeprowadzono po 20 i 40 latach od neutralizacji i wprowadzenia roślinności na powierzchni doświadczalnej. Podwyższona zawartość siarki ogólnej, średnio 0,3-0,5% oraz zawartość rozdrobnionego węgla były typowymi cechami fitotoksycznych trzeciorzędowych substratów, zwanych za Katzurem (1977) glebami siarkowymi. Występowała również duża ilość produktów rozkładu siarczków, w tym wolnego kwasu siarkowego do ponad 60 mg/100g gleby. Przed neutralizacją ph w H 2 O i KCl było bardzo niskie, średnio w granicach 2,8-3,2, a w skrajnych przypadkach spadało nawet do 1,9 w KCl (tab. 4.1). Nadmiar jonów H + przy niskim ph wywoływał wietrzenie i rozpad krzemianów oraz glinokrzemianów, uwolnienie jonów glinu w formie Al 3+ oraz jonów żelaza Fe 3+ i manganu Mn 2+. Silnie kwaśny odczyn oraz wysoka zawartość rozpuszczalnych form glinu Al 3+ (średnio w granicach 6,0-10,0 cmol(+)/kg), przy braku swoistych substancji humusowych i małej zawartości kationów Ca 2+, Mg 2+, tworzyły kompleks czynników ograniczają- 236

237 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim cych wzrost i rozwój roślinności. Rekultywowane grunty charakteryzowały się również skrajnie niską zawartością fosforu i potasu w formach przyswajalnych dla roślin oraz azotu ogólnego (tab. 4.1), (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001). Tab Wybrane właściwości utworów na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy przed założeniem doświadczeń (Skawina i in. 1974) Właściwości Jednostka Wartości graniczne Wartość średnia min max ph w H 2 O ph 2,4 4,0 2,8-3,2 ph w KCl ph 2,2 3,8 2,6-3,0 H h cmol(+)/kg 5,1 15,8 8,0-12,0 H w cmol(+)/kg 0,1 2,0 0,2-0,5 Al 3+ wymienny cmol(+)/kg 2,2 13,5 6,0-10,0 S całkowita % 0,2 0,9 0,3-0,5 SO 4 mg/100g 56,0 356, wolny H 2 SO 4 mg/100g 0,0 61, K 2 O mg/100g 1,3 4,5 1,8-3,0 P 2 O 5 mg/100g 0,2 0,7 0,3-0,5 N ogólny % 0,03 0,06 0,03 Po 20 latach od wykonania neutralizacji ph (KCl) gruntów w warstwie 0-20 cm było zróżnicowane i wynosiło od 7,8 do 3,7 (tab. 4.2). We wszystkich stosowanych sposobach neutralizacji wartość ph obniżała się w głąb profilu i w warstwie cm ph (w KCl) utrzymywała się na poziomie 3,0-3,6. Biorąc pod uwagę wartości ph i jego zmiany w czasie, nie stwierdzono po upływie 20 lat od wykonania zabiegu neutralizacji, wyraźnego związku z kombinacjami neutralizacji. W poziomach górnych poddanych neutralizacji (0-20 cm) odnotowywano wysoką zawartość Mg przyswajalnego, co należy łączyć z zastosowaniem wapna tlenkowo-magnezowego w procesie neutralizacji. Zasobność odtwarzanych gleb inicjalnych w przyswajalne formy potasu i fosforu po 20 latach była wyższa kilkukrotnie od wartości wyjściowych, jednak wciąż utrzymywała się na niskim poziomie (tab. 4.2), (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001). Po 40 latach od przeprowadzenia neutralizacji na powierzchni doświadczalnej w profilu tworzących się inicjalnych gleb wyróżniono około 3-centymetrowy poziom ścioły (Ofh), którego nierozłożona materia organiczna charakteryzowała się wartościami ph (KCl) w przedziale od 3,4 do 4,1. Wartości ph (KCl) wierzchniej warstwy zbadanych gruntów (0-20 cm) były zróżnicowane i wynosiły od 4,1 do 7,3, a w głębszych warstwach (20-50 cm) wahały się w przedziale od 3,3 do 7,0 (tab. 4.3). Na tak dużą zmienność wartości ph na 237

238 Rozdział 4 powierzchni doświadczalnej niewątpliwy wpływ miały wykonane zabiegi agrotechniczne, a przede wszystkim stopień przemieszania neutralizatora z warstwą utworu. Na wynik oznaczeń w takich przypadkach mogły wpływać nierozłożone grudki wapna stosowanego do neutralizacji, które można jeszcze aktualnie zaobserwować w badanych gruntach. Tab Wybrane właściwości gruntów na poletkach doświadczalnych w odkrywce D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy po 20 latach od neutralizacji i nawożenia (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001) Blok (kombinacja) Średnia głębokość Grupa mech. wg ph Przewodność właściwa Składniki przyswajalne (mg/100g) Nog. (%) pobrania PTG 1989 H 2O KCl (PEW) K 2O Mg P 2O 5 (cm) (µs/cm) A 0-5 pgl 7,6 7, ,5 28,4 5,9 0,032 A pgl 6,4 5, ,0 34,0 4,4 0,023 A pgl 4,5 3,5 43 1,6 11,1 3,7 - B 0-5 psg 5,3 4,1 21 1,9 5,4 4,7 0,032 B pgl 4,7 3,7 29 0,6 8,6 4,3 0,014 B pgm 4,0 3,1 51 0,4 3,9 3,9 - C 0-5 pgl 6,8 6,4 89 2,4 15,1 5,2 0,032 C pgl 7,8 7,6 62 1,2 28,0 2,7 0,026 C pgl 4,6 3,6 37 0,6 15,7 2,3 - D 0-5 psg 5,4 4,1 18 1,6 6,2 4,7 0,028 D pgm 5,1 4,0 39 1,3 18,0 3,1 0,027 D pgl 3,8 3,0 74 0,7 6,8 2,8 - Niewątpliwie korzystnym zjawiskiem po 40 latach od rozpoczęcia procesu rekultywacji było podwyższenie wartości ph oraz wielokrotne zmniejszenie zawartości siarki całkowitej, której udział kształtował się w przedziale od 0,008 do 0,060% (tab. 4.3). Zmiany te związane były oczywiście z przemianami, jakie zachodzą na przedmiotowym obiekcie po wykonaniu zabiegu neutralizacji oraz z przemieszczaniem się związków siarki w głębsze warstwy. Zasobność inicjalnych gleb w przyswajalne formy potasu była niższa od wartości określonych po 20 latach od neutralizacji i wskazywała na ich bardzo niski poziom zawartości. Zaobserwowano natomiast nieznaczny wzrost zawartości azotu oraz fosforu (tab. 4.3). Przeprowadzona w roku 1975 szczegółowa ocena gleboznawcza i fitosocjologiczna pozwoliła ustalić, że z czterech zastosowanych sposobów neutralizacji najlepsze efekty dała w tej fazie ta, którą wykonano na bloku D z zastosowaniem dwuwarstwowym neutralizatorów: wapna tlenkowo-magnezowego i mączki fosforytowej. Na kombinacji tej, w rok po neutralizacji odnotowano wyraźnie największą liczbę gatunków z sukcesji i najwyższy stopień pokrycia przez nie powierzchni (Krzaklewski 1978). Wyniki te potwierdzono badaniami fitosocjologicznymi wykonanymi w roku Wśród odnotowanych wówczas roślin zielnych dominowały gatunki charakterystyczne dla 238

239 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim brzegu lasu, zrębów, prześwietleń oraz trawiastych zespołów łąkowych i zbiorowisk roślinności synantropijnej (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001). Tab Wybrane właściwości gruntów na poletkach doświadczalnych odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy, po 40 latach od neutralizacji i nawożenia Średnia głębokość pobrania (cm) Grupa mech. wg PTG 1989 ph Składniki przyswajalne Blok (kombinacja) Przewodnictwo (mg/100g) H 2 O KCl właściwe (PEW) (µs/cm) P 2 O 5 Mg K 2 O S og. (%) N og. (%) A 3-0 (Ofh) - 4,3 3, A 0-10 pgl 5,2 4,1 26 3,70 9,28 0,61 0,033 0,059 A pgl 5,6 4,4 41 3,30 12,40 0,33 0,035 0,034 A pgl 4,3 3,3 36 2,27 7,04 0,51 0,060 0,047 A pgl 4,4 3,5 23 1,19 2,38 0,01 0,008 0,008 B 3-0 (Ofh) - 4,2 3, B 0-10 psg 6,7 6, ,00 14,71 0,46 0,017 0,038 B pgl 6,8 6,3 42 2,31 21,93 0,08 0,020 0,021 B pgm 5,6 4,6 31 3,83 26,00 0,41 0,032 0,032 B pgm 4,6 3,7 22 2,38 6,10 0,71 0,017 0,016 C 3-0 (Ofh) - 4,2 3, C 0-10 pgl 6,7 6,2 58 2,99 21,57 0,62 0,035 0,047 C pgl 7,6 7, ,28 22,31 1,20 0,032 0,024 C pgl 6,3 5,5 38 2,22 23,72 1,06 0,043 0,024 C pgl 6,7 6,3 42 2,13 20,96 0,70 0,032 0,015 D 3-0 (Ofh) - 4,9 4, D 0-10 psg 5,2 4,3 35 3,30 6,88 0,43 0,037 0,043 D pgm 7,1 6, ,91 24,30 0,95 0,034 0,026 D pgl 7,3 7,0 80 3,04 35,75 0,71 0,024 0,016 D pgl 4,8 4,0 21 1,96 12,36 0,74 0,008 0,009 W 1995 roku, w porównaniu z inicjalnym stadium sukcesji prawie o 30% zmniejszył się udział roślin jednorocznych, wzrosła natomiast liczba gatunków wieloletnich o ponad 40%. Również w kolejnym okresie badawczym (2014 r.) dominowały rośliny wieloletnie, a udział roślin dwu- i jednoletnich był niewielki (tab. 4.4). W pierwszych badaniach fitosocjologicznych z czerwca 1974 roku (trzy miesiące po neutralizacji) odnotowano 29 gatunków roślin naczyniowych należących głównie do grupy roślinności synantropijnej z klasy Rudero-Secalietea, a w lipcu 1995 roku zanotowano już 60 gatunków roślin naczyniowych. Natomiast w 2014 roku zinwentaryzowano mniejszą, niż w poprzednich badaniach, liczbę gatunków roślin (43), jednak zdecydo- 239

240 Rozdział 4 wanie więcej oznaczono gatunków należących do zbiorowisk leśnych (rys. 4.9). Tab Udział gatunków roślin 1 rocznych, 2 letnich i wieloletnich na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy Rośliny Liczba gatunków Udział gatunków (%) w 1974 w 1995 w 2014 w 1974 w 1995 w 2014 wieloletnie letnie roczne razem W roku 1995 na powierzchni doświadczalnej najliczniejszą grupę stanowiła roślinność charakterystyczna dla zbiorowisk antropogenicznych oraz trawiastych i łąkowych. Z jedenastu odnotowanych gatunków leśnych i zaroślowych większość stanowiły gatunki diagnostyczne dla klasy Vaccinio-Piceetea porastającej siedliska borowe, a część dla siedlisk żyźniejszych z klasy Qercetea Robori-Petraeae. Najwięcej gatunków charakterystycznych dla zbiorowisk leśnych wystąpiło na bloku D (rys. 4.9) Krzaklewski i Pietrzykowski (2001). W 2014 roku na wszystkich blokach powierzchni doświadczalnej w odniesieniu do badań sprzed 20 lat zanotowano wzrost liczby gatunków leśnych, których zdecydowanie najwięcej występowało w warstwie runa powierzchni badawczych bloku A. Na wszystkich blokach zaobserwowano natomiast spadek liczby gatunków okrajkowych, łąkowych oraz synantropijnych i ruderalnych (rys. 4.9). Obecnie (fot. 4.29) badaną powierzchnię porasta drzewostan sosnowy, który kończy II klasę wieku. Wykonana w roku 1995 analiza chemiczna igliwia sosny wykazała, że stan zaopatrzenia drzewek w azot na wszystkich blokach był na poziomie ekstremalnie niskim w granicach 1,01-1,12%; rys (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001). Potwierdzają to wyniki analiz zawartości azotu w glebie, które wskazują, że na przestrzeni 40 lat od wykonania neutralizacji azot jest pierwiastkiem, który ciągle znajduje się w deficycie (tab. 4.2 i 4.3). Zawartość: siarki, magnezu, wapnia, fosforu i potasu w igliwiu (rys. 4.11) w roku 1995 kształtowała się na poziomie wskazującym na bardzo dobry lub dobry stan odżywienia drzew, przy czym nie stwierdzono zasadniczych różnic pomiędzy zastosowanymi kombinacjami neutralizacji (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001). Jednak wyniki (1995, 2014) wskazujące na niskie zawartości azotu, potasu i fosforu w glebie (tab. 4.2 i 4.3) nie znalazły potwierdzenia w stanie zalesień, których wzrost był dobry (fot. 4.30). 240

241 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Rys Udział gatunków leśnych, okrajkowych i nieleśnych w warstwie runa na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy w 1995 r. i 2014 r. (oprac. aut.) Fot Widok na drzewostany rosnące na powierzchni doświadczalnej założonej na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy; fot. Krzaklewski

242 zawartość w s.m. [%] Rozdział 4 1,600 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,000 A B C D I II III N 1,120 1,060 1,010 1,010 0,930 1,210 1,580 wariant neutralizacji graniczne wartości dla stopni odżywienia gdzie: stopnie odżywienia sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) za Heinsdorfem (1999, zmienione): I ekstremalnie niski, II niedostateczny, III wystarczający do optymalnego, IV - luksusowy Rys Zawartość azotu w igłach sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy w porównaniu ze stopniami odżywienia stan w 1995 r. (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001) W 1995 r. sosna zwyczajna, jako gatunek o niewielkich wymaganiach glebowo-siedliskowych osiągnęła na powierzchni badawczej średnią wysokość 8,5 m i pierśnicę 9 cm (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001), tj. II-III bonitację, a w 2014 r. charakteryzowała się wysokością od 15,9 do 16,1 m i pierśnicą od 15,1 do 18,7 cm, co odpowiada I klasie bonitacji wzrostowej (Szymkiewicz 2001) (tab. 4.5). Na podobnie w tym wieku wysoką klasę bonitacji wzrostowej drzewostanów sosnowych wzrastających na zwałowiskach Łużyckiego Zagłębia Węgla Brunatnego wskazywali Böcker i in. (1999). 242

243 zawartość w s.m. [%] Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 P K S Mg Ca 0,100 0,000 gdzie: stopnie odżywienia sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) na podstawie zawartości makroelementów przyjęto za Heinsdorfem (1999) Rys Zawartość fosforu, potasu, magnezu, wapnia i siarki w igłach sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy, w porównaniu ze stopniami odżywienia stan na 1995 r. (Krzaklewski i Pietrzykowski 2001) Tab Wyniki pomiarów sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) na powierzchni doświadczalnej odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy Blok i kombinacja neutralizacji A B C D II III IV P 0,130 0,100 0,110 0,120 0,050 0,079 0,126 K 0,620 0,510 0,440 0,510 0,320 0,410 0,520 S 0,260 0,220 0,290 0,220 0,099 0,148 0,222 Mg 0,120 0,090 0,110 0,130 0,040 0,060 0,090 Ca 0,430 0,390 0,530 0,450 0,150 0,210 0,310 wariant neutralizacji Liczba drzew pomierzonych Wiek (lata) Więźba wyjściowa (m) graniczne wartości dla stopni odżywienia Średnia pierśnica d 1,3 (cm) Wysokość średnia h (m) 1995 r. A 9,1 8,5 B 8,9 8, x2 C 9,3 8,4 D 8,8 8, r. A 16,7 16,0 B 18,7 15, x2 C 15,3 16,1 D 15,1 15,9 243

244 Rozdział 4 Fot Widok na wnętrze drzewostanu sosnowego rosnącego na powierzchni doświadczalnej założonej na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy; fot. Krzaklewski Wnioski Efekty rozpoczętych przed 40 laty doświadczeń nad rekultywacją biologiczną toksycznie kwaśnych utworów na powierzchni doświadczalnej zlokalizowanej na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy są pozytywne. Poprawie uległy właściwości inicjalnych gleb, w tym szczególnie wyraźnie nastąpiło podwyższenie wartości ph, zwłaszcza wierzchnich warstw glebowych, zmniejszenie zawartości siarki, a także niewielka, ale postępująca akumulacja azotu ogólnego. W powstałych zbiorowiskach zanotowano w runie gatunki zbiorowisk leśnych, a wymiary rosnącego na powierzchni drzewostanu sosnowego, kwalifikują go do I klasy bonitacji wzrostowej. Wyniki analizy chemicznej igliwia sosny wykazały dobre zaopatrzenie roślin w fosfor, potas, magnez i wapń przy deficycie azotu. Aktualnie występuje charakterystyczne dla tej klasy wieku największe zapotrzebowanie drzewostanów na składniki pokarmowe ze względu na największe tempo wzrostu na wysokość i grubość. Może to spowodować niedobór tych pierwiastków w igłach. W kontekście tego niezbędne są okresowe badania przedmioto- 244

245 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim wych drzewostanów i właściwe reagowanie poprzez prawidłowy dobór niezbędnych zabiegów pielęgnacyjnych. Na podstawie uzyskanych wyników można prognozować, że potencjalnie na rekultywowanych terenach powstaną siedliska upodabniające się do siedliskowych typów lasu, głównie boru mieszanego świeżego, a na utworach cięższych lasu mieszanego Rekultywacja leśna terenów KWB Sieniawa Wprowadzenie Złoże węgla brunatnego położone w okolicach Sieniawy, w powiecie świebodzińskim, w gminach Łagów i Sulęcin (woj. lubuskie), należy do najdłużej znanych i eksploatowanych złóż węgla brunatnego na ziemiach polskich. Historia jego odkrycia sięga połowy XIX wieku (Bik 2006). Eksploatację tego złoża rozpoczęto w roku 1873 kopalnia Emiliensglück, od roku 1898 działająca jako Vereinigte Emiliensglück (KWB Sieniawa 2015). Przed II wojną światową węgiel brunatny pozyskiwano na potrzeby miejscowe, wykorzystując do tego celu metodę podziemnego wydobycia. Prace prowadzono w lokalnych zakładach. Kopalnia Sieniawa została zniszczona i zdewastowana w ostatnim roku drugiej wojny światowej, aby ponownie być uruchomioną w 1950 r. W latach została połączona z KWB Smogóry i działała jako KWB Smogóry-Sieniawa. W roku 1974 na krótko została złączona z KWB Przyjaźń Narodów. Później działała ponownie jako KWB Sieniawa, z siedzibą w Sieniawie. Eksploatację prowadzono systemem filarowym, wydobywając węgiel w partiach złoża leżących powyżej poziomu wód podziemnych. Do likwidacji w 2001 r., była jedyną podziemną kopalnią węgla brunatnego w Polsce (Bik 2006). W 2002 roku powstało prywatne przedsiębiorstwo, które rozpoczęło działalność pod nazwą KWB Sieniawa Sp. z o.o. Firma zmieniła metodę wydobycia z dotychczasowej podziemnej na odkrywkową. Po uzyskaniu koncesji na eksploatację do 2025 r., złożono plan ruchu zakładu górniczego i po jego zatwierdzeniu, rozpoczęto budowę w terenie układu KTZ (koparka-taśmociąg-zwałowarka). Obecnie koncesja została przedłuzona do 2027 r. W konsekwencji zastosowania odkrywkowej metody wydobycia węgla powstawały kolejne odkrywki eksploatujące węgiel brunatny w poszczególnych wypiętrzeniach glacitektonicznych (siodłach). Aktualnie eksploatowana odkrywka (fot. 4.31) ma głębokość do 40 m i osiągnie docelowo powierzchnię 12,5 ha (Bik 2006, KWB Sieniawa 2015). Eksploatacja górnicza w Sieniawie prowadzona jest do poziomu wodonośnego, niewielkimi odkrywkami o praktycznej wielkości wyrobiska do 5,0 ha i głębokości eksploatacji do 40 m (fot. 4.31). Ze względu na układ rynnowy wyrobiska szybko przystępuje się do zwałowania wewnętrznego. Prowa- 245

246 Rozdział 4 dzona na bieżąco rekultywacja przywraca grunty do uprawy leśnej lub rolnej. Fot Współczesne wyrobisko KWB Sieniawa; fot. A. Greinert Charakterystyka obszaru Obszar terenów wydobywczych sąsiaduje z miejscowością Sieniawa, przy czym charakter wydobycia przyczynił się do rozproszenia terenów jednostkowego wydobycia. Współcześnie znajdują się one na północ od miejscowości, aczkolwiek historycznie zlokalizowane były także na wschód od niej. Sąsiedztwo stanowią zarówno tereny wykorzystywane rolniczo i lasy (rys. 4.12). W okolicach złoża nie występują zbiorniki wód podziemnych wymagające najwyższej ochrony ONO i wysokiej ochrony OWO oraz strefy ochronne wód podziemnych. Nie występują tutaj cieki powierzchniowe i naturalne zbiorniki wód powierzchniowych (KWB Sieniawa 2015). Obszar zajmowany przez Kopalnię położony jest w rejonie geograficznym Pojezierza Zachodnio-Pomorskiego, w mazoregionie Pojezierza Łagowskiego, a pod względem przyrodniczym w III Krainie Wielkopolsko-Pomorskiej, 6 dzielnicy Pojezierza Lubuskiego, w mezoregionie Ziemi Lubuskiej (Galiniak i in. 2010, za Zdanowicz 2010). Pod względem budowy geologicznej region ten stanowi fragment mioceńskiej prowincji węglowej, obejmującej zachodnią część monokliny przedsudeckiej. Złoże węgla brunatnego na opisywanym terenie zostało silnie zde- 246

247 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim formowane glacitektonicznie w czwartorzędzie, czego wynikiem jest występowanie węgla brunatnego w kilkunastu oddzielnych wypiętrzeniach tzw. siodłach (Kołodziejczyk i Asani 2012). Poszczególne siodła znajduja się w odległości od 100 do 400 m i łącznie rozciągają się na przestrzeni blisko 10 km (Ganecki 1993, Galiniak i in. 2010). Węgiel brunatny występuje w nich na zróżnicowanej głębokości, od kilku do ponad 150 m, osiągając miąższość od 0,5 do 15 m (Piwocki 2003). Rys Lokalizacja terenu kopalni w Sieniawie (na tle fragm. mapy leśnej Nadleśnictwa Świebodzin, RDLP Zielona Góra 2014) Rekultywacja terenów pokopalnianych Zabiegi rekultywacyjne na terenach niegdyś zajętych przez kopalnię prowadzone były w odmienny sposób, w różnych przedziałach czasu. Wynikało to z konieczności nadania terenom pożądanej funkcjonalności po różnych sposobach wydobycia. Po wydobyciu metodą podziemną prowadzono ją do roku 1997 (Galiniak i Jarosz 2010) pozostały zapadliska na terenach leśnych, które zostały wstępnie wylesione (ok. 60 ha) i zasypane z użyciem mas ziemnych z węglem brunatnym. Taki sposób działań, wykorzystany w latach dziewięćdziesiątych XX wieku, zakończono wyrównaniem terenu, nawożeniem ekstraktem węgla brunatnego i lokalnym odnowieniem drzewostanów z wykorzystaniem gatunków dopasowanych do właściwości uformowanych siedlisk głównie buka zwyczajnego, świerka pospolitego, modrzewia europejskiego i dębów (fot. 4.32, rys. 4.13). Przeprowadzono również zabiegi melioracyjne i wykonano drogi leśne (Galiniak i Jarosz 2010, Galiniak i in. 2010). Łącznie w latach Nadleśnictwo Świebodzin wraz z Nadleśnictwem Sieniawa i Łagów przekazały pod eksploatację dla KWB Sieniawa blisko 136 ha gruntów leśnych, natomiast w latach kopalnia przekazała Nadleśnictwu Świebodzin blisko 127 ha gruntów 247

248 Rozdział 4 zrekultywowanych, w tym 120 ha powierzchni odnowionej, gotowej do nasadzeń, a ponadto 7 ha dróg, oczek wodnych i linii oddziałowych (Galiniak i Jarosz 2010 za Operat 1991). Fot Zrekultywowany obszar siodła VII w KWB Sieniawa ; fot. A. Greinert 2013 a) typ drzewostanu Bk-So na glebie rdzawej właściwej; b) typ drzewostanu So-Bk na glebie brunatnej kwaśnej typowej; c) typ drzewostanu Db-Bk na glebie brunatnej kwaśnej typowej 248 Rys Udział procentowy poszczególnych gatunków drzew w lasach powstałych na terenach pokopalnianych KWB Sieniawa (Galiniak i in. 2010)

249 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Wykorzystanie odpadowego węgla brunatnego z Sieniawy do wzbogacania powierzchni rekultywowanych jest ze wszechmiar słuszną procedurą z uwagi na jego skład chemiczny, właściwości strukturotwórcze i sorpcyjne. Symanowicz i in. (2013) opisali potencjalne wykorzystanie tego materiału jako źródła składników pokarmowych dla roślin, wskazując na średnią zawartość w nim następujących składników (w g kg -1 ): C 260, N 5,0, P 0,144, K 1,023, Ca 5,994, Mg 0,430, Al 6,991, Fe 10,8 i S 5,992. Wymienieni wyżej autorzy odnotowali również obecność w analizowanym materiale odpadowym następujących pierwiastków (w mg kg -1 ): As 0,422, B 6,982, Cd 0,040, Co 3,602, Cr 5,066, Cu 1,941, Mn 48,286, Ni 5,125, Pb 6,260, Sn 1,858 i Zn 25,202. Analiza składu chemicznego materiału odpadowego z węgla brunatnego pozwala stwierdzić, że jest to nie tylko materiał zawierający cenne składniki, lecz także spełniający wymogi ochrony środowiska. Na obszarach leśnych rekultywacja obejmowała także wykonanie zagłębień terenowych, w celu utworzenia zbiorników wodnych. Tego rodzaju działanie służy zarówno małej retencji wodnej, jak też wzbogaceniu terenu o miejsca służące jako wodopoje dla zwierząt (Pustelnik 2014). Na terenie eksploatowanego w latach siodła VIII utworzono Jezioro Ciche wypełnione wodą opadową oraz zasilane z lokalnych źródełek (fot. 4.33). Wydobyciu metodą odkrywkową, prowadzonemu od 1979 r., towarzyszy sukcesywna rekultywacja zwałowisk i odkrywek. W trakcie otwierania wkopów, uzyskiwane masy ziemne wykorzystywano do rekultwacji terenów uprzednio eksploatowanych siodeł, a kolejno (po przejściu na zwałowanie wewnętrzne) wykorzystywane są do systematycznej rekultywacji na dany czas eksploatowanego siodła (KWB Sieniawa 2015). Obecnie prowadzona jest eksploatacja i systematyczna rekultywacja zwałowiska wewnętrznego siodła IX. Prawidłowo prowadzona rekultywacja przywróciła w ostatnich latach ponad 90 ha powierzchni zalesionej. Są to aktualnie tereny o dużej wartości przyrodniczej, głównie za sprawą dobrego dopasowania siedliskowego i wzbogacenia w elementy wodne. W wyniku odpowiedniej gospodarki masami ziemi, powstały siedliska odpowiadające wprowadzeniu gatunków drzew występujących poprzednio na tych terenach, takich jak: buk, dąb, modrzew i świerk. Zgodnie z uwarunkowaniami prawnymi w RP Polskiej, rekultywacja terenów sieniawskich jest ujmowana w planistycznych dokumentach lokalnych. Uchwała nr XI Rady Gminy Łagów z dnia 28 grudnia 2011 r. w sprawie uchwalenia miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego wsi Sieniawa ujęła tereny węgla brunatnego ze złoża węgla brunatnego Sieniawa I stanowiące dwa fragmenty Siodła X (symbol PE) oraz obrzeże odkrywkowego wyrobiska górniczego (symbol PO) jako przeznaczone do sukce- 249

250 Rozdział 4 sywnej rekultywacji z przywróceniem obiektów przyrodniczych występujących na powierzchni do stanu pierwotnego. Zadecydowano aby po eksploatacji ponownie zalesić teren 3,2036 ha, wyłączony z gospodarki leśnej przez wycięcie lasu. 250 Fot Zbiornik wodny wykonany w ramach rekultywacji leśnej terenu pokopalnianego w ok. Sieniawy; fot. A. Greinert 2013 W miejscowym planie ustalono szczegółowe zasady postepowania podczas eksploatacji węgla brunatnego oraz formowania zwałowiska zewnętrznego i wewnętrznego. Założono dwa kierunki rekultywacji: rolny i leśny, które mają być realizowane w zależności od pierwotnej funkcji danego terenu (Uchwała nr XI ), czyli: stosując rozwój okrywy roślinnej w drodze procesów naturalnych; docelowy skład gatunkowy zalesień dostosowując do warunków siedliskowych i roślinności naturalnej obszaru planu. Prace rekultywacyjne na terenach poeksploatacyjnych będą obejmowały (Uchwała nr XI ): prace ziemne, związane z formowaniem skarp i wierzchowin zwałowiska wewnętrznego (nie planowane jest zwałowisko zewnętrzne), całość nakładu będzie lokowana w kolejnych wyrobiskach; prace ziemne związane z plantowaniem terenów pomocniczych; odtworzenie systemów odwodnienia terenów poeksploatacyjnych;

