Kszta³towanie siê chemizmu zwyk³ych wód podziemnych w regionie
górnoœl¹skim w warunkach aktywnej antropopresji
Andrzej Ró¿kowski*, Andrzej Pacholewski**, Andrzej Witkowski*
Impact of anthropogenic factors on the potable groundwater chemistry in the Upper Silesia Coal Basin (USCB). Prz. Geol., 53: 742–752. S u m m a r y. The Upper Silesia urban-industrial region is one of the most industrialized areas in Europe, due to a concentration of mineral deposits, including hard coal, zinc and lead ores and other raw materials. Ground-water is pumped by wells and discharged by mines. Potable groundGround-water in this area occurs within the Neogene, Cretaceous, Triassic (over 60% of the groundwater resources) and Carboniferous formations..Within these for-mations, 16 major aquifers fit the quantitative and qualitative criteria pro-posed by Kleczkowski (1990) and extend over the total area of about 3257 km2 (Fig. 2). Within the Pleistocene formation, nine major aquifers of porous character have been identified. They are situated in the areas of bur-ied valleys and modern river valleys. The TDS content ranges from 47 to 1374 mg/L. More than 80% of samples represent quality classes II and III in the four-class scale of water quality, because of urban and industrial impacts. Within the Triassic carbonate forma-tion, five major aquifers have been identified in fractured–karstic–porous dolomites and limestones. This water-bearing complex is overlain partly by impermeable Keuper clays and by permeable Holocene and Pleistocene sediments. The TDS values vary from 103 to 1519 mg/L. Generally groundwater in the Triassic aquifers is of a better quality (classes I and II). Poor quality water (classes III and IV) occurs only within Zn–Pb ore mining areas and in the areas impacted by urban agglomerations. The groundwater occurring in Carboniferous sandstones is generally of poor quality due to mining impact. Therefore, no major aquifers have been distinguished in the Carboniferous strata.
Key words: Upper Silesia, major aquifers, groundwater chemistry, industrial impact
W okresie ostatniej dekady obserwuje siê zintensyfiko-wanie podstawowych i aplikacyjnych badañ œrodowiska zwyk³ych wód podziemnych w Górnoœl¹skim Zag³êbiu Wêglowym (GZW). Specyfik¹ tego œrodowiska jest for-mowanie siê re¿imu wód podziemnych w warunkach oddzia³ywania najwy¿szej w naszym kraju antropopresji. Wysoki stopieñ urbanizacji regionu oraz aktywne oddzia³ywanie górnictwa na re¿im wód podziemnych wywo³uj¹ postêpuj¹ce zmiany œrodowiska hydrogeolo-gicznego. S¹ one szczególnie wyraŸne w okresie postê-puj¹cej obecnie likwidacj¹ kopalñ oraz wydatnie zmniejszonego poboru wód podziemnych.
Rozwa¿aniami objêto obszar Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego poszerzony o fragment monokliny œl¹sko-krakowskiej w rejonie wystêpowania triasowego zbiornika Lubliniec–Myszków 327 (ryc. 1, 2). Zbiornik ten ma podstawowe znaczenie dla gospodarki wodnej aglomeracji miejsko-przemys³owej Górnego Œl¹ska, w zwi¹zku z czym zosta³ równie¿ uwzglêdniony w artykule.
W artykule analizowano œrodowisko hydrogeologiczne wód zwyk³ych w odniesieniu do warunków gromadzenia i przewodzenia wód w oœrodku skalnym, budowy geolo-giczno-strukturalnej g³ównych zbiorników wód podziem-nych i ich zasobów oraz kszta³towania siê pola hydrodynamicznego. Znajomoœæ tych elementów œrodo-wiska hydrogeologicznego umo¿liwi³a w dalszej kolej-noœci przedstawienie warunków formowania siê sk³adu chemicznego zwyk³ych wód w rozpatrywanych zbiorni-kach wód podziemnych.
Nowe dane do ogólnego rozpoznania regionalnych warunków wystêpowania wód zwyk³ych wnios³y, pokrywaj¹ce ca³y obszar zag³êbia, seryjne mapy hydro-geologiczne Polski (MhP) wykonane w skali 1: 50 000. Redakcja naukowa tych map by³a w gestii Oddzia³u Górno-œl¹skiego Pañstwowego Instytutu Geologicznego (pod kie-runkiem mgr in¿. A. Pacholewskiego). Wiarygodn¹ ocenê zasobów dyspozycyjnych kilku g³ównych zbiorników wód podziemnych (GZWP), opart¹ na modelach nume-rycznych, umo¿liwi³a realizacja kilku nowych, hydroge-ologicznych dokumentacji regionalnych.
Istotny wk³ad w rozpoznanie kszta³towania siê re¿imu wód zwyk³ych i procesów powoduj¹cych jego przemiany wnios³y publikowane wyniki szczegó³owych badañ poznawczych i aplikacyjnych, realizowanych w ramach programów CPBP i grantów KBN.
Podsumowanie wyników wieloletnich badañ GZWP obszaru zag³êbia zawiera wykonana na materia³ach reali-zowanego programu CPBP monografia: U¿ytkowe wody
podziemne Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia, opracowana przez zespó³ hydrogeologów z
Oddzia³u Górnoœl¹skiego Pañstwowego Instytutu Geolo-gicznego w Sosnowcu oraz z Katedry Hydrogeologii i Geologii In¿ynierskiej Uniwersytetu Œl¹skiego (Ró¿kow-ski i in., 1997). Monografia ta jest oparta na materia³ach serii map hydrogeologiczno-sozologicznych GZW w skali 1: 100 000 opublikowanych w Pañstwowym Instytucie Geologicznym w Warszawie w latach 1994–1997. Wyko-nawcami map s¹ autorzy wspomnianej uprzednio mono-grafii.
Wyniki badañ modelowych, prowadzonych w ramach grantów KBN w Katedrze Hydrogeologii i Geologii In¿y-nierskiej UŒ w Sosnowcu, umo¿liwi³y wypracowanie metod dokumentowania bilansów wodnych i zasobów dys-pozycyjnych g³ównych zbiorników wód podziemnych regionu górnoœl¹skiego. Re¿im hydrogeologiczny tych *Uniwersytet Œl¹ski, Wydzia³ Nauk o Ziemi, ul. Bêdziñska
60, 41-200 Sosnowiec; rozkowsk@us.edu.pl
**Pañstwowy Instytut Geologiczny Oddzia³ Górnoœl¹ski, ul. Królowej Jadwigi 1, 41-200 Sosnowiec
zbiorników kszta³tuje siê w warunkach aktywnego drena¿u górniczego i poboru wód w zespo³owych ujêciach stu-dziennych. Dokonana zosta³a równie¿ po raz pierwszy waloryzacja tych zbiorników. Wyniki badañ przedstawio-ne s¹ w publikacjach: Kowalczyka (1996), Kowalczyka i in. (1996, 2000), Kropki (2002), Sikorskiej-Maykowskiej (2001). Na szczególn¹ uwagê zas³uguje jednak monografia hydrogeologiczna autorstwa Kowalczyka (2003), okreœlaj¹ca warunki formowania siê re¿imu oraz bilansu i zasobów wód podziemnych w utworach wêglanowych triasu œl¹sko-krakowskiego. Odnawialnoœæ zasobów wód podziemnych zosta³a okreœlona badaniami modelowymi (Kowalczyk, 2003), wczeœniej rozpoznana metodami izo-topowymi (Ró¿kowski, 1993).
Badania ostatnich lat wnios³y istotny rozwój w rozpo-znanie œrodowiska hydrogeochemicznego wód zwyk³ych w GZW. Du¿o uwagi poœwiêcono przy tym chemizmowi wód kopalnianych. Celem tych badañ by³o zarówno roz-poznanie aktualnego chemizmu i jakoœci wód zwyk³ych, jak równie¿ ocena zmian zachodz¹cych w œrodowisku hydrochemicznym zbiorników wód podziemnych w
warunkach postêpuj¹cej likwidacji kopalñ rud i wêgla kamiennego oraz obni¿onego poboru wód w ujêciach stu-dziennych (Kropka, 1997; Motyka & Witkowski, 1997; Ró¿kowski i in., 1997; Ró¿kowski, 2004; Wilk & Bocheñska, 2004; Witkowski & Rubin, 1999).
Dla oceny czasowych i przestrzennych trendów zmian jakoœci wód zwyk³ych w rozpatrywanym obszarze wa¿ne s¹ prace Kropki (1994), Siwka (1997), a przede wszystkim Witkowskiego (1997, 2000), zawieraj¹ce wyniki interpre-tacji monitoringu jakoœci wód regionu górnoœl¹skiego. Interesuj¹ce rezultaty da³y równie¿ wyniki poznawczych badañ nad identyfikacj¹ ognisk zanieczyszczeñ obserwo-wanych w wodach podziemnych, autorstwa Labusa (1999).
Problemom ochrony œrodowiska zwyk³ych wód pod-ziemnych w regionie górnoœl¹skim poœwiêcone by³y liczne prace badawcze, których wyniki zamieszczone by³y m.in. we wspomnianych uprzednio monografiach (Ró¿kowski, 1990; Ró¿kowski i in., 1997; Witkowski, 2000). Wœród prowadzonych prac metodycznych w tym zakresie na uwa-gê zas³uguj¹ badania realizowane w ramach grantu KBN
a b
granica GZW
boundary of the USCB
pliocen
Pliocene
miocen zapadliska przedkarpackiego
Miocene of the Carpathian Foredeep
mezozoik (a) i kenozoik (b) Karpat zewnêtrznych
Mesozoic (a) and Cenozoic (b) of the Outer Carpathians
kreda Cretaceous jura Jurassic trias Triassic m³odszy paleozoik platformy epiwaryscyjskiej Younger Paleozoic
of the Variscan platform basement
Katowice Opole Czêstochowa Kraków Bielsko-Bia³a Ostrava ? 0 25 50km
niecka
miechowska
Miechów
Basin
monoklina
œl¹sko-krakowska
Œl¹sko-Krakowska
Monocline
Ryc. 1. Pozycja Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego(GZW) na tle jednostek alpejskiego kom-pleksu strukturalnego (wg Kotasa, 1994)
Fig. 1. Regional setting of the Upper Silesia Coal Basin (USCB) within the Alpine framework (after Kotas, 1994)
przez Witkowskiego (Witkowski i in., 2002, 2003). Celem ich by³o wypracowanie i wdro¿enie nowych kompleksowych metod oceny podatnoœci na zanieczysz-czenie wêglanowych zbiorników triasu podlegaj¹cych aktywnej antropopresji.
Du¿y postêp uzyskano w rozpoznaniu warunków filtracji i pola hydrodynamicznego kszta³tuj¹cego siê w wêglanowych zbiornikach triasu œl¹skiego. Na szczególn¹ uwagê zas³uguj¹ tu wyniki wielo-letnich podstawowych badañ Motyki (Motyka, 1998; Motyka & Szuwarzyñski, 1996), rozwija-nych równie¿ przez Kowalczyka i Witkowskiego (1997) w zakre-sie rozpoznania zakre-sieci hydraulicz-nej kompleksu wodonoœnego serii wêglanowej triasu. Najwiêk-szy wk³ad w rozpoznanie pola hydrodynamicznego wêglano-wych zbiorników triasu, w warunkach aktywnego antropo-genicznego drena¿u, wnios³y badania modelowe Kowalczyka (2003).
