Grzegorz Gzyl Główny Instytut Górnictwa, Katowice PROJEKT FOKS Identyfikacja kluczowych ognisk zanieczyszczenia wód podziemnych Grzegorz Gzyl Główny Instytut Górnictwa, Katowice

CEL OGÓLNY PROJEKTU FOKS Skupić działania naprawcze na kluczowych ogniskach zanieczyszczenia

PARTNERZY PROJEKTU FOKS PP1 (LP) – Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Polska – Partner Wiodący PP2 – Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice, Polska PP3 – Urząd Miasta Jaworzno, Polska PP4 – Urząd Miasta Stuttgart, Niemcy PP5 – Urząd Miasta Mediolan, Włochy PP6 – Prowincja Treviso, Włochy PP7 - Instytut Zdrowia Publicznego, Ostrawa, Republika Czeska 3

NOVY BYDZOV: WSCHODNIA BOCHEMIA (CZ) Novy Bydzov: Republika Czeska, Wschodnia Bohemia Tereny zurbanizowane - okolice dawnego zakładu KOVOPLAST i kilku innych mniejszych, dawnych obiektów przemysłowych/usługowych Przypadek silnego zatrucia skażoną wodą z prywatnej studni (2007 rok) Stwierdzone bardzo silne zanieczyszczenie wód podziemnych chlorowcopochodnymi węglowodorów alifatycznych, rzędu tysięcy mikrogramów na litr Projekt FOKS: rozpoznanie i ranking kluczowych źródeł, badanie szlaków migracji zanieczyszczeń, ocena zagrożeń, koncepcja remediacji

GORLA – OBSZAR METROPOLITALNY MEDIOLANU (IT) Gorla - obszar metropolitalny Mediolanu, Włochy. Kilka smug zanieczyszczeń migrujących z północy w głąb miasta, zagrażających wodociągowym ujęciom wód podziemnych Główne zanieczyszczenia: chrom, freon, chlorowcopochodne węglowodorów Głęboki zbiornik wód podziemnych - techniczne trudności w badaniu szlaków migracji zanieczyszczeń i skali zagrożeń Brak miejsca dla nowych odwiertów badawczych (tereny zurbanizowane) Projekt FOKS: wdrożenie nowego podejścia do badania szlaków migracji zanieczyszczeń z wykorzystaniem istniejących studni wodociągowych

ARCADE – PROWINCJA TREVISO (IT) Arcade - prowincja Treviso, Włochy Zanieczyszczenie wykryte w latach 80-tych w pojedynczej studni wykorzystywanej do monitorowania wód podziemnych Główna substancja zanieczyszczająca: tetrachloroetylen Głęboki zbiornik wód podziemnych o wysokiej przewodności hydraulicznej: przyczyna trudności w lokalizacji źródeł zanieczyszczenia i szlaków migracji Projekt FOKS: wskazanie rejonu występowania ognisk kluczowych, analiza ryzyka zdrowotnego, szczegółowa koncepcja monitoringu, wstępna koncepcja remediacji

FEUERBACH – DZIELNICA STUTTGARTU (DE) Feuerbach – dzielnica Stuttgartu, Niemcy Grunty i wody podziemne silnie zanieczyszczone w wyniku długotrwałej działalności przemysłowej i handlowej. Około 300 ognisk zanieczyszczenia Główne substancje zanieczyszczające: chlorowcopochodne węglowodorów Skomplikowane warunki hydrogeologiczne Liczne, nakładające się smugi zanieczyszczeń Projekt FOKS: dokładna lokalizacja kluczowych źródeł, ocena spontanicznego mikrobiologicznego rozkładu chlorowcopochodnych, strategia remediacji, opracowanie zasad zintegrowanego zarządzania ryzykiem

JAWORZNO – DOLINA WĄWOLNICY (PL) Teren ZC ORGANIKA-AZOT i pobliskie tereny nagromadzenia odpadów Jedno z 7 najbardziej zanieczyszczonych miejsc w zlewisku Bałtyku Teren zanieczyszczany odpadami z przemysłu chemicznego, od I wojny światowej do końca lat 80-. Ilość składowanych odpadów: około 200 tys. ton Kilkaset rodzajów substancji niebezpiecznych, w tym: pestycydy, ich półprodukty i produkty częściowego rozkładu Projekt FOKS: zlokalizowanie kluczowych źródeł zanieczyszczenia, koncepcja remediacji, demonstracja technik remediacyjnych