251 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim odbudowę dróg polnych dojazdowych; zabiegi agrotechniczne na wierzchowinie zwałowiska wewnętrznego; pomiary geodezyjne, klasyfikację gleboznawczą i prace kartograficzne. Rys Załącznik graficzny do Uchwały nr XI RG Łagów Rekultywacja spotkała się z bardzo pozytywną opinią Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska, Ministerstw: Gospodarki, Skarbu Państwa i Ochrony Środowiska. W 1985 roku powołano do życia Łagowski Park Krajobrazowy, którego część znajduje się na zrekultywowanych terenach pokopalnianych KWB Sieniawa Rekultywacja rolnicza terenów pokopalnianych Rekultywacja rolnicza terenów pokopalnianych nie jest prowadzona na dużą skalę w województwie lubuskim. Łącznie na 115 ha zrekultywowanych terenów w województwie lubuskim w roku 2013, 55 ha zrekultywowano na cele rolnicze (Urząd Statystyczny w Zielonej Górze 2014). Wynika to zarówno z przyczyn geotechnicznych i glebowych, jak społeczno-ekonomicznych i gospodarczych. Po transformacji ustrojowej lat , w zachodnich i północnych regionach Polski doszło do zapaści działalności rolniczej, w dużej mierze prowadzonej w Państwowych Gospodarstwach Rolnych i Spółdzielniach Rolniczych. Właściciele prywatnych gospodarstw rolnych nie byli z kolei zainteresowani powiększeniem swoich areałów. Stąd niewiele terenów zdegradowanych w wyniku działalności górnictwa odkrywkowego znalazło się w kręgu zainteresowań rolników. Niewielkie powierzchnie są rekultywowane rolniczo na obszarze działania KWB Sieniawa 2,5 ha w obrębie siodła IX przekazane w użytkowanie w roku 2009 po 7 latach rekultywacji (Galiniak i in. 2010). W regionie obecne są natomiast większe 251

252 Rozdział 4 obszarowo realizacje rekultywacji rolniczej na terenach po odkrywkowym wydobyciu mineralnych surowców budowlanych (piasków i żwirów) Rekultywacja rolnicza terenów w okolicach Nowogrodu Bobrzańskiego Ustawa z dnia 3 lutego o ochronie gruntów rolnych i leśnych (Dz.U. Nr 121, poz z późn. zm.) wskazuje na sprawcę degradacji jako osobę odpowiedzialną za rekultywacyjną naprawę gruntów. Praktyka wykazuje, że nie zawsze jest to zagadnienie łatwe do przeprowadzenia z uwagi na brak przygotowania fachowego i odpowiedniego sprzętu. Zrekultywowane grunty wykazują wady, uniemożliwiające uzyskanie oczekiwanego efektu ekonomicznego w efekcie produkcji roślin uprawnych. W wyniku takiego stanu rzeczy są one pozostawiane poza uprawą, wchodząc w pulę faktycznych nieużytków, nie zawsze odzwierciedlonych w zapisach formalnych dokumentach gminnych i klasyfikacjach. Przykładem takiej sytuacji jest zrekultywowane wyrobisko powstałe w wyniku działalności przemysłu wydobywczego kruszywa naturalnego Dobroszów Wielki koło wsi Popowice, w gminie Nowogród Bobrzański. Po zakończeniu eksploatacji kruszywa w końcu lat 60. XX w. Zakład Eksploatacji Kruszywa w Zielonej Górze wykonał wstępną rekultywację, po czym teren przekazano gospodarstwu rolnemu (PGR) do uprawy. Opisywany teren nie jest skutkiem działalności wydobywczej surowca węglowego, a wydobycia kruszyw, wiele jednak aspektów związanych z degradacją i rekultywacją gruntów jest porównywalnych dla obu tych działań. W większości przypadków wobec tych terenów stosuje się technologie i techniki rekultywacyjne wypraktykowane w Polsce na terenach po wydobyciu węgla brunatnego. Biorąc pod uwagę ten fakt, jak też opisany wcześniej brak w regionie lubuskim wielkopowierzchniowych przykładów rekultywacji rolnej terenów pokopalnianych węgla, pokrótce zostanie opisany ten obiekt. Po zakończonej eksploatacji i rekultywacji wstępnej, grunty opisywanego terenu charakteryzowały niekorzystne właściwości dla prowadzenia dowolnej uprawy roślin (Drab 1988, 1998, 2004). Wśród nich kluczowe to silne ubicie mas glebowych, zwłaszcza w poziomach podornych, bardzo mała pojemność powietrzna, kwaśny odczyn, mała zawartość materii organicznej, mała zawartość składników pokarmowych, zarówno ogółem jak form przyswajalnych dla roślin oraz mała aktywność enzymatyczna. W rezultacie uzyskiwano bardzo niskie plony roślin uprawnych, nawet stosunkowo mało wymagających 0,7 Mg ha -1 żyta (Drab 1998). 252

253 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Fot Teren po eksploatacji kruszywa naturalnego Dobroszów Wielki, fot. M. Drab W celu odbudowania produktywności obszaru przeprowadzono w roku 1986 rekultywację gruntów, według modelu PAN, sprawdzonego w warunkach Konińskiego Zagłębia Węgla Brunatnego. Kluczowym elementem były intensywna uprawa mechaniczna i wysokie nawożenie mineralne, zwłaszcza nawozami azotowymi. Skuteczność takiego postępowania była wielokrotnie opisywana przez Bendera, Gilewską i współpracowników. Wysokie nawożenie mineralne zwiększało w warunkach konińskich plony roślin uprawnych, a następczo depozycję resztek pożniwnych na terenie rekultywowanym. Poprawiało to zarówno strukturę gleby, zwiększało też aktywność enzymatyczną (Bender i Gilewska 2004, Kutyna i in. 2004, Gilewska i Płóciniaczak 2007, Gilewska i Otremba 2007) Charakterystyka powierzchni badawczej Teren pokopalniany Dobroszów Wielki, o powierzchni 95,2 ha, pokryty był utworami czwarto- i trzeciorzędowymi, w rozkładzie przestrzennym ukazującym efekt nieselektywnej gospodarki materiałem. Tym samym odnotowano występowanie w poziomach wierzchnich oraz niżej zalegających w profilach glebowych czwartorzędowych glin pylastych i piaszczystych, iłów piaszczystych, piasków, piasków z domieszką żwirów oraz trzeciorzędowych iłów szarych i iłów pstrych poznańskich. Przed rozpoczęciem eksploatacji teren pokryty był madami lekkimi i średnimi, przeważnie płytkimi, zalegającymi na piaskach luźnych i żwirach. Gleby te klasyfikowano w kompleksach przydatności rolniczej 4, 5, 6, 7 i 2z oraz w klasach bonitacyjnych IV i V, a tylko na niewielkich obszarach w IIIa i IIIb. Większość gleb wykazywała skład granulometryczny piasków słabogliniastych, silnie kwaśny i kwaśny odczyn, zawartość 1,3-1,7% materii organicznej, niską zasobność w przyswajalny fosfor i potas. 253

254 Rozdział Działania rekultywacyjne Przed eksploatacją kruszywa, nadkład glebowy z terenu objętego eksploatacją zebrano i złożono w 13 pryzmach o wysokości 3-4 m. Całkowita objętość mas glebowych wynosiła około 400 tys. m 3. Po zakończeniu eksploatacji wyznaczono dla terenu kierunek rolny rekultywacji dla 88,5 ha oraz rekreacyjny dla 5,2 ha. Pozostałe 1,5 ha zdecydowano przeznaczyć na uprawę wikliny. Teren przewidziany pod rekultywację wypełniono odpadem poprodukcyjnym kruszywem o granulacji 0,02-1,0 mm, a następnie przy użyciu samochodów ciężarowych i spycharek czołowych rozprowadzono na powierzchni masy glebowe z pryzm. Tym sposobem uformowano masę glebową o nierównomiernej miąższości, od 0,3 do 2,0 m. Po wyrównaniu terenu zastosowano nawożenie mineralne w dawkach (na 1 ha) 50 kg saletry amonowej, 300 kg superfosfatu pojedynczego i 500 kg soli potasowej 40%. Następnie na całej powierzchni wysiano mieszankę łubinu wąskolistnego i nostrzyka białego jako roślin pionierskich ( kg nasion na 1 ha). Po zaoraniu uzyskanych roślin jako nawozu zielonego teren uznano za zrekultywowany i przekazano użytkownikowi docelowemu Państwowym Gospodarstwom Rolnym. Poszczególne etapy rekultywacji wykonywano nie zwracając uwagę na stopień uwilgotnienia gruntu, co doprowadziło do silnego ubicia materiału podczas prac technicznych (gęstość objętościowa 1,79-1,84 g cm -3, współczynnik filtracji na głębokości cm p.p.t. k = do cm s -1 ). Na powierzchni terenu tworzyły się długo stagnujące zastoiska wód opadowych. W efekcie odnotowano silne oglejenie gleb. Rekultywację wstępną należy wobec tych faktów uznać za nieudaną. W latach prowadzono doświadczenie rekultywacyjne metodą dużych parcel Zade go, oparte o podstawowe wskazania Modelu PAN. Założeniem było odwrócenie niekorzystnych zmian, które dokonały się wobec gruntu tak w trakcie eksploatacji kruszywa, zamykania działalności, jak też wadliwie przeprowadzonej rekultywacji wstępnej. Celem było przywrócenie terenu do użyteczności produkcyjnej w ramach gospodarki rolnej zgodnie z ustalonym dla terenu kierunkiem rekultywacji. Doświadczenie 1986 W roku 1986 wyznaczono cztery bloki doświadczalne odpowiadające kolejnym roślinom uprawnym: rzepak ozimy, jęczmień ozimy, żyto ozime i ziemniaki. Bloki podzielono na 9 poletek, a w przypadku ziemniaka na 8 poletek o wymiarach 8 x 80 m. Poletka zróżnicowano pod względem nawożenia zgodnie ze schematem ukazanym na rys Przed wysiewem rzepaku, jęczmienia i żyta, na poletkach od 1 do 8 zastosowano CaCO 3 w dawce 5 Mg ha -1, natomiast 8 wariant nawożenia odpowiadał dawkom standardowo stosowanym w miejscowym gospodarstwie rolnym. Nawozy zastosowa- 254

255 Nr poletka Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim no w postaci superfosfatu pojedynczego, saletry amonowej, pod ziemniaki mocznika. Tab Podstawowe właściwości gleb po przeprowadzeniu rekultywacji wstępnej przez Zakład Eksploatacji Kruszywa w Zielonej Górze Nr poletka S T V ph w C org N og C/N P og K og cmol kg -1 % KCl g kg -1 mg kg -1 I 1 4,7 9,4 50,0 6,8 7,0 0,9 7, I 2 4,8 9,9 48,5 6,4 10,9 0,8 13, I 3 3,7 8,7 42,5 6,8 8,4 0,6 14, I 4 4,0 7,5 53,3 6,8 10,6 0,8 13, I 5 4,2 9,2 45,6 6,4 8,5 0,8 10, I 6 5,2 9,3 55,9 6,4 7,9 0,5 15, I 7 5,0 10,4 48,1 5,4 6,9 0,6 11, I 8 4,1 7,9 51,9 5,4 7,7 0,6 12, I 9 4,4 8,5 51,8 4,1 7,1 0,5 14, Średnia 4,5 9,0 49,7 8,3 0,7 12, II 1 2,0 6,4 31,2 5,6 7,7 0,3 25, II 2 3,9 7,6 51,3 4,9 5,9 0,6 9, II 3 3,9 9,6 39,4 5,4 6,5 0,6 10, II 4 2,2 6,3 34,3 4,2 6,3 0,4 15, II 5 3,4 6,9 49,3 4,8 4,6 0,6 7, II 6 2,1 5,9 35,6 6,0 5,9 0,4 14, II 7 4,0 8,0 50,0 5,8 4,6 0,4 11, II 8 4,0 7,8 51,3 6,0 4,4 0,4 11, II 9 4,0 7,7 51,9 3,9 5,0 0,4 12, Średnia 3,3 7,4 43,8 5,7 0,5 13, Blok I Blok II Blok III Blok IV N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O Rzepak ozimy Jęczmień ozimy Żyto ozime Ziemniaki Dawki nawozów (kg ha -1 ) Rys Schemat doświadczenia polowego w Dobroszowie Wielkim 255

256 Rozdział 4 Doświadczenie W latach prowadzono doświadczenie na dwóch polach (I i II), o konstrukcji innej niż poprzednio opisywana. Jako czynnik różnicujący zastosowano orkę prowadzoną jako standardową i pogłębioną. Pola orano corocznie I na głębokość 35 cm, II na głębokość 25 cm. Rośliną testową na obu polach było żyto ozime. Pole podzielono na dziewięć poletek o wymiarach 8 x 80 m. W 1987 roku, na wytyczonych poletkach od 1 do 8 zastosowano wapno w formie węglanowej, w dawce 5 Mg ha -1. Na kolejnych poletkach corocznie stosowano nawożenie mineralne w dawkach jak pod żyto ozime w doświadczeniu prowadzonym w roku 1986 (rys. 4.15) Wyniki działań rekultywacyjnych gleby Żyzność gleb, jako jej zdolność do zaspokajania życiowych potrzeb roślin, oznaczająca uzyskanie stanu umożliwiającego dostarczanie składników pokarmowych w odpowiedniej formie i proporcji, wody, tlenu i ciepła, jest wypadkową działań zmierzających do uzyskania ziarnistej i gruzełkowatej, trwałej struktury, wysokiej zasobności w składniki pokarmowe roślin i dużej aktywności biologicznej. Taki stan jest szczególnie pożądany w przypadku prowadzenia upraw o krótkich cyklach produkcyjnych, które w ramach jednego sezonu muszą dać ekonomicznie właściwy plon. Konsekwencją jest konieczność rekultywacyjnej zmiany większości właściwości gleb w możliwie krótkim czasie i w sposób trwały. Zastosowany kompleks działań agrotechnicznych (orka, uprawki przygotowujące przed siewem i sadzeniem) oraz nawożenie dużymi dawkami nawozów mineralnych z założenia miały przynieść opisany efekt. Już w pierwszym roku prowadzenia doświadczeń polowych zaobserwowano szereg zmian we właściwościach fizyczno-chemicznych i w składzie chemicznym gruntów poddanych rekultywacji. Odnotowano natomiast stosunkowo nieduże zmiany we właściwościach fizycznych gleb. Podczas rekultywacji technicznej opisywanego terenu, wykonanej przy użyciu ciężkiego sprzętu budowlanego, uległy silnemu ubiciu poszczególne warstwy formowanego gruntu. Na głębokości cm p.p.t. gęstość objętościowa gruntu ukształtowała się na poziomie > 1,84 g cm -3. Współczynnik filtracji k tej warstwy wyniósł natomiast od do 3, Całkowita pojemność wodna była niska i wyniosła ok. 30%, natomiast pojemność powietrzna była skrajnie niska ok. 1%. W wyniku przygotowania do uprawy rozpulchniono wierzchnią warstwę do 25 cm p.p.t. Tym niemniej, występujące powszechnie na opisywanym terenie zjawisko spływu powierzchniowego wody wczesną wiosną oraz tworzenie się zastoisk wodnych, systematycznie pogarszały stan terenu. Nadmiar wody doprowadzał również do oglejenia gleb (fot widoczne wysoko zalegające zwierciadło wody podskórnej i ukształtowanie się szarego poziomu glejowego), 256

257 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim o szczególnym natężeniu zjawiska w okresie wczesnej wiosny i stopniowym ustępowaniu w okresie letnim (fot. 4.37). Fot Ukształtowanie profilu glebowego na obiekcie doświadczalnym w Dobroszowie na koniec cyklu doświadczalnego, wiosna 1991; fot. A. Greinert Fot Ukształtowanie profilu glebowego na obiekcie doświadczalnym w Dobroszowie na koniec cyklu doświadczalnego, lato 1991; fot. A. Greinert 257

258 Rozdział 4 Wykonane w trakcie rekultywacji zabiegi zmieniły podstawowe właściwości sorpcyjne gleb. Kwasowość hydrolityczna (Hh) zwiększyła się średnio o ok. 3 cmol kg -1. Podobnie zmieniła się suma kationów o charakterze zasadowym w kompleksie sorpcyjnym gleb (S). Wartość S przy tym była większa na polu z orką płytszą (do 25 cm) niż na polu z orką pogłębioną (do 35 cm). Pojemność sorpcyjna gleb wobec kationów (T) wahała się przed założeniem doświadczenia rekultywacyjnego od 7,5 do 10,4 cmol kg -1 na polu z orką płytszą (II) oraz od 5,9 do 9,6 cmol kg -1 na polu z orką pogłębioną (I). Po zastosowaniu opisywanych technik rekultywacyjnych wartość T na polu I wyniosła średnio 15 cmol kg -1, a na polu II 14,2 cmol kg -1. Niewątpliwie wpłynęło na ten fakt wysokie nawożenie mineralne, wywołując efekt nagromadzenia w powierzchniowych poziomach glebowych dużej masy resztek pożniwnych. W toku doświadczenia nie odnotowano zmiany stopnia wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami o charakterze zasadowym (V). Był to efekt jednoczesnej zmiany wartości Hh i S. Odnotowano dużą zmianę odczynu gleb w pierwszym roku doświadczenia (Drab i Greinert 2001). W kolejnych pięciu latach ph systematycznie zmniejszało swoją wartość, w niektórych miejscach pól doświadczalnych nawet do poziomu wyjściowego. Zmiany odczynu były silnie powiązane z zastosowanym nawożeniem mineralnym, natomiast nie odnotowano związku z głębokością orki. Wartości ph na wapnowanej części powierzchni doświadczalnej zmniejszały się najsilniej na polu I w kombinacji doświadczalnej N-300, P 2 O 5-45, K 2 O-120 kg ha -1 (kombinacja 4), natomiast na polu II najsilniejsze zmniejszenie wartości odnotowano w kombinacji doświadczalnej N-200, P 2 O 5-280, K 2 O-240 kg ha -1 (kombinacja 6). Odczyn gleb na poletkach niewapnowanych I-9 i II-9 był silnie kwaśny. Zabiegi w czasie trwania doświadczenia spowodowały dalsze zmniejszenie wartości ph. Zastosowane zabiegi w istotny sposób zwiększyły zawartość węgla organicznego w glebach. Na polu z pogłębioną orką wzrost ten wyniósł średnio 1,6 g kg -1, a na polu z orką płytszą 3,6 g kg -1. Wysoce istotnie zróżnicowały tę cechę stosowane warianty nawożenia mineralnego. Na poletkach kontrolnych zaobserwowano odwrotne zjawisko obniżenie zawartości węgla organicznego, wskutek systematycznej mineralizacji tego składnika. Podobną reakcję odnotowano w kombinacjach z najniższym poziomem nawożenia. Największy wzrost zawartości materii organicznej odnotowano na kombinacjach z najwyższym nawożeniem. Stosowane zabiegi rekultywacyjne wpłynęły także istotnie na zawartość azotu w glebach. W porównaniu ze stanem wyjściowym, na polu I z orką pogłębioną, odnotowano spadek zawartości N na poletkach kontrolnych, natomiast na poletkach kontrolnych pola II, z orką płytszą, nie odnotowano zmian zawartości tego składnika. Na obu polach skutkiem niskiego nawożenia mineralnego było systematyczne zmniejszanie zawartości azotu ogółem 258

259 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim w glebach. Wyraźnie dawki te nie były wystarczające na pokrycie pobrania azotu z gleb przez rośliny i strat tego składnika. Kolejne, rosnące dawki nawozów, wywołały efekt w postaci wzrostu zawartości azotu w glebach, zgodnie z oczekiwanym trendem: największe nawożenie najwyższy przyrost zawartości. Jednym z ważniejszych wskaźników stanu środowiska glebowego jest stosunek C:N. Wskazuje on na przbieg zjawisk mikrobiologicznych i chemicznych, powodujących akumulację i przekształcenia materii organicznej. Jest to istotna informacja o przebiegu procesów w rozwijającej się skale w kierunku kształtowania się pokrywy glebowej (Gilewska 1991). W opisywanym doświadczeniu, stosowana orka na polu II (do głębokości 25 cm) spowodowała rozszerzenie stosunku C:N. Płytsze napowietrzenie gleby spowodowało relatywnie mniejszą aktywność enzymatyczną w masach glebowych, co oznaczało słabszy rozkład materii organicznej. Na polu I, pogłębiona orka przyniosła w efekcie rozszerzenie stosunku C:N. Wysokie nawożenie mineralne na polu I nie spowodowało zmian w stosunku C:N. Zmiany odnotowano natomiast na polu II, gdzie wysokie dawki NPK wywołały efekt w postaci znacznego rozszerzenia stosunku C:N. Zawartość fosforu ogółem w glebach opisywanego obszaru zwiększyła się na polu I średnio o 153 mg kg -1, a na polu II o 107 mg kg -1. Wzrost ten był proporcjonalny do wysokości nawożenia fosforowego. Podobne relacje odnotowano w stosunku do zawartości potasu w glebach. Odnotowane w tym przypadku różnice należy wiązać nie tylko z zastosowanym nawożeniem, ale także ze zróżnicowanym składem granulometrycznym materiał glebowy na polu I był zasobniejszy w cząstki o średnicy < 0,02 mm niż ten zdeponowany na polu II. Tab Wybrane właściwości gleb terenów rekultywowanych Dobroszów Wielki (Drab 2002) Nr poletka S T V ph w C org N og C/N P og K og cmol kg -1 % KCl g kg -1 mg kg -1 I 1 6,4 13,2 48,5 5,7 6,5 0,6 10, I 2 8,0 16,0 50,0 5,6 6,7 0,6 11, I 3 8,4 16,4 51,2 5,4 9,5 0,7 13, I 4 6,4 14,0 45,7 5,3 11,9 0,9 13, I 5 8,0 16,0 50,0 5,1 9,6 0,6 16, I 6 9,2 16,8 54,8 5,0 10,0 0,8 12, I 7 6,4 14,4 44,4 4,7 11,3 0,9 12, I 8 7,6 14,4 54,3 4,2 10,0 0,7 14, I 9 6,0 14,0 42,9 3,8 11,9 0,9 13, Średnia 7,4 15,0 49,1 9,7 0,7 13,

260 Rozdział 4 Nr poletka S T V ph w C org N og C/N P og K og cmol kg -1 % KCl g kg -1 mg kg -1 II 1 5,6 12,8 43,7 4,4 4,2 0,3 14, II 2 9,2 15,6 59,0 4,3 5,0 0,4 12, II 3 8,4 14,4 58,3 4,7 8,0 0,5 16, II 4 9,6 16,8 57,1 4,7 10,0 0,6 16, II 5 8,0 14,8 54,1 4,8 8,1 0,4 20, II 6 7,2 14,8 48,0 4,3 12,4 0,4 31, II 7 7,2 14,8 48,0 4,4 12,5 0,5 25, II 8 6,0 12,4 48,4 5,3 11,7 0,4 29, II 9 4,8 12,8 37,5 4,1 10,6 0,5 21, Średnia 7,3 14,4 50,5 9,2 0,4 20, Wyniki działań rekultywacyjnych plony roślin Głównym wymogiem docelowego użytkownika terenu rekultywowanego w kierunku rolnym jest możliwość uzyskania wysokiego plonu roślin uprawnych oraz jego dobra jakość. Założeniem Modelu PAN jest, że rekultywacyjną rośliną pionierską może być każdy gatunek pod warunkiem naprawy właściwości fizycznych, fizyczno-chemicznych, chemicznych i biologicznych gleb w sposób dla niego optymalny (Bender 1980). Na terenach okolic Nowogrodu Bobrzańskiego w pierwszym roku doświadczenia stwierdzono największą przydatność uprawową żyta ozimego. Plony ziarna w kombinacji kontrolnej wyniosły zaledwie 0,71 Mg ha -1. Wzrastające dawki nawozów mineralnych wywołały skutek w postaci znaczącej zwyżki plonu, do 3,79 Mg ha -1 w kombinacji 7 (N-300, P 2 O 5-280, K 2 O-130 kg ha -1, CaCO 3-5 Mg ha -1 ). Żyto ozime to roślina uprawna o dużej odporności na niekorzystne warunki atmosferyczne niskie temperatury zimą, nierównomierność opadów oraz choroby i szkodniki. Dobry rozwój żyta wywołał dodatkowo efekt w postaci ograniczenia zachwaszczenia uprawy. Średni udział chwastów w masie roślin na poletkach doświadczalnych wyniósł 16,5%. Podobną ocenę żyta jako rośliny uprawnej w początkowych fazach rekultywacji rolnej zamieściła w swoim opracowaniu Gilewska (1991). Plony rzepaku ozimego okazały się bardzo niskie, wahając się od 0,4 Mg ha -1 w kombinacji kontrolnej do 2,15 Mg ha -1 w kombinacji 6 (N-280, P 2 O 5-300, K 2 O-100 kg ha -1, CaCO 3-5 Mg ha -1 ). Rzepak jest rośliną o dużych wymaganiach agrotechnicznych. Nowopowstające gleby nie stwarzają dobrych warunków dla wzrostu i rozwoju tej rośliny. Słaby rozwój rzepaku nie stanowił przeszkody dla rozwoju chwastów, których udział w masie roślin na poletkach był wysoki, wynosząc średnio 47%. Najmniej przydatną rośliną zbożową spośród uprawianych na nowopowstających glebach w Dobroszowie okazał się jęczmień ozimy. Plony tej rośliny były wyjątkowo niskie, ze średnią 0,55 Mg ha -1. Nie zanotowano też reakcji 260

261 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim na wysokie nawożenie mineralne (580 kg NPK na 1 ha), przy którym plon ukształtował się na poziomie 0,37-0,67 Mg ha -1. Jęczmień jest rośliną o dużych wymaganiach agrotechnicznych. Uzyskiwanie wysokich plonów tej rośliny jest możliwe na glebach starannie uprawianych, o uregulowanych stosunkach powietrzno-wodnych, nie zakwaszonych i zasobnych w składniki pokarmowe. W Dobroszowie nie uzyskano odpowiednich warunków, zwłaszcza określanych przez właściwości fizyczne i fizyczno-chemiczne gleb. Bardzo słaby wzrost roślin uprawnych sprzyjał rozwojowi chwastów, które zdominowały powierzchnie uprawne. Ich udział w masie roślin wyniósł średnio 80,3%. Mało przydatną rośliną do uprawy na opisywanych terenach były ziemniaki. Plony bulw ziemniaków były bardzo niskie, wahając się od 2,08 do 8,89 Mg ha -1. Wysokie nawożenie mineralne powodowało niewielki wzrost plonu. Nawet najwyższy plon osiągnięty przy nawożeniu 1210 kg NPK na 1 ha, należy uznać za bardzo niski. Podkreślić przy tym trzeba, że udział w plonie bulw o średnicy większej niż 6 cm wyniósł zaledwie 22%. O słabych wynikach uprawowych niewątpliwie zadecydowały złe właściwości fizyczne gleb. W warunkach silnego ubicia mas ziemnych i małej pojemności powietrznej gleb ziemniaki napotykają na wyjątkowo trudne warunki wzrostu i rozwoju podziemnych części, w tym bulw. Z uwagi na czasowo wysokie uwilgotnienie powierzchniowych poziomów glebowych dużym problemem było też wysokie porażenie uprawy przez zarazę ziemniaczaną. Kolejne lata doświadczenia nie przyniosły dużych zmian w ocenie plonowania poszczególnych roślin uprawnych. Najwyżej ocenianą rośliną uprawną ciągle było żyto ozime. Należy podkreślić, że systematyczne stosowanie orki oraz nawożenia mineralnego spowodowały pozytywne zmiany właściwości gleb terenu rekultywowanego. Agrotechnika przełożyła się w kolejnych latach na wzrost średniego plonu ziarna żyta w stosunku do pierwszego roku uprawy. Na poletkach, na których zastosowano orkę pogłębioną, w drugim roku (1989) odnotowano 191% plonu z roku 1988, w trzecim (1990) 186%. Na poletkach oranych na głębokość 25 cm plon w roku drugim wyniósł 175%, a w trzecim 192% tego odnotowanego w roku Utrzymał się efekt uzyskania największych plonów w warunkach najwyższego nawożenia mineralnego (kombinacja 6). Przez cały czas doświadczenia plony słomy żyta korespondowały z plonami ziarna. Odnotowano matematyczny wpływ pogłębionej orki na wzrost plonu słomy, aczkolwiek okazał się on nieistotny statystycznie. Lata i warianty nawozowe wysoce istotnie różnicowały plony słomy. Ważną wskazówką przydatności określonych technik i technologii rekultywacyjnych do poprawy powierzchni przeznaczonej do rolniczego użytkowania jest skład chemiczny uprawianych roślin i ich części użytkowych (Chwil 1998). Jest to szczególnie istotne w przypadku zastosowania w trakcie re- 261