Wp³yw oddzia³ywania gór-nictwa wêgla kamiennego oraz górnictwa rud cynku i o³owiu na re¿im zwyk³ych wód podziem-nych w GZW jest analizowany w syntezach monograficznych i artyku³ach problemowych. Wp³yw drena¿u górniczego kopa-lñ rudnych na re¿im wód zwyk³ych jest rozpatrywany w monografiach wykonanych pod redakcj¹ Ró¿kowskiego i Wilka (1980) oraz Wilka i Bocheñskiej (2004) oraz m.in. w pracach Gajowca i Witkowskiego (1993), Kowalczyka (2003) oraz Kropki (2002). Problemy wp³ywu oddzia³ywania górnictwa wêgla
kamiennego na warunki hydrogeologiczne GZW zosta³y przedstawione w monografiach wykonanych przez Rogo¿a i Posy³ek (2000) i pod redakcj¹ Wilka (2003), jak równie¿ w licznych problemowych artyku³ach w tym m.in. Rogo¿a (1996), Ró¿kowskiego (1997), Szczepañskiego (1999). Wœród prac analizuj¹cych szeroko pojêty wp³yw dzia³alnoœci górnictwa na œrodowisko wodne szczególne miejsce zajmuje monografia Wilka i in. (1990).
Budowa geologiczna
Zgodnie z podzia³em Kotasa (1985) na obszarze zag³êbia wydziela siê cztery podstawowe alpejskie struktu-ry tektoniczne, w zasiêgu któstruktu-rych wystêpuj¹ wody zwyk³e w ró¿nych piêtrach wodonoœnych. S¹ to struktury:
mono-kliny œl¹sko-krakowskiej, coko³u platformy epiwaryscyjskiej , zapadliska przedkarpackiego i Karpat (ryc. 1).
Czêœæ monokliny œl¹sko-krakowskiej, po³o¿onej w zasiêgu GZW, jest zbudowana z utworów triasu, lokalnie jury i kredy, przykrytych plejstocenem i holocenem. Utwo-ry mezozoiczne zalegaj¹ na ró¿nowiekowych, g³ównie kar-boñskich, utworach paleozoicznych. Cokó³ platformy epiwaryscyjskiej jest zbudowany z utworów karbonu, lokalnie permu, przykrytych plejstocenem i holocenem. Zapadlisko przedkarpackie, powsta³e u czo³a nasuniêcia karpackiego, jest wype³nione kompleksem g³ównie ila-stych utworów neogenu, spoczywaj¹cych z regu³y na utworach karbonu. Fragmentarycznie znajduje siê pod nasuniêciem Karpat fliszowych. Utwory plejstocenu i
20km 0 10 CIESZYN 327 328 455 454 453 452 331 329 330 332 345 346 347 448 444 OŒWIÊCIM 447 obszary górniczo zagospodarowane mining areas granica GZW
boundary of the USCB 327
GZWP i ich numeracja Major Aquifers (GZWP) and theirs numbers
Ryc. 2. Mapa g³ównych zbiorników wód podziemnych (GZWP); 1 — granica GZW; 2–3 GZWP i ich numeracja: plejstoceñskie o typie porowym: Rzeka Ma³a Panew (328), K³odnica (331), Rybnik (345), Pszczyna (346), Rzeka górna Wis³a (347), Dolina rzeki Skawy (444), Rzeka doliny Bia³ej (448), Biskupi Bór (453), D¹browa Górnicza (455); neogeñskie o typie porowym: subniecka kêdzierzyñsko–g³ubczycka (332); neogeñsko–paleogeñsko–kredowe (flisz) o typie szczelinowo–porowym: Zbiornik Godula (447); triasowe o typie szczelino-wo–krasowo–porowym: Lubliniec–Myszków (327), Bytom (329), Gliwice (330), Chrzanów (452), Olkusz–Zawiercie (454); 4 — obszary górniczo zagospodarowane
Fig . 2. Map of Major Aquifers (GZWP); 1 — boundary of the USCB; 2–3 Major Aquifers (GZWP) and theirs numbers: Pleistocene aquifers (porous): Ma³a Panew River (328), K³odni-ca (331), Rybnik (345), Pszczyna (346), Upper Vistula River (347), Skawa River Valley (444), Bia³a River Valley (448), Biskupi Bór (453), D¹browa Górnicza (455); Neogen aquifer (porous): Kêdzierzyn–G³ubczyce Subbasin (332); Neogen–Paleogen–Cretaceous (Flysch) aquifer (fractured — porous): Godula Basin (447); Triassic aquifers (fractured-karstic — porous): Lubliniec–Myszków (327), Bytom (329), Gliwice (330), Chrzanów (452), Olkusz–Zawiercie (454); 4 — Mining areas
holocenu pokrywaj¹ utwory starszego pod³o¿a p³aszczem o niewielkich mi¹¿szoœciach.
Charakterystyka hydrogeologiczna G³ównych Zbiorników Wód Podziemnych
Górnoœl¹skie Zag³êbie Wêglowe, zgodnie z regiona-lizacj¹ hydrogeologiczn¹ zwyk³ych wód podziemnych zaproponowan¹ przez Paczyñskiego (1995), mieœci siê w zasiêgu trzech podstawowych regionów hydrogeologicz-nych: œl¹sko-krakowskiego (XII), przedkarpackiego (XIII) i fragmentarycznie karpackiego (XIV). Odmiennoœæ budowy geologicznej, a zw³aszcza mi¹¿szoœci i wykszta³cenia litologicznego ska³, powoduj¹ istotne zró¿-nicowanie warunków do gromadzenia siê i przewodzenia wód zwyk³ych w poziomach wodonoœnych poszcze-gólnych regionów i subregionów hydrogeologicznych (ryc. 1). W zasiêgu monokliny œl¹sko-krakowskiej g³ówne pozio-my wód zwyk³ych wystêpuj¹ w ska³ach wêglanowych tria-su, w obrêbie waryscyjskiego coko³u Górnego Œl¹ska w piaskowcach karbonu i piaszczystych utworach plejstoce-nu, natomiast w zapadlisku przedkarpackim i w Karpatach — w piaskach plejstocenu i holocenu.
Oœrodki hydrogeologiczne, w zale¿noœci od wykszta³cenia litologicznego buduj¹cych je ska³, cechuj¹ siê odmiennymi zdolnoœciami do przewodzenia i groma-dzenia wody. Piaszczyste utwory plejstocenu, holocenu i neogenu s¹ oœrodkami porowymi ci¹g³ymi, na ogó³ jedno-rodnymi i izotropowymi. Porowa struktura hydrauliczna okreœla ich przewodnoœæ i pojemnoœæ hydrauliczn¹.
Wêglanowe utwory triasu œrodkowego i dolnego reprezentuje oœrodek hydrogeologiczny niejednorodny, nieci¹g³y i anizotropowy (Motyka, 1998). Anizotropia ska³ wêglanowych jest podporz¹dkowana systemowi spêkañ ciosowych i miêdzy³awicowych. Struktura hydrauliczna skrasowia³ych i uszczelinionych ska³ serii wêglanowej triasu sk³ada siê z trzech ró¿nych pod wzglêdem geometrii i wymiarów, na³o¿onych na siebie i wspó³zale¿nych, oœrodków hydraulicznych: porowego, szczelinowego i kra-sowego. Wspomniane oœrodki decyduj¹ o przewodnoœci i pojemnoœci hydraulicznej górotworu, a ich miar¹ s¹ war-toœci wspó³czynników filtracji, porowawar-toœci otwartej, zasobnoœci wodnej i ogólnej wodonoœnoœci. Badania Motyki w rejonie triasu olkuskiego wykaza³y œrednie war-toœci porowawar-toœci otwartej: matrycy skalnej 0,11, szczeli-nowej 0,0026 oraz kawerszczeli-nowej 0,006. Uœrednione wspó³czynniki filtracji wspomnianych oœrodków charakte-ryzuj¹ odpowiednio wartoœci: 2,6´ 10–8m/s, 5,5´ 10–4m/s oraz 1,5´ 10–1m/s.
Szczeliny i kana³y krasowe tworz¹ uprzywilejowane drogi przep³ywu wód, przestrzeñ porowa natomiast stano-wi podstawowy zbiornik gromadz¹cy wody. Przeprowa-dzone badania ska³ wêglanowych wykaza³y, i¿ oœrodek szczelinowy jest najbardziej aktywnym systemem hydrau-licznym. System kana³ów krasowych jest szczególnie aktywny w strefie wadycznej i w strefie przejœciowej do freatycznej. Na wiêkszych g³êbokoœciach pustki krasowe s¹ na ogó³ wype³nione osadami s³abo przepuszczalnymi. Zró¿nicowanie, ogólnie wysokie, wartoœci wspó³czynni-ków filtracji i wydatwspó³czynni-ków studni wi¹¿e siê ze zmiennym stopniem zeszczelinowania i skrasowienia ska³.
Struktura hydrauliczna oœrodka hydrogeologicznego ska³ wêglanowych jest dynamiczna — ulega zmianom w czasie, w du¿ej mierze wskutek oddzia³ywania czynników
antropogenicznych. Szczególne znaczenie odgrywa tu kil-kusetletnia dzia³alnoœæ górnictwa rud cynku i o³owiu w zasiêgu triasowych GZWP: Bytom, Gliwice, Olkusz–Za-wiercie i Chrzanów, udra¿niaj¹ca i drenuj¹ca górotwór.
Szczelinowo-porowy oœrodek hydrogeologiczny piaskowców karboñskich jest niejednorodny, nieci¹g³y i anizotropowy (Ró¿kowski, 2004). Charakteryzuje siê z³o¿on¹ przestrzeni¹ hydrogeologiczn¹. Szczelinowy sys-tem hydrauliczny odgrywa g³ówn¹ rolê w przewodzeniu wód zwyk³ych, zaœ porowy — w ich gromadzeniu. Syste-my te decyduj¹ o przewodnoœci i pojemnoœci hydraulicznej ca³ego oœrodka hydrogeologicznego. Struktura hydraulicz-na oœrodka hydrogeologicznego jest dyhydraulicz-namiczhydraulicz-na i ulega zmianom wskutek wtórnego udro¿nienia górotworu eks-ploatacj¹ górnicz¹ prowadzon¹ przez kopalnie wêgla kamiennego (Bukowski, 1999; Rogo¿ & Posy³ek, 2000).
Wyniki kompleksowych badañ, prowadzonych w zasiêgu rozpatrywanych regionów hydrogeologicznych, umo¿liwi³y wydzielenie w ich zasiêgu u¿ytkowych pozio-mów wodonoœnych (UPWP) w utworach: plejstocenu, neogenu, triasu kredy i karbonu (Ró¿kowski i in., 1997). W ramach UPWP wyznaczono g³ówne zbiorniki wód podziem-nych (GZWP), których opis znajduje siê w dalszej czêœci artyku³u. Zbiorniki okreœlone jako GZWP s¹ fragmentami UPWP lub ca³ymi UPWP, charakteryzuj¹cymi siê najbar-dziej korzystnymi warunkami hydrogeologicznymi. Wydzielenia zbiorników dokonano na podstawie podstawo-wych kryteriów iloœciopodstawo-wych i jakoœciopodstawo-wych, zaproponowa-nych w opracowaniu kartograficznym Kleczkowskiego (1990). Lokalizacja i charakterystyka zbiorników zosta³a uaktualniona w Pañstwowym Instytucie Geologicznym w Warszawie i przedstawiona w nowej formie graficznej i w krajowym rejestrze GZWP (Skrzypczyk, 2003).
Uwzglêdniaj¹c wyniki najnowszych kompleksowych badañ hydrogeologicznych oraz kryteria wydzielania zbiorników, w zasiêgu rozpatrywanego obszaru wyznaczo-no 16 GZWP (ryc. 2). Zbiorniki te w ca³oœci lub niemal w ca³oœci s¹ po³o¿one w zasiêgu opisywanego obszaru. Jedy-nie 4 zbiorniki wystêpuj¹ fragmentaryczJedy-nie i w zwi¹zku z tym nie zosta³y szerzej opisane w pracy. Wydzielone zbior-niki wystêpuj¹ w utworach: plejstocenu, neogenu, kredy i triasu.
