Katarzyna Bojarska*, Zbigniew Bzowski*

Transkrypt

1 Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 40, 2009 r. Katarzyna Bojarska*, Zbigniew Bzowski* Monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Zakopanem Environmental Monitoring in the Area of Municipal Waste Dump in Zakopane Słowa kluczowe: monitoring, składowisko, odpady komunalne. Key words: monitoring, dump, municipal wastes. Results of environmental monitoring performed in the years in the area of municipal waste dump in Zakopane are presented in the paper. Monitoring included the environment in the neighbourhood of two sections of this dump used in the past and at present. Monitoring tests showed that waste cumulation has an effect on the Quaternary water quality that occurs shallowly in this region. Greater influence on water quality was observed in the neighbourhood of an old section. It may results from its imperfect construction according to environmental protection regulation. Groundwater monitoring showed small influence of both water flowing through the dump and underground water drainage on the water quality in the Orawcowy Stream that flows near the dump. The municipal wastes are the emission source of gases such as methane, carbon dioxide, hydrogen sulphite, ammonia, but they influence the air quality of this area in a very small degree. The municipal wastes are also almost of no acoustic burdensome and have no influence on soil contamination as well. 1. Wprowadzenie Zakopane należy do najbardziej znanych miejscowości turystycznych Polski. Co roku, szczególnie latem i zimą, przyciąga ogromną liczbę turystów i wczasowiczów. W okresie wzmożonego ruchu turystów następuje gwałtowny przyrost powstających odpadów komu- * Dr inż. Katarzyna Bojarska, dr Zbigniew Bzowski - Zakład Monitoringu Środowiska, Główny Instytut Górnictwa, Pl. Gwarków 1, Katowice; tel.: ; k.bojarska@gig.katowice.pl 632

2 Monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Zakopanem nalnych. Odpady te są unieszkodliwiane w Zakładzie Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych (ZUOK) Zoniówka, gdzie po przeprowadzeniu odzysku na linii segregacji pozostałe odpady umieszcza się na kwaterze składowiska. Składowisko jest objęte monitoringiem, zgodnie z pozwoleniem zintegrowanym dla instalacji oraz rozporządzeniem Ministra Środowiska w sprawie zakresu, czasu, sposobu oraz warunków prowadzenia monitoringu składowisk odpadów [2002]. 2. Charakterystyka składowiska i warunki geologiczne Teren ZUOK Zoniówka zajmuje obszar ok. 22 ha. Składowisko jest zlokalizowane w granicach administracyjnych Zakopanego, w dzielnicy Zoniówka. Położone jest na zboczu górskim, rozciętym erozyjną doliną związaną z Orawcowym Potokiem, między osadami Gawlaki od strony południowo-zachodniej, Hrube Niżne od strony południowej oraz Zoniówka od strony północno-wschodniej (rys. 1). Składowisko znajduje się ok. 55 m poniżej grzbietu Olczańskiego Wierchu i jest to najwyżej położony obiekt tego typu w Polsce. Wysokości terenu w obrębie składowiska kształtują się w granicach m n.p.m. Rys. 1. Lokalizacja ZUOK Zoniówka w Zakopanem Fig. 1. Localization of ZUOK Zoniowka in Zakopane Podłoże terenu budują czwartorzędowe szare gliny, miejscami z warstwami szarobrązowego pyłu. Utwory te o miąższości od ok. 0,5 do ponad 3,0 m zalegają na trzeciorzędowych ciemnoszarych łupkach piaszczystych i ilastych fliszu karpackiego. Na omawianym terenie stwierdzono występowanie w obrębie utworów czwartorzędowych płytkich wód podziemnych (gruntowych) o zwierciadle swobodnym, miejscami powiązanych z przypowierzchniowymi wodami, szczelinowo-porowych, występujących w obrębie trzeciorzędowych piaskowców stanowiących przewarstwienia w paleogeńskich łupkach fliszu podhalańskiego. Wody tego poziomu nie są gospodarczo wykorzystywane, a dla monitoringu wpływu składowiska na ich jakość, ujęte piezometrami. Piezometry P-1, P-5, P-6 633

