zaproponowanych metod remediacji wód podziemnych
Monitoring wód podziemnych stanowi jedno z podstawowych narzędzi służących do oceny stanu wód i zarządzania ich zasobami (Kazimierski, 2008). Zgodnie ze „Słownikiem hydrogeologicznym” (Dowgiałło i in., 2002) zadaniem monitoringu lokalnego jest śledzenie wpływu stwierdzonych ognisk zanieczyszczeń na jakość wód podziemnych. Sieć monitoringu lokalnego (lub osłonowego) powinna być zaprojektowana w sposób umożliwiający stałe obserwacje zmian ilościowych i jakościowych wód podziemnych, kontrolę skuteczności ochrony ujęć oraz zabezpieczenie standardu wymaganego dla wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Kwiatkowska-Malina, 2012)
Na omawianym terenie konieczne jest prowadzenie zarówno monitoringu osłonowego ujęcia w Nowej Dębie, jak i lokalnego w rejonie stwierdzonego ogniska zanieczyszczeń zagrażającego GZWP 425. Ujęcie wód podziemnych w Nowej Dębie objęte jest obecnie lokalną siecią kontrolno-pomiarową, która stanowi monitoring osłonowy i składa się z 29 punktów obserwacyjnych: studni i piezometrów.
Optymalizacja gęstości opróbowania sieci monitoringowej jakości wód podziemnych wynika z ograniczonych środków finansowych na badania monitoringowe oraz z konieczności zapewnienia takiego rozmieszczenia i gęstości punktów, która umożliwi rejestrację zmian jakości wód podziemnych (Kmiecik, 2001). Na podstawie wyników przeprowadzonych badań modelowych oraz symulacji rozprzestrzeniania się TCE i PCE zweryfikowano monitoring lokalny stanu chemicznego wód podziemnych w rejonie ujęcia w Nowej Dębie. Głównym celem proponowanej modyfikacji jest uzyskanie dodatkowych danych do ewentualnej weryfikacji opracowanego modelu transportu mas, a także weryfikacja efektywności i skuteczności zaproponowanych działań naprawczych. Jednak bez względu na wybór metody remediacji konieczne jest bardziej szczegółowe rozpoznanie rozprzestrzenienia „chmury” zanieczyszczeń, zarówno w poziomie, jak i w pionowym profilu warstwy wodonośnej. Istniejące obecnie punkty monitoringu pozwalają jedynie na pobór próbek z jednego poziomu (zazwyczaj przy spągu warstwy wodonośnej). Stosownym wydaje się więc zastosowanie piezometrów z możliwością poboru próbek z różnych głębokości (ang. multilevel sampling well – MSW).
W proponowanej modyfikacji sieci monitoringowej planuje się wykorzystanie istniejących studni wierconych i piezometrów, w tym 1 punktu objętego krajowym monitoringiem zwykłych wód podziemnych (nr 115) w Nowej Dębie. Zaproponowano
uzupełnienie sieci monitoringu o dodatkowe piezometry, których lokalizacja wynika z modelu hydrodynamicznego oraz rezultatów dotychczasowych badań, a program poboru próbek rozszerzono o dodatkowe opróbowania. Zakres zmodyfikowanego monitoringu powinien obejmować pobór próbek wody i wykonanie oznaczeń następujących wskaźników: (i) stężenia PCE, TCE, (ii) stężenia głównych anionów (jonów chlorkowych i siarczanowych) oraz zasadowość, (iii) parametrów mierzonych w terenie: pH, Eh, tlen rozpuszczony (DO), PEW, temperatura. Wyniki monitoringu powinny być opracowywane w formie raportów rocznych. Opracowanie takie winno zawierać m.in. zestawienie wyników i ocenę trendów zmian oraz graficzne przedstawienie rozkładu przestrzennego badanych parametrów (mapy).
Poniżej przedstawiono koncepcję monitoringu jakości wód podziemnych dla potrzeb weryfikacji efektywności i skuteczności rozważanych metod remediacji dla wybranych rozwiązań/scenariuszy. Zwrócono szczególną uwagę na scenariusze Ia-Ic oraz IIa-IIe. Przedstawiono także ogólne uwagi do koncepcji monitoringu w przypadku metod IIIa, IIb i IV.