262 Rozdział 4 kultywacji terenów zdegradowanych wysokich dawek nawozów mineralnych lub organicznych. Spośród roślin zbożowych, uprawianych w pierwszym roku doświadczenia, największe zmiany w zawartości azotu pod wpływem zastosowanych kombinacji nawozowych dotyczyły ziarna jęczmienia ozimego. Zmiany zawartości fosforu i potasu w ziarnie i słomie jęczmienia pod wpływem zastosowanych wariantów nawożenia były niewielkie. Zawartość azotu ogółem w ziarnie żyta wahała się od 1,23 do 1,68%. Nie stwierdzono wyraźnego wpływu wzrastających dawek azotu na zmiany tego składnika w ziarnie i słomie żyta. Nie stwierdzono też zmian w zawartości fosforu i potasu w tych składnikach plonu pod wpływem wzrastającego nawożenia. Duże różnice w zawartości azotu ogólnego pod wpływem zastosowanych wariantów nawożenia mineralnego stwierdzono w ziarnie rzepaku ozimego. W odniesieniu do zawartości P i K w ziarnie rzepaku zróżnicowanie było niewielkie, aczkolwiek odnotowano najwyższy jej poziom przy najwyższym nawożeniu. Zawartość azotu w bulwach ziemniaków była bardzo wysoka i wahała się od 3,58 w kontroli do 7,17% przy najwyższym nawożeniu NPK. Wysoka była też zawartość potasu od 2,59 do 5,68%. Wzrastające dawki NPK także powodowały wzrost zawartości potasu w bulwach. Zawartość skrobi w ziemniakach wahała się od 12,7 do 14,3%. Na niższym poziomie nawożenia P i K, wzrastające dawki azotu powodowały zmniejszenie zawartości skrobi. Zależności takiej nie stwierdzono przy wyższych poziomach nawożenia P i K. Zawartość składników w roślinach w dalszych latach prowadzenia doświadczenia rekultywacyjnego była silnie zróżnicowana. W porównaniu do roku pierwszego uprawy odnotowano znaczące zwiększenie zawartości azotu w ziarnie i słomie żyta ozimego. Również zawartość fosforu ulegała zwiększeniu jako efekt podnoszenia się zasobności gleb w ten pierwiastek. Bez względu na głębokość orki, najwyższe wartości odnotowywano w kombinacjach o najwyższym nawożeniu NPK. Zawartość potasu w ziarnie i słomie żyta utrzymywała się w kolejnych latach na niskim poziomie. Nie odnotowano przy tym różnic wywołanych zróżnicowaniem kombinacji doświadczalnych. Aktywność enzymatyczna gleb jest czynnikiem decydującym o ich żyzności (Gilewska 1991). Źródłem enzymów w glebach są mikroorganizmy i korzenie roślin uprawnych (Farrell i in. 1994). Aktywność enzymatyczna zależy od sposobu uprawy roślin (Cieśla i Koper 1990, Koper i Piotrowska 1996, Bielińska 2007). Informacja niesiona przez określenie tej aktywności jest istotna dla oceny przemian dokonujących się w rekultywowanych gruntach pokopalnianych. W ramach opisywanej pracy badawczej określono aktywność w glebach dehydrogenazy enzymu katalizującego procesy oksydo-redukcyjne, ureazy 262

263 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim katalizującej rozkład mocznika, amylazy i inwertazy katalizujących przemiany węglowodanów. Aktywność enzymatyczna w glebach przed założeniem doświadczenia była niska i silnie zróżnicowana przestrzennie (tab. 4.8). Świadczy to o nierównej depozycji materiału w trakcie technicznej rekultywacji wstępnej i o nierównym oddziaływaniu sprzętu wyrównującego teren. Tab Aktywność enzymatyczna gruntów poeksploatacyjnych w Dobroszowie Wielkim (Drab i Piontek 1999) Nr Dehydrogenaza Ureaza Amylaza Inwertaza poletka (mg TF 100g -1 ) (mg N 100g -1 ) (mg maltozy 100g (mg glukozy 100g -1 ) -1 ) Rok I 1 14,3 4,0 21,6 26,5 13,0 15, I 2 7,4 6,5 15,0 27,0 13,7 18, I 3 11,4 4,5 9,6 39,5 11,0 14, I 4 8,4 2,8 8,7 44,0 9,8 14, I 5 7,8 3,5 10,8 24,5 10,3 9, I 6 11,8 9,0 19,2 35,5 11,0 16, I 7 25,1 6,8 15,6 68,5 10,7 13, I 8 22,7 6,0 16,8 28,0 10,3 14, I 9 22,3 4,0 9,3 26,5 11,0 15, Średnia 14,6 5,2 14,1 35,6 11,2 14, II 1 16,6 6,0 15,0 27,5 9,3 14, II 2 11,1 3,8 12,3 46,5 6,3 13, II 3 10,9 4,0 12,6 25,5 8,0 15, II 4 16,0 3,0 8,1 20,0 7,0 12, II 5 15,1 7,0 17,4 21,0 8,0 18, II 6 22,3 6,0 17,1 25,5 8,7 12, II 7 15,2 4,8 13,2 48,5 6,3 13, II 8 14,7 3,2 13,5 29,0 7,0 14, II 9 12,8 3,0 14,7 36,5 8,3 14, Średnia 15,0 4,5 13,8 31,1 7,7 14, NRI * dla lat 5,4 10,0 3,4 362 * NIR dla pozostałych czynników nieistotne Zastosowane w doświadczeniu warianty nawozowe już po upływie jednego roku wysoce istotnie różnicowały aktywność wszystkich oznaczanych enzymów. Aktywność w kolejnych latach uprawy była różna. W odniesieniu do dehydrogenazy uległa obniżeniu w porównaniu z pierwszym rokiem uprawy. Aktywność enzymatyczna pozostałych enzymów znacząco natomiast wzrosła w kolejnych latach uprawy. Zastosowane warianty nawozowe w największym stopniu zmieniły aktywność ureazy. Najwyższą aktywność w tym przypadku 263

264 Rozdział 4 odnotowano w kombinacji 4 pola I, gdzie wzrost wyniósł 505% w stosunku do aktywności w pierwszym roku uprawy. Na polu II wzrost ten był mniejszy. W odniesieniu do amylazy i inwertazy nie odnotowano tak dużego zróżnicowania Wnioski Doświadczenie przeprowadzone na terenach pokopalnianych kruszywa naturalnego w rejonie Dobroszowa wykazało konieczność zachowania wyjątkowo dużej ostrożności przy wyborze rolnego kierunku rekultywacji gruntów o małym potencjale kształtowania żyzności. Mała zawartość materii organicznej, kwaśny, a nawet silnie kwaśny odczyn, niska zasobność w składniki pokarmowe, niska aktywność biologiczna, przy stosunkowo słabych właściwościach sorpcyjnych, wynikających w dużej mierze z piaszczystego składu granulometrycznego, nie dawały szans uzyskania wysokiej wartości użytkowej terenów w ramach rekultywacji i zagospodarowania rolnego. Prace rekultywacyjne we wstępnej fazie technicznej wykonano źle, kształtując między innymi zwięzły, a nawet zbity układ gleb i złe stosunki powietrzno-wodne, czego nie poprawiła później zastosowana intensywna agrotechnika. Przeprowadzone prace w ramach rekultywacji zgodnej z założeniami Modelu PAN nie sprawdziły się wobec opisywanego obszaru. Niekorzystne właściwości fizyczne gleb nie zmieniły się w sposób zasadniczy. Współczynnik przepuszczalności wodnej rzędu cm s -1 pozostał takim w trakcie całego doświadczenia rekultywacyjnego. Zadecydowało to o utrudnieniu zarówno przesiąkania wód opadowych w głąb profilu glebowego w okresach mokrych, jak też podsiąkania wód gruntowych ku powierzchni w okresach suchych. Tym samym warunki siedliskowe dla roślin uprawnych były niekorzystne, uniemożliwiając uzyskanie ekonomicznie dobrego plonu. Możliwe, że prowadzenie prac rekultywacyjnych przez długi okres, 16 lat (Kowalik 1995), czy 20 lat (Bender 1995, Bender i Gilewska 2004, Gilewska i Otręba 2004, 2010), przyniosłoby lepszy efekt niż ten odnotowany. W tym przypadku jednak zasadnym byłoby pytanie o efektywność ekonomiczną takich działań. Odnotowano co prawda szereg korzystnych zmian właściwości gleb w rezultacie zastosowanego wysokiego nawożenia NPK i systematycznej orki (zwłaszcza pogłębionej). Zwiększyła się sorpcja glebowa wobec kationów, zawartość C org., zawartość w glebach NPK ogółem oraz aktywność enzymatyczna gleb. Z uwagi na położenie terenu bezpośrednio przy rzece Bóbr i duży niedobór mas ziemnych należało raczej skłonić się ku wodnemu i rekreacyjno- 264

265 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim turystycznemu kierunkowi rekultywacji w oparciu o uformowanie dużego zbiornika wodnego. Dla części terenu można było też wskazać na leśny kierunek rekultywacji (Greinert i Greinert 1999, Haber i Urbański 2001, Krzaklewski i Pietrzykowski 2001, Pietrzykowski 2008). Uzyskano by dzięki temu w pełni funkcjonalny obszar o znaczeniu rekreacyjno-wypoczynkowym i turystycznym dla mieszkańców pobliskiego Nowogrodu Bobrzańskiego, a nawet Zielonej Góry. Nie bez znaczenia byłoby także znaczenie przyrodnicze terenu o dużym zróżnicowaniu siedliskowym dającym szanse ukształtowania się różnych biocenoz Rekultywacja wodna terenów pokopalnianych Jednym ze wskaźników pozwalających na ocenę zakwaszenia wód zbiorników kopalnianych (opisanych w rozdziale 5.2) jest potencjał neutralizacji NP (Evangelou 1995). Schöpke i in. (1999) uznali, że dla wód zbiorników pokopalnianych NP można zdefiniować w uproszczeniu jako: NP, mmol/dm 3 Alk 2c 2 3c 3 2c 3 Fe Al Mn gdzie: Alk zasadowość M w mmol/dm 3, w powyższych rozważaniach określona jako wynik miareczkowania wody 0,1 n NaOH do ph 4,3. W wodach kwaśnych NP przyjmuje wartości ujemne, a w wodach o charakterze zasadowym dodatnie. Najczęściej przyjmuje się, że dla rekultywacji zbiornika acidotroficznego należy podnieść wartość NP do powyżej 0,2 mmol/dm 3, a stężenie siarczanów obniżyć do 1-2 mmol/dm 3. Zmiany potencjału neutralizacji w wodach zbadanych zbiorników nie zawsze odpowiadają zmianom wartości ph (rys. 4.16). W warstwach przydennych zbiorników aciditroficznych nr 25, 48 i 54 (nie ujęty na rysunku 4.16), obserwowano znaczne podwyższenie wartości ph wraz z podwyższeniem potencjału neutralizacji wody. Najdalej zaawansowane procesy zobojętniania wód, tj. najwyższe wartości ph i najniższe potencjału neutralizacji występują w zbiornikach 37 i 53. Badane zbiorniki acidotroficzne charakteryzuje, obok kwaśnego odczynu oraz dużej zawartości żelaza i siarki, małe stężenie substancji organicznej i niedobór fosforu, w stosunku do azotu, występującego w dużych ilościach, w formie amonowej. Biocenozy występujące w tych zbiornikach dobrze znosiły zakwaszenie wód. Do pionierskich organizmów należały chemolitoautotroficzne bakterie, utleniające minerały siarczkowe i żelazo w środowisku kwaśnym (Thiobacillus ferrooxidans) oraz acidofilne glony (Euglena mutabilis, Eunotia exigua i Lyngbya ochracea). W zbiornikach starszych, biocenozy zbliżone były pod 265

266 Rozdział 4 względem składu gatunkowego, do organizmów występujących w jeziorach dystroficznych i mezotroficznych. Mikroflora zmieniała się od typowo chemolitoautroficznej (reprezentowanej przez Thiobacillus ferrooxidans) na chemolitoheterotroficzną (reprezentowaną, między innymi, przez bakterie redukujące siarczany) oraz chemoorganoheterotroficzną (Matejczuk 1986). Odnowa wód acidotroficznych wymaga usunięcia ich kwasowości mineralnej i uruchomienia naturalnej produkcji substancji organicznej. Można to osiągnąć dwiema metodami: neutralizacja wody zbiorników zasadowymi substancjami nieorganicznymi (konieczna jest aktywacja naturalnego obiegu węgla w zbiorniku przez nawożenie), wprowadzenie do zbiornika substancji organicznych (uruchomienie cyklu węglowego, zapewniającego produkcję zasadowości oraz redukcję zawartości żelaza i siarczanów). W metodzie pierwszej konieczne wydaje się, po wstępnym zneutralizowaniu wody, stymulacyjne sterowanie cyklem węglowym, przez dawkowanie substancji organicznych lub składników pokarmowych. Pozwoli to na wytworzenie biologicznej pojemności buforowej wody i zapewni skuteczne zwalczanie pojawiającej się kwasowości, wywoływanej stałym dopływem kwaśnych wód (wody podziemne, spływ powierzchniowy z hałd nadkładów). Metoda druga wydaje się bardziej korzystna i mniej kosztowna, ze względu na możliwość stosowania odpadowych substancji organicznych, dostępnych w lokalnych źródłach. Źródłem węgla dla bakterii, redukujących siarczany, mogą być: pył drzewny (zrzynki), ścieki i osady ściekowe, odpady z przemysłu papierniczego lub inne odpadowe substancje roślinne. Praktycznym potwierdzeniem skuteczności zmniejszania kwasowości wód zbiorników acidotroficznych, przez wprowadzenie substancji organicznej, jest aktualny skład chemiczny wód zbiorników nr 17 i 18. Zbiorniki te przez wiele lat były odbiornikami ścieków z fermy trzody chlewnej. Ich wody, w przeszłości kwaśne, pod koniec lat 80. XX wieku wykazywały ph od 5,8 do 7,8, zasadowość od 1,1 do 9,1 mval/dm 3, zawierały od 4 do 5 mg/dm 3 żelaza i od 170 do 240 mg/dm 3 siarczanów. Wysoka była utlenialność wody od 160 do 190 mg O 2 /dm 3 oraz zawartość azotu amonowego od 57 do 58 mg/dm 3 i azotanów od 4,4 do 4,5 mg/dm 3. Pod koniec XX wieku zbiorniki te całkowicie zanikły lub zarosły. Cykl węglowy jest główną siłą napędową w metabolizmie jezior. Uruchamia on obiegi takich pierwiastków jak azot, siarka, żelazo, które stabilizują równowagę kwasowo-zasadową wody i zapewniają buforowanie zewnętrznych wpływów. Neutralizacja kwaśnych wód jeziora, zasadowymi substancjami nieorganicznymi, zapewnia wprawdzie usunięcie kwasowości, ale nie wy- 266

267 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim twarza wewnętrznych mechanizmów ochronnych w ekosystemie wodnym, które są zdolne do utrzymania nowego, obojętnego odczynu wody. -12,0-10,0 zb 25 NP., mmol/dm 3-8,0-6,0-4,0-2,0 zb 60 zb 62 zb 55 zb 50 zb 43 zb 38 zb 53 zb.37 zb 48 0,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 Rys Zależność między wartością ph i NP w profilu pionowym zbiorników z grupy acidotroficzne z rejonu Łęknicy (Jachimko 2007) Wyniki opisanych doświadczeń prowadzonych w warunkach laboratoryjnych (Jędrczak 1992) wskazały, że desulfatacja wód (odpowiednio sterowana) może osiągnąć dobrą wydajność. Pozwala to sądzić, że proces ten właściwie prowadzony w skali technicznej, doprowadzi również do głębokiej desulfatacji kwaśnych, siarczanowych wód zbiorników acidotroficznych "pojezierza antropogenicznego". Wody te spełniają podstawowe warunki, w których rozwijanie biologicznych metod redukcji siarczanów do ich odnowy, może zapewnić sukces. Uważa się, że odnowa wód acidotroficznych w rejonie Łęknica-Trzebiel będzie utrudniona z przyczyn hydrogeologicznych (silnie kwaśne gleby i wody podziemne). Są to zbiorniki typu wyrobiskowego. W ich otoczeniu znajdują się hałdy utworzone z gruntów słabo zwięzłych, pylastych, podatnych na erozję wodną i wietrzną. Zawartość pirytu w badanych gruntach wynosiła do 1%. ph 267

268 Rozdział Problem obecności pirytu w gruntach pokopalnianych Wstęp Siarczki to minerały zbudowane z atomu (atomów) siarki na -2 stopniu utlenienia oraz atomu (atomów) innego pierwiastka, najczęściej metalu. Minerały te tworzą się i są stabilne w warunkach redukcyjnych, natomiast w obecności tlenu ulegają rozkładowi. Z tego powodu siarczki rzadko występują na powierzchni ziemi, w tym w glebach. Akumulacja siarczków ma miejsce przede wszystkim w kwaśnych glebach siarczanowych (ang. acid sulfate soils) występujących na wybrzeżach morskich (Doner i Lynn 1989, Fanning i in. 1993). Głównym minerałem siarczkowym tworzącym się w tych glebach jest piryt, jednakże stwierdzono także występowanie monosiarczków żelaza, które są prekursorami dla krystalizującego pirytu (Smith i Melville 2004). Poza obszarami nadmorskimi minerały siarczkowe występują w glebach naturalnych bardzo rzadko. Ich występowanie ograniczone jest do gleb bagiennych i okresowo zalewanych wodą (Siuta i Rejman- Czajkowska 1980), jak również gleb wykształconych na wychodniach skał zawierających siarczki jako minerały pierwotne (Uzarowicz i Skiba 2011). Obecność minerałów siarczkowych na powierzchni ziemi bardzo często jest wynikiem czynnika antropogenicznego. Działalność przemysłowa człowieka, a w szczególności górnictwo, przyczynia się do odkładania na powierzchni terenu odpadów zawierających siarczki, występujące m.in. na hałdach kopalni siarki (np. siarczków żelaza FeS 2, galeny PbS, sfalerytu ZnS) oraz kopalni węgla kamiennego i brunatnego Minerały siarczkowe w złożach węgla Siarczki to minerały powszechnie występujące w węglu kamiennym i brunatnym. Najpowszechniejszymi minerałami siarczkowymi występującymi w węglach są siarczki żelaza, głównie piryt. Miejsca akumulacji materii organicznej dającej początek węglom są doskonałym środowiskiem dla powstawania siarczków żelaza. Powszechnie uznaje się, że trzy podstawowe czynniki wpływają na tworzenie się pirytu w osadach: (1) obecność związków żelaza w roztworze oraz ich reaktywność, (2) obecność siarczanów w roztworze oraz (3) obecność materii organicznej łatwo metabolizowanej przez bakterie redukujące siarczany do siarczków (Kos i in. 1981). Dostępność wymienionych składników w warunkach redukcyjnych powoduje, że roztwory wodne są bogate w zredukowane formy żelaza i siarki, które łączą się ze sobą tworząc najpierw monosiarczki żelaza (np. mackinawit), które następnie przekształcają się w siarczki żelaza (najczęściej piryt, rzadziej markasyt). 268

269 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Wietrzenie siarczków na powierzchni ziemi Siarczki są minerałami niestabilnymi w atmosferze tlenowej, gdzie ulegają stosunkowo szybkiemu utlenianiu. Rozpad siarczków najlepiej poznano na przykładzie pirytu. Powszechnie uznaje się, że utlenianie pirytu jest procesem przebiegającym w kilku etapach (Evangelou 1995, Bolan i in. 2005): 2 FeS O H 2 O 2 Fe SO H + (1) 4 Fe 2+ + O H + 4 Fe H 2 O (2) 4 Fe H 2 O 4 Fe(OH) H + (3) FeS Fe H 2 O 15 Fe SO H + (4) Piryt może być utleniany przy udziale tlenu, jak również przez jony Fe 3+ przy obecności lub braku tlenu. W przypadku, gdy ph w bezpośrednim pobliżu ścian kryształu pirytu spada poniżej wartości 3,5 (w wyniku zakwaszenia), jony Fe 3+ stają się głównym czynnikiem powodującym utlenianie pirytu (Bolan i in. 2005). W środowisku tlenowym początkowo piryt reaguje z tlenem i wodą, w wyniku czego uwolniony zostaje jon Fe 2+ oraz powstaje kwas siarkowy (2H + + SO 2-4 ), powodujący silne zakwaszenie (1) (Bolan i in. 2005). Dzięki obecności tlenu oraz bakterii, jon Fe 2+ jest utleniany do Fe 3+ (2). Kolejnym etapem (3) jest hydroliza jonu Fe 3+, w wyniku czego powstaje wodorotlenek Fe (w postaci ferrihydrytu) oraz uwolnione zostają jony wodorowe, powodujące dodatkowe zakwaszenie. Proces powstawania wodorotlenku Fe zależy od wartości ph środowiska reakcji. W silnie kwaśnych warunkach (wartość ph niższa od 3,5) jon Fe 3+ nie ulega hydrolizie (nie tworzy się ferrihydryt), a pozostaje w postaci rozpuszczonej. Przy ph wyższym od 3,5 wodorotlenek Fe może się tworzyć. Równanie (4) przedstawionej wyżej sekwencji rozkładu pirytu dotyczy utleniania pirytu przez jon Fe 3+. Jon ten, przy braku innych utleniaczy, może być akceptorem elektronów w reakcjach redoks, stąd też może mieć właściwości utleniające (Bolan i in. 2005). Jon Fe 3+ obecny jest w środowisku reakcji, począwszy od etapu (2). Rozpad pirytu przy udziale jonu Fe 3+ trwa tak długo, aż w środowisku reakcji zabraknie bądź to jonu Fe 3+, bądź też pirytu. Proces opisany w równaniu (4) nie wymaga obecności tlenu, dlatego też jest jednym ze sposobów rozkładu pirytu w środowisku beztlenowym (Bolan i in. 2005). Utlenianie pirytu jest jedną z najbardziej kwasotwórczych reakcji ze wszystkich znanych procesów wietrzeniowych zachodzących naturalnie na powierzchni ziemi (Bolan i in. 2005). Badania nad wietrzeniem minerałów siarczkowych w warunkach silnie utleniających (Jennings i in. 2000) wykaza- 269

270 Rozdział 4 ły, że duże zakwaszenie jest wynikiem utleniania nie tylko pirytu, ale także innych siarczków (m.in. arsenopirytu, chalkopirytu, pirotynu, markasytu i sfalerytu). Zauważono ponadto, że utlenianie niektórych siarczków (galeny i chalkozynu) nie powoduje wzrostu zakwaszenia. Ogromną rolę w rozkładzie pirytu odgrywają mikroorganizmy, z których najważniejsze są bakterie purpurowe z rodzaju Acidithiobacillus (dawniej Thiobacillus), a w szczególności gatunek Acidithiobacillus ferrooxidans (m.in. Pugh i in. 1984). Gatunek ten to grupa acidofilnych i autotroficznych bakterii tlenowych, które czerpią energię z utleniania jonu Fe 2+, siarki rodzimej lub siarczków (Das i Mishra 1996). Najwyższą aktywność życiową wykazują w środowisku o ph między 2 a 3,5. Utlenianie pirytu przez bakterie A. ferrooxidans jest przedmiotem intensywnych badań od kilkudziesięciu lat, a sam proces prawdopodobnie nie jest jeszcze w pełni poznany (m.in. Das i Mishra 1996, Edwards i in. 1998). Bakterie żyją najczęściej na ścianach kryształów pirytu (rzadziej występują w postaci planktonicznej), skąd pobierają siarkę, która utleniana jest do siarki rodzimej, a następnie do siarki na +4 i na +6 stopniu utlenienia, występującej w postaci jonów siarczanowych. Powoduje to również uwolnienie jonu Fe 2+, który natychmiast utleniany jest przez bakterie do jonu Fe 3+. Z kolei jon Fe 3+ pełni funkcję akceptora elektronów w trakcie reakcji utleniania siarki i w ten sposób cykl wyżej wymienionych reakcji się zamyka. Reakcje te przebiegają w komórkach bądź na ścianach komórkowych bakterii przy współudziale enzymów (oksydoreduktaz). Mniejszą rolę w rozkładzie pirytu odgrywają bakterie z gatunku Acidithiobacillus thiooxidans. Bakterie te czerpią energię z utleniania siarki rodzimej do siarczanów (rzadziej z utleniania siarczków do siarczanów), natomiast, w przeciwieństwie do A. ferrooxidans, nie utleniają Fe 2+ do Fe 3+ (Rojas- Chapana i in. 1996). Zauważono, że bakterie A. thiooxidans, żyjąc samodzielnie, nie powodują rozkładu pirytu. Minerał ten ulega rozkładowi dopiero wtedy, gdy bakterie A. thiooxidans współwystępują z bakteriami A. ferrooxidans (Sasaki i in. 1998). Rozkład pirytu zachodzi znacznie szybciej w obecności bakterii, w szczególności Acidithiobacillus ferrooxidans, niż w przypadku, gdy utlenianie pirytu jest reakcją czysto chemiczną bez udziału mikroorganizmów (Fowler i in. 1999). Tempo wietrzenia zależy również od formy występowania siarczku (np. szybciej rozkłada się forma framboidalna pirytu niż forma masywna), powierzchni właściwej oraz koncentracji tlenu w środowisku wietrzenia (Pugh i in. 1984). 270

271 Skutki wietrzenia siarczków Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Najgroźniejszym dla środowiska skutkiem rozkładu siarczków jest zakwaszenie gleb i wód do wartości ph <3,5, co implikuje szereg niekorzystnych zmian w środowisku, jak również negatywnie wpływa na rozwój roślin. Wysokie zakwaszenie w glebie powoduje mobilizację metali toksycznych, takich jak Mn, Al, Zn, Cu, Cd i Pb (Karczewska 1998, Smal i in. 1998), poprzez wzrost rozpuszczalności związków tych metali. Przyczynia się to do zwiększenia pobierania wyżej wymienionych pierwiastków przez rośliny (Kabata- Pendias i Wiącek 1985), co prowadzi do wystąpienia zjawiska fitotoksyczności (Mańko i Motowicka-Terelak 1998). Zakwaszenie determinuje ponadto stężenie jonów w roztworze glebowym (Łabętowicz 1995, 1998): stężenie Ca, Mg, wodorowęglanów i fosforanów jest dodatnio skorelowane z ph gleby, natomiast stężenie Fe i Al ujemnie. W warunkach kwaśnych ma miejsce wymywanie z gleb składników o charakterze zasadowym (np. Ca i Mg) (Bolan i in. 2005), a ponadto następuje spadek przyswajalności składników pokarmowych przez rośliny (Kaczor 1998). Zawartość N w glebach kwaśnych jest zwykle niska, a stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami może być kilkakrotnie niższy od optymalnego. W rezultacie rośliny wzrastające na glebach kwaśnych pobierają nadmierne ilości jonów mobilnych w środowisku kwaśnym (np. Al, Mn, S, metale ciężkie), natomiast takie składniki jak Mg, Ca, P i N pobierane są na ogół w ilościach niedostatecznych. Widocznym symptomem niedoboru składników odżywczych są charakterystyczne zmiany tkanek roślinnych (chlorozy i nekrozy), niedorozwój organów roślin powodujący obniżenie plonów rolnych (Gembarzewski i in. 1998), jak również zwiększenie zawartości metali ciężkich w roślinach (Szerszeń i in. 1998). Większość badaczy twierdzi, że w glebach kwaśnych najbardziej toksycznie na rośliny działa glin, a w mniejszym stopniu mangan, wodór i inne (m.in. Pokojska 1994; Mercik i Sas 1998). Toksyczne działanie Al ogranicza się do tych form danego składnika, które znajdują się w roztworze glebowym, a o jego toksyczności decyduje wielkość ładunku kationu (im wyższy ładunek, tym większa toksyczność). Toksyczne są te kationy glinu, których ładunek jest większy od 2, tj. Al 3+ oraz Al (Pokojska 1994). Glin uwalniany jest do roztworu glebowego głównie z mineralnej części kompleksu sorpcyjnego oraz z koloidów mineralnych, natomiast w małym stopniu z form zaadsorbowanych na koloidach organicznych. Negatywny wpływ glinu przejawia się głównie zahamowaniem wzrostu korzeni, co uważa się za podstawową przyczynę ograniczenia plonu i przyrostu roślin na glebach kwaśnych (Mercik i Sas 1998). Badania różnowiekowych hałd zbudowanych z odpadów pokopalnianych zawierających siarczki żelaza wskazują, że wraz z wiekiem hałd rośnie udział glinu, a maleje udział wodoru w kwasowości wymiennej 271

272 Rozdział 4 utworów glebowych wykształconych na powierzchni tych hałd (Uzarowicz i Skiba 2013). Udział w zakwaszeniu gleb ma zasiarczenie, rozumiane jako zanieczyszczenie środowiska związkami siarki lub stosowanie jej w celach nawozowych (Siuta i Rejman-Czajkowska 1980). Wraz ze wzrostem zasiarczenia następują w glebach niekorzystne zmiany objawiające się spadkiem wartości ph, wzrostem kwasowości (mierzonej kwasowością hydrolityczną, wymienną oraz zawartością Al ruchomego), a także spadkiem stopnia wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami (Motowicka-Terelak i Terelak 1998). Zakwaszenie gleb wywołane zasiarczeniem może również spowodować zmniejszenie przyswajalności fosforu dla roślin (Siuta i Rejman-Czajkowska 1980). W wyniku rozkładu pirytu i silnego zakwaszenia dochodzi w glebach i utworach zwietrzelinowych do intensywnych przemian mineralnych. W strefach wietrzenia siarczków powstaje szereg wtórnych minerałów siarczanowych oraz tlenków i wodorotlenków Fe, m.in. jarosyt, schwertmannit, goethyt, ferrihydryt i lepidokrokit (Bigham i in. 1996, Singh i in. 1999, Murad i Rojík 2003, Schwertmann i Carlson 2005, Uzarowicz i in. 2008, Uzarowicz i Skiba 2011, Uzarowicz 2013). Tworzenie się wyżej wymienionych minerałów najczęściej obserwuje się w obszarach eksploatacji siarczków, w szczególności w opuszczonych wyrobiskach odkrywkowych. W efekcie zakwaszenia wód w tych rejonach tworzą się tzw. kwaśne wody kopalniane (ang. acid mine drainage, AMD) znane z wielu rejonów całego świata (m.in. Komnitsas i in. 1995, Banks i in. 1997, Meyer i in. 1999, España i in. 2005), również z terenu Polski (Michniewicz 1981, Balcerzak i in. 1992, Migaszewski i in. 2007, Wołowski i in. 2013). Kwaśne wody kopalniane mogą również występować na powierzchni hałd przy kopalniach węgli. Wody te zbierają się w zagłębieniach terenu na hałdach wszędzie tam, gdzie na powierzchni hałdy zostały zakumulowane odpady zawierające duże ilości siarczków (fot. 4.38). W glebach zakwaszonych przez kwaśne wody kopalniane obserwuje się zarówno intensywne przemiany chemiczne (wypłukiwanie kationów Ca, Mg i K), jak i przemiany mineralne (rozpuszczanie minerałów pierwotnych, tworzenie się jarosytu i wtórnych tlenów żelaza) (m.in. Dubiková i in. 2002, Šucha i in. 2002). Wynikiem silnego zakwaszenia będącego efektem wietrzenia siarczków żelaza są ponadto przemiany krzemianów warstwowych (Uzarowicz i in. 2011, 2012). W trakcie tych przemian, krzemiany odziedziczone z podłoża (np. miki i chloryty) ulegają przekształceniu w minerały pęczniejące (smektyt, wermikulit oraz minerały mieszanopakietowe zawierające pakiety pęczniejące). W poziomach próchnicznych utworów glebowych na kilkusetletnich hałdach zawierających siarczki żelaza zaobserwowano powstawanie kaolinitu, który prawdopodobnie krystalizuje tam z roztworów glebowych bogatych w krzem i glin (Uzarowicz i in. 2011). 272

