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

2 CEL OGÓLNY PROJEKTU FOKSSkupić działania naprawcze na kluczowych ogniskach zanieczyszczenia

3 PARTNERZY PROJEKTU FOKSPP1 (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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 CELE SZCZEGÓŁOWE PROJEKTU FOKS W JAWORZNIEWdrożenie 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

10 PODEJŚCIE PROJEKTU FOKS

11 JAWORZNO – SCHEMAT DZIAŁANIA

12 PIERWSZY MODEL KONCEPCYJNYDwa 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

13 MODEL KONCEPCYJNY – MAPA

14 MODEL KONCEPCYJNY – PRZEKRÓJ14

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

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

17 WDROŻENIE METODY OPRÓBOWANIA PASYWNEGO

18 WDROŻENIE METODY „FINGERPRINTINGU”

19 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)

20 MODEL DOLINY WĄWOLNICY

21 ŚLEDZENIE WSTECZNE (BACKTRACKING)

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

23 WYNIKI ZINTEGROWANYCH POMPOWAŃ BADAWCZYCH23

24 PIERWSZE UAKTUALNIENIE MODELU KONCEPCYJNEGOWstępne 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

25 KONIECZNOŚĆ BADAŃ NA OBECNOŚĆ ROZPUSZCZALNIKÓW ORGANICZNYCHNajwyższe 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

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

27 MODEL KONCEPCYJNY PO UAKTUALNIENIU

28 GŁÓWNA SMUGA ZANIECZYSZCZENIA ROZPUSZCZALNIKAMI

29 GŁÓWNE SMUGI ZANIECZYSZCZENIA HCH

30 KONCEPCJA REMEDIACJI