3 Katarzyna Bojarska, Zbigniew Bzowski i P-7 znajdują się w strefie napływu (zasilania) wód podziemnych, a pozostałe na odpływie tych wód przed drenującym teren Orawcowym Potokiem (rys. 2). Na potoku tym dla monitoringu jego wód wyznaczono punkty WP-1 i WP-3 (rys. 2). Rys. 2. Punkty monitoringu wód podziemnych (piezometry), powierzchniowych i gazów Fig. 2. Monitoring points of underground water (wells) ground water, and gases 3. Zakres i wyniki badań 3.1. Zakres badań W latach prowadzono monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych ZUOK Zoniówka w Zakopanem w pobliżu kolejno eksploatowanych dwóch kwater: kwatery (I) obecnie zrekultywowanej oraz kwatery (II) już zamkniętej i przygotowywanej do rekultywacji. 634

4 Monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Zakopanem Monitoring obejmował takie elementy, jak: wody podziemne i powierzchniowe, gazy składowiskowe, powietrze, gleby, strukturę gromadzonych odpadów Wody podziemne Wyniki prowadzonego monitoringu w latach wskazują, że czwartorzędowe wody podziemne w rejonie składowiska odpadów komunalnych ZUOK Zoniówka w Zakopanem charakteryzuje zmienny odczyn. Przykładowo, na napływie wód w piezometrze P-1 obserwowano dwuzakresową zmienność ph, co prawdopodobnie nie wynika z oddziaływania składowiska, ale z użytkowania gruntów poza terenem składowiska. Wody podziemne w rejonie odpływu ze składowiska (piezometr P-2) wykazują natomiast prawie jednostajną stopniową alkalizację (rys. 3). Rys. 3. Wyniki monitoringu ph wód podziemnych na napływie (P-1) i odpływie (P-2) z rejonu składowiska ZUOK Zoniówka w Zakopanem Fig. 3. Monitoring results of underground water ph values on the inflow (P-1) and on the outlet (P-2) in the area of ZUOK Zoniowka in Zakopane 635

5 Katarzyna Bojarska, Zbigniew Bzowski Wśród czynników, których występowanie w badanych wodach podziemnych może być związane ze składowiskiem odpadów komunalnych, w rejonie składowiska stwierdzono: podwyższone zasolenie (przewodność właściwa), obecność azotu amonowego i azotanowego oraz wyższe stężenie ogólnego węgla organicznego (OWO). Zmiany zasolenia w okresie monitoringu, mierzone przewodnością właściwą w monitorowanych czwartorzędowych wodach podziemnych, przedstawiono na rysunkach 4 i 5. Na rysunku 4 przedstawiono zmiany jakości wód w rejonie starej, zrekultywowanej kwatery, w porównaniu jakości wód napływających (piezometr P-5) do jakości wód odpływających (piezometr P-2). W rejonie obecnie zamkniętej kwatery I porównano natomiast zasolenie wód na napływie (piezometr P-7) oraz na odpływie (piezometry P-9 i P-10; rys. 5). W obu wypadkach uwidacznia się dynamika zmian zasolenia wód, przy czym przeprowadzona rekultywacja starszej kwatery doprowadziła do znacznego ograniczenia wpływu zeskładowanych odpadów na wody podziemne. Rys. 4. Wyniki monitoringu przewodności właściwej (zasolenia) wód podziemnych na napływie (P-5) i odpływie (P-2) w rejonie najstarszej zrekultywowanej kwatery składowiska ZUOK Zoniówka w Zakopanem Fig. 4. Monitoring results of underground water electrical conductivity (salinity) on the inflow (P- 5) and on the outlet (P-2) in the area of the oldest reclamated part of ZUOK Zoniowka in Zakopane 636

