Zasolenie wód
Ochrona przyrody

Zasolenie wód w Polsce

Tekst: Przemysław Miller (wpis archiwalny z 2007r.)

Zasolenie rzek, szczególnie Odry i Wisły oraz niektórych ich dopływów stanowi bardzo istotny, charakterystyczny element zanieczyszczenia środowiska wodnego w Polsce. Skutecznie ogranicza lub wręcz uniemożliwia wykorzystanie gospodarcze zasobów wodnych w niektórych rejonach kraju, powodując przy tym szkody w środowisku naturalnym oraz infrastrukturze technicznej. Zasolenie wód jest bardzo szkodliwe, ponieważ wpływa na biocenozę, powoduje pogorszenie właściwości organoleptycznych pobieranej wody przez wodociągi komunalne i przemysłowe, korozję instalacji przemysłowych i domowych, a także korozję wszelkiego rodzaju budowli hydrotechnicznych.

Zasolenie powodowane jest przez górnictwo, głównie przez kopalnie węgla kamiennego, w których wypompowuje się na powierzchnię wodę z odwadniania wyrobisk górniczych. Trudną i skomplikowaną sytuację w tym zakresie pogłębia fakt, że źródła zasolenia zlokalizowane są niestety w górnym odcinku biegu Wisły i Odry oraz że obecna deficytowość wydobycia węgla nawet bez kosztów przeciwdziałania zasoleniu wód, nie wskazuje na szybkie rozwiązanie problemu. W innych krajach (USA, Wielka Brytania, Francja, Kanada, Niemcy) problem zlikwidowano poprzez całkowite zaprzestanie wydobycia węgla w zagłębiach powodujących zrzuty do rzek zasolonych wód kopalnianych.

W zlewni Wisły istotny ładunek siarczanów trafia do wód z Ukrainy – 19 proc. ładunku w całej zlewni Wisły (punkt monitoringowy Horodło na rzece Bug). W zlewni Odry 23 proc. ładunku siarczanów pochodzi z Czech (punkt monitoringowy Chałupki).

Zasolenie wód Wisły i Odry jest ściśle związane z funkcjonowaniem odwodnienia kopalń i nie jest proporcjonalne do wydobycia węgla. Występujące zasolenie (wyrażone w stężeniach chlorków i siarczanów) wód rzek Wisły i Odry było zbliżone w latach 1991 i 1996. Według prognoz i szacunków Głównego Instytutu Górnictwa pomimo znacznego spadku wydobycia węgla do poziomu 100 mln ton ulegnie ono w 2010 roku znacznemu wzrostowi, jeżeli nie nastąpi poprawa ochrony wód przed zasoleniem. Jest to spowodowane koniecznością utrzymywania odwodnienia kopalń niezależnego od wielkości wydobycia węgla oraz eksploatacji coraz głębszych pokładów węgla.

Stan zasolenia głównych rzek Polski może się poprawić jedynie w przypadku zastosowania technologii odsalania (tj. zatłaczania) wód słonych albo poprzez wyłączenie części kopalń zrzucających największe ładunki chlorków i siarczanów, łącznie z wyłączeniem funkcjonowania ich systemów odwodnienia.
Problem ten jest bardzo trudny do rozwiązania ze względu na znaczenie węgla kamiennego jako surowca energetycznego w Polsce i ogromne, w porównaniu z wartością wydobywanego węgla, koszty odsalania wód kopalnianych.

Jeżeli przeciwdziałania te nie zostaną podjęte, to przewiduje się, że podobnie jak obecnie, wody Wisły do przekroju pomiarowo-kontrolnego w Annopolu nie będą odpowiadały normom III klasy czystości ze względu na zawartość chlorków, zaś wody Odry nie będą spełniały norm III klasy czystości do przekroju pomiarowo-kontrolnego w Brzegu Dolnym. Również ze względu na zawartość chlorków. Zrzuty siarczanów występują na zdecydowanie niższym poziomie i zgodnie z prognozą będą powodowały niedotrzymanie norm dla III klasy czystości tylko dla wód Wisły w przekroju pomiarowo – kontrolnym w Nowym Bieruniu.
W strategii ograniczania zasolenia wód w Polsce założono:
– zatężanie wód dołowych metodami odwróconej osmozy i ich utylizację metodami wyparnymi przy dużych stężeniach soli w tych wodach (>100 g NaCl/l),
– hydrotechniczny system odprowadzania wód dołowych: gromadzenie wód dołowych w zbiornikach retencyjnych i dozowanie ich odpływu do rzek w zależności od rozmiaru przepływu w rzece w celu uzyskania odpowiedniego rozcieńczenia,
– zatłaczanie wód dołowych do górotworu.
Utylizacja wód słonych metodami wyparnymi.