Powierzchnia GZWP wynosi 3257 km2
, ustalone zaœ zasoby dyspozycyjne wód, zgodnie z rejestrem PIG, wynosz¹ ok. 1 068 tys. m3/rok . Ponad 60% tych zasobów jest zwi¹zanych ze zbiornikami piêtra wodonoœnego triasu. Wi¹¿e siê to zarówno z wysok¹ wodonoœnoœci¹, jak i ze znaczn¹ powierzchni¹ (2633 km2
) zajmowan¹ przez te zbiorniki. Wynosi ona ok. 80% w stosunku do ca³kowitej powierzchni wszystkich GZWP. Granice wydzielonych GZWP s¹ tektoniczno-erozyjne i hydrodynamiczne. Opisywane zbiorniki s¹ czêœciowo hydrogeologicznie odkrytymi, przep³ywowymi lub zamkniêtymi zbiornikami wód podziemnych (Ró¿kowski i in., 1997; Kowalczyk, 2003).
Systemy kr¹¿enia wód w zbiornikach kszta³tuj¹ siê w strefie aktywnej wymiany. S¹ one zdefiniowane prze-strzennymi i hydrodynamicznymi granicami, jak równie¿ opisane polami hydrodynamicznymi oraz formami i para-metrami oœrodków hydrogeologicznych. W warunkach naturalnych kszta³towanie siê pola ciœnieñ jest zale¿ne od stopnia zró¿nicowania rzeŸby powierzchni terenu i g³êbokoœci wciêcia dolin rzecznych, stanowi¹cych podsta-wê drena¿u systemu kr¹¿enia. W zasiêgu aktywnie antro-pogenicznie drenowanych GZWP podstawa drena¿u jest z
regu³y pog³êbiona. Stanowi¹ j¹ wyrobiska górnicze piaskowni, kopalñ rud i wêgla kamiennego oraz zespo³y studni. Doliny rzeczne z drenuj¹cych staj¹ siê lokalnie infiltruj¹cymi. Pog³êbienie stref drena¿u powoduje zmiany uk³adu pola hydrodynamicznego i wzrost gradientów hydraulicznych oraz prêdkoœci przep³ywu wód w zbiorni-kach.
W utworach plejstocenu wydzielono 9 GZWP (ryc. 2). Zbiorniki te s¹ po³o¿one w zasiêgu wszystkich rozpatrywa-nych regionów i subregionów hydrogeologiczrozpatrywa-nych. Plej-stoceñskie poziomy wodonoœne reprezentuj¹ dwa œrodowiska geologiczne: obszarów dolin kopalnych i obszarów wysoczyzn. G³ównymi plejstoceñskimi zbiorni-kami wód podziemnych GZWP s¹ jednak piaski i ¿wiry, wype³niaj¹ce kopalne doliny i pradoliny rzek. Wspomnia-ne zbiorniki s¹ zarejestrowaWspomnia-ne pod nazwami: Dolina kopal-na rzeki Ma³a Panew 328, Dolikopal-na kopalkopal-na rzeki górkopal-na K³odnica 331, Zbiornik Rybnik 345, Zbiornik Pszczy-na–¯ory 346, Dolina rzeki górna Wis³a 347, Dolina rzeki Skawy 444, Zbiornik Biskupi Bór 453, Zbiornik D¹browa Górnicza 455, Dolina rzeki Bia³ej 448. Plejstoceñskie GZWP, zwi¹zane z formami wspó³czesnych i kopalnych dolin, s¹ zbiornikami na ogó³ zamkniêtymi, czêœciowo tylko zakrytymi (Chmura i in., 1995; Kropka & Rubin, 1989, Kropka & Wróbel, 2000). S¹ one zasilane na ca³ej powierzchni swego wystêpowania opadami atmosferyczny-mi oraz niekiedy przez inne poziomy wodonoœne wystê-puj¹ce w stratygraficznie starszych utworach. Drena¿ zbiorników nastêpuje g³ównie przez rzeki, lokalnie przez wyrobiska górnicze i zespo³y studni. Drogi kr¹¿enia wód s¹ krótkie, prêdkoœci przep³ywu zaœ zró¿nicowane.
W profilu hydrogeologicznym zbiorników wystêpuje na ogó³ jeden lub dwa, rzadziej wiêcej poziomów wodono-œnych. Mi¹¿szoœæ poziomów wodonoœnych w zbiornikach waha siê od 0,7 do 80,0 m z tendencj¹ wzrostu w kierunku osi kopalnych dolin. Poziomy wodonoœne wykazuj¹ zró¿-nicowan¹ wodonoœnoœæ. S¹ ujmowane licznymi studniami u¿ytkowanymi przez wodoci¹gi, zak³ady przemys³owe i indywidualnych odbiorców. Wydajnoœci uzyskiwane z pojedynczej studni wahaj¹ siê od 4,9 do 200,0 m3/h, przy depresjach od 0,3 do 49,3 m.
Neogeñski GZWP Subniecka kêdzierzyñsko-g³ubczyc-ka (332), wystêpuj¹cy fragmentarycznie w zasiêgu opisy-wanego obszaru, buduj¹ piaszczyste osady sarmatu, lokalnie wystêpuj¹cego pliocenu, oraz plejstocenu. Utwo-ry sarmatu maj¹ mi¹¿szoœæ od kilku do ok. 100 m. Prze-puszczalne utwory neogenu tworz¹ wspólny kompleks wodonoœny z utworami plejstocenu (Rudziñska–Zapaœnik, 1997). Wydajnoœci charakterystyczne dla studni kszta³tuj¹ siê w granicach od kilkunastu do kilkudziesiêciu m3
/h. Fli-szowy, kredowo–paleogeñsko–neogeñski GZWP — war-stwy godulskie (348) wystêpuje jedynie w niewielkich fragmentach w zasiêgu rozpatrywanego obszaru (ryc. 2). Utwory buduj¹ce zbiornik zbudowane s¹ g³ównie w facji piaskowcowej. Jest to zbiornik odkryty drenowany przez cieki i liczne Ÿród³a. Charakteryzuje siê nisk¹ wodonoœno-œci¹. Wydajnoœci studni mieszcz¹ siê w granicach do 18 m3/h, uzyskuj¹c œredni¹ wartoœæ 3,1 m3/h (Ró¿kowski & Szczepañska, 1996).
W profilu hydrogeologicznym triasowych GZWP wystêpuj¹ dwa podstawowe poziomy wodonoœne: wapie-nia muszlowego i retu, czêsto ujmowane ³¹cznie. Warstw¹ rozdzielaj¹c¹ wspomniane poziomy s¹ margliste utwory warstw gogoliñskich, które na znacznych przestrzeniach mog¹ ulec dolomityzacji, redukcji lub zdyslokowaniu,
trac¹c w³asnoœci izoluj¹ce. W zwi¹zku z powy¿szym poziomy wodonoœne wapienia muszlowego i retu traktuje siê jako jeden, ³¹czny kompleks wodonoœny zwany kom-pleksem serii wêglanowej triasu. W zasiêgu rozpatrywane-go obszaru, w ramach terozpatrywane-go kompleksu wydzielono 5 GZWP: Lubliniec–Myszków (327), Gliwice (330), Bytom (329) i Chrzanów (452) oraz fragmentarycznie wystê-puj¹cy Olkusz–Zawiercie (454).
Triasowe szczelinowo–krasowo–porowe GZWP s¹ zbiornikami czêœciowo hydrogeologicznie zakrytymi. Gra-nice ich s¹ geologiczne lub hydrodynamiczne. Pola hydro-dynamiczne zbiorników kszta³tuj¹ siê w warunkach intensywnego skupionego drena¿u ujêciami studziennymi, a w przypadku GZWP 329, 452 i 454 równie¿ drena¿u gór-niczego wyrobiskami rud Zn–Pb. Swobodne zwierciad³o wód w zbiornikach obserwuje siê w zasiêgu obszarów zasi-lania oraz drena¿u górniczego. Strefa ciœnieñ piezome-trycznych formuje siê w zasiêgu obszarów przykrycia kompleksu serii wêglanowej triasu nieprzepuszczalnym nadk³adem (Kropka, 1996, 2004; Kowalczyk, 2003; Ró¿-kowski, 1990; Ró¿kowski i in., 1997; Ró¿kowski & Wilk, 1980; Wilk & Bocheñska, 2004). Wykonane w ostatnich latach przez Kowalczyka (2003) badania modelowe rozpa-trywanych zbiorników umo¿liwi³y szczegó³owe odwzoro-wanie ich systemów wodonoœnych.
Ze wzglêdu na rozmiary eksploatacji wód podziem-nych oraz obserwowane skutki hydrogeologiczne i œrodo-wiskowe, uwa¿a siê, i¿ zbiorniki s¹ intensywnie eksploatowane a nawet lokalnie przeeksploatowane. Intensywny pobór wód prowadzi do formowania siê g³êbokich obszarów depresji w zasiêgu wszystkich rozpa-trywanych zbiorników.
Obserwuje siê wystêpowanie lokalnych i regionalnych systemów przep³ywu wód w opisywanych zbiornikach. Systemy lokalne s¹ rozwiniête g³ównie w zasiêgu obsza-rów zasilania, gdzie s¹ drenowane przez rzeki. Regionalne systemy przep³ywu przeœledzono w zbiornikach Lubliniec–Myszków (327) oraz Gliwice (330). Podstaw¹ drena¿u regionalnego systemu przep³ywu jest dolina rzeki Odry oraz regionalne strefy dyslokacji. Zasilanie triaso-wych GZWP nastêpuje w strefach triaso-wychodni bezpoœrednio lub poœrednio poprzez przepuszczalny nadk³ad oraz w rejo-nach wystêpowania okien hydrogeologicznych. Obserwuje siê równie¿ wystêpowanie wymuszonego zasilania z s¹siednich poziomów wodonoœnych na skutek intensywne-go drena¿u kompleksu serii wêglanowej triasu.
Zró¿nicowanie przepuszczalnoœci oœrodka hydro-geologicznego oraz gradientów hydraulicznych w obsza-rach intensywnego drena¿u powoduje wystêpowanie zmiennych prêdkoœci przep³ywu w zbiornikach. Prêdkoœci rzeczywiste, okreœlone wzorem Darcy’ego, kszta³tuj¹ siê w granicach od 50 do ponad 2000 m/rok. Wysokie prêdkoœci wystêpuj¹ w obszarach aktywnego drena¿u. Notuje siê znaczne zró¿nicowanie prêdkoœci przep³ywu wód w poszczególnych systemach hydraulicznych masywu skal-nego. Badania Motyki (1988) wykaza³y, i¿ w systemach kana³owych lokalnie obserwowane prêdkoœci przep³ywu dochodziæ mog¹ do kilkudziesiêciu km/rok. Natomiast prêdkoœci przep³ywu przestrzeni¹ porow¹ górotworu s¹ niskie, zazwyczaj rzêdu kilku m/rok.
Zró¿nicowana wodonoœnoœæ opisywanych GZWP jest zale¿na od geometrii zbiorników i parametrów oœrodka hydrogeologicznego oraz intensywnoœci zasilania i drena¿u. Triasowe GZWP, ze wzglêdu na sw¹ powierzchniê i znaczn¹ wodonoœnoœæ, maj¹ podstawowe znaczenie dla
gospodarki wodnej miejsko-przemys³owej aglomeracji Œl¹ska. Wydajnoœci uzyskiwane z pojedynczych studni, wynosz¹ce przeciêtnie 110 m3/h przy kilkunastu metrach depresji, dochodziæ mog¹ do ponad 800 m3/h przy kilku-metrowej depresji. Zró¿nicowanie wydatków jednostko-wych w granicach od 0,2 do 550 m3/h wskazuje na wysok¹ anizotropiê oœrodka hydrogeologicznego.
