Ochrona wód podziemnych w Polsce

1. Wstęp 13
2. Znaczenie wód podziemnych w środowisku przyrodniczym 17
3. Ogólna charakterystyka wód podziemnych w Polsce, ich walory użytkowe i znaczenie gospodarcze 27
3.1. Charakterystyka wód podziemnych 27
3.2. Walory użytkowe wód podziemnych 30
3.3. Pobór i zasoby wód podziemnych 34
4. Problematyka antropogenicznych zagrożeń i ochrony wód podziemnych – podstawowe pojęcia i definicje 39
5. Rys historyczny problematyki antropogenicznego zagrożenia i ochrony wód podziemnych 47
6. Jakość wód podziemnych uwarunkowana czynnikami naturalnymi oraz zmiany jakości w warunkach poboru wód 53
6.1. Zmienność naturalna 53
6.2. Zmiany jakości wód podziemnych w warunkach eksploatacji 58
7. Metody oceny antropogenicznego zanieczyszczenia wód podziemnych 65
8. Ogniska i przyczyny antropogenicznego zanieczyszczenia wód podziemnych w Polsce z uwzględnieniem podziału na różne sektory gospodarki i substancje powodujące anieczyszczenie 71
9. Antropogeniczne zanieczyszczenia wód podziemnych w świetle regionalnych badań hydrochemicznych 79
9.1. Badania hydrochemiczne na obszarze Pradoliny Warszawsko-Berlińskiej w rejonie Mosiny w latach 1941–1942 79
9.2. Badania hydrochemiczne wód piętra czwartorzędowego na terenie środkowej Wielkopolski 80
10. Odpady jako czynnik długotrwałego zagrożenia jakości wód podziemnych 89
10.1. Ogólna charakterystyka zagrożeń wód podziemnych związanych z odpadami 89
10.2. Przykłady dokumentujące trwałość oddziaływania odpadów 90
10.3. Charakterystyka odpadów z punktu widzenia zagrożeń wód podziemnych 92
10.4. Zagrożenia wód podziemnych związane z różnymi formami występowania odpadów w środowisku 94
10.5. Wysypiska i składowiska odpadów nieposiadające zabezpieczeń inżynierskich wód podziemnych 96
10.5.1. Składowiska odpadów komunalnych 96
10.5.2. Składowiska odpadów pochodzących z przemysłu, górnictwa i energetyki 99
10.5.3. Składowiska pozostałości środków ochrony roślin – mogilniki 101
10.5.4. Migracja zanieczyszczeń ze składowisk odpadów 104
10.5.5. Monitoring wód podziemnych przy składowiskach odpadów – ocena wg stanu na połowę lat 90. XX wieku 113
10.6. Składowiska odpadów jako obiekty inżynierskie 115
10.6.1. Ocena rozwiązań inżynierskich stosowanych w Polsce w latach 90. XX wieku i na początku XXI wieku 115
10.6.2. Krytyczna ocena aktualnych rozwiązań prawnych i stosowanej praktyki w zakresie ochrony wód podziemnych przy składowaniu odpadów 119
10.6.3. Podstawowe zasady realizacji monitoringu wód podziemnych przy składowaniu odpadów 126
11.Ogniska zanieczyszczeń wód podziemnych pochodzące z różnych działów gospodarki narodowej 133
11.1. Rolnictwo i hodowla 133
11.1.1.Ogólna charakterystyka ognisk zanieczyszczeń 133
11.1.2.Wpływ systemów melioracyjnych na jakość wód podziemnych 141
11.1.3.Oddziaływanie na wody podziemne rolniczego wykorzystania ścieków na przykładzie Wielkopolskiego Przedsiębiorstwa Przemysłu Ziemniaczanego w Luboniu 149
11.2. Ogniska zanieczyszczeń wód podziemnych pochodzące z przemysłu, energetyki i górnictwa 155
11.2.1. Ogólna charakterystyka ognisk zanieczyszczeń 155
11.2.2.Degradacja środowiska gruntowo-wodnego w rejonie Zakładów Chemicznych w Luboniu 162
11.2.3.Przeobrażenia warunków hydrogeologicznych w wyniku katastrofalnego zatopienia kopalni soli w Wapnie 168
