|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.6. Wody podziemne
4.6.1. Stan ilościowy wód podziemnych
W roku hydrologicznym 2010 średni roczny stan wody podziemnej SGR (odległość do lustra wody) w piezometrze w Sobolewie osiągnął wartość 12,22 m (Tab. 34, rys. 52). Średnie stany wody w półroczu letnim (SGL) i zimowym (SGz) różniły się o 0,15 cm i wynosiły odpowiednio 12,15 m i 12,30 m. Minimalny roczny stan wody NGR wyniósł 12,34 m, a maksymalny roczny stan WGR osiągnął wartość 12,11 m. Średnie stany wód podziemnych w poszczególnych miesiącach oraz ich odchylenia względem lat 1998-2009 przedstawiają tabele 35 i 36.
Tabela 34. Stany wód podziemnych (m) w piezometrze Sobolewo w latach hydrologicznych 1998-2010
Przebieg wysokości stanów wody między poszczególnymi miesiącami pierwszej połowy roku hydrologicznego był bardzo wyrównany (Rys. 53). Od połowy roku stopniowo wzrastał, osiągając wartość maksymalną w sierpniu - 12,12 m. Od tego momentu poziom wody nieznacznie obniżał się, osiągając pod koniec roku hydrologicznego średnią miesięczną wartość o 15 cm wyższą od stanu z początku roku (Rys. 53, tab. 37). Różnica między roczną maksymalną i minimalną głębokością do zwierciadła wód podziemnych osiągnęła wielkość 23 cm i była o 12 cm wyższa, niż w poprzednim roku. Średnia roczna głębokość do zwierciadła wody SGR była mniejsza o 5 cm niż w poprzednim roku i wyniosła 12,22 m (Rys. 52).
Tabela 35. Średnie stany wód podziemnych (m) w piezometrze Sobolewo w roku hydrologicznym 2010
Tabela 36. Odchylenie stanu średniego miesięcznego od stanu średniego miarodajnego (m) dla okresu wielolecia (1998-2010) w piezometrze Sobolewo
Rys. 52. Średnie, maksymalne i minimalne roczne głębokości do zwierciadła wód podziemnych w piezometrze Sobolewo w poszczególnych latach badań
Tabela 37. Charakterystyka statystyczna poziomu zwierciadła wody podziemnej w piezometrze Sobolewo w roku hydrologicznym 2010 - stany miesięczne i kwartalne (m)
Wskaźnik miesięcznych zmian retencji w prawie całym roku hydrologicznym miał wartości dodatnie, i jedynie w październiku była to wartość poniżej zera (Tab. 38). Ujemną wartością wskaźnika charakteryzowało się całe półrocze zimowe. Ujemne wartości tego wskaźnika informują o obniżaniu się lustra wody podziemnej względem poprzedniego okresu badawczego (miesiąca, półrocza). Wartość wskaźnika zagrożenia suszą gruntową od samego początku badań (2006) wskazuje na możliwość wystąpienia takiego zagrożenia w ciągu całego roku (Tab.38, 39). W 2010 roku podobnie jak w latach we wszystkich miesiącach roku występowało zagrożenie pojawienia się niżówki (Tab. 35).
Rys. 53. Średnie miesięczne poziomy wód podziemnych w piezometrze Sobolewo w latach hydrologicznych 1998-2010
Tabela 38. Wskaźnik miesięcznych zmian retencji dla roku hydrologicznego 2010 (zwierciadło swobodne) w piezometrze Sobolewo
Tabela 39. Wskaźnik zagrożenia suszą gruntową (kn) dla roku hydrologicznego 2010 w Sobolewie
kn> 0,1 – brak zagrożenia suszą (niżówką) gruntową 0,1 > kn> -0,1 – zagrożenie pojawienia się niżówki -0,1 > kn> -0,3 – wystąpienie płytkiej niżówki kn< -0,3 – wystąpienie głębokiej niżówki
4.6.2. Poprawność wykonanych analiz chemicznych
Uzyskane wyniki składu chemicznego wód podziemnych poddano ocenie poprawności wykonanych analiz chemicznych. Ocenę przeprowadzono według normy PN-89/C-04638/01,02,03, poprzez określenie zgodności sumy równoważników kationów (SrK) z sumą równoważników anionów (SrA) i wyliczenie względnego błędu w analizie. W badanych próbach wody suma jonów mieściła się w zakresie od 5 do 15 mval/dm3 co oznaczało, że dopuszczalny błąd względny analizy może zawierać się w zakresie ± 5 %. Kontrola bilansu jonowego wody podziemnej z piezometru położonego w miejscowości Sobolewo wykazała, że analizy zostały wykonane z wystarczającą dokładnością, zaś zakres popełnionego błędu mieścił się w przedziale od 0,93% do 3,53% (Rys. 54).