W profilu hydrogeologicznym karbonu górnego wystê-puj¹ zespo³y oddzielnych poziomów wodonoœnych zbudo-wanych z piaskowców i mu³owców. Poziomy te, o mi¹¿szoœciach od kilku do kilkudziesiêciu metrów, s¹ od siebie izolowane wk³adkami nieprzepuszczalnych i³owców. W obszarach sedymentacyjnych wyklinowañ warstw izoluj¹cych, w strefach uskokowych oraz w zasiê-gu obszarów eksploatacji górniczej obserwuje siê ³¹cznoœæ hydrauliczn¹ miêdzy poszczególnymi poziomami wodo-noœnymi (Ró¿kowski, 2004; Wagner, 1998).
Wody zwyk³e wystêpuj¹ we wszystkich ogniwach lito-stratygraficznych karbonu w zasiêgu ich bezpoœrednich wychodni lub w warunkach przykrycia utworów karbonu przepuszczalnym nadk³adem. Powierzchnia wychodni kar-bonu pod przepuszczalnym nadk³adem wynosi 1750 km2
. Naturalna g³êbokoœæ wystêpowania wód zwyk³ych wynosi ok. 200 m. Wzrasta ona w zasiêgu obszarów górniczych na skutek wtórnego uszczelinienia górotworu (Wilk, 2003; Ró¿kowski, 2004). Charakterystyczne wydajnoœci nielicz-nych studni czerpi¹cych wody z karboñskich poziomów wodonoœnych mieszcz¹ siê w przedziale od kilkunastu do kilkudziesiêciu m3/h, przy zró¿nicowanych depresjach.
Zasilanie karboñskich poziomów wodonoœnych nastê-puje na ich bezpoœrednich wychodniach lub poprzez prze-puszczalny nadk³ad. Maksymalne zasilanie wystêpuje poprzez silnie wodonoœne utwory plejstocenu w zasiêgu wspó³czesnych i kopalnych dolin rzecznych. Podstawê drena¿u karboñskich zbiorników stanowi¹ wyrobiska gór-nicze, lokalnie doliny rzeczne. Drogi przep³ywu wód w karboñskich GZWP wymuszaj¹ warunki ich naturalnego zasilania i antropogenicznego drena¿u. W obszarach aktywnego drena¿u górniczego gradienty hydrauliczne wzrastaj¹ do kilku procent.
Karboñskie poziomy wodonoœne prowadz¹ce wody zwyk³e znajduj¹ siê w zasiêgu wp³ywu eksploatacji i dre-nuj¹cego wp³ywu górnictwa, co utrudnia a czêsto nawet uniemo¿liwia wykorzystanie wystêpuj¹cych w nich wód u¿ytkowych dla celów gospodarki wodnej. W zwi¹zku z powy¿szym wspomniane zbiorniki nie znajduj¹ siê obec-nie w krajowym rejestrze GZWP.
Prowadzona obecnie na szerok¹ skalê restrukturyzacja górnictwa i zwi¹zane z ni¹ czêœciowe zatapianie kopalñ, powoduj¹ znacz¹ce zmiany re¿imu wód podziemnych w utworach karbonu, z czym wi¹¿e siê celowoœæ ponownej analizy mo¿liwoœci gospodarowania ich zasobami. W opi-nii Wagner (1997) mo¿liwe jest wydzielenie 2 potencjal-nych karboñskich GZWP prowadz¹cych wody u¿ytkowe. S¹ to GZWP: Bêdzin oraz Tychy–Siersza.
Przedstawiona charakterystyka œrodowiska hydroge-ologicznego zbiorników wód podziemnych, po³o¿onych w zasiêgu GZW, wskazuje na znaczne zró¿nicowanie ich warunków hydrogeologicznych. Dotyczy to zarówno w³aœciwoœci hydrogeologicznych zbiorników, wodono-œnoœci górotworu, kszta³towania siê pola hydrodynamicz-nego i hydrogeochemicznego, jak i intensywnoœci oddzia³ywania antropopresji na ich œrodowisko wodne. Obserwowan¹ zmiennoœæ warunków hydrogeologicznych nale¿y wi¹zaæ przede wszystkim ze zró¿nicowaniem
budo-wy geologicznej zbiorników i warunków ich zasilania, jak równie¿ zmienn¹ intensywnoœci¹ oddzia³ywania antropo-presji, wyra¿onej g³ównie wp³ywem eksploatacji górni-czej.
Wp³yw górnictwa na warunki hydrogeologiczne u¿ytkowych poziomów wodonoœnych
Dzia³alnoœæ górnicza w zasiêgu GZW ma kilkusetlet-ni¹ tradycjê. Eksploatowane s¹ tu systemem podziemnym lub odkrywkowym z³o¿a: wêgla kamiennego, rud cynku i o³owiu i surowców skalnych, g³ównie piasków i ska³ wêglanowych. Intensywny rozwój górnictwa w rozpatry-wanym regionie nast¹pi³ w XIX w. w zwi¹zku z postêpem techniki oraz ogólnym rozwojem przemys³u a zw³aszcza hutnictwa.
D³ugotrwa³a eksploatacja górnicza i zwi¹zany z ni¹ drena¿ górotworu spowodowa³y zasadnicze zmiany warunków hydrogeologicznych w GZWP, w zasiêgu któ-rych wystêpuj¹ z³o¿a. Eksploatacja górnicza, a zw³aszcza drena¿ górotworu, doprowadzi³y do zak³ócenia naturalne-go re¿imu hydrogeologicznenaturalne-go. Objawia siê to w przypad-ku u¿ytkowych poziomów wód podziemnych g³ównie aktywnym ich drena¿em, zmianami uk³adu pola hydrody-namicznego oraz degradacj¹ jakoœci wód. Skala tych pro-cesów jest ró¿na w zasiêgu poszczególnych GZWP i zale¿na od ich budowy geologicznej oraz warunków hydrogeologicznych, jak równie¿ systemu, zasiêgu i roz-woju eksploatacji górniczej. Obecnie wskutek wyczerpy-wania siê z³ó¿ oraz ze wzglêdu na uwarunkowyczerpy-wania ekonomiczne nastêpuje stopniowa likwidacja kopalñ. Pro-ces ten prowadziæ bêdzie do zmian ustalonych obecnie warunków hydrogeologicznych.
Obecnie na obszarze GZW czynnych jest 40 kopalñ wêgla kamiennego drenuj¹cych górotwór i pompuj¹cych wody o zró¿nicowanej mineralizacji do wysoko zminerali-zowanych solanek w³¹cznie. Kopalnie silnie zawodnione, pompuj¹ce 220 m3/min wód zwyk³ych, grupuj¹ siê w zasiê-gu wychodni karbonu pod przepuszczalnym nadk³adem, g³ównie w zasiêgu potencjalnych karboñskich GZWP Tychy–Siersza i GZWP Bêdzin.
Powierzchnia drena¿u, obejmuj¹ca karboñskie u¿ytko-we poziomy wodonoœne, wynosi ok. 1100 km2
, w tym pod wp³ywem drena¿u górniczego kopalñ wêgla kamiennego znajduje siê równie¿ ok. 400 km2 powierzchni obszaru wystêpowania plejstoceñskich poziomów wodonoœnych. Aktywnemu drena¿owi podlegaj¹ równie¿ poziomy wodo-noœne triasu w GZWP Bytom oraz w mniejszym stopniu w GZWP Chrzanów.
Historyczna i wspó³czesna eksploatacja z³ó¿ rud cynku i o³owiu w zasiêgu GZW zwi¹zana jest z 3 rejonami z³o¿owymi: tarnogórskim, bytomskim i chrzanowskim (Kropka 1997; Ró¿kowski & Wilk, 1980; Wilk & Bocheñska, 2004). Wspomniane rejony kopalnictwa rud-nego obejmuj¹ pó³nocno-wschodni¹ czêœæ GZWP Gliwice (rejon tarnogórski), centraln¹ czêœæ GZWP Bytom (rejon bytomski) oraz pó³nocno-wschodni¹ czêœæ GZWP Chrza-nów (rejon chrzanowski). G³ówn¹ form¹ oddzia³ywania górnictwa rud cynku i o³owiu na œrodowisko wodne jest intensywny drena¿, wynosz¹cy ok. 60 m3/min oraz zwi¹zane z tym iloœciowe zubo¿enie zasobów wód g³ównego, œrodkowo-triasowego, poziomu wodonoœnego (Wilk & Bocheñska, 2004). Szacuje siê, ¿e ³¹czny obszar objêty aktualnym drena¿em górniczym wynosi ok. 140 km2
zasiê-giem wiele ujêæ studziennych, ujmuj¹cych g³ównie wody poziomu wapienia muszlowego. W niecce bytomskiej w zasiêgu wp³ywu odwadniania rudnych wyrobisk górni-czych praktycznie ca³kowitemu zdrenowaniu uleg³ wspo-mniany poziom wodonoœny (Kropka, 1999, 2004). Badania Kropki (2002) prowadzone w ramach tej hydro-struktury umo¿liwi³y równie¿ wypracowanie metod bilan-sowania wód podziemnych w obszarach górniczych i zurbanizowanych.
Wp³yw oddzia³ywania eksploatacji górniczej i jej likwidacji na œrodowisko wodne triasowego GZWP 452 w niecce chrzanowskiej by³ przedmiotem licznych badañ hydrogeologicznych (Gajowiec & Witkowski 1993; Kowalczyk 2003; Motyka i in., 1999; Szuwarzyñski, 2004). Wspomniane badania wnios³y nowe elementy w rozpoznanie warunków hydrogeologicznych opisywanego zbiornika, a zw³aszcza warunków zasilania i drena¿u oraz formowania siê pola hydrodynamicznego i procesów kszta³tuj¹cych chemizm wód podziemnych.
W warunkach naturalnych wody podziemne zbior-ników triasowych charakteryzowa³y siê bardzo dobr¹ jakoœci¹. Obecnie eksploatacja górnicza intensyfikuje negatywne oddzia³ywanie ró¿norodnych ognisk zanie-czyszczeñ na wody, co powoduje degradacjê ich jakoœci. G³ównymi ogniskami zanieczyszczeñ wód podziemnych w utworach triasu jest gêsta sieæ wyrobisk, umo¿liwiaj¹ca utlenianie minera³ów siarczkowych, liczne sk³adowiska odpadów górnictwa oraz bogata infrastruktura miejska. Wody kopalniane charakteryzuj¹ siê podwy¿szon¹ minera-lizacj¹ i wielojonowym typem wód. Z regu³y zawieraj¹ podwy¿szone stê¿enia cynku i o³owiu.
Prowadzona obecnie likwidacja kopalñ wêgla kamien-nego i rud Zn–Pb ma istotny wp³yw na zmianê œrodowiska wodnego w GZW, w tym równie¿ warunków hydrogeolo-gicznych opisywanych GZWP. Obecny stan œrodowiska wód podziemnych znajduj¹cego siê pod wp³ywem zatapia-nych kopalñ i dalsze prognozy w tym zakresie przedsta-wione s¹ w monograficznych pracach: Kropki (2004), Rogo¿a i Posy³ek (2000), Ró¿kowskiego (2004), Szcze-pañskiego (2003), Wilka (2003), Wilka i Bocheñskiej (2004).