11.3. Ogniska zanieczyszczeń wód podziemnych pochodzące z gospodarki komunalnej 174
11.4. Ogniska zanieczyszczeń wód podziemnych pochodzące z transportu i komunikacji 181
11.4.1. Ogólna charakterystyka ognisk zanieczyszczeń 181
11.4.2. Oddziaływanie tras komunikacyjnych na środowisko gruntowo-wodne 184
11.4.3. Zanieczyszczenia środowiska gruntowo-wodnego substancjami ropopochodnymi na przykładzie Bazy Paliw nr 4 w Rejowcu 196
12. Zanieczyszczenia wód podziemnych na terenach zurbanizowanych na przykładzie miast Poznania i Mosiny 209
12.1. Zanieczyszczenie wód podziemnych na terenie miasta nieskanalizowanego na przykładzie Mosiny 210
12.2. Zanieczyszczenie wód podziemnych na terenie miasta skanalizowanego na przykładzie Poznania 212
12.3. Porównanie chemizmu wód z terenu miasta skanalizowanego i nieskanalizowanego 215
12.4. Uwarunkowania wykorzystania i ochrony wód na terenach zurbanizowanych 216
13. Wody powierzchniowe jako źródło zanieczyszczenia wód podziemnych farmaceutykami i pestycydami na przykładzie badań na ujęciu wody dla miasta Poznania w Krajkowie 219
13.1. Charakterystyka ujęcia wody Mosina-Krajkowo 219
13.2. Wyniki badań farmaceutyków i pestycydów 220
14. Wpływ procesów utleniania siarczków na chemizm i jakość wód podziemnych i powierzchniowych 229
14.1. Wpływ utleniania siarczków na wody podziemne 229
14.1.1. Warunki rozwoju procesu 229
14.1.2. Przykład katastrofalnych zmian jakości wody w wyniku utleniania siarczków na ujęciu wody Zawada k. Zielonej Góry 231
14.1.3. Przykład zmian jakości wody w wyniku utleniania siarczków na ujęciu Mosina-Krajkowo 239
14.2. Wpływ procesu utleniania siarczków na wody powierzchniowe w zbiornikach po eksploatacji węgla brunatnego 243
15. Migracja zanieczyszczeń 247
15.1. Ogólna charakterystyka procesów migracji zanieczyszczeń 247
15.2. Modelowanie matematyczne migracji wód zabarwionych 250
15.3. Przekształcenia związków azotu oraz eliminacja niektórych mikrozanieczyszczeń podczas ich migracji w środowisku geologicznym 257
15.4. Podatność wód podziemnych na zanieczyszczenie związkami azotu w różnych warunkach migracji zanieczyszczeń z powierzchniowych ognisk 267
15.5. Migracja substancji ropopochodnych oraz metody badań środowiska gruntowo-wodnego zanieczyszczonego tymi substancjami 272
15.5.1. Ogólna charakterystyka form występowania i migracji substancji ropopochodnych w środowisku gruntowo-wodnym 273
15.5.2. Zakres i metody badań środowiska gruntowo-wodnego 278
15.5.3. Błędy popełniane przy realizacji badań środowiska gruntowo-wodnego zanieczyszczonego SR 280
15.6. Migracja koloidów i zawiesin z wody rzecznej do warstwy wodonośnej na ujęciu infiltracyjnym 281
15.7. Ułatwiona migracja zanieczyszczeń w wyniku wad technicznych studni i otworów hydrogeologicznych 286
15.7.1. Migracja zanieczyszczeń z niezamkniętych poziomów wodonośnych 287
15.7.2. Migracja zanieczyszczeń poprzez nieuszczelnioną głowicę studni lub otworu hydrogeologicznego 291
15.7.3. Migracja zanieczyszczeń pochodzenia geogenicznego do poziomów użytkowych 293
16. Strefy ochronne ujęć wód podziemnych 295
16.1. Rys historyczny problematyki stref ochronnych 295
16.2. Krytyczna analiza zasad wyznaczania i ustanawiania stref ochronnych w Polsce w stosunku do obowiązujących w innych krajach 299