273 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Zapobieganie negatywnym skutkom wietrzenia siarczków w gruntach pokopalnianych Głównym celem rekultywacji gruntów pokopalnianych zawierających siarczki jest likwidacja silnego zakwaszenia, które bez interwencji człowieka może utrzymywać się w gruncie przez wiele lat. Z obserwacji świeżo usypanych zwałowisk oraz badań lizymetrycznych Strzyszcza (1978) wynika, że początku wietrzenia siarczków należy się spodziewać w pierwszych dwóch latach od usypania zwałowiska. Twardowska i in. (1988) na podstawie badań zwałowisk przy kopalniach węgla kamiennego na Górnym Śląsku stwierdzili, że rozkład siarczków na tych obiektach, w zależności od rodzaju skał składanych na hałdach, może trwać dziesiątki lat. Z kolei badania gleb na starych hałdach przy nieczynnej kopalni pirytu w Wieściszowicach (Dolny Śląsk) pokazują, że wysokie zakwaszenie utrzymuje się tam co najmniej 100 lat (Uzarowicz 2011). Rekultywacja utworów zakwaszonych kwasem siarkowym pochodzącym z utleniania siarczków lub siarki rodzimej, polega przede wszystkim na zneutralizowaniu kwaśnego odczynu. Najczęściej stosowanymi neutralizatorami są tlenkowe lub węglanowe formy wapnia lub magnezu, a także mączka fosforytowa (Siuta 1978). Jako substancję neutralizującą można też stosować popioły z elektrowni węglowych (Strzyszcz 2004), które charakteryzują się silnie alkalicznym odczynem. Neutralizator podaje się w odpowiednich dawkach dostosowanych do stopnia zakwaszenia, który z kolei określany jest za pomocą szeregu metod (m.in. poprzez pomiar kwasowości czynnej, wymiennej i hydrolitycznej, czy pomiar stopnia wysycenia kompleksu sorpcyjnego jonami kwasotwórczymi i zasadotwórczymi). Obliczanie dawki neutralizatora w gruntach zawierających siarczki żelaza jest trudne, ponieważ przed zabiegami neutralizującymi należy ocenić nie tylko stopień aktualnego zakwaszenia, ale także określić potencjalne zakwaszenie, które pojawi się w przyszłości w wyniku utleniania okruchów skalnych (mineralnych) zawierających siarczki. W celu pełnego zneutralizowania kwasu siarkowego, należałoby oznaczyć zawartość siarczków w rekultywowanym materiale, a następnie obliczyć, jaka masa neutralizatora będzie potrzebna do odkwaszenia gruntu. Występowanie siarczków w gruntach wymusza konieczność prognozowania przemian ph tych utworów w czasie. Zmiany odczynu, jakie wystąpią w gruntach zawierających minerały siarczkowe, można przewidzieć stosując np. test podatności na utlenianie siarczków (Strzyszcz 1988). Dzięki niemu dawka neutralizatora stosowanego w rekultywacji może zostać dostosowana do potencjalnego zakwaszenia związanego z wietrzeniem dużych okruchów skalnych zawierających siarczki. Takie podejście w przypadku występowania w gruncie zredukowanych form siarki jest lepsze niż obliczanie dawki neutralizatora na podstawie metod powszechnie stosowanych 273

274 Rozdział 4 w gleboznawstwie lub chemii rolnej (np. na podstawie wartości kwasowości hydrolitycznej) (Gołda 2005). Metoda zaproponowana przez Strzyszcza (1988) polega na pomiarze ph próbek gruntu po zalaniu perhydrolem (30% roztworem H 2 O 2 ) w stosunku 1:2,5 (10 g gleby i 25 ml perhydrolu). Pomiaru ph dokonuje się po 24 godzinach i po 7 dniach. W czasie tego przyspieszonego wietrzenia (utleniania) skał zawierających siarczki powstaje kwas siarkowy powodujący zakwaszenie badanej próbki. Po pewnym czasie (około 7 dni) następuje stabilizacja odczynu. Metoda ta symuluje, jak potencjalnie w warunkach naturalnych może następować zmiana odczynu gruntów i jaka będzie wartość ph po ustaleniu się nowego stanu równowagi już po utlenieniu siarczków. Wojtanowicz (2001) zaproponował modyfikację metody Strzyszcza (1988). Modyfikacja polegała na tym, iż próbki po zalaniu nadtlenkiem wodoru pozostawiono w zlewkach tylko na 48 godzin, po czym odparowano je w temperaturze około 50 C, a po odparowaniu zmierzono ph tych próbek w wodzie destylowanej. Wyniki wykazały, że wartości ph próbek mierzone z zastosowaniem metody niezmodyfikowanej i zmodyfikowanej (48- godzinnej) były praktycznie takie same (nie przekraczały 0,1 jednostki). Modyfikacja metody pozwoliła zatem na skrócenie czasu oceny stopnia potencjalnego zakwaszenia oraz zmniejszenie liczby pomiarów wartości ph w próbkach bez jakościowych zmian wyników. Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych może odbywać się poprzez mieszanie ich (np. poprzez orkę) z neutralizatorem lub utworami o korzystnych cechach fizycznych i chemicznych, jak też poprzez przykrycie (izolację) utworów kwaśnych warstwą dobrego materiału glebotwórczego o odpowiednio dużej miąższości (Gołda i Sikora 1988, Wysocki 1988, Gołda 2005). Jeśli rekultywowane utwory cechują się bardzo dużym zakwaszeniem, neutralizacja powinna być wykonana kilkakrotnie w pewnych odstępach czasu. Istotne wydaje się, ażeby wody opadowe infiltrujące poprzez kwaśne utwory pokopalniane nie wydostawały się poza obręb rekultywowanego obiektu, co można osiągnąć dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu skarp (np. skarpy w formie teras, których powierzchnie nachylone są do wewnątrz hałdy). Ponadto ważne jest ciągłe monitorowanie odczynu wód i gleb oraz ogólnego stanu środowiska już po wykonaniu prac rekultywacyjnych na danym obiekcie i w jego okolicy. 274

275 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Fot Zagłębienie wypełnione silnie kwaśnymi (ph 2,4) wodami na powierzchni hałdy przy nieczynnej kopalni węgla kamiennego Siersza w Trzebini; fot. Ł. Uzarowicz 4.5. Stan prawny działań rekultywacyjnych w Polsce Rekultywacja terenów zdegradowanych jest w świetle prawa polskiego obowiązkiem, którego wykonanie zostało scedowane na sprawcę degradacji (Ustawa z dnia 3 lutego 1995 r. o ochronie gruntów rolnych i leśnych; Dz.U j.t., art. 20, ust. 1). W wyjątkowych sytuacjach (klęsk żywiołowych oraz działań osób nie ustalonych), Ustawa nakazuje wykorzystać na ten cel środki Funduszu Ochrony Gruntów Rolnych, a w przypadku rekultywacji gruntów leśnych i gruntów przeznaczonych do zalesienia środki budżetu państwa na zasadach określonych w przepisach o lasach (art. 20, u. 2, 2a). Analogiczne reguły finansowania działań rekultywacyjnych ukazują zapisy Ustawy Prawo Ochrony Środowiska w Dziale IV, Art. 101h-i,k-l). Zgodnie z zapisami Ustawy o ochronie gruntów rolnych i leśnych (art. 20, u. 3-4), Rekultywację i zagospodarowanie gruntów planuje się, projektuje i realizuje na wszystkich etapach działalności przemysłowej. Rekultywację gruntów prowadzi się w miarę jak grunty te stają się zbędne całkowicie, częściowo lub na określony czas do prowadzenia działalności przemysłowej oraz kończy się w terminie do 5 lat od zaprzestania tej działalności. Ustawa wprowadziła definicje gruntów zdegradowanych, zdewastowanych, rekultywacji i zagospodarowania gruntów oraz utraty lub ograniczenia wartości użytkowej gruntów (art. 4, u ), co stanowiło podstawę wnioskowania 275

276 Rozdział 4 na temat stanu gruntów oraz wskazywania wobec nich działań koniecznych do podjęcia. Wskazała też na preferencję wobec odzyskiwania terenów zdegradowanych na cele produkcyjne. Systemy prawne wielu krajów, w tym Polski zmierzają ku ilościowej ewaluacji stanu środowiska przyrodniczego, co daje możliwość obiektywnego działania w cyklu postępowania: ocena stanu stwierdzenie degradacji przymus prawny rekultywacji. Niestety, po części ogranicza to możliwość reakcji w tych przypadkach, gdzie degradacja ma charakter trudny do skwantyfikowania, czyli przedstawienia w relacji do liczb granicznych np. zmiany budowy profilu glebowego, czy też skutkuje zmianami właściwości nie unormowanych np. zawartości biogenów, ph, właściwości sorpcyjnych, wprowadzenie domieszek do gleby, zmiana układu gleby, zaburzenia struktury gleby i innych. Tym niemniej szereg spośród tych zagrożeń dla stabilnego funkcjonowania powierzchni ziemi został opisany w Ustawie, w Dziale IV Ochrona powierzchni ziemi (art. 101, u. 4). Według zapisów Ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U. nr 62 poz. 627 z późn. zm.), przez remediację rozumie się poddanie gleby, ziemi i wód gruntowych działaniom mającym na celu usunięcie lub zmniejszenie ilości substancji powodujących ryzyko, ich kontrolowanie oraz ograniczenie rozprzestrzeniania się, tak aby teren zanieczyszczony przestał stwarzać zagrożenie dla zdrowia ludzi lub stanu środowiska, z uwzględnieniem obecnego i, o ile jest to możliwe, planowanego w przyszłości sposobu użytkowania terenu; remediacja może polegać na samooczyszczaniu, jeżeli przynosi największe korzyści dla środowiska (art. 3, u. 31b). Tym samym, cytowany akt prawny zrównuje degradację gruntu z pojęciem jego zanieczyszczenia, gdzie akceptowalny stan chemizmu określa się jako standard jakości środowiska. W efekcie zanieczyszczenia prowadzi się remediację gruntu. Standard czystości gruntów zawarty został w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz.U ). Opisano w nim (za wskazaniem Ustawy Prawo ochrony środowiska, art. 101a), glebę lub ziemię zanieczyszczoną jako element środowiska, w którym stężenie co najmniej jednej substancji przekracza wartość dopuszczalną ( 1, u. 1), a przekroczenie wartości dopuszczalnej stężenia substancji w badanej glebie lub ziemi nie wynika z naturalnie wysokiej jej zawartości w środowisku ( 1, u. 4). Standardy określono osobno dla trzech grup rodzajów gruntów, względem ich formy użytkowania ( 2, u. 1-3): 1) grupa A: a) nieruchomości gruntowe wchodzące w skład obszaru poddanego ochronie na podstawie przepisów ustawy Prawo wodne, b) obszary poddane ochronie na podstawie przepisów o ochronie przyrody; jeżeli utrzymanie aktualnego poziomu zanieczyszczenia gruntów nie stwarza zagrożenia dla zdrowia ludzi lub środowiska dla obszarów tych stężenia 276

277 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim zachowują standardy wynikające ze stanu faktycznego, z zastrzeżeniem pkt 2 i 3; 2) grupa B: grunty zaliczone do użytków rolnych z wyłączeniem gruntów pod stawami i gruntów pod rowami, grunty leśne oraz zadrzewione i zakrzewione, nieużytki, a także grunty zabudowane i zurbanizowane z wyłączeniem terenów przemysłowych, użytków kopalnych oraz terenów komunikacyjnych; 3) grupa C: tereny przemysłowe, użytki kopalne, tereny komunikacyjne. Rozpoznanie zaistnienia innych niż zanieczyszczenie objawów degradacji gruntów Ustawa ceduje na instytucję monitoringowych badań jakości gleby i ziemi oraz działań wykonywanych w trakcie wykonywania opracowań ekofizjograficznych (Ustawa Prawo Ochrony Środowiska, art. 72, u. 4), a także programów doprowadzenia do przestrzegania standardów jakości środowiska (Ustawa Prawo Ochrony Środowiska, art. 84, u. 1-2). Znaczącą rolę w monitoringu zdarzeń mogących znacząco pogorszyć stan środowiska przyrodniczego, a tym samym wywołujących konieczność podjęcia działań remediacyjnych pełni klasyfikacja przedsięwzięć, zwłaszcza o charakterze przemysłowym i niektórych komunalnych. W wyniku procesu dostosowywania prawodawstwa polskiego do dyrektyw Unii Europejskiej opublikowano Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz.U ). W jego zapisach zaimplementowano wskazania dokumentów unijnych: Dyrektywy 2003/35/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 26 maja 2003 r. przewidującej udział społeczeństwa w odniesieniu do sporządzania niektórych planów i programów w zakresie środowiska oraz zmieniającej w odniesieniu do udziału społeczeństwa i dostępu do wymiaru sprawiedliwości Dyrektywy Rady 85/337/EWG i 96/61/WE; Dyrektywy Rady 97/11/WE z dnia 3 marca 1997 r. zmieniającej Dyrektywę 85/337/EWG w sprawie oceny skutków wywieranych przez niektóre publiczne i prywatne przedsięwzięcia na środowisko naturalne; Dyrektywy Rady z dnia 27 czerwca 1985 r. w sprawie oceny skutków wywieranych przez niektóre publiczne i prywatne przedsięwzięcia na środowisko naturalne. Rada Ministrów na podstawie Rozporządzenia z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz.U ), uwzględniając możliwe oddziaływania na środowisko przedsięwzięć oraz uwarunkowania, dokonuje klasyfikacji na: 1) rodzaje przedsięwzięć mogących zawsze znacząco oddziaływać na środowisko 277

278 Rozdział 4 2) rodzaje przedsięwzięć mogących potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko 3) przypadki, w których zmiany dokonywane w obiektach są kwalifikowane jako przedsięwzięcia, o których mowa w pkt. 1 i pkt 2. Znaczącym elementem działań w ramach ograniczania negatywnego wpływu działań antropogenicznych wobec środowiska przyrodniczego jest aktywny udział społeczności lokalnych. Podstawowe zasady w tej mierze zostały określone w Ustawie z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (Dz. U j.t.), która jednocześnie dokonuje w zakresie swojej regulacji wdrożenia następujących dyrektyw Wspólnot Europejskich: Dyrektywy Rady 85/337/EWG z dnia 27 czerwca 1985 r. w sprawie oceny skutków wywieranych przez niektóre przedsięwzięcia publiczne i prywatne na środowisko naturalne (Dz. Urz. WE L 175 z , str. 40, z późn. zm.; Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 1, str. 248); Dyrektywy Rady 92/43/EWG z dnia 21 maja 1992 r. w sprawie ochrony siedlisk przyrodniczych oraz dzikiej fauny i flory (Dz. Urz. WE L 206 z , str. 7, z późn. zm.; Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 2, str. 102); Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2001/42/WE z dnia 27 czerwca 2001 r. w sprawie oceny wpływu niektórych planów i programów na środowisko (Dz. Urz. WE L 197 z , str. 30; Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 6, str. 157); Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2003/4/WE z dnia 28 stycznia 2003 r. w sprawie publicznego dostępu do informacji dotyczących środowiska i uchylającej dyrektywę Rady 90/313/EWG (Dz. Urz. WE L 41 z , str. 26; Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 7, str. 375); Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2003/35/WE z dnia 26 maja 2003 r. przewidującej udział społeczeństwa w odniesieniu do sporządzania niektórych planów i programów w zakresie środowiska oraz zmieniającej w odniesieniu do udziału społeczeństwa i dostępu do wymiaru sprawiedliwości dyrektywy Rady 85/337/EWG i 96/61/WE (Dz. Urz. UE L 156 z , str. 17; Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 7, str. 466); Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/1/WE z dnia 15 stycznia 2008 r. dotyczącej zintegrowanego zapobiegania zanieczyszczeniom i ich kontroli (Dz. Urz. UE L 24 z , str. 8); Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/56/WE z dnia 17 czerwca 2008 r. ustanawiającej ramy działań Wspólnoty w dziedzinie po- 278

279 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim lityki środowiska morskiego (dyrektywa ramowa w sprawie strategii morskiej) (Dz. Urz. UE L 164 z , str. 19). Ostatnim krokiem przywracania powierzchni zdegradowanej do gospodarczej użyteczności lub nadania jej nowej użyteczności jest zagospodarowanie terenu. Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym (Dz.U j.t.) nakazuje wskazanie w ramach terenów objętych ustaleniami dokumentu planistycznego na obszary wymagające przekształceń, rehabilitacji w studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy (art. 10, u. 2, pkt 14) oraz w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego (art. 15, u. 3, pkt 3). art. 10 ust. 2 pkt 14 - W studium określa się w szczególności: ( ), obszary wymagające przekształceń, rehabilitacji lub rekultywacji; art. 15 ust. 3 pkt 3 W planie miejscowym określa się w zależności od potrzeb: ( ) granice obszarów wymagających przekształceń lub rekultywacji. Rys Schemat powiązań dokumentów prawnych regulujących planowanie przedsięwzięcia mogącego potencjalnie lub zawsze znacząco oddziaływać na środowisko Na podstawie art. 104 ust. 1 ustawy z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U j.t.), za szczególny przypadek terenów narażonych na istotne skutki dla środowiska działalności określonej w koncesji uznane zostały obszary i tereny górnicze. Zgodnie z art. 104 ust. 2 ustawy dla nich również ustawodawca przewiduje możliwość realizacji 279

280 Rozdział 4 miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego w myśl przepisów Ustawy z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym. Ustawodawca wskazuje również, w ramach art. 104 ust. 3 Ustawy Prawo geologiczne i górnicze, iż przewidziane dla środowiska skutki działalności określonej w koncesji określa się w opracowaniu ekofizjograficznym (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie opracowań ekofizjograficznych, Dz.U ) sporządzanym na potrzeby studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy oraz miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego. Obowiązek takiego działania wynika również wprost zapisów z art. 72 ust. 2 i ust. 3 Ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U j.t.), w ramach których ustawodawca wskazał, iż: W studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gmin oraz w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego, przy przeznaczaniu terenów na poszczególne cele oraz przy określaniu zadań związanych z ich zagospodarowaniem w strukturze wykorzystania terenu, ustala się proporcje pozwalające na zachowanie lub przywrócenie na nich równowagi przyrodniczej i prawidłowych warunków życia. W studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gmin oraz w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego określa się także sposób zagospodarowania obszarów zdegradowanych w wyniku działalności człowieka, klęsk żywiołowych oraz ruchów masowych ziemi. Tym samym w dokumentacji planistycznej i środowiskowej, również w ramach dokumentów pośrednich, realizowanych na potrzeby procedury planistycznej tj. opracowaniu ekofizjograficznym czy prognozie wpływu ustaleń dokumentu planistycznego na środowisko (art. 51 ust. 1 w związku z art. 46 pkt 1 i art. 47 ustawy z dnia 3 października 2008 r. o udostępnieniu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko, Dz.U j.t.) łączona jest rekultywacja terenów zdegradowanych z celem do osiągnięcia w postaci określonej, optymalnej dla danej przestrzeni formy jej zagospodarowania. Obie ustawy: z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska i z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym wspiera ustawa z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko, która określa: art. 8. Organy administracji są obowiązane do udostępniania każdemu informacji o środowisku i jego ochronie znajdujących się w ich posiadaniu lub które są dla nich przeznaczone. art

281 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Rys Współzależność ustaleń zawartych w Ustawach Prawo ochrony środowiska, o udostępnianiu informacji o środowisku oraz o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym Udostępnieniu, o którym mowa w art. 8, podlegają informacje dotyczące: 1) stanu elementów środowiska, takich jak: powietrze, woda, powierzchnia ziemi, kopaliny, klimat, krajobraz i obszary naturalne ( ), a także rośliny, zwierzęta i grzyby oraz inne elementy różnorodności biologicznej, ( ); 2) emisji, w tym odpadów promieniotwórczych, a także zanieczyszczeń, które wpływają lub mogą wpłynąć na elementy środowiska, o których mowa w pkt 1; 3) środków, takich jak: środki administracyjne, polityki, przepisy prawne dotyczące środowiska i gospodarki wodnej, plany, programy oraz porozu- 281

282 Rozdział 4 mienia w sprawie ochrony środowiska, a także działań wpływających lub mogących wpłynąć na elementy środowiska, o których mowa w pkt 1, oraz na emisje i zanieczyszczenia, o których mowa w pkt 2, jak również środków i działań, które mają na celu ochronę tych elementów. Rys Schemat powiązania lokalizacji przedsięwzięć w dokumentach planistycznych stanowiących prawo lokalne (Ustawa z dnia 27 marca 2003 r. o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym) decyzjami o środowiskowych uwarunkowaniach (Ustawa z dnia 3 października 2008 roku o udostępnieniu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko) 282

283 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Rekultywacja i zagospodarowanie terenów podlegających degradacyjnej presji człowieka jest działaniem koniecznym do podjęcia z racji dążenia do zachowania równowagi w przyrodzie. Idea zrównoważonego rozwoju (i użytkowania terenów) jest centralną myślą, zapisaną w Ustawie z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (art. 3, pkt 50). W tym aspekcie utrzymywanie lub przywracanie do właściwego stanu ochrony siedlisk przyrodniczych, a także pozostałych zasobów, tworów i składników przyrody to jeden z celów ochrony przyrody zapisany w art. 2, u. 6 Ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (Dz.U j.t.). Z uwagi na konieczność prawnego doregulowania skomplikowanej sytuacji powstałej w Polsce przełomu XX i XXI w. na styku dwóch systemów ustrojowych wprowadzono w życie Ustawę z dnia 13 kwietnia 2007 r. o zapobieganiu szkodom w środowisku i ich naprawie (Dz.U ). Przyniosła ona jasną definicję szkody w środowisku, wskazując na negatywną, mierzalną zmianę stanu lub funkcji elementów przyrodniczych, ocenioną w stosunku do stanu początkowego, która została spowodowana bezpośrednio lub pośrednio przez działalność prowadzoną przez podmiot korzystający ze środowiska w powierzchni ziemi, przez co rozumie się zanieczyszczenie gleby lub ziemi, w tym w szczególności zanieczyszczenie mogące stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi (art. 6, pkt 11, lit. c). Definicja taka jest zgodna z Dyrektywą 2004/35/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 21 kwietnia 2004 r. w sprawie odpowiedzialności za środowisko w odniesieniu do zapobiegania i zaradzania szkodom wyrządzonym środowisku naturalnemu (Dz. Urz. UE L 143/56 z , str. 56, Dz. Urz. UE Polskie wydanie specjalne, rozdz. 15, t. 8, str. 357). Ustawa ta jednak była od początku obarczona dużym ryzykiem pozostania w sferze czysto życzeniowej. Dla jej urealnienia, wprowadzono do niej zapisy ujmujące, że przepisy ustawy stosuje się do bezpośredniego zagrożenia szkodą w środowisku lub do szkody w środowisku, wywołanych emisją rozproszoną, pochodzącą z wielu źródeł, gdy jest możliwe ustalenie związku przyczynowego między bezpośrednim zagrożeniem szkodą w środowisku lub szkodą w środowisku a działalnością podmiotu korzystającego ze środowiska. Przepisów ustawy nie stosuje się jeżeli od emisji lub zdarzenia, które spowodowały bezpośrednie zagrożenie szkodą w środowisku lub szkodę w środowisku, upłynęło więcej niż 30 lat. To jednak w dużej mierze ograniczyło spektrum terenów zdegradowanych, dla których zapisy cytowanej Ustawy mogą być użyte. Przepisy prawa polskiego przewidują możliwość przeprowadzenia działań rekultywacyjnych (remediacyjnych) przy użyciu różnych sposobów (Ustawa Prawo Ochrony Środowiska, art. 101q): usunięcia zanieczyszczenia, przynajmniej do dopuszczalnej zawartości w glebie i w ziemi substancji powodujących ryzyko; 283

284 Rozdział 4 innego sposobu, niż wskazany w pkt 1, prowadzącego do usunięcia znaczącego zagrożenia dla zdrowia ludzi i stanu środowiska, z uwzględnieniem obecnego i, o ile jest to możliwe, planowanego sposobu użytkowania terenu, takie jak: a) zmniejszenie ilości zanieczyszczeń b) ograniczenie możliwości rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń i kontrolowanie zanieczyszczenia poprzez okresowe prowadzenie badań zanieczyszczenia gleby i ziemi w określonym czasie, lub c) przeprowadzenie samooczyszczania powierzchni ziemi, ewentualne działania wspomagające samooczyszczanie, kontrolowanie zanieczyszczenia poprzez okresowe prowadzenie badań zanieczyszczenia gleby i ziemi w określonym czasie, ewentualne ograniczenie dostępu ludzi do zanieczyszczonego terenu i ewentualna konieczność zmiany sposobu użytkowania zanieczyszczonego terenu. Pozyskiwanie terenów celem eksploatacji kopalin energetycznych znajduje się także w sferze zainteresowań dokumentów krajowych, regionalnych i lokalnych o znaczeniu kierunkowym, strategicznym. Niektóre z nich wskazują także na działania rekultywacyjne na terenach pokopalnianych. Zarówno prawodawstwo krajowe, jak regionalne i lokalne nie są obojętne wobec określonych w tych dokumentach wyznaczników funkcjonowania Państwa Polskiego i jego części składowych oraz branż. Podstawowymi w opisywanym zakresie są: Koncepcja Przestrzennego Zagospodarowania Kraju 2030, Ministerstwo Rozwoju Regionalnego, Warszawa 2012 r., (KPZK); Strategia Polski Zachodniej 2020; przyjęta 30 kwietnia 2014 r. przez Radę Ministrów; Krajowa Strategia Rozwoju Regionalnego ; przyjęta 13 lipca 2010 r. przez Radę Ministrów, (KSRR); Polityka energetyczna Polski do 2030 roku; przyjęta 10 listopada 2009 r. przez Radę Ministrów; Projekt Polityki energetycznej Polski do 2050 roku; w fazie konsultacji. W Polityce energetycznej Polski, zarówno w horyzontach do 2030, jak i 2050 roku zapisano, że zasoby węgla kamiennego i brunatnego będą stabilizatorem bezpieczeństwa energetycznego kraju. Zauważono przy tym, że w kontekście złóż węgla brunatnego ważne jest zachowanie ochrony złóż strategicznych w planowaniu przestrzennym, tak aby zagwarantować możliwość ich wykorzystania w przyszłości. W KSRR zapisano informację o możliwym zróżnicowaniu kierunków rozwoju regionów, Celem strategicznym polityki regionalnej, określonym w KSRR, jest efektywne wykorzystywanie specyficznych regionalnych oraz terytorialnych potencjałów rozwojowych dla osiągania celów rozwoju kraju wzrostu, zatrudnienia i spójności w horyzoncie długookresowym. W ślad za tymi zapisami, KPZK 284

285 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim 2030 w odniesieniu do województwa lubuskiego wymieniła główne linie rozwojowe rzutujące na gospodarkę przestrzenną: Złoża węgla kamiennego i brunatnego, zaliczone do złóż o strategicznym znaczeniu dla bezpieczeństwa energetycznego kraju, są chronione zgodnie z zasadami przyjętymi dla kategorii ochrony złóż kopalin strategicznych. Ochronie w szczególności podlegają obszary zalegania złóż: Legnica, Gubin Gubin 1, Złoczew oraz złoża węgla kamiennego Bzie-Dębina, Śmiłowice, Brzezinka ; Poważnym problemem jest też wyczerpywanie się dotychczas eksploatowanych złóż surowców energetycznych, w tym zwłaszcza węgla brunatnego i kamiennego. Wiąże się z tym konieczność podjęcia inwestycji w zakresie budowy nowych kopalni i rekultywacji terenów (zwłaszcza po kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego) ; Rozwój infrastruktury energetycznej będzie w perspektywie roku 2030 musiał odpowiedzieć na następujące podstawowe wyzwania: (m.in.) ochrona złóż kopalin o charakterze strategicznym, nawet jeżeli w najbliższych latach nie przewiduje się ich eksploatacji dotyczy to zwłaszcza węgla brunatnego i kamiennego oraz gazu ziemnego ; Pomimo budowy elektrowni jądrowych (pierwsza zacznie działać po roku 2020) w ciągu najbliższych dwudziestu lat zostanie utrzymana znacząca rola elektrowni spalających węgiel kamienny i brunatny. Dalsze funkcjonowanie tego typu elektrowni, szczególnie wykorzystujących węgiel brunatny będzie wymagało rozpoczęcia eksploatacji nowych złóż tego surowca ; Nawet jeśli z powodów ekonomicznych, społecznych lub innych niektóre znane złoża surowców energetycznych pozostają nieeksploatowane, powinny być traktowane jako trwały zasób strategiczny szczególnego rodzaju, który musi podlegać szczególnej ochronie prawnej przed różnego typu działalnością człowieka, w tym zwłaszcza inwestycyjną (osadnictwo, budowa infrastruktury transportowej). Dotyczy to obszarów zalegania złóż węgla kamiennego (na terenie województw śląskiego i lubelskiego) oraz węgla brunatnego (m.in. na obszarze legnickim i gubińskim). W województwie lubuskim problem wykorzystania energetycznych zasobów mineralnych, a w kolejnej fazie rekultywacji terenów pokopalnianych, odzwierciedlony został w dokumentach regionalnych: Planie Zagospodarowania Przestrzennego Województwa Lubuskiego Uchwała nr XXXVII/272/2002 z dnia 2 października 2002 r. (opublikowany w Dzienniku Urzędowym Województwa Lubuskiego nr 105, poz z dnia 18 listopada 2002r.), zmien. Uchwałą XXII/191/12 Sejmiku Województwa Lubuskiego z dnia 21 marca 2012 r. w sprawie uchwalenia 285