6 Monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Zakopanem Rys. 5. Wyniki monitoringu przewodności właściwej (zasolenia) wód podziemnych na napływie (P-7) i odpływie (P-9 i P-10) w rejonie zamkniętej kwatery składowiska ZUOK Zoniówka w Zakopanem Fig. 5. Monitoring results of underground water electrical conductivity (salinity) on the inflow (P- 7) and on the outlet (P-9 and P-10) in the area of the closed part of ZUOK Zoniowka in Zakopane Z przedstawionej analizy zmian składu czwartorzędowych wód podziemnych w rejonie składowiska odpadów komunalnych wynika, że składowisko to wpływa na jakość wód podziemnych w najpłytszym poziomie wodonośnym. Poziom ten nie jest użytkowany, ale ze względu na występowanie drenażu tych wód przez przepływający w pobliżu potok możliwa jest kontaminacja wód tego potoku Wody powierzchniowe Trudno jest jednoznacznie ocenić wpływ składowiska na wody Orawcowego Potoku. W czasie prowadzonego monitoringu (lata ) w wodach tego potoku stwierdzano obecność azotu amonowego i azotanowego oraz węgla organicznego (OWO), ale najlepszym miernikiem zmian są pomiary zasolenia, oznaczonego jako przewodność właściwa. Monitoring zasolenia wód Orawcowego Potoku, w punkcie na napływie (WP-1) oraz na odpływie (WP-3), przedstawiono na rysunku

7 Katarzyna Bojarska, Zbigniew Bzowski Rys. 6. Wyniki monitoringu przewodności właściwej (zasolenia) wód powierzchniowych Orawcowego Potoku na napływie (WP-1) i odpływie (WP-3) w rejonie składowiska ZUOK Zoniówka w Zakopanem Fig. 6. Monitoring results of Orawcowy Stream ground water electrical conductivity (salinity) on the inflow (WP-1) and on the outlet (WP-3) in the area of ZUOK Zoniowka in Zakopane Nie ma dostatecznej pewności, że zaobserwowane zmiany zasolenia wód Orawcowego Potoku są następstwem oddziaływania składowiska. Szczególnie wątpliwości dotyczą okresu po rekultywacji starej kwatery składowiska (po roku 2005). Po 2005 r. pomimo stopniowego wzrostu ilości zeskładowanych odpadów na kolejnych kwaterach zasolenie wód powierzchniowych nie wzrasta, co może być efektem uszczelnienia koryta Orawcowego Potoku w latach przez obetonowanie Monitoring gazów składowiskowych i jakości powietrza W latach średnia zawartość metanu w wydzielających się gazach składowiskowych wahała się od 13,6 do 30,5% obj. przy wartościach ekstremalnych 4,2-48,8% obj. Jednocześnie średnie stężenia CO 2 wahały się od 9,4 do 16,7% obj (tab. 1). Oznaczone w ramach prowadzonego monitoringu stężenia metanu, dwutlenku węgla i tlenu w gazach składowiskowych wskazują, że odpady są na etapie zmiennego procesu metanogenezy. Wartości oznaczonych stężeń nie osiągają stężeń charakterystycznych dla gazów składowiskowych etapu stabilnej metanogenezy: metan (CH 4 ): 45-65% obj.; dwutlenek węgla (CO 2 ): 25-35% obj. oraz tlen (O 2 ) poniżej 3% obj. [Rosik-Dulewska1999]. 638