Rys. 54. Błąd względny analiz chemicznych wód podziemnych (Sobolewo, 2010)
4.6.3. Chemizm wód podziemnych
Rok 2010 nie odbiegał od lat poprzednich jakością wód podziemnych. Zgodnie z wartościami granicznymi zawartymi w obowiązującym rozporządzeniu Ministra Środowiska (z dnia 23 lipca 2008 r.) w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu wód podziemnych (D.U. Nr 143, poz.896), prawie wszystkie badane parametry mieściły się w I klasie jakości wód podziemnych. Wyjątek stanowiły, podobnie jak w latach poprzednich - wodorowęglany mieszczące się w II klasie i wapń – zaliczony do III klasy (Tab. 40). W obowiązującym rozporządzeniu określa się stan chemiczny wód podziemnych na podstawie uzyskanych klas jakości wód. Dodatkowo w 2010 roku realizowano rozszerzony zakres programu pomiarowego, uzyskując również dobre wyniki jakości wody. Z dwunastu dodatkowo badanych parametrów tylko mangan został zaliczony do II klasy jakości wód, zaś pozostałe badane parametry były w I klasie czystości. W przypadku gdy uzyska się klasy czystości I, II lub III ocenia się stan chemiczny badanych wód jako dobry. W piezometrze w Sobolewie żaden z parametrów nie osiągnął klasy niższej niż trzecia, dlatego stan chemiczny wody podziemnej określono jako dobry. Badane wody podziemne charakteryzowały się wyższymi stężeniami manganu niż żelaza. Podobną sytuację stwierdzono tylko w 2007 roku. Mangan w wodach podziemnych występuje zwykle w stężeniu od kilku do około dziesięciu razy mniejszym niż żelazo, przeważnie 0,01-0,40 mg/dm3 (Maciaszczyk, 2006). Woda z piezometru w Sobolewie zawierała natomiast od 7 do 13 razy więcej manganu - jego stężenie zawierało się w granicach od 0,10 do 0,65 mg/dm3. Tak duże ilości manganu wykluczałyby użycie wody z tego otworu do celów spożywczych.
Rys. 55. Trend zmian stężeń Ca w wodzie podziemnej w Sobolewie w latach 1997-2010
Wartości większości stężeń jonów w wodzie podziemnej nie odbiegały w znacznym stopniu od wartości z lat poprzednich (Tab. 42). Wyniki analiz fizykochemicznych poddano badaniom trendu zmian. W przypadku stężeń wapnia analiza wykazała wyraźny trend rosnących stężeń na przestrzeni lat (Rys. 55). Odmienną zależność wykazują stężenia siarki siarczanowej - zaznaczył się tu wyraźny trend ujemny (Rys. 56). Badania właściwości fizyko-chemicznych wód wskazują na ich wysoką jakość, która nie odbiega od ogólnej charakterystyki wód w utworach czwartorzędowych i świadczy o niewielkim oddziaływaniu lokalnych źródeł zanieczyszczenia.
Rys. 56. Trend zmian stężeń S-SO4 w wodzie podziemnej w Sobolewie w latach 1997-2010
Wody gruntowe z piezometru Sobolewo według klasyfikacji Altowskiego i Szwieca zaliczono do wód prostych, ponieważ tylko od 2 do 4 jonów osiąga więcej niż 20±3% mval w stosunku do sumy anionów lub kationów. Tolerancję 3% przyjmuje się ze względu na istnienie ewentualnego błędu analizy (Macioszczyk, 1987). Badaną wodę określono jako wodorowęglanowo-wapniowo- siarczanową o następującym składzie:
Na podstawie pomiarów kwartalnych chemizmu wody podziemnej w piezometrze Sobolewo w latach 1997-2010 metodą arytmetyczną wyznaczono tło chemiczne, będące zakresem stężeń badanych jonów poza którym występują wartości anomalne. W tabeli 43 zamieszczono dwojakiego rodzaju obliczenia tła chemicznego - jedne zgodne z wytycznymi programu pomiarowego ZMŚP, drugie zaś obliczone na podstawie wzoru Macioszczyk (1987). Pomimo, że obliczenia wykonane według Macioszczyk zawężają zakres tła chemicznego, to wszystkie wyniki analiz fizykochemicznych wykonanych w badanym roku mieściły się w tym zakresie.
Literatura Macioszczyk A., 1987: Hydrogeochemia. Wyd. Geologiczne, Warszawa. Macioszczyk A., 2006: Podstawy hydrogeologii stosowanej. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.
Tabela 40. Chemizm i ocena jakości wód gruntowych w Sobolewie w roku hydrologicznym 2010
Tabela 41. Charakterystyka składu chemicznego wód podziemnych w roku hydrologicznym 2010 w Sobolewie
Tabela 42. Średnie roczne stężenia jonów w wodzie gruntowej w Sobolewie w latach hydrologicznych 1994-2010
Tabela 43. Średnia, mediana i odchylenie standardowe badanych parametrów w piezometrze Sobolewo dla okresu 1997-2010 oraz ich tło chemiczne
1 - przedział wokół średniej odpowiadający podwójnej wartości odchylenia standardowego(x±3σ), zgodnie z wytycznymi ZMŚP 2 - przedział ±1,28 odchylenia standardowego (σ) wokół średniej, według Macioszczyk (1987)
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