286 Rozdział 4 Zmiany Planu zagospodarowania przestrzennego Województwa Lubuskiego ; Opracowaniu ekofizjograficznym województwa lubuskiego, Zielona Góra 2008 r., dokument aktualizowany w latach 2012 i 2014; Strategii Energetyki Województwa Lubuskiego, Zielona Góra 2013 r.; Strategii rozwoju województwa lubuskiego 2020, Zielona Góra 2012 r. Strategia Rozwoju Województwa Lubuskiego 2020 zawiera informacje na temat zasobów węgla brunatnego na opisywanym terenie. Zdaniem autorów dokumentu zasoby naturalne, w szczególności kopaliny energetyczne węgiel brunatny, gaz ziemny i inne mogą w przyszłości stać się jednym z ważnych czynników wpływających na rozwój regionu. Zapisano także, że Ochrona złóż o charakterze strategicznym, do którego zaliczają się złoża zalegające na obszarze gubińskim, jest jednym z elementów zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju, ujętym w Koncepcji Przestrzennego Zagospodarowania Kraju W dokumencie zauważono także zagrożenia, wynikające z negatywnego oddziaływania wydobycia na środowisko przyrodnicze i kulturowe. Strategia Energetyki Województwa Lubuskiego zawiera informacje o znaczących zasobach węgla brunatnego na opisywanym terenie, wskazując przy tym, że: nie sposób w skali kraju wskazać województwa, w którym przy tak znaczących zasobach węgla brunatnego zlokalizowanych na jego obszarze nie funkcjonowałby kombinat składający się z co najmniej jednej kopalni i co najmniej jednej dużej elektrowni systemowej, wytwarzający znaczące ilości energii elektrycznej na potrzeby Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Autorzy dokumentu konkludują Narzucającym się wnioskiem jest konieczność wykorzystania lokalnych zasobów energetycznych, w tym przede wszystkim złóż węgla brunatnego, a szczególnie złóż węgla brunatnego Gubin", Gubin 1 i Gubin-Zasieki-Brody" położonych na terenie gmin Gubin i Brody, z dotychczasowego rozpoznania których wynika możliwość zaopatrywania elektrowni o mocy rzędu 1600 MW, lub wyższych, przez okres kilkudziesięciu lat. Realizacja takiej inwestycji stanowi poważną szansę dla ekonomicznego rozwoju regionu, a zwłaszcza gmin, na których obszarze będzie zlokalizowana, a także czynnik, przesądzający o przyszłym stanie systemu elektroenergetycznego na obszarze województwa lubuskiego. Realizację inwestycji energetycznej w oparciu o lokalne zasoby węgla brunatnego zapisano w Celu strategicznym CS1 Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego poprzez wzrost mocy wytwórczej oraz zwiększenie dostępności infrastruktury energetycznej, a w jego ramach w Celu operacyjnym CO 1.1 Dywersyfikacja źródeł paliw i energii w celu zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego regionu. W Opracowaniu ekofizjograficznym województwa lubuskiego zaktualizowanym w roku 2012, autorzy części Zasoby surowców mineralnych aktualny 286

287 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim stan ich wykorzystania i możliwości eksploatacji wskazali na duży potencjał znacznych zasobów węgla brunatnego w kompleksie złóż gubińskich. Tym niemniej wskazali także na istotne konflikty działalności wydobywczej ze środowiskiem naturalnym, istniejącą infrastrukturą terenu, stanem prawnym własności gruntów i brakiem akceptacji społecznej dla inwestycji. Zdaniem autorów problemy te mogą być przezwyciężone przez wdrożenie różnych działań systemowych, prawnych i planistycznych. W Planie Zagospodarowania Przestrzennego Województwa Lubuskiego, w zmianie z dnia 21 marca 2012 r. wskazano na podstawowe obszary problemowe, które wymagają prowadzenia odrębnej polityki gospodarczej i przestrzennej, obejmujące: tereny potencjalnej eksploatacji złóż węgla brunatnego Gubin i Gubin 1, oraz lokalizacji elektrowni o mocy do MW w rejonie zagłębia węgla brunatnego położonego w okolicach Gubin, Lubsko i Brody, obszary występowania udokumentowanych złóż kopalin. Zgodnie z wnioskiem Ministra Gospodarki opisywane tereny objęto ochroną przed zabudową i infrastrukturą niezwiązaną z przemysłem wydobywczym, wskazując na związek takiego zapisu z potrzebami zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego Polski. Zaproponowano dla nich także istotną poprawę komunikacji kołowej i kolejowej, a także wyznaczenie przebiegu sieci energetycznych najwyższych napięć. Literatura Balcerzak E., Dobrzyński D., Parafiniuk J., Wpływ przeobrażeń mineralnych na skład wód w strefie wietrzenia łupków pirytonośnych w Wieściszowicach, Rudawy Janowickie, Sudety Zachodnie, Polska. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 62: Banks D., Younger P.L., Arnesen R., Iversen E.R., Sheila B.B., Mine-water chemistry: the good, the bad and the ugly. Environmental Geology, 32(3): Baule H., Fricker C Nawożenie drzew leśnych. PWRiL Warszawa. Bender J., Rekultywacja obszarów pogórniczych na modelu kopalni Konińskiego Zagłębia Węglowego. Komitet PAN. Człowiek i Środowisko. Warszawa, Bender J., Biologiczna rekultywacja zwałowisk pokopalnianych. Międzynar. Czas. Rol. RWPG 3, Bender J., Theoretical base of industrial landscape recultivation. Recultivation of technogenous areas Ed. Szegi. Matraalja Coal Mining Co. Győngyős: Bender J., Rekultywacja terenów pogórniczych w Polsce. Zesz. Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, Z. 418, Bender J., Gilewska M., Rekultywacja w świetle badań i wdrożeń. Rocz. Glebozn. 55, 2:

288 Rozdział 4 Bielińska E.J., Aktywność enzymatyczna gleb. Acta Agrophysica, Rozprawy i Monografie, 2, Bigham J.M., Schwertmann U., Traina S.J., Winland R.L., Wolf M., Schwertmannite and the chemical modeling of iron in acid sulphate waters. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60(12): Bik A., Spoglądamy w przyszłość przez pryzmat środowiska naturalnego. KBI Węgiel Brunatny, nr 1/54, PPWB, 7.php. Böcker L., Katzur J., Stähr F., Untersuchungen zum Waldwachstum auf den kippenstandorten des Lausitzer Braunkohlenreviers AM Beispiel der Gemeinen Kifer (Pinus sylvestris L.) Und Gemeinen Birke (Betula pendula ROTH). Górnictwo odkrywkowe środowisko rekultywacja ze szczególnym uwzględnieniem KWB Bełchatów, Kraków, Bolan N.S., Curtin D., Adriano D.C., Acidity, (in:) Encyclopedia of Soils in the Environment (ed. D. Hillel), Elsevier: Certini G., Ugolini F.C., Corti G., Agnelli A., Early stages of podzolization under Corsican pine (Pinus nigra Arn. ssp. laricio). Geoderma 83: Chwil St., Stosunki makroelementów w ziarnie i słomie zbóż jarych pod wpływem zróżnicowanego nawożenia gleby bardzo kwaśnej. Zesz. Prob. Post. Nauk Roln. PAN, 456, Cieśla W., Koper J., Wpływ wieloletniego nawożenia mineralno-organicznego na kształtowanie się fosforu organicznego I przyswajalnego oraz aktywności enzymatycznej gleb. Roczn. Glebozn. 41, Das A., Mishra A.K., Role of Thiobacillus ferrooxidans and sulphur(sulphide)- dependent ferric-ion-reducing activity in the oxidation of sulphide minerals. Applied Microbiology and Biotechnology, 45: Dobrzański B. i Zawadzki S. (red.) Gleboznawstwo. PWRiL Warszawa (in Polish). Doner H.E., Lynn W.C., Carbonate, Halide, Sulfate, and Sulfide Minerals, (in:) Minerals in Soil Environments (ed. J.B. Dixon & S.B. Weed), SSSA, Madison, WI: Drab M., Charakterystyka właściwości fizyko-chemicznych gleb powstałych na terenach poeksploatacyjnych kruszywa budowlanego w Dobroszowie Wielkim k. Nowogrodu w woj. zielonogórskim. Zesz. Nauk. WSInż. Zielona Góra, Inżynieria Środowiska, 84, Drab M., Badania nad przywracaniem produktywności gruntów po eksploatacji kruszywa budowlanego. II. Plony roślin uprawnych. Zesz. Nauk. Polit. Zielonog., 116, Drab M., Efekty biologicznej rekultywacji byłego złoża kruszywa budowlanego Dobroszów Wielki w województwie lubuskim. Redakcja Wydawnictw Naukowo- Technicznych Uniwersytetu Zielonogórskiego. Ofic. Wyd. UZ, Zielona Góra, 112 s. Drab M., Wpływ zabiegów rekultywacyjnych na kształtowanie się wybranych właściwości gruntów powstałych w wyniku działalności wydobywczej kruszywa naturalnego w rejonie Dobroszowa w województwie Lubuskim. Roczniki Gleboznawcze, T. 55, nr 2,

289 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Drab M., Greinert H., Fizyczne właściwości gleb obszarów rekultywowanych po eksploatacji kruszywa budowlanego w dolinie rzeki Bóbr. Zeszyty Naukowe Politechniki Zielonogórskiej, Inżynieria Środowiska; 10, nr 124, Drab M., Greinert A., Greinert H., Rekultywacja leśna zwałowisk piasków mioceńskich. Cz.II: Zmiany właściwości materiału glebowego. Monografie Komitetu Inżynierii Śro-dowiska PAN. Vol.33, Drab M., Piontek M., Aktywność enzymatyczna gruntów poeksploatacyjnych kruszywa budowlanego w Dobroszowie Wielkim w województwie zielonogórskim. Archiwum Ochrony Środowiska, Vol. 25, no 4, Dubiková M., Cambier P., Šucha V., Čaplovičová M., Experimental soil acidification. Applied Geochemistry, 17: Dziadowiec H., Rozkład ściółek w wybranych ekosystemach leśnych (mineralizacja, uwalnianie składników pokarmowych, humifikacja). Rozprawy. Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń. Edwards K.J., Schrenk M.O., Hamers R., Banfield J.F., Microbial oxidation of pyrite: Experiments using microorganisms from an extreme acidic environment. American Mineralogist, 83: España J.S., Pamo E.L., Santofimia E., Aduvire O., Reyes J., Barettino D., Acid mine drainage in the Iberian Pyrite Belt (Odiel river watershed, Huelva, SW Spain): Geochemistry, mineralogy and environmental implications. Applied Geochemistry, 20: Evangelou V.P., Pyrite Oxidation and Its Control. CRC Press. Fanning D.S., Rabenhorst M.C., Bigham J.M., Colors of Acid Sulfate Soils, (in:) Soil Color (ed. J.M. Bigham & E.J. Ciolkosz), SSSA Special Publications Number 31, Madison, WI: Farrell R.E., Gupta V.V.S.R., Germida J.J., Effects of cultivation on the activity and kinetics of arylsulfotase in Sosketchewan Soils. Soil Biol. Biochem. 26, 8, Fettweis U., Bens O., Huttl R.F., Accumulation and properties of soil organic carbon at reclaimed sites in the Lusatian lignite mining district afforested with Pinus sp. Geoderma 129: Filcheva E., Noustorova M., Gentcheva-Kostadinova SV., Haigh M.J., Organic accumulation and microbial action in surface coal-mine spoils, Pernik, Bulgaria. Ecol. Eng. 15: Fotyma M., Mercik S., Faber A Chemiczne podstawy żyzności gleb i nawożenia. PWRiL, Warszawa. Fowler T.A., Holmes P.R., Crundwell F.K., Mechanism of pyrite dissolution in the presence of Thiobacillus ferrooxidans. Applied and Environmental Microbiology, 65(7): Galiniak G., Jarosz J., Tomaszewski R., Dotychczasowe doświadczenia rekultywacji wyrobisk po eksploatacji złoża węgla brunatnego Sieniawa. Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 34, Zeszyt 4,

290 Rozdział 4 Galiniak G., Jarosz J., Rekultywacja terenów pogórniczych w KWB Sieniawa. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego Inżynieria Środowiska, nr 17(137): Ganecki Z., Kopalnia Węgla Brunatnego Sieniawa. KBI Węgiel Brunatny, nr 1, Gembarzewski H., Stanisławska-Głubiak E., Korzeniowska J., Wpływ zakwaszenia gleby na toksyczność cynku dla roślin. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Gilewska M., Rekultywacja biologiczna gruntów pogórniczych na przykładzie KWB Konin. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. Rozprawy Naukowe, z Gilewska M., Zasady rolniczej rekultywacji gruntów pogórniczych. Zesz. Nauk Polit. Zielon., nr 125, Inżynieria Środowiska 11, Gilewska M., Rekultywacja leśna terenów pogórniczych Konińsko-Tureckiego Zagłębia Węgla Brunatnego. Zesz. Nauk. Uniw. Zielonog. nr 137 Inżynieria Środowiska nr 17, Gilewska M., Bender J., Znaczenie zabiegów rekultywacyjnych w kształtowaniu enzymatycznej aktywności industrioziemu. Arch. Ochr. Środ. 1: Gilewska M., Bender J., Drzymala S., Organic matter formation in pot mining soils in central Poland. Pages (in:) D.E. Stott, R.H. Mohtar, and G.C. Steinhardt (eds). Sustaining the Global Farm Selected papers from the 10th International Soil Conservation Organization Meeting, May 24-29, 1999, West Lafayette, IN. International Soil Conservation Organization in cooperation with the USDA and Purdue University, West Lafayette, IN. Gilewska M., Otremba K., Właściwości gleb formowanych z gruntu pogórniczego. Roczn. Glebozn, tom LV, nr 2, Gilewska M., Otremba K., Wpływ paszowego systemu użytkowania na właściwości fizyczne gleb rozwijających się z gruntów pogórniczych. Inżynieria Ekologiczna Nr 18: Gilewska M., Otremba K., Wpływ techniki sadzenia na efekty rekultywacji składowiska popiołów elektrownianych. Zesz. Nauk. Uniw. Zielonog. nr 137 Inżynieria Środowiska nr 17, Gilewska M., Płóciniczak A., Aktywność fosfatazy zasadowej w glebach rozwijających się z gruntów pogórniczych. Zesz. Nauk. Uniw. Zielonog. nr 135 Inżynieria Środowiska nr 15, Gilewska M., Wójcik A., Aktywność enzymatyczna gruntów pogórniczych pod pionierskimi nasadzeniami leśnymi. Arch. Ochr. Środ., 3-4: Gołda T., Rekultywacja. Skrypty Uczelniane AGH, Kraków. Gołda T., Sikora J., Gospodarka terenami w Tarnobrzeskim Zagłębiu Siarkowym i jej uwarunkowania związane z rekultywacją. Zeszyty Naukowe AGH, 1222, Sozologia i Sozotechnika, 26: Gołębiowska J., Bender J., Czynniki warunkujące powstawanie poziomu próchnicznego w procesie rekultywacji zwałowiska. Archiwum Ochrony Środowiska, 1-2,

291 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Gonet S.S., Dębska B., Zaujec A., Banach Szott M., Szombathowa N Wpływ gatunku drzew i warunków glebowo-klimatycznych na właściwości próchnicy gleb leśnych (in:) Rola materii organicznej w środowisku. Gonet S.S., Markiewicz M. PTSH Wrocław. Greinert H., Charakterystyka właściwości gleb powstałych w wyniku rekultywacji terenów po eksploatacji węgla brunatnego w rejonie Łęknicy. Zeszyty Naukowe WSInż. w Zielonej Górze, Zielona Góra 84, Greinert H., Problemy związane z rekultywacją terenów pogórniczych na Środkowym Nadodrzu. Światowy Kongres Ochrony Środowiska na Terenach Górniczych, Katowice, t. 1, Greinert H., Drab M., Physical properties of the soil formed as a result of recultivation of sand-pits in the Bóbr river valley. Acta Agrophysica, R. 35, Greinert H., Drab M., Greinert A., Studia nad efektywnością leśnej rekultywacji zwałowisk fitotoksycznie kwaśnych piasków mioceńskich po byłej kopalni węgla brunatnego w Łęknicy. Oficyna Wyd. Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra. Greinert A., Drab M., Kostecki J., Fruzińska R., Post-mining soils in Łęknica region (w:) Technogenic soils of Poland / ed. by P. Charzyński, P. Hulisz, R. Bednarek. Toruń : Polish Society of Soil Science, Greinert A., Greinert H., Ochrona i rekultywacja środowiska glebowego. Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej; Monografia nr 92; 326 s. Haber Z., Urbański P., Przyrodnicze, ekologiczne i techniczne aspekty rekultywacji terenów zdewastowanych przez kopalnictwo węgla brunatnego na obszarze Trójkąta Łużyckiego. Zeszyty Naukowe Politechniki Zielonogórskiej nr 125, Inżynieria Środowiska 11, Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej, Haubold-Rosar M., Bergbaufolgelandschaften im Niederlausitzer Braukohlenrevier-rechtliche, organisatorische und aktuelle wissenschaftliche Aspekte. Roczniki Gleboznwacze. T.LV, Nr 2, Heinsdorf D., Düngung von Forstkulturen auf Lausitzer Kippen. Eberswalde. Heuson R., Das Rekultivieren von Kippen und Halden. Braunkohle, 27, Hooda P.S. (Ed.), Trace elements in soil. A John Wiley and Sons, Ltd., Publication. Horbaczewski J.K., Weathering of pyrite in mine soils at Gibbons Creek Lignite Mine, Texas. Reclamation matters, American Society of Mining and Reclamation, 7-9. Hüttl R.F., Ecology of post strip-mining landscapes in Lusatia, Germany. Environmental Science and Policy 1: IUSS Working Group WRB, World Reference Base for Soil Resources 2006, first update World Soil Resources Reports No FAO, Rome. Jachimko B., Ocena zakwaszenia wód zbiorników "Pojezierza Antropogenicznego". Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego. Inżynieria Środowiska. 135 (15), Jędrczak A., Skład chemiczny wód pojezierza antropogenicznego w Łuku Mużakowskim. Wyd. WSI. Zielona Góra

292 Rozdział 4 Jennings S.R., Dollhopf D.J., Inskeep W.P., Acid production from sulfide minerals using hydrogen peroxide weathering. Applied Geochemistry, 15: Johnson D.W., Effects of forest management on soil carbon storage. Water, Air, Soil Pollut. 64: Jurcowa O., Korenove, a pozberove zvysky rastiln ako sucast bilansie podnej organickej hmoty. Humusowe latky aktivni slozka systemu puda rostlina. Praha, Kabata-Pendias A., Wiącek K., Excessive uptake of heavy metals by plants from contaminated soils. Roczniki Gleboznawcze Soil Science Annual, 36(4): Kabata-Pendias, A. Pendias H., Trace elements in soils and plants. CRC Press LLC 2001, Kaczor A., Odżywianie się roślin w warunkach silnie zakwaszonych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Karczewska A., Uwalnianie Cu, Pb i Zn z gleb silnie zanieczyszczonych pod wpływem kwasów mineralnych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Katzur J., Die Grundmelioration von schwefelhaltigen extrem sauren Kipprohbaden. Technik und Uweltschutz, NA 18, SW Kołodziejczyk U., Asani A., Historia i perspektywy wydobycia węgla brunatnego na Środkowym Nadodrzu. Warsztaty 2012 z cyklu Zagrożenia naturalne w górnictwie, Mat. Symp., Komnitsas K., Xenidis A., Adam K., Oxidation of pyrite and arsenopyrite in sulphidic spoils in Lavrion. Minerals Engineering, 8(12): Kondracki J., Geografia fizyczna Polski, PWN, Warszawa. Koper J., Piotrowska A., Aktywność enzymatyczna gleby płowej w zależności od uprawy roślin w zmianowaniu i monokulturze. Roczn. Glebozn. 47, 3-4, Kos C.H., Poorter R.P.E., Bos P., Kuenen J.G., Geochemistry of sulfides in coal and microbial leaching experiments. Kohlenwissenschaft, Internationale Tagung, Düsseldorf, Sept. 1981, Koukouzas N., Ward C.R., Li Z., Mineralogy of lignites and associated strata in the Mavropigi field of the Ptolemais Basin, northern Greece. Int J Coal Geol. 81: Kowalik S., Właściwości gleby inicjalnej, ukształtowanej w wyniku wieloleteniej uprawy rolnej gruntów zwałowiskowych górnictwa siarki. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 418, Kowalik S., Krzaklewski W., Wójcik J., Skuteczność neutralizacji toksycznie kwaśnych gruntów na zwałowisku zewnętrznym KWB Bełchatów. Inżynieria Środowiska 4(2): Krzaklewski i zespół, Sprawozdanie końcowe z tematu badawczego: Opracowanie racjonalnych metod rekultywacji i zagospodarowania fitotoksycznych i jałowych gruntów zwałowisk w górnictwie węgla brunatnego. W ramach grantu 4 S Kraków. 292

293 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Krzaklewski W., Roślinność spontaniczna jako wskaźnik skuteczności neutralizacji bardzo silnie kwaśnych gruntów na przykładzie zwałowiska wewnętrznego kopalni węgla brunatnego Przyjaźń Narodów. Kraków. Krzaklewski W., Rekultywacja terenów poeksploatacyjnych byłej kopalni węgla brunatnego Przyjaźń Narodów w Łęknicy. Materiały z ogólnopolskiej konferencji naukowej pn. Podniesienie produkcyjności gleb lekkich. Zielona Góra IX1985 r. PTG Warszawa. Krzaklewski W., Leśna rekultywacja i biologiczne zagospodarowanie nieużytków poprzemysłowych. Akademia Rolnicza w Krakowie. Krzaklewski W., Leśna rekultywacja i biologiczne zagospodarowanie nieużytków poprzemysłowych. Akademia Rolnicza w Krakowie. Krzaklewski W., Kowalik S., Wójcik J., Rekultywacja utworów toksycznie kwaśnych w górnictwie węgla brunatnego. Monografia. Kraków. Krzaklewski W., Kowalik S., Wójcik J., Wpływ różnych rodzajów i dawek substancji neutralizujących na plon i skład chemiczny życicy trwałej w uprawie na silnie kwaśnych utworach zwałowiska KWB Bełchatów. Inżynieria Środowiska 4(1): Krzaklewski W., Pietrzykowski M., Ocena wybranych komponentów ekosystemu leśnego odtwarzanego w toku rekultywacji na zwałowisku wewnętrznym odkrywki D byłej kopalni Przyjaźń Narodów w Łęknicy. Zeszyty Naukowe Politechniki Zielonogórskiej, Inżynieria Środowiska, 125 (11), Kutyna I., Piontek M., Drab M., Zbiorowiska roślinne na polu odłogowanym przez 10 lat na terenie przekształconym przez przemysł wydobywczy kruszywa budowlanego w Dobroszowie Wielkim. Folia Universitatis Agriculturae Stetinensis - (Agricultura; 93), nr 234, KWB Sieniawa Sp. z o.o., Informacje o firmie. Dostęp kwiecień 2015 r., Lal R., Forest soils and carbon sequestration. Forest Ecol. Management 220, Łabętowicz J., Skład chemiczny roztworu glebowego w zróżnicowanych warunkach glebowych i nawozowych. Rozprawa habilitacyjna, Wyd. Fundacja Rozwój SGGW, Warszawa. Łabętowicz J., Zakwaszenie gleby jako czynnik determinujący stężenie jonów w roztworze glebowym, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Machonina G., Poczwoobrazowanije v technogennych landszaftach Urala. Mat. Na-ucznogo Seminara. T.1. Konin. PAN IPIŚ. Mańko P., Motowicka-Terelak T., Wpływ zasiarczenia gleby na fitotoksyczność metali ciężkich. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Matejczuk W., Charakterystyka ekologiczna zbiorników wodnych w wyrobiskach poeksploatacyjnych węgla brunatnego. Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wrocław, (rozprawa doktorska). Mercik S., Sas L., Ujemny wpływ nadmiernego zakwaszenia gleby na rośliny. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456:

294 Rozdział 4 Meyer G., Waschkies C., Hüttl R.F., Investigations on pyrite oxidation in mine spoil of Lusatian lignite mining district. Plant and Soil, 213: Michniewicz M., Z badań hydrogeochemicznych wschodniej osłony metamorficznej granitu Karkonoszy. Kwartalnik Geologiczny, 25; Migaszewski Z.M., Gałuszka A., Pasławski P., Starnawska E., An influence of pyrite oxidation on generation of unique acidic pit water: A case study, Podwiśniówka quarry, Holy Cross Mountains (south-central Poland). Polish Journal of Environmental Studies, 16(3): Mohan D., Chander S., Single, binary, and multicomponent sorption of iron and manganese on lignite. Journal of Colloid and Interface Science 299: Motowicka-Terelak T., Terelak H., Udział zasiarczenia w zakwaszaniu się gleb. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Murad E., Rojík P., Iron-rich precipitates in a mine drainage environment: Influence of ph on mineralogy. American Mineralogist, 88: Operat urządzeniowy rekultywacji i zagospodarowania terenów pokopalnia-nych KWB Sieniawa w Sieniawie, gm. Łagów, woj. Zielonogórskie, Biuro Urządzenia Lasu i Geodezji Leśnej w Gorzowie. Paul K.I., Polglase P.J., Nyakuengama J.G., Khanna P.K., Change in soil carbon following afforestation. Forest Ecology and Management 168: Pietrzykowski M., Macronutrient accumulation and relationships in Scots pine (Pinus sylvestris L.) ecosystem on reclaimed opencast lignite mine spoil heaps in central Poland. Proceedings of 25 th Annual Meeting of American Society of Mining and Reclamation (ASMR). New opportunities to Apply Our Science, Richmond, USA, June 14-19, Pietrzykowski M., Krzaklewski W., An assessment of energy efficiency in reclamation to forest. Ecol. Eng. 30: Piwocki M., Zasoby węgla brunatnego w miocenie rejonu Sieniawy na Ziemi Lubuskiej. KBI Węgiel Brunatny, nr 2, Pokojska U., Nowe poglądy na toksyczność różnych form glinu. Roczniki Gleboznawcze Soil Science Annual, 45(1/2): PSSS, Polish soil classification (Systematyka Gleb Polski), Vth ed., Soil Science Annual, Polish Soil Science Society, Vol. LXII, No. 3, Wyd. Wieś Jutra Warszawa. Pugh C.E., Hossner L.R., Dixon J.B., Oxidation rate of iron sulfides as affected by surface area, morphology, oxygen concentration, and autotrophic bacteria. Soil Science, 137(5): Pustelnik R., Rekultywacja i zagospodarowanie terenów pogórniczych w odkrywkowych kopalniach węgla brunatnego na terenie właściwości miejscowej Okręgowego Urzędu Górniczego w Poznaniu. KBI Węgiel Brunatny, nr 1/86, PPWB, Rojas-Chapana J.A., Giersig M., Tributsch H., The path of sulphur during the bio-oxidation of pyrite by Thiobacillus ferrooxidans. Fuel, 75(8): Rumpel C., Differenzierung und Charakteriesierung pedogener und geogener organi-scher Substanz in forstlich rekultivierten Kippboden. Cottbuser Schriften zu Boden-schutz und Rekultivierung. Bd 5. BTU Cottbus. 294

295 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Sasaki K., Tsunekawa M., Ohtsuka T., Konno H., The role of sulphur-oxidizing bacteria Thiobacillus thiooxidans in pyrite weathering. Colloids and Surfaces, A: Physicochemical and Engineering Aspects, 133: Schaaf W., Hüttl R.F., Direct and indirect effects of soil pollution by lignite mining. Water, Air, and Soil Pollution: Focus 6: Schöpke, R., Koch, R., Querfelli I., Striemann M., Preuß V., Regel R., Anwendung des Neutralisationspotentials bei der Bilanzierung von Saeure-Base- Reaktionen im Umfeld des Braunkohlebergbaues. Grundwasser 1/2001, Schwertmann U., Carlson L., The ph-dependent transformation of schwertmannite to goethite at 25 C. Clay Minerals, 40: Shrestha R.K., Lal R., Ecosystem carbon budgeting and soil carbon sequestration in reclaimed mine soil. Environ. Int. 32: Shrestha R.K., Lal R., Changes in physical and chemical properties of soil after surface mining and reclamation. Geoderma 161: Singh B., Wilson M.J., McHardy W.J., Fraser A.R., Merrington G., Mineralogy and geochemistry of ochre sediments from acid mine drainage near a disused mine in Cornwall, UK. Clay Minerals, 34: Siuta J. (red.), Ochrona i rekultywacja gleb, PWRiL, Warszawa. Siuta J., Rejman-Czajkowska M. (red.), Siarka w biosferze, PWRiL, Warszawa. Skawina T., Janiczek S., Greszta J., Biul. Kom. Biol. Zag. Nieuż. Poprzem. G.O.P., P.A.N., 1, 162. Skawina T., Przebieg rozwoju procesów glebotwórczych na zwałowiskach kopalnictwa węglowego. Roczniki Gleboznawcze, dodatek do tomu 7. Skawina T., Rekultywacja terenów poeksploatacyjnych górnictwa odkrywkowego węgla brunatnego. Węgiel Brun. 3: Skawina T., Zubikowska-Skawinowa L., Bojarski Z., Kamieniecki F., Zasady ogólne zagospodarowania terenów poeksploatacyjnych górnictwa odkrywkowego węgla brunatnego, Węgiel Brunatny, nr 1. Skawina T., Rezultaty badań nad modelem rekultywacji terenów pogórniczych w Polsce. Zesz. Nauk. AGH, Nr 212, Geodezja z. 12, PWN Kraków. Skawina T., Zakres wykorzystania i sposób interpretacji wyników badań geologicznych dla potrzeb rekultywacji. Ochrona Terenów Górniczych. No. 16. Skawina T., Sprawozdanie z badań prowadzonych nad tematem: Rekultywacja zwałowisk toksycznych na przykładzie kopalni węgla brunatnego Turów etap I 1973 r, prowadzonych dla Environmental Protection Agency USA. Archiwum Katedry Kształtowania i Ochrony Środowiska AGH Kraków. Smal H., Misztal M., Ligęza S., Stachyra J., Wpływ zakwaszenia gleby na zawartość wybranych pierwiastków śladowych w roztworze glebowym w warunkach doświadczenia laboratoryjnego. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Smith J., Melville M.D., Iron monosulfide formation and oxidation in drainbottom sediments of an acid sulfate soil environment. Applied Geochemistry, 19:

