Ujęcia głębinowe stanowią w Polsce podstawowe źródło zbiorowego zaopatrzenia w wodę do spożycia. Ponad 70 proc. tego zaopatrzenia pochodzi z zasobów wód podziemnych, a jedynie 30 proc. z ujęć wód powierzchniowych. Ochrona zbiorników wód podziemnych przed degradacją i zanieczyszczeniem oraz systematyczne badanie stanu ilościowego i jakościowego wody należą do najważniejszych obowiązków państwowej służby hydrogeologicznej. Taką rolę pełni Państwowy Instytut Geologiczny, który jest jednocześnie Państwowym Instytutem Badawczym.
W ocenie dr Małgorzaty Woźnickiej, kierownika Programu Hydrogeologia i Środowisko, wprowadzenie automatycznego systemu monitorującego stan wód podziemnych znacznie ułatwiło i przyspieszyło dokonywanie profesjonalnych badań i analiz oraz prognozowanie zagrożeń związanych ze zjawiskami takimi jak powódź i susza.
– Od ilu miesięcy funkcjonuje ten automatyczny system monitoringu?
– Od kilu miesięcy. Na terenie całej Polski zlokalizowanych jest ponad 1250 stacji hydrogeologicznych, gdzie prowadzimy pomiary położenia zwierciadła wody podziemnej. Automatyczne urządzenia pomiarowe wprowadzone zostały na 366 punktach obserwacyjnych. Proces wdrożenia systemu został zakończony w tym roku. Wdrożenie automatycznego systemu pomiarów położenia zwierciadła wody jest dosyć skomplikowane i wymagało długotrwałych testów. Prace zostały rozpoczęte kilka lat temu i dopiero teraz je finalizujemy. Od jego wprowadzenia minęło zaledwie kilka miesięcy, ale już uzyskujemy bardzo dobre efekty.
– Pomiary dokonywane są w sposób ciągły?
– Pomiary na stacjach robione są co godzinę, a następnie w pakietach przesyłane w formie elektronicznych transmisji danych do naszego instytutu. Mamy bardzo szybki dostęp do tych informacji, ponieważ te wyniki uzyskujemy bezpośrednio z serwera. Bardzo ważne jest również to, że te informacje są nam przekazywane w sposób zestandaryzowany. Możemy dzięki temu wdrażać procedury bieżącej kontroli i bieżącego prognozowania. To jest niezwykle istotne w kontekście zagrożeń związanych z powodzią, albo suszą. Poza tym poszerza się nam spektrum analiz, które możemy na tej podstawie szybko przeprowadzać. Przed wdrożeniem automatycznego systemu pomiary były wykonywane raz na dobę, albo raz na tydzień, zaś do bazy trafiały raz w miesiącu, co znacznie wydłużało dokonywanie takich analiz.
– Co wynika z tego monitoringu?
– Monitoring dostarcza nam informacji na temat stanu wód podziemnych. Możemy ocenić w jakich okresach mamy wysokie, a w jakich niskie stany wód podziemnych. Zarówno deficyty jak i nadwyżki wody to są zjawiska naturalne, w naszej strefie klimatycznej i szerokości geograficznej, które cyklicznie się powtarzają. Woda jest surowcem odnawialnym, dlatego nawet jeśli w pewnych okresach jej brakuje, to z czasem znów jej przybywa. Sporo się teraz dyskutuje na temat częstotliwości tych zjawisk, bo one ostatnio dość często się pojawiają. Szczególnie interesująca jest ostatnia dekada, ponieważ w latach 2010 – 2011 mieliśmy bardzo wysokie stany wód podziemnych, które po powodzi długo utrzymywały się na znacznym obszarze kraju. Potem po dość krótkim czasie, bo raptem po 5 latach nastąpiła tzw. głęboka niżówka hydrogeologiczna, która była związana z suszą.
– Dlaczego to była sytuacja nietypowa?
– Te ekstremalne stany wystąpiły w bardzo krótkich odstępach czasu. Zarówno powodzie jak i susza. W ponad 20 proc. naszych punktów obserwacyjnych odnotowaliśmy w tym okresie maksymalnie niskie i maksymalnie wysokie stany położenia zwierciadła wody. Zwykle takie zjawiska powstają w znacznie dłużnych okresach. To była z pewnością sytuacja nietypowa, aczkolwiek nie można powiedzieć, że nadzwyczajna. Równie głęboką niżówkę hydrogeologiczną jak w 2015 roku obserwowaliśmy na początku lat 90. ub. wieku. Te cyklicznie powtarzające się okresy suszy, związane są zawsze z niedoborem opadów na terenie znacznego obszaru kraju. Niskie stany wód podziemnych mogą wówczas znacznie dłużej się utrzymywać. Zbyt obfite opady z kolei, które powodują powodzie i podtopienia, zasilają podziemne zbiorniki wody. Bazując na danych, które instytut w ramach realizacji zadań państwowej służby hydrogeologicznej od wielu lat gromadzi zespół analiz i prognoz PSH dokonał szczegółowej analizy cykliczności występowania okresów ekstremalnie niskich i wysokich stanów wód podziemnych. Wyniki zostały opublikowane w dwóch Informatorach PSH, które są także dostępne na stronie internetowej PIG-PIB.