Ten sposób utylizowania wód słonych stosuje się w kraju od 1975 r. w Zakładzie Odsalania Wód Kopalnianych „Dębieńsko II”. Obecnie eliminuje się w ten sposób z wód Odry ładunek około 300 ton/dobę jonów Cl i SO4. Jednakże proces ten należy do bardzo energochłonnych i kosztownych. Jednocześnie występują cżęste trudności ze zbytem na poszczególne produkty utylizacji, w tym chlorku sodu. W procesie utylizacji pozyskiwana jest także czysta woda wykorzystywana do celów komunalnych.
W zlewni Wisły przewiduje się w niedalekiej przyszłości budowę dwóch nowoczesnych i energooszczędnych zakładów odsalania przeznaczonych do utylizacji słonych wód kopalnianych:
– przy Firmie Chemicznej „Dwory” SA w Oświęcimiu, do utylizacji wód z kopalń „Piast”, „Czeczott” i „Ziemowit”, o ładunku jonów chlorkowych i siarczanowych 2240 ton/dobę,
– przy Zakładach Chemicznych „Organika” w Jaworznie do utylizacji wód z kopalni „Jaworzno”, o ładunku 140 ton/dobę.

Hydrotechniczny system odprowadzania wód dołowych.

System ten funkcjonuje w zlewni Wisły i Odry. W zlewni Wisły zasolone wody kopalniane z kopalni węgla kamiennego „Brzeszcze” odprowadzane są przez zbiornik retencyjno – dozujący, a w zlewni Odry zrzut słonych wód z 11 kopalń do rzeki Olzy regulowany jest w sposób hydrotechniczny. Także wody z kopalń KGHM „Polska Miedź” odprowadzane są poprzez zbiornik retencyjno – dozujący „Żelazny Most” w zależności od przepływów w Odrze. Zakres stosowania metod hydrotechnicznych jest jednak bardzo ograniczony, przede wszystkim ze względu na dostępność terenu pod budowę zbiorników i warunki hydrologiczne.

Zatłaczanie wód dołowych do górotworu.

Ten system utylizowania wód zasolonych znajduje się w fazie eksperymentu, którego wyniki wydają się być obiecujące. Pełna ocena możliwości stosowania tej metody do ograniczania ładunków soli odprowadzanych do wód powierzchniowych będzie możliwa po zebraniu doświadczeń prowadzonej eksploatacji na skalę przemysłową.

Realizacja wszystkich wymienionych sposobów ochrony powierzchniowych wód płynących przed zasoleniem wymaga bardzo wysokich nakładów inwestycyjnych.

Pomimo znacznych nakładów finansowych jakie należy ponieść na utylizację zasolonych wód kopalnianych, problem ten powinien zostać w szybkim okresie rozwiązany. Przeprowadzone analizy ekonomiczne wykazują, że straty powstające w wyniku nadmiernego zasolenia wód, ponoszone przez całe społeczeństwo, a wynikające z przyspieszonej korozji urządzeń i budowli wodnych, rosnących kosztów uzdatniania wody oraz korozji urządzeń wodociągowych i kanalizacyjnych są zdecydowanie wyższe nawet bez uwzględnienia strat w ekosystemach. Obserwowany obecnie postęp prac nad rozwiązaniem tego problemu jest niezadowalający. Ograniczenie zrzutu zasolonych wód dołowych, pochodzących z kopalń węgla kamiennego, powinno być jednym z ważnych elementów programu restrukturyzacji polskiego górnictwa.

F: Ri_Ya / pixabay