296 Rozdział 4 Šourková M., Frouz J., Fettweis U., Bens O., Hüttl R.F., Šantručková H., Development and properties of microbial biomass succession in reclaimed post mining sites near Sokolov (Czech Republic) and near Cottbus (Germany). Geoderma 129: Strzyszcz Z., Chemiczne przemiany utworów karbońskich w aspekcie biologicznej rekultywacji i zagospodarowania centralnych zwałowisk, Prace i Studia PAN, 19. Strzyszcz Z., Przyrodnicze podstawy rekultywacji hałd po kopalnictwie głębinowym węgla kamiennego. Zeszyty Naukowe AGH, 1222, Sozologia i Sozotechnika, 26: Strzyszcz Z., Ocena przydatności i zasady stosowania różnorodnych odpadów do rekultywacji zwałowisk oraz terenów zdegradowanych działalnością przemysłową, Prace i Studia, 60, IPIŚ PAN, Zabrze. Stumm W., Morgan J.J., Aquatic chemistry. Wiley Interscience, New York. Stützer A., Early stages of podzolisation in young aeolian sediments, western Jutland. Catena 32: Symanowicz B., Kalembasa St., Jaremko D., Niedbała M., Polskie odpadowe węgle brunatne potencjalne źródło składników pokarmowych roślin. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska Lublin Polonia, Sectio E, Vol. LXVIII (4), Šucha V., Dubiková M., Cambier P., Elsass F., Pernes M., Effect of acid mine drainage on the mineralogy of a dystric cambisol. Geoderma, 110: Szerszeń L., Karczewska A., Kabała C., Rozpuszczalne i przyswajalne formy miedzi i ołowiu w glebach zanieczyszczonych w różnych warunkach odczynu i wilgotności. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 456: Szymkiewicz B Tablice zasobności i przyrostu drzewostanów. PWRiL Warszawa, Takeda H Decomposition processes of liter along a latitudinal gradient (in:) Environmental forest science, Sassa K. (ed.), Kluwer Academic Press, Dordrecht, Targulian V.O., Krasilnikov P.V Soil system and pedogenic processes: Selforganization, time scales, and environmental significance. Catena 71: Thakur O.P., Singh A., Singh B.D., Petrographic Characterization of Khadsaliya Lignites, Bhavnagar District, Gujarat. Journal Geological Society of India, 76: Twardowska I., Szczepańska J., Witczak S., Wpływ odpadów górnictwa węgla kamiennego na środowisko wodne. Ocena zagrożenia, prognozowanie, zapobieganie, Prace i studia PAN, 35. Uchwała nr XI Rady Gminy Łagów z dnia 28 grudnia 2011 r. w sprawie uchwalenia miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego wsi Sieniawa. Uggla H., Uggla Z., Gleboznawstwo leśne. PWRiL Warszawa. Uhlmann W., Grünewald U., Gräschke A., Lessmann D., Hemm M., Gockel G., Seidl K., Hydrogeochemische Entwicklung von Tagebauseen während der Flutung. Prognose und Beobachtung im Lausitzer Revier. Aktuelle Reihe 4(1):

297 Rekultywacja terenów pokopalnianych w regionie lubuskim Uzarowicz Ł., Technogenic soils developed on mine spoils containing iron sulfides in select abandoned industrial sites: Environmental hazards and reclamation possibilities. Polish Journal of Environmental Studies, 20(3): Uzarowicz Ł., Microscopic and microchemical study of iron sulphide weathering in a chronosequence of technogenic and natural soils. Geoderma, C: Uzarowicz Ł., Šegvić B., Michalik M., Bylina P., The effect of hydrochemical conditions and ph of the environment on phyllosilicate transformations in the weathering zone of pyrite-bearing schists in Wieściszowice (SW Poland). Clay Minerals, 47(4): Uzarowicz Ł., Skiba S., Technogenic soils developed on mine spoils containing iron sulphides: Mineral transformations as an indicator of pedogenesis. Geoderma, 163(1-2): Uzarowicz Ł., Skiba S., Technogenic soils developed from mine wastes containing iron sulphides in southern Poland. (In:) Technogenic soils of Poland (Ed. P. Charzyński, P. Hulisz, R. Bednarek), Polish Society of Soil Science, Toruń: Uzarowicz Ł., Skiba S., Skiba M., Michalik M., Mineral transformations in soils on spoil heaps of an abandoned pyrite mine in Wieściszowice (Rudawy Janowickie Mts., Lower Silesia). Polish Journal of Soil Science, 41/2: Uzarowicz Ł., Skiba S., Skiba M., Šegvić B., Clay-mineral formation in soils developed in the weathering zone of pyrite-bearing schists: A case study from the abandoned pyrite mine in Wieściszowice, Lower Silesia, Poland. Clays and Clay Minerals, 59(6): Van Breemen N., Buurman P., Biological processes in soils (in:) Soil formation. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, Waszkowiak M., Gilewska M., Niektóre elementy gospodarki azotem w utworach nadkładu KWB Konin. Politechnika Częstochowska. Wydz. Inżynierii Sanitarnej. II Konferencja Naukowa pt. Kompleksowe i szczegółowe problemy ochrony środowiska. Z. 2. Ogólna problematyka energetyki i wykorzystania odpadów. Częstochowa-Ustronie Morskie: Wisotzky F., Obermann P., Acid mine groundwater in lignite overburden dumps and its prevention the Rhineland lignite mining area (Germany). Ecol. Eng. 17: Wójcik J., Krzaklewski W., Zalesienia jako metoda rekultywacji terenów bezglebowych w PGE KWB Turów, W: Zagrożenia naturalne w górnictwie, XIII Warsztaty Górnicze Bogatynia Świeradów Zdrój, Wojtanowicz P., Ocena potencjalnego zakwaszenia utworów nadkładu i zwałowisk KWB Bełchatów dla potrzeb rekultywacji, Rozprawa doktorska, Zakład Kształtowania i Ochrony Środowiska WGGiIŚ AGH, Kraków. Wołowski K., Uzarowicz Ł., Łukaszek M., Pawlik-Skowrońska B., Diversity of algal communities in acid mine drainages of different physico-chemical properties. Nova Hedwigia, 97(1-2): Wróbel I., Geologiczne warunki rozwoju gleb w województwie zielonogórskim. Przewodnik po trasie OKN Podniesienie produkcyjności gleb lekkich. Zielona Góra. 297

298 Rozdział 4 Wróbel I., Wody podziemne środkowego nadodrza i problemy ich ochrony. Wyd. Wsinż. W Zielonej Górze. Zielona Góra Wysocki W., Metody rekultywacji dla intensywnego zagospodarowania terenów pogórniczych. Zeszyty Naukowe AGH, 1222, Sozologia i Sozotechnika, 26, Zimmer U., Wisotzky F., Obermann P., Abschätzung der Pyritoxidation in einem Braunkohletagebau mithilfe numerischer Modellrechnungen. Grundwasser Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie 2: Żaba J., 1977: Historia eksploatacji węgla brunatnego na terenie Środkowego Nadodrza. Pr. Naukowe Uniwersytetu Śląskiego nr 169, Geologia t.1, Katowice,

299 5. HISTORYCZNE I WSPÓŁCZESNE ZAGOSPODAROWANIE TERENÓW ZWIĄZANYCH Z WYDOBYCIEM WĘGLA BRUNATNEGO W REGIONIE LUBUSKIM 5.1. Lasy na terenach pokopalnianych Rekultywacja leśna była i jest (obok rekultywacji wodnej) działaniem zwieńczającym pozyskiwanie węgla brunatnego we wszystkich lokacjach historycznych i współczesnych w regionie lubuskim. W rejonie Tuplic i Trzebiela zrealizowano ją na powierzchni 460 ha, Łęknicy 432 ha i Sieniawy 127 ha. Efektem rekultywacji było utworzenie na opisywanych terenach lasów ochronnych lub produkcyjnych, o różnym składzie gatunkowym i różnych charakterystykach, zależnych od warunków siedliskowych. W wyniku rekultywacji istotnie przyspieszane jest kształtowanie ekosystemów leśnych, w skład których wchodzą różnorodne biocenozy. Proces ten rozwija się w czasie w drodze naturalnych przemian, przy minimalnej ingerencji człowieka ograniczajacej się do stymulacji i korekty pewnych czynników, zgodnie z założonym celem (Krzaklewski 1997). Przed rozpoczęciem wydobycia węgla brunatnego w regionie, około 90% powierzchni porastały bory suche i świeże, z przewagą sosny zwyczajnej w różnym wieku (5-95 lat). Tym samym, zalesienie terenów pokopalnianych wypełniło zapis Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 23 stycznia 1987 r. w sprawie szczegółowych zasad ochrony powierzchni ziemi (Dz.U ), wskazujący na konieczność odtworzenia wartości przyrodniczych i użytkowych zniszczonych w wyniku działalności gospodarczej ( 2, u. 4, pkt. 2). Początkowe prace urządzeniowe w aspekcie zalesienia terenów pokopalnianych, prowadzone przez Skawinę i Krzaklewskiego w rejonie Łęknicy, ukierunkowane były na przygotowanie gruntu oraz wybranie drzew najbardziej przydatnych do rekultywacji. W tym drugim apekcie, testowane były liczne gatunki i odmiany drzew iglastych i liściastych. Między innymi stosowano nasadzenia sosny zwyczajnej, dębu czerwonego, olszy czarnej, topoli osiki, brzozy brodawkowatej typowych w działaniach rekultywacyjnych. Wprowadzono także inne gatunki drzew i krzewów, jak modrzew europejski, klon jawor, klon jesionolistny, buk pospolity, grab pospolity, świerk pospolity, jesion wyniosły, jesion pensylwański, robinia akacjowa, grusza pospolita, głóg jednoszyjkowy, jarząb pospolity, bez czarny, czeremcha amerykańska, kruszyna pospolita, wiśnia ptasia. Finalnie wybrano kilka z opisywanych gatunków drzew, które dla warunków gruntów pokopalnianych zachodniej Polski okazały się najlepsze. Wśród nich dominującą rolę odegrała sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.), a wyraźnie mniejsze powierzchnie zalesiono brzozą brodawkowatą (Betula pen- 299

300 Rozdział 5 dula Roth), olszą czarną (Alnus glutinosa Gaertn.) i świerkiem pospolitym (Picea abies (L.) H.Karst). Jako domieszkę stosowano także dąb czerwony (Quercus rubra L.) oraz topolę osikę (Populus tremula L.). Odznaczały się one zarówno dużym potencjałem lasotwórczym, jak też możliwością wzrostu i rozwoju w skrajnie trudnych warunkach siedliskowych, zwłaszcza w początkowym okresie rozwoju lasu. Jako działanie standardowe przyjęto połączenie rekultywacji leśnej powierzchni zwałowisk i części wyrobiska z rekultywacją wodną obejmującą teren wyrobiska końcowego. Sprzyja to poprawie warunków siedliskowych (biotopu) i daje możliwość większego zróżnicowania biocenozy danego terenu Lasy okolic Łęknicy, Tuplic i Trzebiela Opisywane tereny znajdują się w zasięgu działania Nadleśnictwa Lipinki Łużyckie. Według Regionalizacji przyrodniczo-leśnej opartej na podstawach ekologicznofizjograficznych, opracowanej przez Instytut Badawczy Leśnictwa (1990), Nadleśnictwo Lipinki położone jest na obszarze dwóch krain przyrodniczo-leśnych Wielkopolsko-Pomorskiej (III) i Śląskiej (V). Podział na jednostki niższego rzędu przedstawia się następująco: Kraina Wielkopolsko-Pomorska (III) Dzielnica Pojezierza Lubuskiego (III.6), Mezoregion Pradoliny Głogowskiej (III.6.c) Kraina Śląska (V) Dzielnica Równiny Dolnośląskiej (V. 1), Mezoregion Wzgórz Dalkowskich (V.1.a) Mezoregion Borów Dolnośląskich (V.1.b) Według podziału fizyczno-geograficznego (Kondracki 2001), Nadleśnictwo leży w obszarze Europy Zachodniej, podobszarze Pozaalpejskiej Europy Zachodniej ( ), strefie lasów mieszanych. W Obrębie Trzebiel, Nadleśnictwa Lipinki dominują następujące typy siedliskowe lasu: Bśw (31,9%), BMśw (26,8%) i LMśw (15,1%). Mniejsze powierzchnie zajmują: LMw (9,0%), BMw (8,4%) i Lśw (4,6%). Inne typy siedliskowe zajmują małe powierzchnie. Według Planu Urządzania Lasu Nadleśnictwa Lipinki (PUL NL 2010), nieużytki pokopalniane przyjmowane przez Nadleśnictwo do rekultywacji zalesiane były sosną, brzozą, osiką, olszą, rzadziej świerkiem i gatunkami melioracyjnymi. Część zalesień pokopalnianych pochodzi z okresu międzywojennego, wojennego i wczesno powojennego. Inne zostały nasadzone w drugiej połowie XX wieku. Zalesienia brzozowe na większości powierzchni powstawały samoczynnie, a osika tworzy domieszkę wyłącznie z samosiewu. Część tych zalesień, również wykonanych wcześniej, była wprowadzona na wywyższo- 300

301 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów nych wałkach, na przeważającej jednak części w wyoranych bruzdach. Z uwagi na niesprzyjające warunki glebowe jakość powstałych na powierzchniach pokopalnianych drzewostanów oceniono jako słabą. W rezultacie prowadzonej historycznie gospodarki leśnej na terenach antropogenicznych, część z nich wykazuje wyraźne cechy degeneracji. W oparciu o rozpoznanie glebowo-siedliskowe, przewidziano odtworzenie składu gatunkowego drzew i krzewów, właściwego dla typu siedliskowego lasu i zbiorowiska fitosocjologicznego. Fot Lasy na rekultywowanych terenach pokopalnianych okolic Nowych Czapli k. Łęknicy; fot. A. Greinert 2015 Na mocy Rozporządzenia Nr 20 Wojewody Lubuskiego z dnia 27 września 2001 r., na bazie antropogenicznych form pokopalnianych, utworzono Park Krajobrazowy o nazwie Łuk Mużakowa (Dz. Urz. Województwa Lubuskiego Nr 96, poz. 689 z późn. zm.). W obrębie Trzebiel Nadleśnictwa Lipinki znajduje się większa jego część, o powierzchni ha (całość ha), co stanowi 26,8% zasięgu terytorialnego nadleśnictwa. Wobec tego obszaru planowane jest zachowanie ciągłości lasów, głównie dla ochrony przeciwerozyjnej skarp wyrobisk. Na powierzchniach nieleśnych nie zaplanowano 301

302 Rozdział 5 dodatkowych nasadzeń. Zalecenia dla Geoparku obejmują uznanie: części lasów za lasy gospodarstwa specjalnego cenne fragmenty rodzimej przyrody, lasów na stokach stromych i bardzo stromych za lasy glebochronne oraz wyłączenie ich do gospodarstwa specjalnego z ograniczeniem gospodarki leśnej do niezbędnych zabiegów hodowlanych i ochronnych. Na terenach leśnych, zgodnie z Zaleceniami, planowane są jedynie cięcia pielęgnacyjne i czyszczenia. W Programie Ochrony Przyrody do PUL NL (2010) zaproponowano dla opisywanych obszarów pokopalnianych utworzenie rezerwatu Kopalnia Babina, z centralnym elementem w postaci ścieżki geoturystycznej. W proponowanym rezerwacie dominują leśne zbiorowiska zastępcze, z dominującą sosną zwyczajną. W wydzieleniach leśnych proponowanego rezerwatu zaproponowano wyłącznie cięcia pielęgnacyjne, natomiast dla gruntów nieleśnych nieużytków pokopalnianych nie wskazano żadnych wskazówek gospodarczych. Fot Na terenie dawnej kopalni Babina erozja powierzchni ziemi to bardzo silny czynnik niszczący nawet na powierzchniach zalesionych; fot. A. Greinert Lasy okolic Sieniawy Tereny, obejmujące lasy okolic Sieniawy znajdują się w zasięgu działania Nadleśnictwa Świebodzin. Według Regionalizacji przyrodniczo-leśnej opartej na podstawach ekologicznofizjograficznych, opracowanej przez Instytut Badawczy Leśnictwa (1990), Nadleśnictwo Świebodzin położone jest na obszarze krainy przyrodniczo-leśnej Wielkopolsko-Pomorskiej (III). Podział na jednostki niższego rzędu przedstawia się następująco: 302

303 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Kraina Wielkopolsko-Pomorska (III) Dzielnica Pojezierza Lubuskiego (III.6), Mezoregion Ziemi Lubuskiej (III.6.a) Według podziału fizyczno-geograficznego (Kondracki 2001), Nadleśnictwo położone jest w Megaregionie Pozaalpejska Europa Środkowa, Prowincji Niż Środkowoeuropejski (31), Podprowincji Pojezierza Południowobałtyckie (314/315), Makroregionie Pojezierze Lubuskie (315.4). W Obrębie Łagów, Nadleśnictwa Świebodzin dominują typy siedliskowe lasu: BMśw (40,4%), LMśw (31,4%) i Lśw (21,4%). Mniejsze powierzchnie zajmuje Bśw (5,2%). Inne typy siedliskowe zajmują małe powierzchnie, poniżej 1%. Według opisu Planu Urządzenia Lasu Nadleśnictwa Świebodzin na lata (PUL NŚ 2011), rekultywacja niedawno eksploatowanych terenów w okolicy Sieniawy prowadzona jest przez kopalnię, a powierzchnia zalesiana jest przez Nadleśnictwo. W latach zalesiono ok. 100 ha gruntów pokopalnianych, z czego część pozostawiono do naturalnej sukcesji 6,48 ha. W ramach rekultywacji leśnej terenów pokopalnianych zasadzono sosnę zwyczajną, świerk pospolity oraz buk pospolity, uzupełnione przez inne gatunki drzew. Grunty pozostawione do naturalnej sukcesji, zgodnie z zapisami Prognozy Oddziaływania na Środowisko PUL NŚ (2011), objęły powierzchnie, na których nie planuje się zabiegów gospodarczych z uwagi na ich rolę w ekosystemie oraz uwarunkowania lokalne. Fot Rekultywacja leśna terenów pokopalnianych w okolicy Sieniawy; fot. A. Greinert

304 Rozdział 5 Pomimo skutecznie dotąd prowadzonej rekultywacji terenów pokopalnianych, w Prognozie Oddziaływania na Środowisko PUL NŚ (2011) zauważono, że na gruntach pokopalnianych w Obrębie Łagów dochodzi do erozji gleby, co uniemożliwia ponowne zalesienie tych gruntów Pojezierze antropogeniczne Wprowadzenie Na zachodnim skraju byłego woj. zielonogórskiego, tuż przy granicy z Niemcami, w rejonie od Tuplic do Łęknicy, znajduje się największe w kraju skupisko sztucznie utworzonych zbiorników wodnych, nazwane przez Kozackiego (1976) pojezierzem antropogenicznym. Rozciąga się ono we wschodniej części tzw. Łuku Mużakowa i liczy ponad 100 zbiorników o łącznej powierzchni powyżej 1500 tys. m 2. Zbiorniki te stały się ważnym elementem w ogólnym obiegu wody w tym rejonie. Geneza zbiorników wiąże się ściśle z wydobyciem na tym obszarze węgla brunatnego, którego początki, na terenie należącym obecnie do Polski, sięgają 1854 roku. Nastąpiło wtedy otwarcie pierwszej kopalni Zur Hoffnung w pobliżu Trzebiela, która działała z przerwami do 1926 roku. W 1864 r. koło Tuplic utworzono kopalnie Wilhelmie i Amalie, które połączono w zakład górniczy o nazwie Vereinigte Amalie-Wilhelmine. Eksploatowany w niej węgiel przeznaczony był dla okolicznych hut szkła. W 1934 roku wydobycie wynosiło 42 tys. ton. W cztery lata później zakład zakończył działalność. W następnych latach wydobycie węgla rozpoczynały kolejne kopalnie, które około 1900 roku zostały scalone w kilka większych zespołów górniczych. Jednym z nich były Zakłady Górnicze w Nowych Czaplach (Consolidierte Tschöpelner Braunkohlenwerke), posiadające elektrownię o mocy 12 MW. W 1936 roku zakład ten wydobył 330 tys. ton węgla (Żaba 1977). Warto też wspomnieć o otwartej w 1898 roku kopalni "Viktor" w Trzebielu. Węgiel eksploatowano w niej metodą podziemną. W 1937 roku wydobyto 109 tys. ton węgla. Uruchomiona po wojnie w 1945 r., została w 1946 r. włączona do kopalni Babina jako zakład górniczy Wiktor pracujący dla pobliskiego tartaku w Trzebielu. Najbardziej znana w rejonie Łuku Mużakowa była kopalnia "Babina w Łęknicy. Rozpoczęła ona działalność stosunkowo późno, bo dopiero w 1922 roku (jej początki sięgają jednak 1903 r.). W 1937 roku wydobycie wynosiło 225,5 tys. ton węgla brunatnego, a w brykieciarni produkowano 70 tys. ton brykietów. W tabeli 5.1 przedstawiono największe kopalnie, eksploatujące węgiel brunatny w rejonie Łuku Mużakowa oraz okres ich działalności. 304

305 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Tab Najważniejsze kopalnie węgla brunatnego w rejonie Łuku Mużakowa (oprac. aut.) Nazwa kopalni Miejscowość Wydobycie Okres roczne działalności Pow. t.p. ** tys. ton tys. m 2 Zur Hoffnung Trzebiel Wilhelmie i Amalie Tuplice ,5 460 Johanna Chełmica ,0 - Telea (Theresia) Niwica ,0 - Viktor (Wiktor) Trzebiel ,0 - Z.G. Tschopelner Nowe Czaple ,0 178 Babina Łęknica ,5 254 * - Pow. t.p. - Powierzchnia terenów przekształconych Wybieranie węgla odbywało się systemem podziemnym (drążenie gęstych chodników i zabierek) lub odkrywkowym. Po wyeksploatowaniu węgla w kopalniach, pracujących w systemie górniczym, nie likwidowano powstałych chodników i zabierek, lecz po usunięciu drewnianej obudowy pozostawiano je na zawał. Po pewnym czasie następowało osiadanie nadkładów górotworu, a na powierzchni ziemi tworzyły się długie i stosunkowo wąskie niecki zapadliskowe, leje i podobne do nich formy depresyjne. Niszczeniu uległ drzewostan i użytki rolne. Łączną powierzchnię terenów przekształconych szacuje się na ponad 2,5 mln m 2. Wytworzone zapadliska i wyrobiska wypełniały się wodą, tworząc Pojezierze antropogeniczne. Składa się ono z trzech oddzielnych grup zbiorników, różniących się między sobą wiekiem i genezą (Kozacki 1976), rys Grupa pierwsza znajduje się w rejonie Tuplic. Liczy około 30 najstarszych zbiorników pochodzenia zapadliskowego oraz 11 stawów. Kształt, powierzchnia oraz charakter brzegów jest bardzo różny. Przeważają zbiorniki podłużne, zajmujące prawie całe zapadlisko lub jego część najniższą. Niektóre malowniczo położone wśród otaczających je lasów (fot. 5.5). Oś podłużna tych zapadlisk skierowana jest przeważnie z północnego wschodu na południowy zachód. Grupa druga, położona jest na południe od Trzebiela i Kamienicy, liczy 33 zbiorniki. Większość z nich ma kształt podłużny, o przebiegu zbliżonym do południkowego. Są podobnie jak grupa pierwsza, pochodzenia zapadliskowego. Zbiorniki tej grupy, usytuowane są w części grzbietowej Łuku Mużakowa ( m n.p.m.) lub na zachodnim jego skłonie (118 m n.p.m.). Charakteryzuje je występowanie stromych i wysokich brzegów. W grupie trzeciej (40 najmłodszych zbiorników) położonej na północny wschód od Łęknicy, wyróżnić można trzy podgrupy. 305

306 Rozdział 5 Część środkowa obejmuje zbiorniki o złożonej genezie, są to zbiorniki zapadliskowo-wyrobiskowe (fot. 5.6). Pozostałe zbiorniki, leżące na północ i południe od podgrupy środkowej, należą do typu wyrobiskowego (fot. 5.7). Większość zbiorników cechuje usytuowanie osi z kierunku północnowschodniego na południowo-zachodni (rys. 5.1). W pobliżu wsi Chwaliszowice bierze swój początek mały potok nazywany Chwaliszówką. Wypływa z podmokłego terenu, położonego na południowy wschód od wsi Chwaliszowice, na wysokości około 140 m n.p.m. (rys. 5.2). U jego źródeł znajduje się kilka zbiorników acidotroficznych, które powodują, że woda w potoku wykazuje odczyn silnie kwaśny (3,5-4,2 ph). Jest on prawdopodobnie jedynym w kraju ciekiem o tak niskim ph wody. Silnie kwaśny odczyn oraz bardzo duża zawartość żelaza w wodzie, której przyczyną są złożone procesy rozkładu pirytu towarzyszącego pokładom węgla brunatnego, jest bodajże jedynym zjawiskiem w kraju. 306 Fot Zbiornik zapadliskowy nr 4 w rejonie Tuplic; fot. B. Najbar 1994

307 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Rys Pojezierze antropogeniczne wschodnia część Łuku Mużakowa (oprac. aut.) 307

308 Rozdział 5 Fot Zbiornik zapadliskowy nr 46 w rejonie Łęknicy; fot. B. Najbar 1994 Fot Zbiornik zapadliskowy nr 50 w rejonie Łęknicy; fot. B. Najbar

309 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Rys Zlewnia rzeki Chwaliszówki; wody powierzchniowe i gruntowe (oprac. aut.) Zbiorniki pokopalniane Pierwsze i stosunkowo skąpe informacje o składzie chemicznym wód zbiorników "pojezierza antropogenicznego" podaje Kozacki (1976). Szersze badania, obejmujące 16 zbiorników w rejonie Kamienicy i Łęknicy, zostały przeprowadzone w latach przez Matejczuka (1986). Wykazały one, przede wszystkim, silne zakwaszenie wód tych zbiorników (2,8-3,5 ph) oraz wysoki stopień mineralizacji, wywołany produktami rozkładu siarczku żelaza (FeS 2 ). Nietypowy i wyjątkowy charakter wód zbiorników kopalnianych spowodował, że Instytut Inżynierii Sanitarnej WSInż. w Zielonej Górze podjął się, w ramach Centralnego Programu Badań Podstawowych (CPBP, Metody analizy i użytkowania zasobów wodnych ), wykonania badań, które objęły wody całego pojezierza. W sierpniu 1986 i 1987 roku wykonano badania fizyczno-chemiczne wody z 62 zbiorników wybranych w sposób, który uwzględniał całe pojezierze i wyróżnione przez Kozackiego (1976) grupy. Zbiorniki zostały oznaczone numerami od 1 do 62, ponieważ nie posiadały nazw własnych (Solski i Jędrczak 1990, Jędrczak 1992). W 1993 r. przeprowadzono szczegółowe badania 24 wybranych zbiorników pojezierza obejmujące skład fizyczno-chemiczny wód w profilach pionowych, badania osadów dennych oraz ocenę stopnia zeutrofizowania (Jilek i Jędrczak 1995, Najbar i Jędrczak 1998). W latach we współpracy z BTU Cottbus zrealizowano projekt badawczy pn. Ocena możliwości poprawy jakości zasobów wodnych w zbiornikach pokopalnianych i wodach 309

310 Rozdział 5 podziemnych w Euroregionie Sprewa-Nysa-Bóbr współfinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach programu INTEREG IIIA. Badania wody zbiorników kopalnianych są kontynuowane do dnia dzisiejszego, ze szczególnym uwzględnieniem zbiorników grupy acidotroficznej (Jachimko i Kołodziejczyk 2008, Jachimko i Kruk 2009, Jachimko i Kasprzak 2012, Jachimko 2013) Charakterystyka morfometryczna wybranych zbiorników Charakterystykę morfometryczną 24 zbiorników kopalnianych pojezierza antropogenicznego badanych w latach 1993 przedstawia tabela 5.2 (Jilek i Jędrczak 1995). Powierzchnia zbiorników położonych w rejonie Tuplic i Trzebiela (zb. nr 7, 8, 9, 11, 14 i 16) waha się od 9,4 (zb. nr 14) do 150 tys. m 2 (zb. nr 8) (tab. 5.2). Są to zbiorniki płytkie, o głębokości maksymalnej od 2 (zb. nr 8) do 5,5 m (zb. nr 14). Mają kształt wydłużony (długość od 325 do 875 m, szerokość od 38 do 240 m), o osi skierowanej z południowego zachodu na północny wschód. Ekosystemy tych zbiorników są najbardziej zbliżone do jezior naturalnych. Zaobserwowano w nich daleko posuniętą sukcesję wód i zarastanie niektórych małych stawów. Zbiorniki położone w rejonie Trzebiela i Kamienicy (zb. nr 21, 25, 27, 28, 31, 32, 33, 37), w grzbietowej części Łuku Mużakowa, mają powierzchnię od 3,5 (21) do 48,5 tys. m 2 (37) i słabo rozwiniętą linię brzegową. Głębokość tych zbiorników waha się od 4 do 12 m. Charakteryzują je wysokie i strome brzegi, na ogół urwiste, silnie podmyte, ale stabilne i zalesione. Niektóre zbiorniki posiadają niewielkie wyspy porośnięte roślinnością. Zbiorniki położone na północny wschód od Łęknicy (zb. nr 38, 41, 43, 48, 50, 53, 54, 55, 60, 62) charakteryzuje duża głębokość maksymalna (od 5 m 60 do 24 m 54), przy stosunkowo małej powierzchni (od 18,5 do 202 tys. m 2, średnio 62,3 tys. m 2 ). Stok misy typowego zbiornika jest zwykle stromy od strony przegłębienia, i łagodnie nachylony po stronie przeciwnej. Skarpy brzegowe utworzone z gruntów nadkładu są mniej strome, mimo to mniej stabilne, z reguły bardzo zerodowane i nagie. Roślinność, wokół tych zbiorników, pojawia się w pewnej odległości od brzegu, na ustabilizowanych gruntach nadkładu. 310