Zaprzestanie odwadniania kopalñ powoduje samozato-pienie wyrobisk górniczych i wype³nianie lejów depresji wywo³anych drena¿em górniczym. Ulega zmianie che-mizm i jakoœæ wód podziemnych z powodu procesów mie-szania siê wód z ró¿nych, po³¹czonych wskutek eksploatacji górniczej, poziomów wodonoœnych i przemy-wania zrobów likwidowanych kopalñ. G³ównym procesem powoduj¹cym zmiany chemizmu wód przep³ywaj¹cych przez zroby poeksploatacyjne jest rozpuszczanie produk-tów utleniania piryproduk-tów, co prowadzi do wzbogacania wód w siarczany i metale oraz obni¿enia pH wód. Jakoœæ wód u¿ytkowych poziomów wodonoœnych jest i bêdzie równie¿ nadal zagro¿ona po zatopieniu kopalñ wskutek oddzia³ywania sk³adowanych odpadów na powierzchni i w wyrobiskach górniczych.
Badania Szczepañskiej (1987) i Twardowskiej i in. (1988) wykaza³y, i¿ degradacja œrodowiska wodnego w rejonach zwa³owisk odpadów górniczych kopalñ wêgla kamiennego jest spowodowana wymywaniem ³atwo roz-puszczalnych soli i wprowadzaniem ich do wód powierzchniowych i podziemnych. W efekcie obserwuje siê wzbogacanie wód w siarczany, chlorki i metale ciê¿kie. W œwietle wspomnianych badañ zwa³owiska górnicze sta-nowi¹ d³ugotrwa³e ogniska zanieczyszczeñ, które bêd¹
ist-nia³y jeszcze przez okres kilkudziesiêciu lat po likwidacji kopalñ wêgla kamiennego.
W zasiêgu rozpatrywanego obszaru, w ramach œl¹sko-krakowskiego regionu hydrogeologicznego, eks-ploatowane s¹ metod¹ odkrywkow¹, poni¿ej zwierciad³a wód gruntowych, z³o¿a surowców skalnych. S¹ to z³o¿a ska³ wêglanowych oraz ska³ okruchowych (piaski i ¿wiry). W zasiêgu dolin kopalnych s¹ zlokalizowane wszystkie du¿e, silnie zawodnione, kopalnie piasków. Nale¿¹ do nich: zlikwidowana obecnie piaskownia Maczki–Bór, po³o¿ona w zasiêgu doliny kopalnej Bia³ej Przemszy oraz znajduj¹ca siê w fazie likwidacji piaskownia KuŸnica Warê¿yñska, zlokalizowana w zasiêgu doliny Czarnej Przemszy (Kropka & Wróbel, 2000). Wskutek intensywne-go drena¿u górniczeintensywne-go nast¹pi³y wyraŸne zmiany warun-ków hydrogeologicznych w zbiornikach plejstoceñskich, w zasiêgu których prowadzona jest lub by³a eksploatacja piasków. Rolê stref drena¿u w warunkach prowadzonej eksploatacji przejê³y wyrobiska górnicze kopalñ piasków. Zwierciad³o wód uleg³o obni¿eniu w granicach do 22,0 m (Ró¿kowskii in., 1997). Obecnie zaniechanie eksploatacji i wykorzystanie wyrobisk poeksploatacyjnych do sk³ado-wania w nich ró¿nego rodzaju odpadów wp³ywa negatyw-nie na œrodowisko hydrochemiczne zbiorników plejstoceñskich. Zagadnienia te s¹ tematem aktualnych badañ hydrogeologicznych.
Charakterystyka hydrochemiczna zbiorników
Warunki hydrogeologiczne, budowa geologiczna oraz procesy antropogeniczne s¹ podstawowymi czynnikami kszta³tuj¹cymi chemizm i jakoœæ wód zwyk³ych w GZWP.
Wspó³dzia³anie wód podziemnych ze œrodowiskiem skalnym jest podstawowym czynnikiem geogenicznym kszta³tuj¹cym chemizm wód podziemnych. Efektem oddzia³ywania antropopresji, o ró¿nym stopniu nasilenia, jest ogólnie obserwowany w górnoœl¹skich GZWP wzrost i zró¿nicowanie stê¿eñ jonów w wodach podziemnych, zmiany typów hydrochemicznych oraz pogarszanie siê jakoœci wód.
Chemizm wód formuje siê w strefie aktywnej wymiany wód podziemnych z powierzchniowymi. Du¿e prêdkoœci przep³ywów i ³atwoœæ wymiany wód wp³ywaj¹ na krótki czas wzajemnych kontaktów miêdzy ska³¹ i wod¹ oraz dobre przemycie oœrodka skalnego, st¹d niska mineraliza-cja wód. Warunki kr¹¿enia s¹ mniej sprzyjaj¹ce pod wiêk-szym nadk³adem nieprzepuszczalnych ska³, zw³aszcza w rowach tektonicznych, w g³êbokich nieckach czy w struk-turach monoklinalnych z dala od stref wychodni. Wp³ywa to na zmianê sk³adu chemicznego wód i wzrost ich minera-lizacji, zw³aszcza w przypadku triasowych GZWP.
Eksploatacja i drena¿ górniczy oraz zespo³owe pompo-wania w ujêciach studziennych powoduj¹ obni¿anie siê naturalnej podstawy drena¿u strefy aktywnej wymiany. Manifestuje siê to zmianami warunków zasilania i dróg kr¹¿enia wód w zbiornikach oraz wystêpowaniem pro-cesów mieszania siê wód z ró¿nych poziomów wodo-noœnych, w warunkach oddzia³ywania aktywnej antropo-presji. Procesy te wp³ywaj¹ drastycznie na zmianê pola hydrogeochemicznego zbiorników (Ró¿kowski, 2004; Witkowski, 2004).
Chemizm wód wystêpuj¹cych w plejstoceñskich UPWP i GZWP charakteryzuje znaczne zró¿nicowanie ich sk³adu chemicznego i w³aœciwoœci fizycznych. Jest to
zwi¹zane przede wszystkim z p³ytkim wystêpowaniem wód i du¿¹ ich podatnoœci¹ na zanieczyszczenia.
Wody, zgodnie z klasyfikacj¹ ich mineralizacji, mieszcz¹ siê w klasach wód: ultras³odkich, s³odkich, akra-topegów i wód mineralnych. Wartoœci suchej pozosta³oœci mieszcz¹ siê w zakresie 47–1374 mg/dm3. Podwy¿szone wartoœci ogólnej mineralizacji (>1 g/dm3
) obserwuje siê punktowo w studniach w bezpoœrednim s¹siedztwie sk³adowisk odpadów, g³ównie ha³d kopalnianych oraz wzd³u¿ rzeki Odry, Wis³y i K³odnicy. Wody podziemne zbiorników holoceñskich i plejstoceñskich nale¿¹ g³ównie do wielojonowych typów hydrochemicznych. Zbiornik neogeñski zbudowany z utworów sarmatu i pliocenu jest czêœciowo odkryty, w zwi¹zku z czym istnieje wiêŸ hydrauliczna miêdzy wodami w utworach sarmatu, plejsto-cenu i holoplejsto-cenu. Wody wystêpuj¹ce w utworach neogenu charakteryzuj¹ siê niskimi wartoœciami suchej pozosta³oœci, mieszcz¹cymi siê zazwyczaj w granicach 160–432, maksy-malnie 614 mg/dm3. Na przewa¿aj¹cej czêœci obszaru s¹ to wody typu HCO3–Ca, lokalnie HCO3–Ca–Mg i
HCO3–Na–Ca.
Chemizm wód w serii wêglanowej triasu œl¹sko-kra-kowskiego (GZWP: Lubliniec–Myszków, Gliwice, Bytom, Chrzanów) formuje siê w œrodowisku ska³ wêgla-nowych, w pó³zakrytych i odkrytych zbiornikach. Sk³ad chemiczny wód serii wêglanowej triasu w GZWP: Lubli-niec–Myszków, Gliwice, Bytom, Olkusz–Zawiercie i Chrzanów charakteryzuje siê zró¿nicowaniem. Wody badanej populacji nale¿¹ do wód s³odkich, akratopegów i wód mineralnych. Ogólna mineralizacja wód, wyra¿ona such¹ pozosta³oœci¹, mieœci siê w przedziale 103–1519 mg/dm3. Reprezentatywne wartoœci mieszcz¹ siê w prze-dziale 104–480 mg/dm3
. Wody zaliczane s¹ najczêœciej do typów hydrochemicznych: HCO3–Ca–Mg oraz
HCO3–SO4–Ca–Mg. W przypadku daleko posuniêtej
degradacji ich jakoœci s¹ to wody wielojonowe z podwy¿-szonymi stê¿eniami siarczanów i chlorków.
W triasowych masywach dolomityczno-wapiennych w strefie aktywnej wymiany w warunkach naturalnych domi-nuje typ wód HCO3–Ca i HCO3–Ca–Mg. Pod przykryciem
serii wêglanowej triasu nieprzepuszczalnym kompleksem ska³ retyko–kajpru natomiast, w obszarze kszta³towania siê ciœnieñ piezometrycznych, obserwuje siê wzrost ogólnej mineralizacji wód oraz wystêpowanie typu hydrochemicz-nego wód HCO3–SO4–Ca–Mg.
Wody zwyk³e w utworach karbonu wystêpuj¹ wy³¹cznie w obszarach wychodni wspomnianej formacji, w zwi¹zku z czym maj¹ ograniczony zasiêg. Rozpatrywa-ne zbiorniki w wiêkszoœci znajduj¹ siê pod wp³ywem aktywnego drena¿u górniczego kopalñ wêgli kamiennych. Sucha pozosta³oœæ tych wód, w warunkach naturalnych zaliczanych do zwyk³ych, mieœci siê w przedziale 174–1763 mg/dm3. Na podwy¿szon¹ mineralizacjê wód ma wp³yw przede wszystkim eksploatacja górnicza. Wœród typów chemicznych wód przewa¿aj¹ wody wielojonowe z podwy¿szonym stê¿eniami jonów SO4 i Cl (Ró¿kowski i
in., 2002; Ró¿kowski, 2004).
Obserwuje siê œcis³¹ zale¿noœæ jakoœci wód zwyk³ych od stopnia hydrogeologicznego odkrycia zbiornika, oœrod-ka soœrod-kalnego, intensywnoœci drena¿u oraz charakteru zago-spodarowania przestrzennego powierzchni terenu, w tym szczególnie zagospodarowania górniczego. Wody o niskich klasach jakoœci wystêpuj¹ g³ównie w obszarach uprzemys³owionych, w zbiornikach hydrogeologicznie odkrytych, na ogó³ aktywnie drenowanych.
Szczególnie negatywn¹ rolê odgrywa szeroko pojêta podziemna eksploatacja górnicza, wystêpuj¹ca w przypad-ku górnictwa rud Zn–Pb w triasowych GZWP Bytom, Olkusz–Zawiercie i Chrzanów, w przypadku górnictwa wêgla kamiennego zaœ w karboñskich potencjalnych GZWP (Bêdzin, Tychy–Siersza). Wody kopalniane, wsku-tek oddzia³ywania antropopresji, s¹ bakteriologicznie zanieczyszczone, twarde, mêtne, z podwy¿szonymi zawar-toœciami chlorków, zwi¹zków azotu, metali, siarczanów, manganu, z wysok¹ zawartoœci¹ zawiesiny. Opisywane wody wymagaj¹ czêsto bardzo skomplikowanego uzdat-niania. Wykorzystywanie ich na szersz¹ skalê do celów pit-nych wymaga kosztowpit-nych zabiegów techniczpit-nych.
Ocenê jakoœci wód badanych GZWP dokonano sto-suj¹c klasyfikacjê PIOŒ (1993), ze wzglêdu na chwilowy brak obowi¹zuj¹cych przepisów ogólnokrajowych w tym zakresie. Stwierdzono, i¿ wody przewa¿nie wysokiej jakoœci wystêpuj¹ w obszarach zagospodarowanych rolni-czo lub zalesionych, na ogó³ z dala od du¿ych aglomeracji miejsko-przemys³owych.
