MINISTERSTWO ŚRODOWISKA Zleceniodawca PAŃSTWOWY INSTYTUT GEOLOGICZNY Państwowy Instytut Badawczy Generalny Wykonawca PAŃSTWOWA SŁUŻBA HYDROGEOLOGICZNA Nowe Przedsiębiorstwo Geologiczne s.c 42-200 Częstochowa, ul. Krótka 27 BAZA DANYCH GIS MAPY HYDROGEOLOGICZNEJ POLSKI 1: 50 000 PIERWSZY POZIOM WODONOŚNY WRAŻLIWOŚĆ NA ZANIECZYSZCZENIE I JAKOŚĆ WÓD Opracowanie autorskie OBJAŚNIENIA Arkusz RASZKÓW (0620) Opracowali: DYREKTOR Państwowego Instytutu Geologicznego ................................ Państwowego Instytutu Badawczego mgr inż. Ireneusz Łukaczyński upr.geol. Nr 04295 ................................ mgr inż. Beata Łukaczyńska upr.geol. Nr V-1177 Koordynator arkusza MhP: Główny Koordynator MhP ................................ mgr Janusz Kiełczawa upr.geol. Nr V-1268 Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy Praca wykonana na zamówienie Ministra Środowiska Copyright by PIG & MŚ, Warszawa 2010 SPIS TREŚCI I. WPROWADZENIE .......................................................................................................................... 3 II. ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH PRAC ........................................................................ 5 III. WRAŻLIWOŚĆ NA ZANIECZYSZCZENIE PIERWSZEGO POZIOMU WODONOŚNEGO .. 8 IV. WYBRANE WSKAŹNIKI JAKOŚCI WÓD PIERWSZEGO POZIOMU WODONOŚNEGO ....10 V. PODSUMOWANIE .........................................................................................................................16 VI. SPIS LITERATURY I WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH ...............20 SPIS RYCIN ZAMIESZCZONYCH W TEKŚCIE Obszary podejrzane o zanieczyszczenie związkami azotu w granicach ark. Ryc. 1 Raszków. Lokalizacja ark. Raszków na tle obszarów szczególnie narażonych (OSN) na Ryc. 2 azotany pochodzenia rolniczego z wynikami monitoringu w roku 2008. Ryc. 3 Lokalizacja ark. Raszków na tle obszarów NATURA 2000. SPIS TABEL ZAMIESZCZONYCH W TEKŚCIE Tab. I Klasy wrażliwości wód pierwszego poziomu wodonośnego Tab. II Zestawienie wyników oznaczeń wybranych wskaźników jakości wody TABELARYCZNE ZESTAWIENIA WYNIKÓW POMIARÓW Tabela 1.1. Wyniki analiz chemicznych wód pierwszego poziomu wodonośnego – reprezentatywne studnie kopane Tabela 1.3. Wyniki analiz chemicznych wód pierwszego poziomu wodonośnego – reprezentatywne płytkie sondy penetracyjne Tabela 2. Wyniki analiz chemicznych wód pierwszego poziomu wodonośnego – materiały archiwalne – reprezentatywne studnie kopane i studnie wiercone Tabela 3. Obiekty potencjalnie uciążliwe dla wód podziemnych CZĘŚĆ KARTOGRAFICZNA (OPRACOWANIE AUTORSKIE) Mapa zbiorcza „Pierwszy poziom wodonośny – w skali 1:50 000 wrażliwość na zanieczyszczenie” Mapa zbiorcza „Pierwszy poziom wodonośny – jakość wód” w skali 1:50 000 Mapy (kalki) korektowe – sztuk 9 w skali 1:50 000 Mapa topograficzna z lokalizacją przeprowadzonych pomiarów w skali 1:25 000 i obserwacji terenowych WERSJA CYFROWA OPRACOWANIA (GIS) Roboczy materiał archiwalny przekazany do Zespołu Koordynacyjnego MhP 2 I. WPROWADZENIE Niniejsze opracowanie autorskie warstw informacyjnych „pierwszy poziom wodonośny – wrażliwość na zanieczyszczenie i jakość wód” wykonano w Nowym Przedsiębiorstwie Geologicznym