311 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Tab Charakterystyka morfometryczna 24 zbiorników kopalnianych (oprac. aut.) Nr zb. Rzęd. lustra, m n.p.m. Powierzchnia, tys. m 2 Długość maks., m Szerokość maks., m Głębokość maks., m Długość linii brzeg., m Rozwinięcie linii brzeg. 7-56, , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 18, , ,6 27, , ,4 17, , , ,8 19, , ,1 16, , , ,4 9, , ,0 48, , , , , , ,4 69, , ,8 53, , , , , , , , ,0 62, , ,0 25, , ,6 32, , Skład chemiczny wód zbiorników Wody zbiorników pokopalnianych charakteryzował przede wszystkim szeroki zakres ph (sierpień 1987) od 2,6 do 7,4 ph i potencjału redoks od 380 do 755 mv. Jędrczak (1992), analizując współzależność tych wskaźników (rozkład punktów na diagramie Eh ph, rys. 5.3), wyróżnił dwie grupy zbiorników: acidotroficzne (30 zbiorników) oraz "pozostałe" (32 zbiorniki). Do grupy acidotroficznej zaliczył zbiorniki, których ph nie przekraczało 4,3, natomiast potencjał redoks był wyższy niż 600 mv. 311

312 Rozdział 5 Rys Podział badanych zbiorników na grupy w zależności od stężenia jonów wodorowych i potencjału redoks w ich wodach (sierpień 1987), oprac. aut. Wartości ph wody warstwy powierzchniowej wyróżnionych grup zbiorników mieściły się w następujących przedziałach: acidotroficzne: od 2,6 (zb. nr 47) do 3,7 ph (zb. nr 40, 42, 44, 56); pozostałe : od 5,2 (zb. nr 39) do 7,4 ph (zb. nr 2). Potencjał redoks wody w wyróżnionych grupach zbiorników przyjmował wartości: acidotroficzne: od 600 do 755 mv; pozostałe : od 380 (zb. nr 14) do 600 mv (zb. nr 39). Wody zbiorników acidotroficznych wykazywały silne zasolenie przewodność właś. od 0,04 (zb. nr 26) do 0,16 ms/m (zb. nr 47) wywołane głównie siarczanem żelaza. Stężenia żelaza og. w wodach wyróżnionych grup zbiorników wynosiły: acidotroficzne: od 0,3 (zb. nr 23) do 182 (zb. nr 58) mg/dm 3 ; pozostałe : od 0,02 (zb. nr 7, 39) do 18,4 (zb. nr 14) mg/dm 3 ; i siarczanów: acidotroficzne: od 101 (zb. nr 53) do 1260 (zb. nr 58) mg/dm 3 ; pozostałe : od 9 (zb. nr 32) do 750 (zb. nr 14) mg/dm 3. Większość zbiorników wykazywała duże zróżnicowanie ph i potencjału redoks w profilu pionowym rys. 5.4 (Jilek i Jędrczak 1995). Największe zmiany ich wartości stwierdzono w zbiornikach nr 25, 54 i

313 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Rys Zmiany ph i potencjału redoks w profilach pionowych 24 zbiorników pokopalnianych, sierpień 1993 (Jilek i Jędrczak 1995) Wody w warstwie powierzchniowej tych zbiorników charakteryzowały się silnie kwaśnym odczynem (ph<3,0) i wysokim potencjałem redoks (>750 mv). W warstwach przydennych ph wody było wyższe niż 4, a potencjał redoks mniejszy niż 400 mv (rys. 5.4). W wodach zbiornika nr 48 i 54 pojawiła się zasadowość ogólna. Pozostałe zbiorniki acidotroficzne uznano za zbiorniki całkowicie wymieszane i nie wykazujące uwarstwienia pionowego. Nie zaobserwowano istotnego wpływu głębokości zbiorników na powstanie w nich stratyfikacji pionowej. W zbiornikach pozostałych stwierdzono spadek wartości ph i potencjału redoks w warstwie przydennej w stosunku do warstwy powierzchniowej. Inny przebieg zmian wartości tych wskaźników stwierdzono w profilach pionowych wód zbiorników: nr 8, wzrost wartości ph przy niewielkim spadku potencjału redoks; nr 31, spadek wartości ph i wzrost potencjału redoks. Istnienie warunków beztlenowych stwierdzono w dolnych warstwach zbiorników nr 9, 14, 25, 27, 32, 33, 38, 43, 48, 54. W zbiornikach pozostałych grubość warstwy beztlenowej nie przekraczała 2 m nad dnem. W zbiornikach acidotroficzych miąższość tej warstwy wynosiła od 2,5 (zb. nr 43) do 12,5 m (zb. nr 54). 313

314 Rozdział 5 Zasadowość ogólna wód zbiorników pozostałych wynosiła od 0,2 do 3,4 mval/dm 3, przy czym obserwowano wzrost stężenia wodorowęglanów w warstwach przydennych (tab. 5.3). Były to wody mało- i średnio twarde (4-5 mval/dm 3 ). Stosunek molowy wapnia do magnezu wahał się od 2,5 do 3,9 i pozostawał na poziomie typowym dla wód naturalnych. Wody powierzchniowe zbiorników acidotroficznych nie zawierały wodorowęglanów (brak zasadowości), występowała w nich kwasowość mineralna. Obecność wodorowęglanów i zanik kwasowości mineralnej stwierdzono jedynie w wodach zbiornika nr 48 zalegających poniżej głębokości 11 m, oraz w zbiornika nr 54 od głębokości 17 m. Twardość wód zbiorników acidotroficznych była zróżnicowana. Wody miękkie stwierdzono w zbiornikach nr 48, 50, 53, 60 i 62, średnio twarde nr 25, a wody twarde nr 38, 43, 54, 55. Stosunek wapnia i magnezu wynosił 2,5-3,7. Stężenie żelaza ogólnego w zbiornikach "pozostałych" wynosiło od 0,14 do 39,2 mg Fe/dm 3. Stwierdzano skokowy wzrost zawartości żelaza w warstwie przydennej (tab. 5.3, rys. 5.5). W wodach natlenionych dominowała forma żelaza trójwartościowego, przy dnie przeważało żelazo dwuwartościowe. W warstwie powierzchniowej zbiorników pozostałych udział żelaza w składzie jonowym wód wynosił ok. 1%, z wyjątkiem zb. nr 8, w którym sięgał 5%. W warstwie przydennej udział żelaza w składzie jonowym rósł i wahał się od 1 do 31%. Spośród zbiorników kwaśnych niewielkie ilości żelaza (ok. 1 mg Fe/dm 3 ) zawierały tylko zbiorniki nr 37, 38 i 53. W pozostałych zbiornikach stężenie żelaza ogólnego utrzymywało się na poziomie kilkunastu lub kilkudziesięciu mg/dm 3. Najwyższe stężenia żelaza stwierdzono w zbiorniku nr 54 (rys. 5.5). Charakterystyczną właściwością wód zbiorników acidotroficznych była duża zawartość glinu stężenie na poziomie kilku mg/dm 3. W zbiorniku nr 54 było ono najwyższe i wynosiło w warstwie miksolimnionu mg Al/dm 3. W warstwie monimolimnionu malało w kierunku dna do 1 mg Al/dm 3. W większości badanych zbiorników, obojętnych i acidotroficznych anionem dominującym (ponad 50% udziału w składzie jonowym) były siarczany. W zbiornikach kwaśnych stanowiły one 81-99% ogólnej sumy anionów. W zbiornikach nr 9, 31 i 32 dominowały dwie formy anionów: siarczany i wodorowęglany. Udział chlorków w składzie jonowym tych wód był niewielki i wynosił w zbiornikach kwaśnych 1-9%, a zbiornikach pozostałych 11-35%. Warstwa przydenna wód zbiorników nr 9, 27, 31, 33 miała charakter wodorowęglanowy. W innych zbiornikach, w warstwie przydennej przeważały siarczany. Najwyższe ich stężenie stwierdzono w warstwie 2 m nad dnem w zbiorniku nr 54, gdzie wynosiło 3935 mgso 4 /dm 3 (rys. 5.5). 314

315 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Tab Wybrane właściwości fizyczno-chemiczne wód wyróżnionych grup zbiorników (wrzesień 1993), oprac. aut. Wskaźniki Jednostka Zbiorniki acidotroficzne warstwa powierzchniowa warstwa przydenna Zbiorniki pozostałe warstwa powierzchniowa warstwa przydenna ph 2,45-3,89 2,79-5,85 6,65-7,85 6,15-7,54 Potencjał redoks, mv Przewodność wł. ms/m 0,27-2,64 0,25-4,54 0,12-0,60 0,13-0,61 Zasadowość og. mval/dm 3 0,0 0,0-1,8 0,2-1,7 0,5-3,4 Żelazo ogólne mg/dm 3 0, , ,16-4,29 0,14-39,2 Glin mg/dm 3 0,41-15,1 0,19-5,35 0,01-0,49 0,01-0,43 Siarczany mg/dm , ,5-181,5 10,8-186,3 Fosforany mgpo 4 /dm 3 0,000-0,091 0,005-0,091 0,000-0,154 0,000-0,102 Metale ciężkie mg/dm 3 0,043-0,397 0,093-0,280 0,150-0,997 0,213-3,14 Azot mineralny mg N/dm 3 0,13-6,11 0,198-16,32 0,07-0,27 0,06-1,89 Azot organiczny mg N/dm 3 0,731-6,224 0,705-8,76 0,42-4,60 0,64-4,29 Węgiel organiczny mgc/dm 3 1,07-3,63 1,99-16,58 6,34-12,69 7,28-18,36 Produkcja pierwotna mgc/(dm 3 h) 0,1-0,7-0,1-4,8 - Chlorofil-a mg/m 3 0,04-12,3-0,2-49,4 - Zawartości fosforanów we wszystkich grupach zbiorników były niskie. Nie stwierdzono obecności jakichkolwiek prawidłowości w ich pionowym rozmieszczeniu. Stężenia fosforanów w wyróżnionych grupach zbiorników wynosiły: acidotroficzne: od 0,001 do 0,091 mgpo 4 /dm 3, pozostałe : od <0,001 do 0,154 mgpo 4 /dm 3. Stężenia azotu mineralnego w wodach badanych zbiorników wahały się: acidotroficzne: od 0,13 do 16,32 mg N/dm 3 ; pozostałe : od 0,06 do 1,89 mg N/dm

316 Rozdział Rys Zmiany stężeń żelaza og. i siarczanów w profilach pionowych 24 zbiorników pokopalnianych, sierpień 1993 (Jilek i Jędrczak 1995) W grupie acidotroficznej stwierdzono duże zróżnicowanie zawartości azotu mineralnego w układzie pionowym. Zbiorniki z grupy pozostałe charakteryzował mniejszy zakres zmian stężeń azotu min. oraz wzrost stężeń tych form azotu wraz ze wzrostem głębokości. Wody zbiorników grupy pozostałe nie okazały się bogatsze w węgiel org. i azot org. w porównaniu do grupy acidotroficznej: C org., mg/dm 3 ; acidotroficzne: od 1,07 do 16,58 i pozostałe : od 6,34 do 18,36; azot org., mg N /dm 3; acidotroficzne: od 0,705 do 8,76 i pozostałe : od 0,42 do 4,60. Produkcyjność badanych zbiorników określono na podstawie pomiarów produkcji pierwotnej, chlorofilu-a i przeźroczystości wody, przeprowadzonych podczas stagnacji letniej, w latach 1993/94. Warstwa trofogeniczna na ogół nie przekraczała głębokości 7 m. Produkcyjność wód zbiorników acidotroficznych wyrażona produkcją pierwotną i zawartością chlorofilu-a była kilkakrotnie niższa od produkcyjności wód zbiorników pozostałych (Najbar i Jędrczak 1998). Analiza wyników badań zbiorników, z punktu widzenia dynamiki ich wód w cyklu rocznym, wykazała obecność w grupie acidotroficznej trzech zbiorników meromiktycznych, charakteryzujących się obecnością monimolim-

317 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów nionu warstwy wody nieuczestniczącej w cyrkulacjach (wiosennej i jesiennej), Solski i Jędrczak (1991b) Zbiorniki meromiktyczne Zbiorniki meromiktyczne, są to takie zbiorniki, których wody nie ulegają całkowitemu wymieszaniu. Zjawisko to nie jest powszechne w zbiornikach naturalnych, ale stosunkowo często występuje w zbiornikach kopalnianych. Mieszanie wód jest wynikiem zróżnicowania gęstości wody spowodowanej zmianami temperatury oraz działaniem wiatru. W zbiorniku meromiktycznym działanie to jest zbyt słabe, by zakłócić stratyfikację. Masa wody jest stale podzielona na dwie warstwy, które oddziałują na siebie w sposób bardzo ograniczony. Granica podziału nazywana jest chemokliną, halocliną lub piknokliną w zależności od tego, czy odnosi się do gradientu składu chemicznego, zasolenia, czy gradientu gęstości. W okresie pełnej cyrkulacji mieszaniu podlega cała masa wód zalegająca nad chemokliną, tj. warstwa miksolimnionu. Dolna warstwa monimolimnion nie ulega cyrkulacji. W okresie stagnacji mieszaniu ulega cienka, górna warstwa wody zwana epilimnionem. Pod epilimnionem znajduje się warstwa przejściowa metalimnion, a pod nim i sięgający chemokliny, uwarstwiony, hipolimnion. Za główne mechanizmy powstania meromiksji w zbiornikach kopalnianych uznaje się (Boehrer i Schultze 2006): dopływ nisko zmineralizowanych wód do powierzchni zbiornika lub dopływ wód podziemnych o wysokim zasoleniu do warstw przydennych, transport minerałów z mikso- do monimolimnionu, wpływ wód morskich, akumulację produktów rozkładu substancji organicznych w monimolimnionie oraz parowanie. Trwałość meromiksji zależy od procesów, jakie w jej następstwie zachodzą w zbiorniku wodnym. Do czynników stabilizujących meromiksję zaliczyć należy między fotosyntezę i rozkład materii organicznej, przemiany związków żelaza i manganu oraz wytrącanie związków wapnia. Zbiorniki meromiktyczne na pojezierzu antropogenicznym nr 38, 48 i 54 różnią się między sobą wiekiem oraz wielkością i głębokością (tab. 5.2). Zbiornik nr 54 powstał w 1972 r. i jest najmłodszym zbiornikiem pojezierza, a dwa pozostałe pochodzą sprzed 1945 r. We wszystkich zbiornikach stwierdzono znaczne zróżnicowanie składu chemicznego mikso- i monimolimnionu (rys. 5.6). Położenie termokliny kształtowało się bardzo płytko, pomiędzy 3 a 7 m, ale wody monimolimnionu poszczególnych zbiorników wykazywały różną temperaturę: zb. nr 38 od 8,7 do 9,8 o C. zb. nr 54 od 6,4 o C na głębokości 8 m do 9,2 o C przy dnie i zb. nr 48 od 6,2 do 5,4 o C. 317

318 Rozdział 5 Rys Zmiany temperatury (linia ciągła), ph (linia przerywana), zawartość żelaza (linia ciągła) i siarczanów (linia przerywana) w profilach pionowych zbiorników nr 38, 48 i 54, 2009 r. (oprac. aut.) Wody powierzchniowe wszystkich zbiorników były kwaśne i charakteryzowały się ph w zakresie od 2,6 do 2,9. Poniżej następował skokowy wzrost wartości ph, przy czym miąższość warstwy pośredniej nie przekraczała 2 m. W zbiorniku 38 ph wód monimolimnionu wynosiło około 6,3 (z wyjątkiem warstwy przydennej 6,8 ph), w zbiorniku nr 48 max 6,0 ph, a w zbiorniku nr 5,4-5,0 ph (10 m). Zawartość żelaza w wodach zbiorników była zróżnicowana. W zbiornikach nr 38 i 48 wahała się od około 20 do ponad 30 mg/dm 3 w miksolimnionie i od 180 do 217 mg/dm 3 w monimolimnionie. Zbiornik nr 54 zawierał znacznie większe ilości żelaza: od 127 do 191 mg/dm 3 w miksolimnionie i od 536 do 1579 mg/dm 3 w monimolimnionie. Zmiany stężenia siarczanów przebiegały jednakowo we wszystkich zbiornikach: stała wartość w warstwie miksolimnionu, a następnie wzrost stężenia w kierunku dna. Najmniejszą zawartość i zróżnicowanie stężeń siarczanów, od 300 do 488 mg/dm 3, obserwowano w zbiorniku nr 48. Zbiornik nr 38 zawierał około 360 mg/dm 3 siarczanów w miksolimnionie i od 676 do 1950 mg/dm 3 w monimolimnionie. Stężenie siarczanów w zbiorniku nr 54 wahało się od 1063 do 1247 mg/dm 3 w miksolimnionie i od 2131 do 4300 mg/dm 3 w monimolimnionie. 318

319 Rzeka Chwaliszówka Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Potok Chwaliszówka został wyróżniony jako jednolita część wód powierzchniowych JCWP PLRW Potok leży w dorzeczu Odry, Regionie Wodnym Środkowej Odry, zlewni bilansowej Nysy Łużyckiej. Jest to potok nizinny piaszczysty, zaliczony do silnie zmienionych lub sztucznych części wód. Długość potoku Chwaliszówka wynosi 6,4 km. Płynie on głównie przez łąki i pastwiska, towarzyszą mu zagajniki i pojedyncze drzewa, a w kilku miejscach ociera się o tereny leśne. Uchodzi w Żarkach Wielkich do kanału (na wysokości 95 m n.p.m.), który łączy się z Nysą Łużycką (rys. 5.3). Potok zasilają wody ze zbiornika nr 38, dopływu lewobrzeżnego, o długości 750 m oraz dopływu prawobrzeżnego, o długości ponad 2 km. Inne napotkane dopływy, stanowiły słabo sączące się strużki wody, nie mające wpływu na skład chemiczny wód rzeki. Zlewnię potoku Chwaliszówka, o powierzchni 25 km 2, pokrywają w 35% lasy. Na pozostałą część składają się głównie użytki rolne, następnie wody, osiedla i drogi. Obszar zlewni usiany jest pagórkami, sięgającymi rzędnej 171,4 m n.p.m. Wody potoku Chwaliszówka (tab. 5.4) wykazywały silnie kwaśny odczyn (ph od 3,5 u źródła do 4,2 przy ujściu), znaczną twardość (od 6,0 do 5,4 mval/dm 3 ), niską zawartość substancji organicznej (ChZT od 6,5 do 27,2 mgo 2 /dm 3 ), były dobrze natlenione (nasyc. tlenem od 74,8 do 95,0%) i zawierały podwyższone ilości siarczanów (od 108 do 155 mg/dm 3 ) oraz bardzo duże ilości żelaza (od 8,3 do 32,0 mg/dm 3 ) rzadko spotykane w wodach powierzchniowych. Podobny skład wykazywały jego dwa dopływy (tab. 3; p.k.-p. 2 x i 4 x ). Woda głównego dopływu ze zbiornika nr 38 (udział tych wód stanowił 41% przepływu potoku przy jego ujściu), charakteryzowała się kwaśnym odczynem (3,3 ph), dużą twardością (8,1 mval/dm 3 ) i niską zawartością substancji organicznej (ChZT 8,8 mgo 2 /dm 3 ). Wody były dobrze natlenione i zawierały bardzo duże ilości siarczanów (200 mg/dm 3 ), manganu (1,45 mg/dm 3 ) i żelaza (28,0 mg/dm 3 ). Dopływ lewobrzeżny (p.k.-p. 6 x ), w małym stopniu wpływający na jakość wód potoku (3,7% przepływu przy jego ujściu), wprowadzał wody kwaśne (3,3 ph) o średniej twardości, słabo natlenione, zawierające duże ilości związków azotu, siarczanów, manganu oraz bardzo duże ilości żelaza (26,9 mg/dm 3 ). Woda najdłuższego, prawobrzeżnego dopływu (30% przepływu potoku przy ujściu) wykazywała skład chemiczny znacznie odbiegający od składu wód Chwaliszówki i pozostałych jej dopływów. Charakteryzował ją brak kwasowości mineralnej i lekko kwaśny odczyn (5,8 ph). Była miękka (2,1 mval/dm 3 ), średnio natleniona (nasycenie tlenem 70,9%) i zawierała małe ilości substancji organicznej (ChZT 5,8 mgo 2 /dm 3 ), siarczanów (22 mg/ dm 3 ) oraz podwyższone ilości manganu (0,22 mg/dm 3 ) i żelaza (2,0 mg/dm 3 ). 319

320 Rozdział 5 Tab Skład chemiczny wód potoku Chwaliszówka i jego dopływów (oprac. aut.) Wskaźniki Jednostki Przekroje kontrolno-pomiarowe 1 2 x) 3 4 x) 5 6 x) Przepływ wody dm 3 /s 22,0 38,6 60,4 3,4 63,8 28,1 92,5 - - Barwa mgpt/dm Przewodność wł. ms/cm 0,52 0,66 0,69 0,73 0,61 0,13 0,47 0,43 0,37 ph - 3,5 3,3 3,4 3,3 3,5 5,8 3,6 4,0 4,2 Zasadowość og. mval/dm 3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 0,0 0,0 0,0 Kwasowość min. mval/dm 3 0,8 3,4 1,7 4,8 1,7 0,0 1,3 1,0 0,6 Twardość og. mval/dm 3 6,0 8,1 7,7 4,3 6,1 2,1 5,6 5,5 5,4 Tlen rozpuszczony mgo 2 /dm 3 10,1 10,2 10,5 4,6 10,0 8,4 11,2 9,8 8,8 Nasycenie tlenem % 87,1 85,6 88,2 40,1 85,0 70,9 95,0 83,3 74,8 Utlenialność mgo 2 /dm 3 2,9 4,7 5,2 17,7 5,5 3,0 4,4 4,4 4,6 ChZT mgo 2 /dm 3 6,5 8,8 13,0 26,8 14,0 4,8 11,6 10,2 27,2 Azot amonowy mg/dm 3 0,50 1,72 1,10 2,92 1,78 0,32 1,68 1,32 1,80 Azot azotanowy mg/dm 3 0,40 0,54 0,60 2,60 0,56 0,52 0,52 0,48 0,50 Chlorki mg/dm Siarczany mg/dm Sód mg/dm Potas mg/dm Wapń mg/dm Magnez mg/dm Żelazo og. mg/dm 3 8,3 28,6 28,5 44,0 32,0 2,0 25,3 23,2 20,8 Mangan mg/dm 3 0,63 1,45 1,00 0,68 0,86 0,22 0,64 0,68 0,77 x) - dopływy Wody podziemne Skład chemiczny wody w zbiornikach pojezierza antropogenicznego kształtowany jest przez wody podziemne. Zbiorniki powyrobiskowe stanowią lokalne zlewnie płytko zalegających czwartorzędowych wód podziemnych. Zasilane są również przez wody z głębszych warstw wodonośnych, które występują pod ciśnieniem. Napływają one do zbiorników przez tzw. okna hydrogeologiczne, które z uwagi na glacitektoniczne zaburzenia tere- 320

321 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów nu, mogą znajdować się w misie na różnych głębokościach. Napływ wód podziemnych do niektórych wyrobisk jest tak intensywny, że posiadają one stałe odpływy powierzchniowe (zbiorniki nr 38, 42, 45, 55 i 56). Obserwuje się również zatapianie terenów, wokół niektórych wyrobisk, i stały wzrost powierzchni zbiorników. Kompleks czwartorzędowych wód podziemnych zalega w piaszczystożwirowych osadach, wypełniających niecki w podłożu ilasto-gliniastym. Mają one lokalne rozprzestrzenienie, tworząc wydłużone zbiorniki wody podziemnej, o miąższości warstwy wodonośnej od kilku do 15 m, a w niektórych profilach nawet ponad 40 m. Zwierciadło wody zalega na różnej głębokości od 0,3 do około 10 m. Wahania poziomu wody wynoszą w ciągu roku do 2 m. Stany maksymalne obserwowane są w miesiącach od lutego do czerwca, a minimalne w miesiącach od września do grudnia. Czwartorzędowe wody podziemne stanowiły zasadnicze źródło wody, eksploatowanej w latach 90. XX w. za pomocą studni kopanych lub wierconych. Kompleks trzeciorzędowych wód podziemnych buduje kilka warstw wodonośnych o znacznym rozprzestrzenieniu i miąższości do 20 m, rozdzielonych warstwami iłów, mułków i węgli brunatnych. Warstwy wodonośne reprezentowane są przez piaski drobne i średnie, a często również przez piaski pylaste. Są to z reguły wody o charakterze subartezyjskim i znacznym ciśnieniu hydrostatycznym, dochodzącym do 550 kpa. Wody tego kompleksu są źródłem wody pitnej dla ujęć miejskich i wiejskich, zlokalizowanych na tym obszarze. Skład chemiczny wody w poziomach czwartorzędowych zależał od lokalnych warunków geologicznych oraz hydrogeologicznych, i zmieniał się bardzo nawet w studniach sąsiadujących, oddalonych od siebie zaledwie o kilkadziesiąt metrów (tab. 5.5). Były to wody kwaśne, o ph od 3,3 do 6,2, niskiej mineralizacji od 161 do 882 mg/dm 3 (sucha pozostałość), z reguły typu siarczanowego, wapniowego lub magnezowego. Jedynie w wodach z rejonu m. Trzebiel i Żarki Wielkie brak było dominującego anionu. Przeważał jon wodorowęglanowy, którego udział procentowy wynosił 49%. Siarczany występowały w wodach w ilościach od 99 do 166 mg/dm 3. Charakterystyczną cechą badanych wód była duża zawartość żelaza, od 0,1 do 14,5 mg/dm 3. Najwyższe ilości żelaza zawierały wody pobrane ze studni w m. Nowe Czaple 14,5 mg/dm 3, Kamienica 3,6 mg/dm 3, Gniewoszyce 3,3 mg/dm 3 i Łęknica 3,0 mg/dm 3. Wody trzeciorzędowe w rejonie Łęknica-Trzebiel, ujmowane w wodociągach miejskich i wiejskich, wykazywały ph od 3,8 do 7,2, zawierały siarczany w ilości od 84 do 250 mg/dm 3 i żelazo od 0,1 do 30,0 mg/dm 3 (tab. 5.5). W skrajnych przypadkach zawartość żelaza w studniach w Nowych Czaplach dochodziła do 50 mg/dm 3. Tab Skład chemiczny wód podziemnych, lipiec 1990 r. (oprac. aut.) 321

322 Rozdział 5 Wskaźniki Jednostki Wody czwartorzędowe (studnie kopane) Wody trzeciorzędowe (wodociągi miejskie i wiejskie) ph - 3,3-6,2 3,8-7,2 Przewodność wł. ms/m 0,25-1,16 - Żelazo ogólne mg/dm 3 0,10-14,5 0,10-30 Siarczany mg/dm Przyczyny zakwaszenia wód Wody zbiorników pojezierza antropogenicznego różnią się znacznie pod względem cech fizycznych i chemicznych od naturalnych wód powierzchniowych. Dotyczy to przede wszystkim stężeń żelaza, siarczanów oraz ph i potencjału oksydacyjno-redukcyjnego. Silnie kwaśny odczyn stwierdzono również w wodach rz. Chwaliszówka (3,5-4,2 ph), która jest jedyną w kraju rzeką o tak niskich wartościach ph wody. Kwaśny odczyn (3,2-6,2 ph) wykazywały również wody podziemne, które miały największy udział w powstawaniu zbiorników (świadczy o tym krótki czas wypełniania wyrobisk wodą) i nadal zasilają je w wodę. Przyczyną tak silnego zakwaszenia oraz dużych stężeń siarczanów i żelaza w wodach badanych zbiorników, wodach podziemnych w niektórych studniach oraz ciekach, jest piryt (FeS 2 ). Występował on w eksploatowanych pokładach węgla, w ilości od 0,03 do 0,15% (Praca zbiorowa 1978). Piryt, wyniesiony w wyniku prac kopalnianych na powierzchnię, ulegał w gruntach nasypowych i w dnie zbiorników, złożonym chemicznym i biologicznym procesom rozkładu. Utlenianiem pirytu tlenem rozpuszczonym w wodzie, interesowano się już od ponad 100 lat, proponując wiele rozwiązań (reakcji chemicznych). Różnią się one w drobnych szczegółach, natomiast przebieg podstawowych reakcji jest podobny i może być zapisany następująco: 2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O = 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4 (1) Zdaniem Bakera i Wildshire a (1970), procesy te obejmują następujące etapy: a) utlenienie: - chemiczne: 2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O = 2Fe SO H + (2) - biologiczne: 2FeS 2 + 7,5O 2 + H 2 O = 2Fe SO H + (3) 322