Do wód czystych oraz s³abo zanieczyszczonych (Ib i II klasy jakoœci) nale¿y równie¿ zaliczyæ wody triasowych GZWP: Gliwice, Chrzanów, pó³odkrytych hydrogeolo-gicznie. Wysokie zanieczyszczenia wód s¹ notowane lokalnie i s¹ zwi¹zane z wystêpowaniem podwy¿szonych stê¿eñ jonów SO4, K, Fe, Mn, Cd, As, Al, PO4, NO3, NH4
oraz wysokich wartoœci suchej pozosta³oœci i twardoœci ogólnej. Wody z triasowego GZWP: Lubliniec–Myszków charakteryzuj¹ siê du¿ym udzia³em wód I i II klasy jakoœci. Wody opróbowane w zasiêgu obszarów górniczych GZWP Bytom oraz górniczo zagospodarowanych fragmentów GZWP Chrzanów charakteryzuj¹ siê niskimi klasami jakoœci wskutek oddzia³ywania antropopresji.
Zanieczyszczenie wód z utworów holocenu i plejstoce-nu jest zwi¹zane z podwy¿szonymi stê¿eniami niemal wszystkich makro i mikro oraz podrzêdnych sk³adników. Pod wzglêdem jakoœci wody te nale¿¹ do klasy Ib (7,6%), II (43,8%), III (38,1%) i do wód pozaklasowych (10,5%). Wody pozaklasowe wydzielono ze wzglêdu na przekrocze-nie pH oraz podwy¿szone stê¿enia jonów: Fe, Mn2+, NO3
– , Al3+ , K+ , Na+ , Zn2+ .
Obserwowane zró¿nicowanie miêdzy wyznaczonymi wartoœciami aktualnego t³a hydrogeochemicznego i ekstre-malnymi stê¿eniami jonów umo¿liwia wyznaczenie obsza-rów anomalii hydrochemicznych, w zasiêgu których wystêpuj¹ wody zanieczyszczone. Nale¿y podkreœliæ, i¿ aktualne t³o hydrogeochemiczne w wiêkszoœci poziomów wodonoœnych nie koresponduje z t³em naturalnym.
W rozpatrywanym regionie stwierdzono wystêpowanie anomalii hydrogeochemicznych, kszta³tuj¹cych siê zarów-no w warunkach naturalnych, jak i antropogenicznych. Dominuj¹ce znaczenie maj¹ jednak anomalie pochodzenia antropogenicznego. Stosuj¹c podzia³ proponowany przez Macioszczyk (1987) wyró¿niæ tu nale¿y anomalie wzbu-dzone hydrodynamicznie oraz anomalie wywo³ane zanie-czyszczeniami.
Anomalie wzbudzone hydrodynamicznie s¹ obserwo-wane g³ównie w triasowych i karboñskich GZWP i UPWP podleg³ych aktywnemu drena¿owi, g³ównie górniczemu.
Wykonane przez autorów mapy hydrogeologicz-no-sozologiczne Górnego Œl¹ska i jego obrze¿enia (Ró¿-kowski & Siemiñski, 1995; Ró¿(Ró¿-kowski & Chmura, 1996; Ró¿kowski i in., 1996) oraz inne badania w³asne wskazuj¹, i¿ istotn¹ rolê w formowaniu siê anomalii hydrogeoche-micznych odgrywaj¹ procesy migracji zanieczyszczeñ z
powierzchniowych ognisk zanieczyszczeñ. Nale¿y zazna-czyæ, i¿ jednoznaczne okreœlenie genezy obserwowanych anomalii hydrogeochemicznych jest utrudnione w uprze-mys³owionym i zurbanizowanym obszarze GZW. Zazna-cza siê tu bowiem wspó³wystêpowanie i nak³adanie siê na siebie ró¿nych typów i rodzajów anomalii hydrogeoche-micznych.
Interpretacja t³a hydrogeochemicznego wskazuje, i¿ wystêpuj¹ce w zasiêgu rozpatrywanego obszaru anomalie zanieczyszczeñ wód podziemnych maj¹ charakter zarówno punktowy jak i przestrzenny. Anomalie o charakterze prze-strzennym wi¹¿¹ siê g³ównie z obszarami zurbanizowany-mi i uprzemys³owionymi, a w szczególnoœci zagospodarowanymi górniczo. Lokalne anomalie hydroge-ochemiczne s¹ zwi¹zane z migracj¹ zanieczyszczeñ z punktowych, powierzchniowych, ognisk zanieczyszczeñ.
Monitoring jakoœci i iloœci wód podziemnych
Celem rozpoznania oraz kontroli jakoœci i iloœci wód podziemnych w u¿ytkowych poziomach wodonoœnych, jak równie¿ celem œledzenia wp³ywu ognisk zanieczyszczeñ na hydrosferê podziemn¹, na terenie GZW jest prowadzo-ny monitoring wód podziemprowadzo-nych.
Jest on realizowany w sieciach obserwacyjnych: krajo-wej, regionalnych i lokalnych. Sieæ krajowa ma za zadanie prowadzenie obserwacji stanu zwierciad³a wód podziem-nych oraz przede wszystkim kontroli jakoœci u¿ytkowych wód piêter wodonoœnych, znajduj¹cych siê pod wp³ywem wielkopowierzchniowych ognisk zanieczyszczeñ. Badania prowadzi Oddzia³ Górnoœl¹ski PIG. Sieæ krajowa w anali-zowanym obszarze liczy 17 punktów obserwacyjnych.
Badania w ramach monitoringu regionalnego (RMWP) obejmuj¹ce czêœæ analizowanego obszaru by³y prowadzo-ne w dwóch sieciach obserwacyjnych: Wydzia³u Ekologii Urzêdu Wojewódzkiego (WE–UW) w Katowicach (w latach 1991–1996) oraz Regionalnego Zarz¹du Gospodar-ki Wodnej (RZGW) w Katowicach (w latach 1993–1999). Monitoring ten by³ realizowany przez Katedrê Hydroge-ologii i GeHydroge-ologii In¿ynierskiej (KHiGI) UŒ. Wyniki badañ przedstawione s¹ w pracach studialnych i publikacjach (m.in. Kleczkowski i in. 1995; Kropka, 1994; Kropka i in., 1995; Ró¿kowski & Siwek, 1996; Witkowski, 1996, 2000; Witkowski & Rubin, 1997, 1999). G³ównym zadaniem monitoringu regionalnego jest rozpoznanie oraz sta³a kon-trola jakoœci wód podziemnych w u¿ytkowych poziomach wodonoœnych ze szczególnym uwzglêdnieniem niezwykle podatnych na zanieczyszczenie szczelinowo-krasowych zbiorników triasowych. By sprostaæ temu zadaniu niezale-¿nie obserwowana by³a sieæ monitoringu po³o¿ona w ramach obszaru dzia³alnoœci RZGW — Katowice (by³e województwo katowickie i bielskie — 55 punktów obser-wacyjnych) oraz sieæ regionalna obejmuj¹ca dwa zbiorniki triasowe GZWP: Gliwice i Lubliniec–Myszków zlokalizo-wane poza tym obszarem (29 punktów obserwacyjnych). Obecnie po zmianach w podziale administracyjnym Polski oraz likwidacji RZGW w Katowicach i powo³aniu RZGW w Gliwicach badania w ramach monitoringu regionalnego realizowane s¹ w jednej zintegrowanej sieci obserwacyjnej województwa œl¹skiego (³¹cznie 121 punktów) przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Œrodowiska (WIOŒ) w Katowicach. W rozpatrywanym obszarze zlokalizowane s¹ 44 punkty tej sieci.
Zadaniem monitoringu lokalnego jest rozpoznanie i œledzenie negatywnego wp³ywu ognisk zanieczyszczeñ na
jakoœæ wód podziemnych w celu przeciwdzia³ania skutkom degradacji jakoœci tych wód. Jest on równie¿ organizowany wokó³ du¿ych ujêæ wód podziemnych w for-mie sieci os³onowej oraz w granicach obszarów górniczych kopalñ w celu ustalenia zasiêgu wp³ywu drena¿u górnicze-go. Badania w stu kilkudziesiêciu sieciach lokalnych pro-wadz¹ ró¿ne jednostki i instytucje, w tym równie¿ KHiGI–UŒ. S¹ one finansowane przez w³aœcicieli obiek-tów zanieczyszczaj¹cych œrodowisko lub przedsiêbiorstwa wodoci¹gowe w przypadku sieci os³onowych.
Bior¹c pod uwagê wyniki badañ wykonanych w 2003 r. w ramach sieci krajowej i regionalnej (³¹cznie w 60 punk-tach obserwacyjnych) mo¿na stwierdziæ, i¿ wody pod-ziemne w omawianym obszarze, uwzglêdniaj¹c klasyfikacjê PIOŒ (1993), s¹ zró¿nicowanej jakoœci (Glu-biak-Witwicka i in., 2004). Wody zarówno wysokiej, jak i œredniej i niskiej jakoœci stwierdzono w tej samej liczbie punktów obserwacyjnych (19). W 3 punktach (5%) stwier-dzono wody istotnie zanieczyszczone antropogenicznie (tzw. pozaklasowe). Uwzglêdniaj¹c stratygrafiê monito-rowanych zbiorników stwierdzono, i¿ w zbiornikach neo-geñskich dominuj¹ wody zwyk³e klasy II, w triasowych klasy Ib i IIIa, w karboñskich klasy III i pozaklasowe. Nie-pokoj¹cy jest du¿y udzia³ wód niskiej jakoœci, w ok. 30% badanych punktów, w zasobnych zbiornikach triasowych.
Przeprowadzone interpretacje wyników monitoringu wskazuj¹, i¿ identyfikacja stref i stopnia degradacji jakoœci wód powinna opieraæ siê o wyznaczone dla ka¿dego zbior-nika t³o hydrochemiczne oraz obowi¹zuj¹c¹ klasyfikacjê jakoœciow¹ wód. Identyfikacja stref zdepresjonowanych, przede wszystkim w zbiornikach przeeksploatowanych, powinna opieraæ siê o rozpoznanie pola hydrodynamiczne-go odwzorowanehydrodynamiczne-go na modelach numerycznych i dane z bilansów wodnych zawarte w dokumentacjach hydroge-ologicznych zbiorników.
W celu wiarygodnej i kompleksowej oceny stanu jakoœci wód podziemnych w danym rejonie niezbêdne jest uwzglêdnienie wyników badañ z ró¿nych sieci obser-wacyjnych (krajowa, regionalna i lokalne). Istotnym kro-kiem w tym kierunku jest wprowadzenie przez katowicki WIOŒ do programu Pañstwowego Monitoringu Œrodowi-ska w woj. œl¹skim 25 lokalnych sieci monitoringowych (Glubiak-Witwicka i in., 2003, 2004).
Nale¿y podkreœliæ, i¿ w zwi¹zku z restrukturyzacj¹ górnictwa i likwidacj¹ wielu kopalñ w GZW niezbêdne jest prowadzenie racjonalnego i reprezentatywnego monitorin-gu jakoœciowo-iloœciowego wód podziemnych na terenie objêtym wp³ywem eksploatacji górniczej.
Stopieñ zagro¿enia wód podziemnych
Ogólnie w omawianym obszarze stopieñ zagro¿enia wód podziemnych ze strony zanieczyszczeñ antropoge-nicznych jest bardzo wysoki. W obszarach poszczególnych zbiorników wód podziemnych zagro¿enie to jest jednak bardzo zró¿nicowane. Stopieñ zagro¿enia wód podziemnych ze strony zanieczyszczeñ antropogenicznych uzale¿niony jest zarówno od czynników przyrodniczych, jak równie¿ od stopnia antropopresji.
