Państwowy Instytut Geologiczny Dr Lidia Razowska-Jaworek Wpływ likwidacji górnictwa na środowisko wodne na przykładzie regionu częstochowskiego i górnośląskiego
Środowisko wodne - element środowiska naturalnego najbardziej poszkodowany wskutek działalności górniczej Drenaż górniczy powoduje: obniżenie głębokości zwierciadła wód podziemnych (leje depresji) zdrenowanie poziomów wodonośnych (zanik źródeł, wysuszenie studni gospodarskich i ujęć komunalnych) zmianę charakteru cieków powierzchniowych z drenujących na infiltrujące zmniejszenie zasobów wód podziemnych i powierzchniowych zmiany jakości wód podziemnych i wód powierzchniowych (zrzuty wód kopalnianych) zakłócenie bilansu wodnego (zmiany przepływu podziemnego wód, wzrost infiltracji, przemieszczanie się granic zlewni)
Pośrednie skutki działalności górnictwa powstanie zbiorników wodnych w nieckach zapadliskowych zalanie lub osuszenie gruntu - zmniejszenie produktywności użytków rolnych lub ich całkowite zniszczenie zmiana jakości wód gruntowych czy powstanie zalewisk korozja, mechaniczne uszkodzenia fundamentów i budynków zmiana jakości wód powierzchniowych - niszczenie flory i fauny, korozja budowli hydrotechnicznych i parku pływającego ługowanie z hałd i składowisk substancji mineralnych (Cl, SO 4, związki Al, Fe, metale ciężkie) - zanieczyszczenie wód podziemnych i powierzchniowych
Likwidacja kopalń W Polsce i podobnie jak na świecie, stosuje się dwie metody likwidacji kopalń: Kopalnie odosobnione lub likwidacja całego zagłębia - zaprzestanie odwadniania i doprowadzenie do samozatopienia wyrobisk kopalni wodami naturalnymi Kopalnie połączone hydraulicznie z czynnymi - kontynuacja pompowania wód kopalnianych w celu ochrony przed zatopieniem połączonych wyrobisk sąsiednich kopalń. Niezależnie od wybranej metody - likwidacja kopalń powoduje dalsze zmiany w środowisku wodnym.
Skutki zatopienia kopalń samowypływy wód podziemnych z otworów badawczych, studni, szybów czy sztolni tworzenie się zalewisk na powierzchni osiadłego terenu - podmakanie budowli i przeobrażenia w szacie roślinnej powrót wód do naturalnych koryt wysuszonych cieków rozlewiska czy nawet powodzie spowodowane wypływem wód z koryt cieków obniżonych wskutek osiadania powierzchni terenu zanik lub zmniejszenie przepływu wód w ciekach sztucznie zasilanych wodami kopalnianymi pogorszenie jakości wód w zatopionych wyrobiskach kwaśne wody kopalniane o niskim ph, wysokich zawartościach siarczanów i metali (np. Fe, Mn, Zn, Pb) wpływ na ujęcia podziemne i powierzchniowe wód w rejonie (pogorszenie jakości, zmiana ilości)
Częstochowskie kopalnie rud żelaza Przykład likwidacji zagłębia górniczego poprzez zatopienie kopalń: 1957 1984 - czynnych kilkanaście kopalń syderytowych rud żelaza głębokość wyrobisk górniczych sięgała 70-130 m odprowadzono z nich 1,6 km 3 wody (średnio 58 mln m 3 /rok) powstał regionalny lej depresyjny o pow. 1500 km 2 po zaprzestaniu odwadniania - zatopienie wyrobisk i rozpoczął się proces wypełniania leja depresji w obrębie zdrenowanego poziomu wodonośnego (jura środkowa) Wystąpiły: samowypływy z nieprawidłowo zlikwidowanych szybów, otworów obserwacyjnych i studni podtopienia pól i budowli w rejonie zapadlisk terenu
Zmiany jakości wód w zatopionych wyrobiskach w rejonie częstochowskim degradacja jakości wód podczas osuszania wyrobisk i górotworu następowało wytrącanie się siarczanów i węglanów. Zatopienie wyrobisk spowodowało rozpuszczenie tych związków i tym samym wzrost zawartości wielu substancji w wodach rejonu kopalń po 20 latach od zatopienia kopalń -stężenia jonów w wodach kopalnianych o wiele wyższe niż w wodach naturalnych: SO 4 : 37-1103 mg/l; Fe: 9-271 mg/l; Mn: 0,6-6,6 mg/l zanieczyszczone wody mogą zalegać w strefie zatopionych wyrobisk kilkaset lat, a oczyszczenie tych wód bez ingerencji człowieka nie jest możliwe Analogiczne zmiany mają miejsce w przypadku zatapiania kopalń innych surowców (węgiel, cynk, ołów, miedź)
Górnośląskie Zagłębie Węglowe 30 kopalń nieczynnych lub w stanie likwidacji Kopalnie odosobnione Siersza i Morcinek obecnie trwa zatapianie Większość kopalń na tym obszarze jest ze sobą połączona hydraulicznie i pompowanie wód musi być kontynuowane - w zlikwidowanych kopalniach lub ich częściach zatopieniu ulegają jedynie wyrobiska usytuowane podpoziomowo w stosunku do istniejących połączeń z innymi odwadnianymi rejonami. sąsiednie czynne kopalnie przejmują dopływy do kopalń zlikwidowanych, a część wód dopływa do poziomów wodonośnych powodując zwiększenie ich zawodnienia, co wymaga wymiany urządzeń pompujących na bardziej wydajne lub rekonstrukcji całego systemu odwadniania Pogorszeniu uległa jakość wód w zatopionych wyrobiskach, - wypływy kwaśnych wód kopalnianych, o niskim ph (poniżej 3,0) i wysokich zawartościach żelaza (do 2200 mg/l) i siarczanów (do 8800 mg/l) Pozytywnym zjawiskiem związanym z likwidacją kopalń na Górnym Śląsku jest zmniejszenie ilości zasolonych wód kopalnianych odprowadzanych do wód powierzchniowych a tym samym poprawa jakości tych wód.
Wnioski Najpoważniejszym skutkiem zatopienia zlikwidowanych kopalń jest zanieczyszczenie wód podziemnych i powierzchniowych Zanieczyszczone wody kopalniane mogą pozostawać w strefie zatopionych wyrobisk nawet kilkaset lat, a oczyszczenie tych wód bez ingerencji człowieka nie jest możliwe Likwidacja każdej kopalni musi być poprzedzona szczegółową analizą wszystkich prawdopodobnych skutków zaprzestania odwadniania, dotyczącą prognozy zmian zarówno ilości jak i jakości wód podziemnych i powierzchniowych Należy również rozwiązać problem zasad organizacyjno finansowych funkcjonowania poeksploatacyjnych zbiorników wodnych powstających w zatopionych kopalniach odkrywkowych
Wypływ z szybu wentylacyjnego. Okolice Częstochowy.
Odpływ wody z CZOK. Czeladź.
Miejsce dopływu wód z byłej KWK Sosnowiec do rzeki Czarnej Przemszy. Centrum Sosnowca
Zbiornik wodny powstały po zalaniu niecki osiadania. Sosnowiec
Kwaśna rzeka. Kalifornia. USA
Wypływ do rzeki z otworu. Pensylwania. USA.
Wypływ kwaśnych wód ze źródła. Baxter Springs. USA.
Dopływ kwaśnych wód kopalnianych do rzeki.
Dziękuję za uwagę