323 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów b) cykliczną degradację: 4Fe 2+ + O 2 + 4H + = 4Fe H 2 O (4) FeS Fe H 2 O = 15Fe SO H + (5) c) hydrolizę (wytrącanie) związków żelaza trójwartościowego: Fe H 2 O = Fe(OH) 3 + 3H + (6) Mechanizmy utlenienia pirytu w bardziej schematycznej postaci przedstawił Lowson (1982) za Singer i Stumm (1970). Przedstawiają się one następująco: Fe S 2 a a + O 2 2- FeS 2 + O 2 SO 4 + Fe 2+ (7) wolno b c szybko +O 2 +FeS 2 Fe 3+ Fe(OH) 3 Mechanizmy te składają się z trzech etapów: utlenienia pirytu przez tlen cząsteczkowy do jonu żelazawego i siarczanowego (reakcja a lub a ), które to reakcje uznano za konieczne dla pierwszego etapu procesu, utlenienia Fe 2+ do Fe 3+ przez tlen cząsteczkowy (reakcja b); Lowson (1982) za Singerem i Stummem (1970) uznał tę reakcję za determinującą szybkość procesu, utlenienia pirytu przez jon żelazowy (rekcja c); uważa się, że przebieg tej reakcji jest dość szybki. Każda z tych reakcji może przebiegać w warunkach naturalnych indywidualnie, niezależnie od pozostałych reakcji. Zdaniem Ljalikowej (1961) reakcje (a) i (b) mogą przebiegać zarówno drogą chemiczną, jak też biologiczną. Druga reakcja (b), zwłaszcza w środowisku kwaśnym, przebiega prawie wyłącznie przy udziale bakterii (mikroorganizmów z rodzaju Metallogenium przy ph 4,5-3,5, Thiobacillus ferrooxidans przy ph < 3,5). Przykładowo, czas połowicznej przemiany w czystym roztworze siarczanu żelazawego o ph 5,0, przy ciśnieniu parcjalnym tlenu 21.3 kpa, w temperaturze 25 o C, wynosi około miesiąca. W tym samym czasie, przy ph roztworu 3,5, na drodze chemicznej, utlenić się może tylko 0,08% jonów żelazawych. Udział bakterii (Thiobacillus ferrooxidans) przyśpiesza proces w porównaniu z utlenianiem chemicznym, od 5 do 10 razy według Posochowa (1985), a nawet 300 razy zdaniem Walsha i Mitschella (1972). 323

324 Rozdział 5 Kwaśny odczyn wód, wywołany rozkładem pirytu (obecność kwasu siarkowego), miał poważne następstwa geochemiczne, co znalazło odbicie w składzie chemicznym wód, napływających do zbiorników (wody podziemne, spływ powierzchniowy), a w konsekwencji w wodach zbiorników. Wody zbiorników acidotroficznych były na ogół twarde lub bardzo twarde, typu siarczanowego, magnezowe lub wapniowe. Kwasowość mineralna wód przyśpieszała procesy rozkładu skał węglanowych i geologicznego wietrzenia minerałów ilastych, powodując wzrost twardości wody, np. według reakcji: CaCO 3 + 2H + = Ca 2+ + CO 2 + H 2 O (8) MgCa(CO 3 ) 2 + 4H + = Ca 2+ + Mg CO 2 + 2H 2 O (9) CaAl 2 Si 2 O 8 + 3H 2 O + 2CO 2 = Ca(HCO 3 ) 2 + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 (10) Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + 6H + = 2Al H 4 SiO 4 + H 2 O (11) Grunty bezpośredniego otoczenia zbiorników wodnych Gleby terenów otaczających zbiorniki wodne można podzielić na dwie grupy: gleby antropogeniczne młode, wytworzone z utworów pokopalnianych, które według klasyfikacji Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego (Uggla i Uggla 1979) można nazwać industrialnymi, gleby stare, budujące te obszary (przeważnie bielicowe). Gleby antropogeniczne są pozostałością po eksploatacji węgla brunatnego i surowców mineralnych. Stanowią je hałdy nadkładu, odłożone w pobliżu wyrobisk, z materiału pylastego i pylasto-piaszczystego mioceńskiej formacji burowęglowej. Pod względem mineralogiczno-petrograficznym materiał budujący hałdy składa się z kwarcu, skaleni, ziaren muskowitu oraz niewielkich domieszek illitu i kaolinitu. Siarczki żelaza występują w tych gruntach w ilościach do 1%. Wysokość usypanych hałd dochodziła do m ponad pierwotną powierzchnię terenu. Górne partie zwałowisk, kształtem przypominają zespoły ściętych stożków, ze stromymi zboczami o nachyleniu do 45%. Były one usypywane wokół wyrobisk o głębokości do 40 m. Pod względem geotechnicznym, hałdy nadkładu tworzą grunty drobnoziarniste i piaszczyste, mało spoiste lub luźne, wyjątkowo podatne na erozję. Najczęściej obserwuje się procesy spłukiwania, zmywania oraz żłobienia. Najbardziej intensywnie rozwijały się one na zboczach hałd oraz w strefach krawędziowych wyrobisk. Wody, spływające z powierzchni hałd oraz płytkie, infiltracyjne wody gruntowe, z utworzonych lokalnych zlewni, stanowiły główne źródła wody w zbiornikach. Chemizm tych wód, a w konsekwencji skład chemiczny wody 324

325 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów w zbiornikach, kształtowany jest również przez skład chemiczny gruntów tworzących hałdy. Charakterystyczną cechą mechanicznie utworzonych gleb industrialnych jest ich mozaikowość. Zdecydowanie przeważają grunty grupy granulometrycznej piasków, które występują w rejonie zbiorników nr 25, 31, 38 i 45. W otoczeniu zbiorników, położonych w rejonie Łęknicy, przeważają grunty grupy mechanicznej glin, od glin piaszczystych do glin średnich. W pobliżu zbiorników, w okolicach Trzebiela występowały gliny piaszczysto-pylaste, a na brzegach zbiornika w rejonie Chwaliszowic stwierdzono obecność pyłów piaszczystych. W próbkach gleb pobranych wokół zbiorników nr 50, 54 i 55 występowały znaczne ilości części spławialnych od 14 do 40%, średnio 24,6% (w których ił koloidalny stanowił od 50 do 80%), natomiast próbki gleb pobrane wokół pozostałych zbiorników zawierały znaczne ilości pyłu od 7 do 35%, średnio 23,8%. Duże ilości iłów i pyłów w glebach industrialnych, tłumaczą ich znaczną podatność na erozję (Zieliński 1965). Grunty otaczające wyrobiska miały bardzo silnie kwaśny odczyn, od 2,0 do 4,8 ph w H 2 O i od 2,0 do 4,4 w 1n KCl (tab. 5.6). Szczególnie kwaśne były utwory zalegające wokół wyrobisk w rejonie Łęknica-Nowe Czaple (wartości średnie: zb. nr 50 2,7 ph, 54 3,1 ph i 55 2,4 ph) oraz przy zbiorniku nr 25 2,5 ph. Substancja organiczna w badanych glebach pochodziła w głównie ze zwietrzałych okruchów węgla brunatnego. Znaczna jej część łatwo utleniała się na mokro (metoda Tiurina), co świadczy o tym, że właściwościami jest zbliżona do próchnicy glebowej. Znaczne wahania zawartości C org. od 0,22 do 8,69% (metoda Tiurina) potwierdzają mozaikowość gleb industrialnych. Na uwagę zasługuje również duże zróżnicowanie zawartości w glebach fosforu og. (od 10 do 1358 mg/kg). Bardzo małe ilości fosforu og. zawierały gleby budujące brzegi zbiornika nr 54 (10-16 mg/kg) oraz zbiornika nr 45 (10-16 mg/kg w warstwie powierzchniowej). Niska była również zawartość w glebach azotu og. Stosunek C/N w próbach gleb wahał się w bardzo szerokich granicach, od 6,8 (zb. nr 25) do 152,8 (zb. nr 50). W węglu brunatnym wartość ilorazu wynosiła 25,4. Grunty były bardzo ubogie w wapń (od 35 do 1880 mg/kg). W większości prób zawartość wapnia nie przekraczała 0,02% s.m. gleby i była niższa niż zawartość w glebach magnezu (od 70 do 969 mg/kg). Stosunek stężeń Ca/Mg wahał się od 0,20 (zb. 45) do 4,60 (zb. nr 38), średnio 0,92. Stężenia żelaza w gruntach mieściły się w granicach od 0,07% (zb. nr 38) do 5,3% (zb. nr 38), średnio 0,90% s.m. Wyciągi wodne (1:5) z prób badanych gleb wykazywały odczyn kwaśny; ph od 2,4 do 6,0 (tab. 5.6). Zawartość siarczanów wahała się od 2,0 (zb. nr 45) do 2578 mg/dm 3 (zb. nr 25). Wapń występował w wyciągach wodnych 325

326 Rozdział 5 w stężeniach od 3,1 do 430 mg/dm 3, zaś magnez od 4,1 do 384 mg/dm 3 (tab. 5.6). Jony magnezu były łatwiej wymywane z gleb niż jony wapnia, zwłaszcza z gleb lekkich. Stosunek stężeń Ca/Mg w wyciągach wodnych wahał się od 0,44 do 4,23, średnio 1,16. Wyższe stężenia magnezu niż wapnia stwierdzane w wodach niektórych zbiorników acidotroficznych (niespotykane w wodach naturalnych) są wynikiem małych ilości wapnia w gruntach otaczających zbiorniki oraz łatwiejszego usuwania jonów magnezu niż wapnia z kompleksów glebowych. Tab Skład chemiczny gleb i wyciągów wodnych z gleb (oprac. aut.) Wskaźniki Jednostki Grunty stare Grunty antropogeniczne Gleby ph w H 2 O 2,2-3,7 2,1-4,8 ph w KCl 2,1-3,5 2,1-4,4 Sub. organiczna wg Tiurina % 0,5-1,91 0,22-8,69 Fosfor og. mg/kg Wapń mg/kg Magnez mg/kg Żelazo mg/kg Wyciągi wodne z gleb ph 2,4-5,0 2,5-6,0 Przewodność wł. ms/m 0,03-2,81 0,04-2,25 Żelazo ogólne mg/dm 3 2,8-27,5 0,02-7,1 Siarczany mg/dm Wapń mg/dm 3 2, ,1-430 Magnez mg/dm 3 6, , Geopark europejski i światowy Łuk Mużakowa Wstęp Inicjatywa tworzenia geoparków została podjęta przez UNESCO w 1997 roku. Podczas 29. i 30. sesji, w latach 1997 i 1999 UNESCO zgłosiła program budowy światowej sieci obszarów chronionych przyrody nieożywionej. Przedstawiono wówczas ideę ochrony litosfery w postaci programu geoparków uzupełniających istniejącą listę miejsc Światowego Dziedzictwa. Geoparki tworzone w Europie mają być obiektami modelowymi dla stworzenia globalnej sieci geoparków UNESCO (Koźma 2012, Maciantowicz 326

327 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów i Koźma 2014). UNESCO zadeklarowała wsparcie oraz podjęcie współpracy z państwami w powoływaniu geoparków. Praca wielu międzynarodowych gremiów ekspertów doprowadziła do wypracowania definicji koncepcji nazywanej "Geopark Europejski, co w roku 2000 zaowocowało ustanowieniem Sieci Geoparków Europejskich (European Geoparks Network EGN) i jednocześnie Sieci Geoparków Światowych (Global Geopark Network GGN). Geopark jest to obszar o zdefiniowanych granicach, zawierający pojedyncze lub mozaikowo rozłożone obiekty o wybitnych walorach geologicznych (geotopy lub geostanowiska), wartościowe dla geoturystyki i edukacji, które zostały udokumentowane w drodze przeprowadzonej inwentaryzacji i oceny wykonanej przez służbę geologiczną (Patzak 2000). Geopark powinien stanowić narzędzie dla lepszego społecznego poznania i zrozumienia idei dziedzictwa geologicznego i użytkowania litosfery, zgodnie z zasadami ekorozwoju. Za utworzeniem na danym obszarze geoparku mogą przemawiać również dodatkowe jego atuty, takie jak: występowanie obszarów o dużym znaczeniu dla ochrony przyrody, wybitne wartości historyczne i kulturowe regionu (Koźma 2012). Nowe pojęcie geopark, pierwszy raz połączyło naukowe wysiłki dla ochrony i promocji cennych obszarów geologicznych z potrzebami żyjących w ich granicach społeczności lokalnych. Podstawą idei geoparków stała się zasada, że zrównoważony rozwój terytorialny może zostać osiągnięty przez ochronę i promowanie dziedzictwa Ziemi, które powinno być udostępnione dla nauki, edukacji i geoturystyki. Jednocześnie zrównoważony rozwój ekonomiczny obszarów geoparku został uznany jako zasadniczy wymóg sukcesu tej strategii. Utworzenie geoparku, wiąże się z koniecznością inwentaryzacji oraz oceny geostanowisk, która jest najczęściej wykonywa przez państwowe służby geologiczne. Następnie wymagane jest wypracowanie naukowych i ekonomicznych koncepcji ich ochrony i udostępnienia dla geoedukacji i geoturystyki. Na podstawie tych projektów powstają prawne i organizacyjne formy zarządzania i promocji obszarów, których kształt jest zależny od prawodawstwa danego kraju. Utworzone geoparki krajowe, w drodze weryfikacji wniosków aplikacyjnych stają się członkami sieci geoparków, zobowiązując się do wzajemnej współpracy. Członkowstwo w sieci jest kadencyjne (5 lat) i podlega weryfikacji (audyt) pod koniec okresu. Na bazie geoparków rozwija się geoturystyka, która jest typem turystyki poznawczej bazującej na poznawaniu obiektów i procesów geologicznych. Wykorzystuje rezultaty badań geologii podstawowej do celów praktycznych i posiada związek z ochroną przyrody, zwłaszcza nieożywionej (Słomka i in. 2006). Intensywny rozwój tej formy wypoczynku w ostatnich latach oraz wzrost zainteresowania turystów nowymi kierunkami, w tym geoturystyką, 327

328 Rozdział 5 sprawia, że istnieje potrzeba tworzenia nowych produktów i atrakcji turystycznych opartych na formacjach geologicznych Geopark Łuk Mużakowa W dniu 21 października 2009 r., podczas targów Tour Salon w Poznaniu, Główny Geolog Kraju, dr Henryk Jacek Jezierski, nadał po raz pierwszy w Polce status GEOPARK KRAJOWY polskiej części Łuku Mużakowa. Nadanie takiego statusu nie jest prawną formą ochrony przyrody w rozumieniu ustawy o ochronie przyrody z 2004 roku, ale marką, która ma promować dany teren i ułatwiać pozyskiwanie środków na realizację określonych celów rozwoju, w tym głównie geoturystyki. 328 Rys Certyfikat nadania rangi Geoparku Krajowego dla obszaru Łuk Mużakowa W Polsce aktualnie (wg stanu na r.) jeszcze tylko Karkonoski Park Narodowy wraz z otuliną oraz Góra Św. Anny posiadają statusy geoparków krajowych nadane w 2010 roku. Dzięki dobremu rozpoznaniu geologiczne-

329 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów mu, w dniu 17 września 2011 r. trangraniczny, polsko-niemiecki Łuk Mużakowa, jako pierwszy i jak dotąd jedyny obiekt tego typu w Polsce, uzyskał certyfikat (rys. 5.8) przynależności do Sieci Geoparków Europejskich (EGN) oraz został włączony do Sieci Geoparków Światowych (GGN), wówczas jako 78. obiekt na świecie. W GGN znajduje się obecnie 111 obiektów z 32 krajów: ( aktualność na dzień r.), a w EGN znajdują się obecnie 64 obiekty z 22 krajów: ( aktualność na dzień r.). Rys Certyfikat Europejskiej i Światowej Sieci Geoparków dla Łuku Mużakowa Charakterystyka Łuku Mużakowa Znajdujący się na pograniczu polsko-niemieckim Łuk Mużakowa ze względu na wielkość, kształt i stan zachowania stanowi unikalną w skali Europy Środkowej strukturę glacitektoniczną. Razem z Wzniesieniami Łużyckimi (Lausitzer Grenzwall) i Wzgórzami Fläming w Niemczech oraz Wałem Śląskim w Polsce jest najwyraźniej zarysowanym odzwierciedleniem czoła lądolodu plejstoceńskiego. Jako forma geologiczna Łuk Mużakowa jest głęboko zerodowaną spiętrzoną moreną czołową z okresu zlodowaceń południowopolskich ( tys. lat temu), gdzie zaburzeniu uległy osady miocenu, pliocenu i starszego plejstocenu (Koźma 2005, Maciantowicz i Koźma 2014). Łuk Mużakowa ma postać pasa wzgórz moren czołowych w kształcie 329

330 Rozdział 5 otwartej ku północy wyraźnej podkowy. Jest to jedna z najładniejszych na świecie form odzwierciedlających zarys małego języka lądolodu (lobu lodowcowego), o szerokości nieprzekraczającej 20 kilometrów. Zachodnie ramię łuku rozciąga się po stronie niemieckiej w Brandenburgii i Saksonii, jego część czołowa położona jest w rejonie Bad Muskau i Łęknicy, a ramię wschodnie leży po stronie polskiej między Łęknicą a Tuplicami (rys. 5.9). Łuk Mużakowa prawie centralnie podzielony jest głęboko wciętą doliną Nysy Łużyckiej na część niemiecką i polską. W malowniczym przełomie Nysy względna wysokość wzgórz dochodzi do 40 m, a deniwelacja całego Łuku Mużakowa wynosi blisko 100 m. Całkowita powierzchnia wzgórz morenowych i związanej z nimi strefy występowania utworów geologicznych zaburzonych przez lodowiec wynosi około 170 km 2 (Koźma 2005). Łuk Mużakowa od dawna wzbudzał zainteresowanie z uwagi na płytko występujące, spiętrzone przez lodowiec, pokłady węgla brunatnego. Najstarsza kopalnia na tym terenie Julius, powstała już w 1843 roku (Maciantowicz 2014). Najdłużej czynny w Niemczech zakład górniczy to kopalnia Conrad położona koło Groß Kölzig, gdzie wydobycie było prowadzone przez prawie sto lat - od 1860 roku do końca 1959 roku. W obecnej polskiej części obszaru pierwsza kopalnia Zur Hoffnung powstała w roku 1854 na południe od Trzebiela (Maciantowicz 2014). Największą kopalnią węgla brunatnego na terenie polskiej części Łuku Mużakowa był zakład górniczy Babina, założony w 1921 roku. W jego skład wchodziła także brykietownia i cegielnia. W roku 1937, szczytowe wydobycie węgla w kopalni wynosiło 225,5 tys. Mg. Po wojnie, stosunkowo mało zniszczona kopalnia Babina została przejęta w roku 1945 przez Zjednoczenie Przemysłu Węgla Brunatnego z siedzibą w Żarach. Produkcję węgla wznowiono w roku 1946, a w roku 1953 kopalnia Babina wraz z okolicznymi kopalniami weszła w skład przedsiębiorstwa górniczego Przyjaźń Narodów. Roczne wydobycie węgla brunatnego dochodziło w Łęknicy do 276,7 tys. Mg (co stanowiło około 20% krajowej produkcji). W roku 1973, w obliczu rozbudowy dużych kopalni odkrywkowych (Turoszów i Bełchatów) kopalnia Babina została uznana za nierentowną i uległa likwidacji. Teren Łuku Mużakowa charakteryzuje się mozaikowym układem zróżnicowanych środowisk przyrodniczych. Jest to wynik zarówno naturalnych procesów, jakie zachodziły w odległej przeszłości, jak i zmian związanych z działalnością człowieka w ciągu ostatnich kilkuset lat, w tym szczególnie kopalnictwa węgla brunatnego. 330

331 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Oznaczenia: 1 granica geoparku, 2 granica parku krajobrazowego, 3 granica moreny czołowej, 4 granica Parku Mużakowskiego wpisanego na listę UNESCO Rys Łuk Mużakowa; opracował Jacek Koźma Największą powierzchnię polskiej części Łuku Mużakowa zajmują lasy. Lesistość obszaru wynosi blisko 60%. Użytki rolne, łąki i pastwiska zajmują 32% powierzchni. Stosunkowo duży udział powierzchni wód (3,5%), wynika z istnienia na tym terenie unikatowego w skali Polski tzw. Pojezierza Antropogenicznego, nazywanego również Pojezierzem Burowęglowym. Jest to kompleks ponad 100 zbiorników powstałych po eksploatacji węgla brunatnego i innych surowców mineralnych (Kozacki 1980). Część ze zbiorników 331

332 Rozdział 5 ma genezę zapadliskową, gdyż powstały w związku z przekształceniami terenu, wywołanymi podziemnym wybieraniem węgla brunatnego. Najmłodsze zbiorniki na tym terenie funkcjonują w środowisku już od około 35 lat, natomiast wiek najstarszych przekracza 100 lat. Cechą wyróżniającą jest kwaśny odczyn retencjonowanych wód, a ph dość często kształtuje się na poziomie poniżej 3. Sytuacja taka spowodowana jest utlenianiem pirytu i powstawaniem kwasu siarkowego. Różnorodność podłoża i rodzaj eksploatowanej kopaliny powodują, że woda w zbiornikach posiada zróżnicowane zabarwienie od brunatnego i rdzawoczerwonego, aż po zielone i turkusowe (Maciantowicz i Koźma 2014). Jest to dodatkowy walor wizualny podnoszący atrakcyjność tego terenu. Łuk Mużakowa to unikalne żywe laboratorium przyrody, gdzie można obserwować procesy sukcesji roślinnej i zwierzęcej na terenach zdegradowanych przez działalność człowieka. Wygaszenie eksploatacji węgla brunatnego i innych surowców nastąpiło najwcześniej na północy w okolicach Tuplic, a najpóźniej na południu w okolicach Łęknicy, stąd zbiorniki powyrobiskowe znajdują się w charakterystycznym przestrzennym ciągu sukcesyjnym. Od południa znajdują się najbardziej świeże, prawie pozbawione życia akweny o wysokiej kwasowości wód, dochodzącej nawet do ph 2,2. Im dalej na północ tym świat roślin i zwierząt jest coraz bogatszy. Zbiorniki na północy posiadają już dobrze wykształcone strefy roślinności wodnej i szuwarowej. W wodach żyją ryby i płazy, a w strefie przybrzeżnej ptaki i ssaki. W zbiornikach w części południowej życie dopiero zaczyna się pojawiać Walory turystyczne geoparku Łuk Mużakowa Znajdujące się w obrębie geoparku pojedyncze obiekty, takie jak sztuczne i naturalne odsłonięcie pokładów węgla, różnokolorowe zbiorniki wodne, źródła wód o znacznej zawartości związków żelaza, głazy narzutowe, wydmy i inne twory przyrody nieożywionej, połączone zostały tematycznymi ścieżkami przyrodniczo-edukacyjnymi oraz szlakami turystycznymi i rowerowymi. Po stronie niemieckiej w rejonie Döbern (Brandenburgia) znajdują się szlaki tematyczne: Śladami dawnego górnictwa, Śladami przemysłu szklarskiego, Szlak geologiczny oraz położony w rejonie Centrum Edukacyjnego w Jerischke Szlak wokół moreny Jerischke i doliną Nysy Łużyckiej. Obszar Łuku Mużakowa po stronie niemieckiej położony jest w regionie dawnego Łużyckiego Zagłębia węglowego, gdzie po zakończeniu eksploatacji i likwidacji szeregu kopalni odkrywkowych w okolicach Cottbus, zaprojektowano utworzenie miejsca prezentacji obszarów pokopalnianych. Program ten jest intensywnie promowany przez Międzynarodową Wystawę Budowlaną ( Internationale Bauausstellung IBA), zajmującą się rewitalizacją obszarów 332

333 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów poprzemysłowych. Wystawę IBA należy rozumieć jako otwarte krajobrazowe warsztaty architektoniczne. Ponieważ jednym z projektów wystawy IBA jest zagospodarowanie turystyczne pogórniczego obszaru Łuku Mużakowa, instytucja ta pełni rolę wspomagającą i realizującą w ograniczonym stopniu zadania geoparku w zakresie informacyjnym i prezentacyjnym. Po polskiej stronie transgranicznej moreny w 2001 roku został utworzony Park Krajobrazowy Łuk Mużakowa o powierzchni ha (rys. 5.9), położony na terenie gmin: Brody, Tuplice, Trzebiel i Przewóz oraz miasta Łęknica, który jest najmłodszym parkiem krajobrazowym w województwie lubuskim. Park powstał przede wszystkim ze względu na walory geologiczne i ukształtowanie terenu Łuku Mużakowa (Jerzak 2000). Południowa część Parku obejmująca dolinę Nysy Łużyckiej, leży już poza granicami Łuku Mużakowa traktowanego jako twór geologiczny. Unikalnym fragmentem Łuku Mużakowa jest XIX-wieczny Park Mużakowski, nazywany też Parkiem Księcia Pücklera, zajmujący po obu stronach Nysy Łużyckiej 722 ha, w miejscowościach Łęknica i Bad Muskau. O jego randze świadczy wpisanie w 2004 roku na listę UNESCO. Jest to jedyny obiekt tego typu w woj. lubuskim i jeden z 14 obecnie istniejących w Polsce. W polskiej części geoparku do roku 2012 funkcjonowały jedynie szlaki turystyczne piesze i rowerowe: Łęknica Żary oraz Trzebiel Jasień, przebiegające wzdłuż doliny Nysy Łużyckiej oraz w obrębie pojezierza antropogenicznego, umożliwiające poznanie krajobrazu geoparku, natomiast brak było ścieżki edukacyjnej przybliżającej turyście zagadnienia związane z budową geologiczną tego miejsca oraz omawiające historię eksploatacji węgla brunatnego i innych surowców mineralnych na tym terenie Ścieżka geoturystyczna Dawna Kopalnia Babina Zrealizowana przez Nadleśnictwo Lipinki ścieżka geoturystyczna Dawna Kopalnia Babina została oddana do użytku roku (Maciantowicz 2013). Położona jest w obszarze dawnej, podziemnej i odkrywkowej, eksploatacji węgli brunatnych oraz iłów ceramicznych, która na skalę przemysłową prowadzona była tutaj w latach Ścieżka znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie miasta Łęknica i posiada trzy wejścia w pobliżu przygotowanych parkingów (rys. 5.10). Główna trasa ścieżki ma długość 3842 m, a dojścia do punktów widokowych 1327 m. Łączna długość ścieżek wynosi 5324 m. Ścieżki podobnie jak platformy widokowe przystosowane są również dla osób niepełnosprawnych. Na trasie geościeżki znajduje się 11 przystanków tematycznych, będących równocześnie punktami widokowymi z bogato ilustrowanymi polsko-niemieckimi tablicami informacyjnymi. 333

334 Rozdział 5 Rys Trasa ścieżki geoturystycznej Dawna Kopalnia Babina ; opracował Jacek Koźma Dzięki zastosowanemu urządzeniu liczącemu możliwe jest monitorowanie natężenia ruchu turystycznego. Ponieważ licznik zainstalowany jest w połowie ścieżki nie są notowane osoby, które odwiedzają tylko część trasy. Od momentu otwarcia, w ciągu roku, ścieżkę odwiedziło co najmniej osób. Pod koniec roku 2013 została oddana do użytku drewniana wieża widokowa o wysokości 29,5 m z tarasem widokowym na wysokości 24 m, która znacząco zwiększyła atrakcyjność ścieżki. Dla popularyzacji geościeżki został przygotowany cały pakiet promocyjny. Powstała dedykowana strona internetowa ( został wydany przewodnik po ścieżce wraz z mapą, a w 2013 roku ścieżka uzyskała znaczek turystyczny (rys. 5.11) okrągły, drewniany krążek o średnicy 60 mm, z wypalaną grafiką. Znaczek turystyczny opiera się na pomyśle promocji miejsc atrakcyjnych turystycznie, który zrodził się w Czechach w 1998 roku. Dodatkowym walorem projektu, rzadko spotykanym przy tego rodzaju przedsięwzięciach były specjalistyczne szkolenia dla przewodników oprowadzających po geościeżce i terenie geoparku. 334

335 Historyczne i współczesne zagospodarowanie terenów Rys Znaczek turystyczny nr 77 Ścieżka geoturystyczna Dawna Kopalnia Babina Literatura Baker R.A., Wildshire A.G., Microbial factor in acid mine drainage formation: a pilot plant study. Environmental Science and Technology, 4/5, Jachimko B., Ocena zakwaszenia wód zbiorników "Pojezierza Antropogenicznego". Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego. Inżynieria Środowiska. 135 (15), Jachimko B., Spatial distribution of iron and aluminum in pore water and bottom sludge of the meromictic acid Lake No 54, Łuk Mużakowski. Civil and Environmental Engineering Reports. 11, Jachimko B., Kasprzak M, Zmiany składu chemicznego wód kopalnianego zbiornika zapadliskowego. Annual Set the Environmental Protection. T. 13, 2, Jachimko B., Kołodziejczyk U., Wpływ eksploatacji węgla brunatnego na jakość zasobów wodnych. Przemysł Chemiczny. 87, 5, Jachimko B., Kruk T., Zmiany składu wód podziemnych w otoczeniu meromiktycznego, acidotroficznego zbiornika kopalnianego. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego. Inżynieria Środowiska. 136 (16), Jerzak, L. (red.), Park Krajobrazowy Łuk Mużakowa. Dokumentacja projektowa. Maszynopis, Liga Ochrony Przyrody, ZU Natura, Zielona Góra. Jędrczak A., Skład chemiczny wód pojezierza antropogenicznego w Łuku Mużakowskim. Wyd. WSI. Zielona Góra Jilek B., Jędrczak A., Chemical composition of waters of 24 brown coal mining reserviors in the district Łęknica - Trzebiel. IV Kolokwium Monitoring antropogenicznych krajobrazów w środkowej i wschodniej Europie. Wyd. Biblioteki Monitoringu Środowiska, Warszawa 1995,