16.3. Wyznaczanie zasięgu strefy ochronnej 300
16.4. Ocena ognisk zanieczyszczeń i zagrożeń wód podziemnych w obrębie wyznaczonej strefy ochronnej 304
16.5. Zasady biernej i czynnej ochrony wód podziemnych w obrębie strefy ochronnej 306
17. Ochrona głównych zbiorników wód podziemnych 311
18. Główne problemy ochrony wód podziemnych w poszczególnych działach gospodarki narodowej 317
18.1. Główne problemy ochrony wód podziemnych w rolnictwie i hodowli 317
18.2. Główne problemy ochrony wód podziemnych w górnictwie, przemyśle i energetyce 323
18.3. Główne problemy ochrony wód podziemnych w gospodarce komunalnej 326
18.4. Główne problemy ochrony wód podziemnych w transporcie i komunikacji 328
18.4.1. Ochrona wód podziemnych w otoczeniu dróg intensywnego ruchu 328
18.4.2. Ochrona wód podziemnych w rejonach obiektów magazynowania i dystrybucji paliw płynnych 331
19. Ochrona infiltracyjnego ujęcia wody Dębina w Poznaniu w związku z przejściem autostrady A2 przez teren ujęcia 333
20. Ochrona wód podziemnych w raportach o oddziaływaniu na środowisko oraz w planach zagospodarowania przestrzennego 343
20.1. Raporty o odziaływaniu na środowisko 343
20.2. Plany zagospodarowania przestrzennego 347
21. Bezzbiornikowe składowanie uciążliwych dla środowiska odpadów płynnych w górotworze 351
21.1. Ogólne zasady składowania odpadów płynnych w górotworze i doświadczenia zagraniczne w zakresie stosowania tej metody 352
21.2. Środowiskowe i techniczne warunki stosowania metody 353
21.3. Zasady ochrony środowiska i monitoringu 356
21.4. Aspekty ekonomiczne i perspektywy wykorzystania metody w Polsce 356
22. Metody technicznego wspomagania procesów samooczyszczania wód podziemnych 359
22.1. Metoda usuwania z wód podziemnych żelaza i manganu w warstwie wodonośnej 363
22.2. Metoda usuwania żelaza i manganu w warstwie wodonośnej w warunkach ciągłej eksploatacji studni (metoda Hydredox) 367
22.3. Usuwanie żelaza i manganu z wykorzystaniem sztucznej warstwy wodonośnej (metoda Hydrakvi) 368
22.4. Wykorzystanie biodegradacji in situ do eliminacji zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego 369
22.5. Denitryfikacja 370
22.6. Usuwanie zanieczyszczeń nieorganicznych z wód podziemnych przy użyciu przepuszczalnych reaktywnych barier 371
23. Podstawowe zasady ochrony ilości zasobów wód podziemnych 373
24. Waloryzacja zasobów wód podziemnych jako podstawa racjonalnego ich wykorzystania i ochrony 379
24.1. Dotychczasowe propozycje waloryzacji i wybór kryteriów 380
24.2. Klasyfikacja jakości wód 381
24.3. Klasyfikacja trwałości cech jakościowych 384
24.4. Klasy waloryzacji zasobów i zasady wykorzystania wód o różnej cenności 385
25. Podsumowanie problematyki ochrony wód podziemnych 387
25.1. Przyczyny zanieczyszczenia wód podziemnych 387
25.2. Ocena skutków zanieczyszczenia wód podziemnych 390
25.3. Propozycje głównych kierunków działań w zakresie ochrony wód podziemnych w Polsce 391
Literatura 397
Spis fotografii, rysunków i tabel 411
Wykaz wybranych nazw i skrótowców 423
Załącznik. Przykład opracowania dokumentacji hydrogeologicznej strefy ochronnej dla ujęcia wiejskiego w Chorzeminie (na podstawie dokumentacji opracowanej przez zespół autorski: J. Górski, M. Matusiak, K. Dragon, R. Kruć, 2020) 425
Summary. Protection of groundwater in Poland 443