CELE SZCZEGÓŁOWE PROJEKTU FOKS W JAWORZNIE Wdrożenie i przetestowanie nowoczesnych metod badania wód podziemnych i powierzchniowych Oszacowanie całkowitej emisji zanieczyszczeń do wód podziemnych i powierzchniowych Rozpoznanie rejonów o najistotniejszym wpływie na wody podziemne i powierzchniowe Dobór technologii powstrzymania emisji zanieczyszczenia

PODEJŚCIE PROJEKTU FOKS

JAWORZNO – SCHEMAT DZIAŁANIA

PIERWSZY MODEL KONCEPCYJNY Dwa potencjalne ogniska zanieczyszczeń: 1. CSO – warstwa kilkumetrowej miąższości czystych izomerów HCH bez izolacji od góry ani od dołu; najgłębsza część zatopiona 2. Pole K – niekontrolowane sporadyczne składowanie odpadów z produkcji pestycydów

MODEL KONCEPCYJNY – MAPA

MODEL KONCEPCYJNY – PRZEKRÓJ 14

WIERCENIA I POMPOWANIA Odwiercono 17 studni wzdłuż jednego przekroju; studnie posłużyły do przeprowadzenia pompowań badawczych Odwiercono również 16 nowych piezometrów jako uzupełnienie sieci monitoringu wód podziemnych

ZINTEGROWANE POMPOWANIA BADAWCZE Przeprowadzone w 2010 r. w 2 fazach Faza I – 8 studni o parzystych numerach Faza II - 9 studni o nieparzystych numerach

WDROŻENIE METODY OPRÓBOWANIA PASYWNEGO

WDROŻENIE METODY „FINGERPRINTINGU”

BADANIA MODELOWE Przeprowadzone w celu ustalenia zależności smug i ognisk zanieczyszczenia Pierwszy etap – model przepływu na skalę doliny Wawolnicy (MODFLOW) Drugi etap – osadzony na nim mniejszy model służący do symulacji transportu zanieczyszczeń (MT3D)

MODEL DOLINY WĄWOLNICY

ŚLEDZENIE WSTECZNE (BACKTRACKING)

WYNIKI ZINTEGROWANYCH POMPOWAŃ BADAWCZYCH Przepływ masy zanieczyszczenia i średnie stężenie dla każdej studni 2 smugi zanieczyszczenia: północna i południowa Około 95% masy zanieczyszczenia przepływa w smudze południowej

WYNIKI ZINTEGROWANYCH POMPOWAŃ BADAWCZYCH 23

PIERWSZE UAKTUALNIENIE MODELU KONCEPCYJNEGO Wstępne wyniki modelu i innych narzędzi FOKS wykluczyły powiązanie północnej smugi z CSO i polem K Dodanie kolejnego ogniska zanieczyszczeń do modelu koncepcyjnego – składowisko wewnętrzne („przy torach”) Jedynie północna część pola K może stanowić istotne ognisko zanieczyszczenia

KONIECZNOŚĆ BADAŃ NA OBECNOŚĆ ROZPUSZCZALNIKÓW ORGANICZNYCH Najwyższe stężenia odnotowno na napływie do CSO  CSO nie może być jedynym ogniskiem dla smugi południowej Północna część pola K jest kilkaset razy mniej zanieczyszczona HCH niż CSO Podejrzenia o kluczowej roli rozpuszczalników organicznych Badania przeprowadzone przez firmę Geo-Logik potwierdziły obecność kolejnych ognisk powyżej pola K

KOLEJNE UAKTUALNIENIE MODELU KONCEPCYJNEGO Kluczowa rola  rozpuszczalniki organiczne – zwiększenie wymywalności oraz przyspieszenie migracji HCH Główne ognisko rozpuszczalników – nagromadzenie cieczy niewodnych (NAPL) na terenie zakładów na lewym brzegu Wąwolnicy

MODEL KONCEPCYJNY PO UAKTUALNIENIU

GŁÓWNA SMUGA ZANIECZYSZCZENIA ROZPUSZCZALNIKAMI

GŁÓWNE SMUGI ZANIECZYSZCZENIA HCH

KONCEPCJA REMEDIACJI