Małgorzata Ciosmak*, Antoni Grzywna**, Andrzej Bochniak**
*Lublin University of Technology; **University of Life Sciences, Lublin
Streszczenie
Ocenę wpływu wód kopalnianych na właściwości fizyczne i chemiczne wód powierzchniowych i gruntowych prowadzono w 2014 i 2015 roku na terenie Lubelskiego Zagłębia Węglowego. Pobierano 2 razy co roku próbki wody do analiz właściwości fizykochemicznych. Próbki wody pobierano z piezometrów, studni, rowów melioracyjnych oraz rzeki Świnki. Analizie poddano następujące parametry: pH, przewodność, substancje rozpuszczone, twardość ogólna, wapń, magnes, sód, azotany, siarczany i chlorki. Badane wskaźniki poddano nieparametrycznej analizie Friedmana (ANOVA) dla powtarzanych pomiarów przy użyciu oprogramowania Statistica. Przeprowadzane badania oraz analiza gospodarki wodno-ściekowej, pozwalają na ocenę parametrów fizykochemicznych wód w obszarze prowadzonej eksploatacji w Lubelskim Zagłębiu Węglowym. Najlepszą oceną intensywności zmian parametrów może być to, w jaki sposób środowisko wód powierzchniowych, odpowiada na kontakt z wodami kopalnianymi. Wody podziemne charakteryzowały się niskimi wartościami wskaźników chemicznych. Wody pitne ze studni we wszystkich przypadkach zaliczane były do I klasy jakości. Wody gruntowe z piezometrów były najczęściej zaliczane do II klasy jakości. Maksymalne wartości przewodności nie przekraczały 2500 μS·cm-1, zaś substancji rozpuszczonych 1500 mg·dm-3. Jedynie w przypadku wapnia i chlorków zdarzały się przypadki zaliczenia wody do III klasy jakości. Maksymalne wartości wapnia wynosiły 2500 mg Ca+·dm-3, zaś chlorków 300 mg Cl·dm-3. Woda w rzece charakteryzowała się wartościami parametrów zbliżonymi do wody podziemnej. Pozwalało to zaliczyć ją do II klasy jakości (wartość graniczna przewodności wynosi 2000 μS·cm-1, zaś substancji rozpuszczonych 1000 mg·dm-3. Odmiennie sytuacja wyglądała w przypadku wody z rowów. Wartości wskaźników jakości wody były tu nawet trzykrotnie wyższe niż w rzece. W tym przypadku zostały przekroczone wartości graniczne dla II klasy jakości, a dla pozostałych klas ich się nie wyznacza. Dają się zaobserwować zmiany w analizowanych głównych parametrach jakościowych wód rzeki Świnki, jednak znaczne zwiększenie intensywności wydobycia nie wpłynęło na jakość. Podwyższone stężenia składników wód kopalnianych, jakie spływają do rzeki, nie są jednak o tak dużych wartościach, aby doszło do nieodwracalnych zmian w tym ekosystemie. Świadczy o tym szybki powrót jakości wód w tej rzece do stanu sprzed miejsca zrzutu. Większość parametrów wód kopalnianych, porównywanych od początku istnienia kopalni ze stanem obecnym, wykazuje stabilność. Obserwowane pojedyncze wzrosty stężeń nie ulegają utrwaleniu. Wodę pochodzącą z piezometrów, studni i rzeki zakwalifikowano do drugiej klasy jakości, zaś woda z rowów nie spełnia tych parametrów. Najwyższą jakości charakteryzują się wody gruntowe zaliczane najczęściej do pierwszej klasy czystości. To wskazuje na dobrą izolację warstw wodonośnych i brak wpływu na nie działalności kopalni.
Słowa kluczowe
wskaźniki chemiczne, dopływ wody, Lubelskie Zagłębie Węglowe
The Effect of Hard Coal Mine Drainage Water on the Quality of Surface and Ground Waters
Abstract
The effect of mining waters on the physical and chemical properties of surface and ground waters was evaluated in 2014 and 2015 within the Lublin Coal Basin. Samples of water for physicochemical analyses were taken twice a year. Water was sampled from piezometers, wells, drainage ditches and from the river Świnka. The following parameters were analyzed: pH, conductivity, dissolved substances, general hardness, calcium, magnesium, sodium, nitrates, sulphates and chlorides. The examined indicators were subjected to Friedman’s nonparametric univariate analysis (ANOVA) for measurements repeated using the Statistica software. The tests and analysis of water and sewage management make it possible to evaluate the physicochemical parameters of waters within the mining area in the Lublin Coal Basin. The best measure of the intensity of parameter changes can be the response of the surface water environment to contact with mining waters. Underground waters featured low values of chemical indicators. Drinking water drawn from wells in all cases was classified as quality class I. Ground waters sampled from piezometers were most often classified as quality class II. The value of maximum conductivity did not exceed 2500 μS·cm-1, while that of dissolved substances, 1500 mg·dm-3. Only with regard to the content of calcium and chlorides were some cases of water quality class III recorded. The maximum value for calcium was 2500 mg Ca+·dm-3, while for chlorides this was 300 mg Cl·dm-3. Water in the river featured parameter values similar to those recorded for underground water. Therefore, it could be included in quality class II (the limit value for conductivity is 2000 μS·cm-1, for dissolved substances 1000 mg·dm-3). The situation was different for water sampled from ditches. Here, water quality indicators were even three times higher than in the river. In this case the limit values for quality class II were exceeded. Such limit values are not determined for other classes. Can observe changes in the examined parameters describing the quality of river Świnka waters, it must be stressed that the significant increase in mining activity had no effect whatsoever on its water quality. The increase in chemical concentrations in mine waters drained to the river are not that high so as to cause irreversible changes in this ecosystem. This is proved by a fast return of water quality in the river to the pre-drainage condition. Comparing their current state to the beginning of mining activity, the majority of mine water indicators show stability. The observed single increases in concentrations do not remain fixed. Waters taken from the piezometers, the well and the river were classified as second water quality, while the waters from the land improvement ditches did not meet these criteria. The highest quality was observed for groundwater which is often classified as Type I water quality. This means that the aquifers provide good insulation and are not affected by the Bogdanka mine's activity.
Keywords
chemical indicators, water inflows, Lublin Coal Mine
Pełny tekst / Full text
PDF (English)