s.c. w Częstochowie, na podstawie umowy z dnia 17.06.2009 r. zawartej między Państwowym Instytutem Geologicznym - Państwowym Instytutem Badawczym i wymienionym Przedsiębiorstwem. Zadanie jest realizowane na zlecenie Ministerstwa Środowiska ze środków wypłacanych przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej Arkusz Raszków (0620) Mapy hydrogeologicznej Polski 1:50 000 opracowany został w Nowym Przedsiębiorstwie Geologicznym s.c. w Częstochowie, w latach 1996-98 [10]. Opracowanie warstw informacyjnych „pierwszy poziom wodonośny – występowanie i hydrodynamika” dla arkusza Raszków wykonano w 2005 r., w Przedsiębiorstwie Geologicznym we Wrocławiu PROXIMA S.A. [7]. Przedmiotowe opracowanie charakteryzuje stan jakościowy płytkich wód podziemnych, bezpośrednio związanych z ekosystemami wód powierzchniowych i ekosystemami lądowymi oraz naturalną wrażliwość płytkich wód podziemnych na zanieczyszczenia, zwłaszcza związkami azotu pochodzenia rolniczego. Na warstwie informacyjnej „pierwszy poziom wodonośny – wrażliwość na zanieczyszczenie i jakość wód” wyznaczano wrażliwość (podatność) naturalna na zanieczyszczenie wód pierwszego poziomu wodonośnego w odróżnieniu od wyznaczanej na MhP dla głównych poziomów wodonośnych podatności specyficznej (stopień zagrożenia GUPW). Wrażliwość (podatność) naturalna na zanieczyszczenie wód pierwszego poziomu wodonośnego wyznaczona została w oparciu o obliczony czas wymiany polowej pojemności wodnej gleb i skał w strefie aeracji przez infiltrujące wody opadowe (MRT), który jest miarą naturalnej właściwość systemu wodonośnego (zależną od właściwości hydrogeologicznych systemu), określającą ryzyko migracji substancji zanieczyszczających pochodzenia antropogenicznego z powierzchni terenu do wód podziemnych i nie uwzględnia specyfiki przemieszczania się różnych typów zanieczyszczeń (rodzaju substancji zanieczyszczającej, jej ładunku, czasu oddziaływania oraz związanego z nim charakteru przestrzennego ogniska zanieczyszczeń). Prace nad opracowaniem warstw informacyjnych „pierwszy poziom wodonośny – wrażliwość na zanieczyszczenie i jakość wód” realizowano zgodnie ze wskazaniami metodycznymi do opracowania warstw informacyjnych bazy danych GIS Mapy 3 hydrogeologicznej Polski 1:50 000 „pierwszy poziom wodonośny – wrażliwość na zanieczyszczenie i jakość wód” [3]. Prace realizowano w okresie czerwiec 2009 r. – luty 2010 r., w tym prace terenowe w okresie lipiec-sierpień 2009 r. Warstwy informacyjne „wrażliwość na zanieczyszczenia i jakość wód pierwszego poziomu wodonośnego” obejmują ustalenie stopnia wrażliwości na zanieczyszczenie i stanu jakościowego płytkich wód podziemnych. Dotyczy to głównie zanieczyszczeń związkami azotu pochodzenia rolniczego na obszarach wiejskich, gdzie pierwszy poziom wodonośny jest niejednokrotnie źródłem zaopatrzenia w wodę pitną. Dla opracowania powyższych zagadnień podczas prac terenowych pobrano próby wody z 47 punktów (39 studzien kopanych i 8 płytkich sond penetracyjnych - tab. 1.1. i 1.3.). Opróbowano tylko 16 studzien spośród tych, które zinwentaryzowano w 2005 roku [7], pozostałe to nowe punkty. W przypadku studzien zinwentaryzowanych w 2005 r. sprawdzono ich lokalizację oraz pomierzono aktualny stan