8 Monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Zakopanem Tabela 1. Wyniki monitoringu zawartości metanu, dwutlenki węgla i tlenu w gazie składowiskowym ZUOK Zoniówka w Zakopanem Table 1. Monitoring results of methane, carbon dioxide and oxygen in waste dump gas on ZUOK Zoniowka in Zakopane Liczba badań n w latach Zawartość 2003 r r r r r r Metan (CH 4 ) w % obj. Średnia 20,0 17,0 15,2 13,6 15,9 30,5 Zakres 12,1 29,0 10,0 25,2 9,6 19,2 5,1 25,8 4,2 34,1 9,8 48,8 Odch.std. 6,6 5,8 4,2 6,7 8,5 9,4 Dwutlenek węgla (CO 2 ) w % obj. Średnia 16,7 15,2 12,3 7,5 9,4 10,6 Zakres 8,1 26,8 10,2 20,0 5,0 15,6 1,7 13,7 3,2 14,7 2,9 16,2 Odch.std. 6,5 3,4 4,0 3,2 3,5 2,7 Tlen (O 2 ) w % obj. Średnia 7,0 7,2 7,2 12,7 11,6 6,7 Zakres 2,8 12,0 3,7 12,6 3,0 15,0 1,2 18,0 2,0 18,5 1,4 14,0 Odch.std. 3,5 3,6 4,4 6,6 5,5 3,3 Emisje gazu składowiskowego wpływają nieznacznie na jakość powietrza w rejonie składowiska. Przeprowadzony w latach monitoring powietrza wykazał, że stężenia metanu wahały się od 1430 do 3640 μg/m 3. Jednocześnie w powietrzu wokół składowiska stwierdzano średnie stężenie amoniaku 40 μg/m 3, przy jednorazowej najwyższej wartości 230 μg/m 3 (2006 r.). W otaczającym powietrzu nie stwierdzono dwutlenku azotu w stężeniu przekraczającym 100 μg/m 3 oraz obecności siarkowodoru w ilości większej, niż 2 μg/m 3. Związki te pomimo małych stężeń mogą mieć wpływ na uciążliwość składowiska dla otoczenia Monitoring gleb Badania zawartości metali ciężkich w glebach rejonu ZUOK Zoniówka w Zakopanem po raz pierwszy przeprowadzono w 2002 r. [Praca zbiorowa 2002]. Wyniki badań zawartości metali ciężkich w glebach, przeprowadzone w roku 2002 oraz po pięciu latach użytkowania terenu (w 2007 r.), zaprezentowano w tabeli 2. Z porównania rezultatów badań wynika, że działalność ZUOK Zoniówka w okresie od 2002 r. do 2007 r. nie wpłynęła na kontaminację gleb badanymi metalami. W porównaniu do wartości dopuszczalnych określonych dla gruntów terenów zaliczonych do grupy B badane w 2007 r. gleby wykazują tylko ponadnormatywne zawartości baru (tab. 2). 639

9 Katarzyna Bojarska, Zbigniew Bzowski Tabela 2. Zawartości metali ciężkich w glebach rejonu ZUOK Zoniówka w Zakopanem Table 2. Heavy metal concentrations in the soils of the area of ZUOK Zoniowka in Zakopane Metal Zawartości dopuszczalne w glebie (B)* średnia Liczba punktów badań n = 11 (jednakowa lokalizacja punktów badań) 2002 r r. zakres odchylenie standardowe średnia ppm [mg/kg s.m.] zakres odchylenie standardowe As Ba Cd 4 < 1 < 1 1 < 1 < 1 1 Co Cr Cu Hg 2 < 1 < 1 < 1 < 1 Mo 10 2 < Ni Pb Sn 20 < 2 < 2 3 Zn * Dopuszczalne zawartości metali ciężkich w glebach (0 0,3 m ppt) na terenach grupy B według rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi [2002]. Wszystkie średnie zawartości metali ciężkich w badanych glebach, a nawet ich maksymalne ilości, są mniejsze od wartości dopuszczalnych określonych w cytowanym wyżej rozporządzeniu. Najwyższe koncentracje baru w warunkach hipergenicznych występują w osadowych skałach ilastych (średnio 580 mg/kg), iłach i łupkach ilastych (średnio 800 mg/kg), a także w piaskowcach (średnio 300 mg/kg), [Polański, Smulikowski 1969]. Wymienione skały budują flisz podhalański, którego zwietrzelina tworzy warstwę glebowo-gruntową w miejscach poboru próbek gleb oraz gruntów do badań i dlatego przekroczenia dopuszczalnych ilości baru w tych glebach wynikają z naturalnych jego zawartości. W takim wypadku zastosowanie ma 1. ust. 4 rozporządzenia w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi, w którym stwierdza się: Jeśli przekroczenie wartości dopuszczalnej stężenia substancji w badanej glebie lub ziemi wynika z naturalnie wysokiej jej zawartości w środowisku, uważa się, że przekroczenie dopuszczalnej wartości stężeń w glebie lub ziemi nie nastąpiło. Zgodnie z takim uzasadnieniem, w badanych glebach pobranych w rejonie ZUOK Zoniówka w Zakopanem nie występuje ponadnormatywne zanieczyszczenie barem w porównaniu do gleb zaliczanych do terenów grupy B. 640