Kontrolowane samooczyszczanie warstwy wodonośnej – scenariusze Ia-Ic
W przypadku oparcia remediacji o procesy samooczyszczania i przy obecnie stosowanym reżimie pracy ujęcia sieć monitoringu powinna zostać uzupełniona o cztery dodatkowe piezometry typu MSW: N1, N2, N3 i N4, których proponowaną lokalizację przedstawiono na rysunku 53. Dzięki tym otworom możliwa będzie dokładniejsza charakterystyka zmiany stężeń TCE i PCE na drodze migracji. Program poboru próbek należałoby rozszerzyć o dodatkowe opróbowania (tab. 20). Piezometry zlokalizowane w pewnej odległości od studni ujęcia pozwolą śledzić zmiany jakości wody dopływającej w kierunku ujęcia. Tak rozbudowana sieć monitoringu pełniłaby funkcję kontrolną, ostrzegawczą i decyzyjną (Mizera, 2010). Pobór próbek z piezometrów zlokalizowanych na drodze migracji zanieczyszczeń od ogniska do receptora, tj. studni ujęcia i GZWP 425,
Tabela 20. Zweryfikowany harmonogram monitoringu w rejonie ujęcia w Nowej Dębie
Rodzaj pomiaru Punkty pomiarowe Częstotliwość
woda uzdatniona 1 x 2 tygodnie
pobór próbek wody związany z monitorowaniem TCE i
PCE
wszystkie studnie ujęcia i studnia S-2Tr 1 x 2 miesiące woda rozdeszczona ze studni S-4c,
S-6b, S-2Tr co kwartał
piezometry M-5, H-2, N1, N2, N3 i N4
Rysunek 52. Zweryfikowana sieć monitoringu lokalnego w rejonie ujęcia w Nowej Dębie uwzględniająca weryfikację remediacji wód podziemnych opartej o samooczyszczanie
powinien odbywać się raz na kwartał, natomiast opróbowanie punktów położonych w rejonie ogniska zanieczyszczeń raz na rok.
Metoda „pompuj i oczyszczaj: - scenariusze: IIa-IIe
W tym przypadku konieczne jest wykonanie nowych piezometrów na drodze dopływu wody do studni ekstrakcyjnych oraz między studniami PiO i studniami ujęcia (rys. 54). Początkowo badania powinny być wykonywane raz na kwartał, a po pewnym czasie, niezbędnym do rozpoznania faktycznych możliwości systemu remediacji, raz na rok. W istniejących piezometrach badania powinny być prowadzone zgodnie z harmonogramem
podanym w tabeli 20. Zakres badań w tym przypadku powinien zostać rozszerzony o pomiar wydajności studni ekstrakcyjnych i zatłaczających.
Rysunek 53. Koncepcja sieci monitoringu lokalnego dla weryfikacji metody „pompuj i oczyszczaj” (scenariusz IIc)
Przepuszczalna bariera aktywna – scenariusze IIIa i IIIb
Przed przystąpieniem do instalacji PRB lub budowy bariery studni niezbędne będzie dodatkowe rozpoznanie podłoża gruntowego (głębokość spągu warstwy wodonośnej, współczynnik filtracji utworów wodonośnych) w rejonie planowanej instalacji. Bez względu na rodzaj bariery, po jej wykonaniu konieczna będzie instalacja piezometrów typu MSW w celu sprawdzenia czy zanieczyszczenia nie omijają bariery (PRB lub bariery studni) oraz na drodze migracji zanieczyszczeń (przed i za barierą) dla kontroli skuteczności jej działania.
ISCO – scenariusz IV
Monitoring powinien przebiegać dwuetapowo. W trakcie trwania iniekcji utleniaczy należy kontrolować: stężenia TCE i PCE oraz utleniacza (np. MnO4-), a także Eh, będące wskaźnikiem dystrybucji utleniacza. Następnie należy kontrolować stężenia TCE i PCE oraz jonu chlorkowego (produkt uboczny rozkładu TCE i PCE) (Huling, Pivetz, 2006).