zwierciadła wody. Osiem spośród 39 opróbowanych studzien to studnie nieużywane, pozostałe są wykorzystywane do celów gospodarczych. Do poboru prób wody do oznaczeń polowych, typowano studnie zlokalizowane na obrzeżach miejscowości, bądź w odosobnionych osadach z dala od potencjalnych ognisk zanieczyszczeń. Sody penetracyjne lokalizowano na terenach położonych w dużej odległości od terenów zbudowanych, w obrębie łąk i pól uprawnych. Dokonano również weryfikacji obiektów stanowiących potencjalne ogniska zanieczyszczeń wód podziemnych pierwszego poziomu wodonośnego. W ramach prac kameralnych zebrano i przeanalizowano materiały archiwalne i kartograficzne dotyczące arkusza Raszków, na bazie których opracowano warstwę informacyjną „wrażliwość na zanieczyszczenia i jakość wód pierwszego poziomu wodonośnego”. W pracach terenowych, wraz z autorami, uczestniczyła mgr Jolanta Kaźmierczak. W pracach kameralnych brały udział: mgr Agnieszka Pikuła i mgr Dorota Wrzesińska. Opracowanie komputerowe wykonane zostało w programie GeoMedia 6.0. przez mgr Radosława Otrąbka. Uzgodnienia redakcyjne przy opracowaniu niniejszego arkusza koordynował mgr Janusz Kiełczawa (Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy Oddział Dolnośląski). 4 II. ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH PRAC Prace terenowe poprzedzone zostały analizą zebranych materiałów (SmgP [11], MhP [10], MhP „pierwszy poziom wodonośny – występowanie i hydrodynamika” [7], mapa topograficzna, dane z Banku HYDRO [9]). Na tej podstawie, spośród 100 studzien kopanych znajdujących się w bazie danych GIS MhP wytypowano wstępnie do opróbowania 33 studnie. Punkty opróbowania lokalizowano tak, aby na podstawie wyników analiz uzyskać w miarę dokładny obraz jakości wód pierwszego poziomu wodonośnego (PPW) w obrębie całego arkusza i w poszczególnych jednostkach hydrogeologicznych PPW. Wybierano głównie studnie kopane znajdujące się w zagrodach o luźnej zabudowie lub na skraju miejscowości, na kierunku dopływu wód z terenów niezabudowanych. Dodatkowo wyznaczono 5 miejsc do wykonania płytkich sond penetracyjnych. Sondy lokalizowano poza zasięgiem bezpośredniego wpływu na jakość wód podziemnych ognisk zanieczyszczeń związanych z terenami zabudowanymi, szczególnie zagrodami wiejskimi. Płytkie sondy penetracyjne odwiercono mechanicznie, aparatem NORDMEYER RSB 0/1.4, zabudowując w otworach, na czas poboru prób, kolumny filtracyjne z rur PE 50 mm (w obrębie warstwy wodonośnej filtr szczelinowy). Wykonane sondy posiadały głębokość od 4 do 12 m, łącznie 48 m. Podczas prac terenowych opróbowano tylko 16 studzien z 33 wytypowanych znajdujących się w bazie danych GIS MhP. Z pozostałych 17 studzien część była niedostępna, część znajdowała się blisko ognisk zanieczyszczeń (szamba, obory, składowanie obornika i sporządzanie kiszonek na gruncie). W takich przypadkach, w wyznaczonym rejonie, szukano innej studni odpowiedniej do opróbowania. W trakcie pobierania prób wykonywano pomiar głębokości do zwierciadła wody. Po analizie wyników badań wyznaczono 9 dodatkowych punktów opróbowania (6 studzien kopanych i 3 sondy penetracyjne), w celu sprawdzenia, czy bardzo wysokie stężenie azotanów w wodzie z niektórych studzien (max.