Czynniki przyrodnicze decyduj¹ o naturalnej podatnoœci wód podziemnych na zanieczyszczenie antropogeniczne. Do najwa¿niejszych czynników tego rodzaju nale¿y litolo-gia i mi¹¿szoœæ strefy aeracji, warunkuj¹ce pionow¹ migra-cjê zanieczyszczeñ z powierzchni terenu do wód podziemnych oraz parametry hydrogeologiczne poziomów
wodonoœnych, warunkuj¹ce poziomy przep³yw wód w obrêbie danego zbiornika.
Uwzglêdniaj¹c obydwa czynniki, za najbardziej zagro¿one nale¿y uznaæ nie izolowane fragmenty zbiorni-ków triasowych oraz zbiorniki holoceñskie i plejstoceñskie, w których zwierciad³o wód wystêpuje sto-sunkowo p³ytko i jest nie izolowane lub s³abo izolowane przez warstwy s³abo przepuszczalne. Z kolei najmniej zagro¿one s¹ pó³nocne obszary triasowego GZWP Lubli-niec–Myszków oraz przykryte fragmenty zbiorników Gli-wice i Chrzanów oraz neogeñski GZWP subniecka kêdzierzyñsko-g³ubczycka.
Problem oceny podatnoœci wód podziemnych na zanie-czyszczenie w szczególnie istotnych z punktu widzenia zaopatrzenia w wodê, szczelinowo-krasowych zbiornikach triasowych by³ i jest przedmiotem badañ realizowanych w Katedrze Hydrogeologii i Geologii In¿ynierskiej Uniwer-sytetu Œl¹skiego (Ró¿kowski, 1990; Ró¿kowski i in., 2000; Sikorska-Maykowska, 2001; Witkowski i in., 2003; Krop-ka, 2004; Witkowski, 2004; Witkowski & Kowalczyk, 2004). Ponadto zajmowano siê problemem waloryzacji zbiorników wód podziemnych, przy której uwzglêdniano niezwykle wa¿ny aspekt ich podatnoœci na zanieczyszcze-nie (Ró¿kowski & Kowalczyk, 1997; Kowalczyk i in., 2000; Sikorska-Maykowska, 2001).
W latach 1999–2001 realizowany by³ projekt badaw-czy KBN Podatnoœæ na zaniebadaw-czyszczenie i jakoœæ wód
pod-ziemnych szczelinowo-krasowych zbiorników w obszarach
intensywnego drena¿u (na przyk³adzie GZWP
Olkusz–Zawiercie oraz Chrzanów). Efektem tych prac
by³o m.in. opracowanie map podatnoœci obydwu ków w skali 1:50000, a wybranych fragmentów zbiorni-ków w skali 1:25000 (Witkowski i in., 2002). Przy wykonywaniu tych map zastosowano system rango-wo–punktowy oparty na zmodyfikowanym systemie DRASTIC, przy czym wynikowe mapy podatnoœci kon-struowano przy zastosowaniu metod GIS (Witkowski i in., 2003).
Przeprowadzona analiza obecnego stanu zagro¿enia jakoœci wód podziemnych GZWP pozwala na okreœlenie g³ównych zasad eliminacji negatywnych skutków aktual-nych i planowaaktual-nych dzia³añ gospodarczych na ich obsza-rach.
W zwi¹zku z restrukturyzacj¹ górnictwa i likwidacj¹ wielu kopalñ, jak równie¿ w celu ochrony obszarów ali-mentacji zbiorników, niezbêdne jest rozszerzenie sieci monitoringu jakoœciowo–iloœciowego wód podziemnych na terenie GZW.
Literatura
BUKOWSKI P. 1999 — Ch³onnoœæ wodna górotworu karboñskiego i jej wp³yw na przebieg zatapiania likwidowanych kopalñ. Praca doktor-ska. Archiwum G³ównego Instytutu Górnictwa, Katowice. 148. CHMURA A., JÓZEFKO I., KOWALCZYK A., RÓ¯KOWSKI A., WAGNER J & WITKOWSKI A. 1995 — G³ówne zbiorniki u¿ytko-wych wód podziemnych w obszarze RZGW — Katowice. [W:] Mat. Sympozjum „Wspó³czesne problemy hydrogeologii”. t. VII, cz. 1. Kra-ków–Krynica: 79–86.
GAJOWIEC B. & WITKOWSKI A. 1993 — Impact of lead/zinc ore mining on groundwater quality in Trzebionka Mine (Southern Poland). Mine Water and the Environment, vol. 12, Annual Issue: 1–10. GLUBIAK-WITWICKA E., PASZEK L. & STORO¯ENKO Z. 2003 — Wody podziemne. [W:] Czermiñska B., G³¹b J., Szymañska-Kubic-ka L. (red.) — Stan œrodowisSzymañska-Kubic-ka w województwie œl¹skim w 2002 roku. Wojewoda Œl¹ski i WIOŒ Katowice: 91–101.
GLUBIAK-WITWICKA E., PASZEK L. & STORO¯ENKO Z. 2004 — Wody podziemne. [W:] — Czermiñska B., G³¹b J.,
Szymañska-Ku-bicka L. (red.) —Stan œrodowiska w województwie œl¹skim w 2003 roku. Wojewoda Œl¹ski i WIOŒ Katowice: 75–84.
KLECZKOWSKI A. S. (red.) 1990 — G³ówne zbiorniki wód podziem-nych w Polsce — w³asnoœci hydrogeologiczne, jakoœæ wód, badania modelowe i poligonowe. Kraków: Wyd. AGH 1990, 120.
KLECZKOWSKI A. S., SZCZEPAÑSKA J., WITCZAK S.,
RÓ¯KOWSKI A. & WITKOWSKI A. 1995 — Regionalny monitoring jakoœci wód podziemnych (RMWP) w zlewni górnej Wis³y — zagad-nienia metodyczne. Wspó³czesne problemy hydrogeologii. tom VII, cz. 1, Kraków–Krynica: 203–218.
KOTAS A. 1985 — Structural evolution of the Upper Silesia Coal Basin (Poland). X Congress Int. Strat. Geol. Carb. Compt. Rend. 3, Madrid: 459–469.
KOTAS A. (sc. ed.) 1994 — Coal–Bed Methane Potential of the Upper Silesian Coal Basin, Poland. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 142, Warszawa, 81.
KOWALCZYK A. 1996 — Problemy oceny zasobów dyspozycyjnych wód podziemnych w zlewniach w warunkach aktywnej antropopresji. Prz. Geol., 44: 840–844.
KOWALCZYK A. 2003 — Formowanie siê zasobów wód podziem-nych w utworach wêglanowych triasu œl¹sko-krakowskiego w warun-kach antropopresji. A. T. Jankowski (red.). Pr. Naukowe Uniwersytetu Œl¹skiego w Katowicach, 2152: 196.
KOWALCZYK A., KROPKA J., RÓ¯KOWSKI A. & RUBIN K. 1996 — Rozpoznanie, zagospodarowanie i zasoby wód podziemnych wybra-nych zbiorników triasu górnoœl¹skiego. Prz. Geol., 44: 827–833. KOWALCZYK A., RÓ¯KOWSKI A. & WITKOWSKI A. J. 2000 — The valuation of major aquifers of the Upper Silesia region. [W:] Sililo O. (ed.) — Groundwater Past Achievements and Future Challenges. A. A. Balkema. Rotterdam, Brookfield: 181–186.
KOWALCZYK A. & WITKOWSKI A. 1997 — Determination of spe-cific yield of a Carbonate aquifer by analysis of discharge curves for wells and springs and laboratory tests. [W:] G. Günay, A. J. Johnson (eds.) — Karst Waters & Environmental Impacts. A. A. Balkema. Rot-terdam, Brookfield: 365–370.
KROPKA J. 1994 — Monitoring regionalny jakoœci wód podziemnych triasu pó³nocnego (GZWP 327) i gliwickiego (GZWP 330), Etap I, Arch. Katedry Hydr. i Geol. In¿. UŒ., Sosnowiec.
KROPKA J. 1996 — Drogi kr¹¿enia, zasoby i zagospodarowanie wód podziemnych w triasowym zbiorniku Bytom w warunkach aktywnej dzia³alnoœci górnictwa. Prz. Geol., 44: 845–849.
KROPKA J. 1997 — Górnictwo rud Zn–Pb. [W:] U¿ytkowe wody pod-ziemne Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia. A. Ró¿kowski, A. Chmura & A. Siemiñski (red.), Pr. Pañstw. Inst. Geol., 159: 84–90.
KROPKA J. 1999 — Hydrodynamiczne, hydrochemiczne i ekonomicz-no-techniczne aspekty przeeksploatowania triasowego zbiornika Gliwi-ce (GZWP nr 330, trias œl¹sko-krakowski). Projekt badawczy KBN nr 9 T12B 01612. Arch. KHiGI UŒ., Sosnowiec.
KROPKA J. 2002 — Problemy bilansowania wód podziemnych w obszarach górniczych i zurbanizowanych. [W:] E. Kowalczyk (red.) — Gospodarowanie zasobami wód podziemnych. XIV Konferencja z cyklu: Problemy wykorzystania wód podziemnych w gospodarce komunalnej. Czêstochowa: 86–93.
KROPKA J. 2004 — Rejon bytomski. [W:] Wilk & T. Bocheñska (red.) — Hydrogeologia polskich z³ó¿ kopalin i problemy wodne górnictwa. t. 2, Z. . AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo Dydaktyczne, Kra-ków: 211–242.
KROPKA J., KOWALCZYK A. i in. 1995 — Zintegrowany system monitoringu g³ównych zbiorników wód podziemnych (GZWP) w gra-nicach województwa katowickiego. Arch. Kat. Hydr. i Geol. In¿. UŒ., Sosnowiec.
KROPKA J. & RUBIN H. 1989 — Czwartorzêdowe zbiorniki wód pod-ziemnych regionu górnoœl¹skiego i problemy ich ochrony. [W:] Mat. Konferencji. Pr. Nauk. Inst. Geotechn. Politech. Wroc³., 58: 61–67. KROPKA J. & WRÓBEL J. 2000 — Hydrogeological problems con-cerning open digging of filling sands in the area of Upper Silesian Coal Basin (southern Poland). 7th
IMWA Congress. Mine Water and Envir-noment. Ustroñ, Poland: 555–564.
LABUS K. 1999 — Stopieñ zanieczyszczenia i identyfikacja ognisk zanieczyszczeñ kadmem, o³owiem i cynkiem wód powierzchniowych i podziemnych zlewni Bia³ej Przemszy. PAN — Oddzia³ w Krakowie. Komisja Nauk Geologicznych. Pr. Geol., 146.
MACIOSZCZYK A. 1987 — Hydrogeochemia. Wyd. Geol. MOTYKA J. 1988 — Wêglanowe osady triasu w olkusko-zawiercia-ñskim rejonie rudnym jako œrodowisko wód podziemnych. Geologia. Z. 36. Wyd. AGH. Kraków.
MOTYKA J. 1998 — A conceptual model of hydraulic networks in carbonate rocks, illustrated by examples from Poland. Hydrogeol. Journ., 6: 469–482.
MOTYKA J., RÓ¯KOWSKI K. & SZUWARZYÑSKI M. 1999 — Wstêpna charakterystyka zmian sk³adu chemicznego wody z kopalni rud cynku i o³owiu „Trzebionka” podczas zatapiania wyrobisk. [W:] Krajewski S. & Sadurski A. (red.) — Wspó³czesne problemy hydroge-ologii. T. 9. Warszawa–Kielce: 253–258.