– Jaki jest stan rezerw wód podziemnych w Polsce?
– Generalnie wody pitnej w zasobach wód podziemnych wcale nam w kraju nie brakuje. Często walczymy z takim ugruntowanym stereotypem, że Polska pod względem zasobów wody, przeznaczonej do spożycia, jest porównywalna z Egiptem. To nieprawda. Z ogólnej ilości zasobów wód podziemnych dostępnych corocznie do zagospodarowania wykorzystujemy ok. 20 proc. w skali całego kraju, a zatem stan rezerw wód podziemnych w Polsce jest wysoki. Jeśli jednak przechodzimy do analiz bardziej szczegółowych, to mamy takie obszary gdzie tych zasobów znacznie jest mniej. Stan rezerw zależy od warunków hydrogeologicznych, ale także od sposobu użytkowania wód podziemnych. Im większy jest pobór wód, tym stan tych rezerw nam się zmniejsza. Tak się dzieje na dużych obszarach zurbanizowanych, gdzie działają duże ujęcia wód podziemnych na cele komunalne lub przemysłowe, albo tam gdzie jest prowadzone odwodnienie wyrobisk górniczych lub intensywne nawadnianie obszarów rolniczych. Na tych terenach trzeba rozważnie gospodarować wodą i podejmować takie działania, które będą ją zatrzymywały w systemie.
– Które konkretnie obszary mają najmniej tych zasobów?
– Przykładem jest Górny Śląsk, gdzie od wieków prowadzone jest odwodnienie w związku z działalnością górnictwa węgla kamiennego. To jest konieczne, bo inaczej kopalnie nie mogłyby funkcjonować, a ponadto na skutek osiadań obniżyła się rzędna terenu i na skutek zaprzestania odwadniania doszłoby do zatopienia nie tylko kopalni, ale i miast. Na Śląsku funkcjonuje Centralny Zakład Odwadniania Kopalń, który prowadzi odwodnienia nieczynnych już kopalni . Niewątpliwie takim newralgicznym obszarem jest też górnictwo odkrywkowe węgla brunatnego, a więc rejon Bełchatowa, Turowa, zagłębie Konińskie, gdzie również jest prowadzone odwodnienie tylko w płytszych poziomach wodonośnych. Zwierciadło wody musi być obniżane, żeby można było prowadzić eksploatację złoża. Odwodnienie jest wtedy czasowe, ale z warstw wodonośnych pobierane są duże ilości wody. Po zakończeniu wydobycia odkrywka jest najczęściej zalewana i powstaje w tym miejscu dość duży zbiornik wodny.
– Jaki wpływ na jakość wód mają zanieczyszczenia przenikające do tych podziemnych zasobów?
– Wody podziemne w Polsce są z reguły dobrej jakości. Znacznie lepszej, niż wody powierzchniowe, bo są w naturalny sposób izolowane i filtrowane oraz mniej narażone na zanieczyszczenia. Niemniej jednak działalność człowieka, przemysł i rolnictwo mają istotny wpływ na ich stan. Na obszarach historycznie przemysłowych, niezależnie od tego czy tam funkcjonują nadal zakłady czy zostały zlikwidowane, występują różnego rodzaju zanieczyszczenia, które przedostają się z gruntu do wód podziemnych. Podobnie jest na obszarach baz transportowych, magazynowania paliwa czy byłych jednostek wojskowych. Stosowanie środków ochrony roślin i nawożenie na obszarach intensywnie użytkowanych rolniczo też zanieczyszcza wody podziemne, głównie związkami azotu. Jeśli już dojdzie do takiego zanieczyszczenia warstwy wodonośnej, to ich usunięcie jest znacznie trudniejsze i bardziej kosztowne, niż w przypadku wód powierzchniowych.
– Po jakim czasie takie zanieczyszczenia docierają do warstw wodonośnych?
– Zanieczyszczenie, które nawet 20-30 lat temu dostało się do gruntu, dopiero teraz może pojawić się w wodach podziemnych. Czas dotarcia do warstw wodonośnych wraz z infiltracją wód opadowych przebiega często latami. Potem przemieszcza się ze strumieniem wód podziemnych do jakieś lokalnej bazy drenażu. Zdarzają się w kraju takie przypadki, że nagle pojawia się zanieczyszczenie np. na jakimś ujęciu i nie bardzo wiadomo, co jest jego przyczyną. Wtedy wkraczamy z naszymi badaniami, robimy rozpoznanie, wiercenia, analizy modelowe i niemalże detektywistycznie szukamy tej pierwotnej przyczyny. Mamy odpowiednie metody, żeby to ustalić i wyeliminować zagrożenie. Najprostszym sposobem jest odpompowanie wody i przejęcie strumienia zanieczyszczenia, żeby się dalej nie rozprzestrzeniało. Największym i często popełnianym błędem jest czasowe wyłączenie takiego ujęcia. Przestrzegam, aby tego nigdy nie robić. Państwowa służba hydrogeologiczna na pewno pomoże te problemy rozwiązać.
Z dr Małgorzatą Woźnicką, kierownikiem programu Hydrogeologia i Środowisko w PIG-PIB rozmawiała Jolanta Czudak