10 Monitoring środowiska w rejonie składowiska odpadów komunalnych w Zakopanem 3.6. Monitoring struktury gromadzonych odpadów Badania struktury odpadów na omawianym składowisku przeprowadzono w latach zgodnie z normą PN-93-Z Odpady komunalne stałe Oznaczanie składu morfologicznego. Wyniki oznaczeń zaprezentowano w tabeli 3. Wyniki te są reprezentatywne tylko dla odpadów dostarczanych na badane składowisko w okresie jesiennym (wrzesień-październik), a charakterystyka średnia roczna nie odpowiada strukturze odpadów składowanych w różnych porach każdego roku. Tabela 3. Wyniki monitoringu struktury odpadów na czynnych kwaterach składowiska ZUOK Zoniówka w Zakopanem Table 3. Monitoring results of waste structure on the working parts of ZUOK Zoniowka in Zakopane Odpady w % wag. Data oznaczenia r r r r r. Organiczne 27,5 19,5 18,3 25,2 20,9 Papier, tektura, tekstylia 28,0 35,7 25,8 20,5 21,7 Tworzywa sztuczne 20,0 28,2 26,3 18,0 19,6 Szkło i metale 8,2 4,3 6,7 3,3 4,2 Mineralne i o frakcji <10 mm 16,3 12,3 22,9 33,2 33,6 Prowadzony odzysk na linii do segregacji odpadów firmy SUTCO prowadzi do pozyskania szkła, papieru, metali żelaznych i kolorowych, plastików oraz tkanin, co wyraźnie zmniejsza udział tych składników w całości składowanych odpadów (tab. 3). Już w latach dzięki uruchomieniu linii do segregacji odpadów roczny odzysk odpadów stanowił 12% [Dawidowski i in. 2005]. Monitoring struktury odpadów na składowisku w latach późniejszych wskazuje, że odzysk produktów użytecznych sukcesywnie wzrasta i obecnie stanowi ok % masy przyjmowanych odpadów. Prowadzona i udoskonalana segregacja odpadów komunalnych na składowisku w Zakopanem wpływa na ograniczenie oddziaływania tego obiektu na wszystkie elementy środowiska. 4. Podsumowanie Badania w ramach prowadzonego monitoringu wykazały, że nagromadzone odpady wpływają na jakość płytko występujących w tym rejonie, nieużytkowych, czwartorzędowych wód podziemnych, przy czym większe zmiany ich jakości obserwowano w pobliżu starszej (I) kwatery. Wynikać to może z niedoskonałej w myśl ochrony środowiska jej budowy. Prowadzony monitoring wód powierzchniowych wykazał niewielki wpływ odcieków i drenażu wód podziemnych na jakość wody w przepływającym obok składowiska w Oraw- 641

11 Katarzyna Bojarska, Zbigniew Bzowski cowym potoku. Składowane odpady komunalne są źródłem emisji takich gazów, jak: metan, tlenek i dwutlenek węgla, siarkowodór oraz amoniak, które, jak wykazał monitoring, nieznacznie wpływają na jakość powietrza w tym rejonie. Działalność składowiska odpadów w bardzo minimalnym stopniu oddziałuje w zakresie uciążliwości akustycznej oraz na stan zanieczyszczenia gleb. Ograniczeniem oddziaływania na wszystkie elementy środowiska jest prowadzona i udoskonalana segregacja odpadów komunalnych, polegająca na odzysku odpadów do recyklingu. Oddzielana jest również substancja organiczna do kompostowania. Potwierdza to prowadzony w latach monitoring struktury odpadów na kwaterach. piśmiennictwo Dawidowski A., Bzowski Z., Roszko K Instalacja do segregacji odpadów komunalnych ZUOK Zoniówka w Zakopanem elementem ograniczenia ilości składowanych odpadów. Mat. VI Forum Gospodarki Odpadami, Licheń Poznań: Kompleksowe badania tła środowiska oraz poziomu zanieczyszczeń wód gruntowych, powierzchniowych oraz gleb w rejonie ZUOK Zoniówka II w Zakopanem. Praca zbiorowa TESKO Sp. z o.o. Zakopane 2002 r. (niepublikowane). Polański A., Smulikowski K Geochemia. Wyd. Geol. Warszawa. Rosik-Dulewska C Podstawy gospodarki odpadami. Wyd. Ekoinżynieria, Lublin. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 grudnia 2002 r. w sprawie zakresu, czasu, sposobu oraz warunków prowadzenia monitoringu składowisk odpadów. Dz.U. Nr 220, poz Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleb oraz standardów jakości ziemi. Dz.U. Nr 165, poz