MOTYKA J. & SZUWARZYÑSKI M. 1996 — Elements of the hydraulic network in Triassic carbonate rocks in the Chrzanów area (S Poland). [W:] A. Ró¿kowski, A. Kowalczyk, J. Motyka & K. Rubin (red.) — Karst–fractured aquifers — vulnerability and sustainability. Pr. Nauk. UŒ., nr 1563, Katowice: 150–161.
PACZYÑSKI B. (red.) 1995 — Atlas hydrogeologiczny Polski. Cz. II. Zasoby, jakoœæ i ochrona zwyk³ych wód podziemnych. PIG. Warszawa: PIOŒ 1993 — Klasyfikacja jakoœci zwyk³ych wód podziemnych dla potrzeb monitoringu œrodowiska, Biblioteka Monitoringu Œrodowiska, Warszawa.
ROGO¯ M. 1996 — Wp³yw likwidacji kopalñ na œrodowisko wód podziemnych i powierzchniowych. Archiwum Górnictwa t. 41. ROGO¯ M. & POSY£EK E. 2000 — Problemy hydrogeologiczne w polskich kopalniach wêgla kamiennego. G³ówny Instytut Górnictwa, Katowice, 402.
RÓ¯KOWSKI A. (red.) 1990 — Szczelinowo-krasowe zbiorniki wód podziemnych Monokliny Œl¹sko-Krakowskiej i problemy ich ochrony. Warszawa: Wyd. SGGW–AR CPBP 04.10, 123.
RÓ¯KOWSKI A. 1993 — Periglacial waters within the Muschelkalk aquifer in southern Poland. Peryglacjalne wody w poziomie wapienia muszlowego w po³udniowej Polsce. Kras i Speleol. UŒ., t. 7: 23–30. RÓ¯KOWSKI A. 1997 — Impact of coal mining on quality and quan-tity of fresh groundwater in the Upper Silesian Coal Basin (Poland). [W:] 6th
IMWA Congress: „Mine Water and the Environment”. Proc., vol. 1: 98–103.
RÓ¯KOWSKI A. (red.) 2004 — Œrodowisko hydrogeochemiczne karbonu produktywnego Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego. Wyd. UŒ., 174. RÓ¯KOWSKI A. & CHMURA A. (red.) 1996 — Mapa chemizmu i jakoœci zwyk³ych wód podziemnych GZW i jego obrze¿enia w skali 1:100 000. PIG. Warszawa
RÓ¯KOWSKI A., CHMURA A. & SIEMIÑSKI A. (red.) 1997 — U¿ytkowe wody podziemne Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia. Pr. PIG, 152.
RÓ¯KOWSKI A., JANUSZ M. & SO£TYSIAK M. 2002 — Wody s³odkie i s³onawe w utworach karbonu produktywnego w Górno-œl¹skim Zag³êbiu Wêglowym. [W:] Jakoœæ i podatnoœæ wód podziem-nych na zanieczyszczenie. [W:] Groundwater Quality and
Vulnerability. WNoZ–UŒ., Sosnowiec: 167–176.
RÓ¯KOWSKI A. & KOWALCZYK A. 1997 — Waloryzacja u¿ytko-wych poziomów wód podziemnych. [W:] A. Ró¿kowski, A. Chmura & A. Siemiñski A. (red.) — U¿ytkowe wody podziemne Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia. Pr. Panstw. Inst. Geol., 159: 98–100. RÓ¯KOWSKI A., KOWALCZYK A. & WITKOWSKI A. J. 2000 — Ocena stopnia zagro¿enia jakoœci wód serii wêglanowej triasu œl¹sko-krakowskiego, w województwie œl¹skim. [W:] A. T. Jankowski, U. Myga & S. Ostaficzuk (red.) — Œrodowisko przyrodnicze regionu górnoœl¹skiego — Stan poznania, zagro¿enia i ochrona. Pr. WNoZ UŒ., Sosnowiec. 2: 102–110.
RÓ¯KOWSKI A., RUDZIÑSKA-ZAPAŒNIK T. & SIEMIÑSKI A. (red.) 1996 — Mapa warunków wystêpowania, u¿ytkowania, zagro¿e-nia i ochrony zwyk³ych wód podziemnych Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia. 1:100 000. PIG. Warszawa. RÓ¯KOWSKI A. & SIEMIÑSKI A. (red.) 1995 — Mapa ognisk zanieczyszczeñ wód podziemnych GZW i jego obrze¿enia w skali 1:100 000. PIG. Warszawa.
RÓ¯KOWSKI A. & SIWEK P. 1996 — Monitoring regionalny jakoœci wód podziemnych g³ównych zbiorników wód podziemnych triasu pó³nocnego i gliwickiego. Etap II. Arch. Kat. Hydr. i Geol. In¿. UŒ., Sosnowiec.
RÓ¯KOWSKI A. & SZCZEPAÑSKA J. 1996 — Zasoby wód pod-ziemnych — ich u¿ytkowanie i ochrona na przyk³adzie województwa bielskiego. Polskie Towarzystwo In¿ynierii Ekologicznej. Ekoin¿ynieria, 4, 11: 8–19.
RÓ¯KOWSKI A. & WILK Z. (red.) 1980 — Warunki hydrogeologicz-ne z³ó¿ rud cynku i o³owiu regionu œl¹sko-krakowskiego. Wyd. Geol. RUDZIÑSKA-ZAPAŒNIK T. 1997 — Charakterystyka hydrogeolo-giczna u¿ytkowych poziomów wodonoœnych. Poziomy wodonoœne trzeciorzêdu. Chemizm i jakoœæ wód. Poziomy wodonoœne trzeciorzê-du. [W:] A. Ró¿kowski i in. (red.) — U¿ytkowe wody podziemne Górno-œl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 159: 29–33, 51–53.
SIKORSKA-MAYKOWSKA M. (red.) 2001 — Waloryzacja œrodowi-ska przyrodniczego i identyfikacja jego zagro¿eñ na terenie
wojewódz-twa œl¹skiego, Atlas. Pañstw. Inst. Geol. i Urz¹d Marsza³kowski Woje-wództwa Œl¹skiego, Warszawa.
SIWEK P. 1997 — Metody i wyniki regionalnego monitoringu jakoœci wód podziemnych wybranych zbiorników triasu œl¹sko-krakowskiego. [W:] Górski J., Liszkowska E. (red.) — Wspó³czesne problemy hydro-geologii. Tom 8. Kiekrz k/Poznania: 201–203.
SKRZYPCZYK L. 2003 — Rejestr G³ównych Zbiorników Wód Pod-ziemnych (GZWP) w Polsce wg stanu na 31.01.2003. Arch. PIG. Warszawa. STANIEWICZ-DUBOIS H. 1995 — Wskazówki metodyczne dotycz¹ce tworzenia regionalnych i lokalnych monitoringów wód pod-ziemnych. Biblioteka Monitoringu Œrodowiska. PIOŒ, Warszawa. SZCZEPAÑSKA J. 1987 — Zwa³owiska odpadów górnictwa wêgla kamiennego jako ogniska zanieczyszczeñ œrodowiska wodnego. Z. Nauk. AGH nr 1135 Geol. z. 35.
SZCZEPAÑSKI A. 1999 — Hydrogeologiczne problemy i skutki likwidacji kopalñ w Polsce. Mat. Konf. „Hydrogeologiczne problemy eksploatacji i likwidacji kopalñ”, Lublin 9–10.11.1999: 42–60. SZCZEPAÑSKI A. 2004 — Wp³yw górnictwa na œrodowisko wodne. Prz. Geol., 52: 968–971.
TWARDOWSKA I., SZCZEPAÑSKA J. & WITCZAK S. 1988 — Wp³yw odpadów górnictwa wêgla kamiennego na œrodowisko wodne. Ocena zagro¿enia, prognozowanie, zapobieganie. Pr. Stud. PAN Inst. In¿. Œrod.
WAGNER J. 1997 — Poziomy wodonoœne karbonu. [W:] A. Ró¿kow-ski, A. Chmura & A. Siemiñski (red.) — U¿ytkowe wody podziemne Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego i jego obrze¿enia. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 159: 66–68.
WAGNER J. 1998 — Charakterystyka hydrogeologiczna karbonu pro-duktywnego niecki g³ównej Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego. [W:] Biul. PIG. 383.Warszawa: 55–96.
WILK Z. (red.) 2003 — Hydrogeologia polskich z³ó¿ kopalin i proble-my wodne górnictwa. t. 1. AGH Uczelniane Wydawnictwa Nauko-wo-Dydaktyczne, Kraków, 611 s.
WILK Z., ADAMCZYK A. F. & NA£ÊCKI. T. 1990 — Wp³yw dzia³alnoœci górnictwa na œrodowisko wodne w Polsce. Warszawa: Wyd. SGGW–AR 1990.
WILK Z. & BOCHEÑSKA T. (red.) 2004 — Hydrogeologia polskich z³ó¿ kopalin i problemy wodne górnictwa. t. 2. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków.
WITKOWSKI A. J. 1997 — Monitoring jakoœci zwyk³ych wód pod-ziemnych w obszarze dzia³ania Regionalnego Zarz¹du Gospodarki Wodnej w Katowicach. Raport z badañ wykonanych w latach 1993–1996. RZGW w Katowicach, WNoZ UŒ., Katowice.
WITKOWSKI A. J. 2000 — Regionalny monitoring jakoœci zwyk³ych wód podziemnych na obszarze dzia³ania Regionalnego Zarz¹du Gospo-darki Wodnej w Katowicach (wyniki badañ prowadzonych w latach 1993–1999 w granicach Zarz¹du obowi¹zuj¹cych do 31.12.1999 r.). RZGW w Katowicach, WNoZ UŒ., Katowice.
WITKOWSKI A. J. 2004 — Assessing the risk of groundwater conta-mination by sulphates in an intensively pumped aquifer, International Conference on Groundwater Vulnerability Assessment and Mapping, Ustroñ, Poland: 147–149.
WITKOWSKI A. J. i in. 2002 — Podatnoœæ na zanieczyszczenie i jakoœæ wód podziemnych szczelinowo-krasowych zbiorników w obsza-rach intensywnego drena¿u (na przyk³adzie GZWP Olkusz–Zawiercie oraz Chrzanów). Raport z realizacji projektu badawczego KBN nr 9T12B 011 16. Archiwum KHiGI UŒ., Sosnowiec.
WITKOWSKI A. J. & KOWALCZYK A. 2004 — A simplified method of regional groundwater vulnerability assessment. International Confe-rence on Groundwater Vulnerability Assessment and Mapping, Ustroñ, Poland: 150–152.
WITKOWSKI A. J., MOTYKA J. & WRÓBEL J. 2003 — Assessment of potential risk of groundwater contamination in areas subjected to the intensive mining drainage. Case study from Poland — Olkusz Zn–Pb ore mining region. [W:] Mine Water and the Environment, Proceedings 8th
International Mine Water Association Congress, Johannesburg, RPA: 221–234. WITKOWSKI A. J. & RUBIN K. 1997 — Regional groundwater quality monitoring in the area of Katowice Regional Water Manage-ment Council (Southern Poland). [W:] A. Brebbia (ed.) — Water Pollu-tion IV. R. Rajar, C. . Boston, USA: 349–358.
WITKOWSKI A. J. & RUBIN K. 1999 — Influence of Upper Silesian agglomeration, Poland, on groundwater quality. [W:] Groundwater in the Urban Environment: Selected City Profiles, Chilton (ed.) Balkema, Rotterdam: 267–272.
WITKOWSKI A. J., RUBIN K., KOWALCZYK A., RÓ¯KOWSKI A. & WRÓBEL J. 2003 — Groundwater vulnerability map of the Chrza-nów karst–fissured Triassic aquifer (Poland). Environmental Geology, 44: 59-67.
