Wpływ infiltracji brzegowej na przekształcenie środowiska hydrogeochemicznego warstwy wodonośnej na przykładzie ujęcia Mosina-Krajkowo

• Autorzy: Górski Józef , Dragon Krzysztof , Kruć Roksana

Warianty tytułu

EN

The influence of river bank filtration on the transformation of the hydrogeochemical environment of the example of the Mosina-Krajkowo well field

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W latach 1989-1990 w odwiercie Mosina-Krajkowo na stalowych elementach konstrukcyjnych niektórych odwiertów znajdujących się na galerii studni na wyższym tarasie zaobserwowano rozwój korozji siarkowo-wodorowej. Te procesy, katalizowane mikrobiologicznie, doprowadziły do szybkiej korozji i zatykania ekranów szybowych. W tej sytuacji niezbędne okazało się wykorzystanie do budowy odwiertu materiałów niemetalowych. Fakt, że siarkowodór, który nie występował na taką skalę w warunkach naturalnych, pojawił się w wodzie w niektórych studniach, potwierdzono w badaniach przeprowadzonych w latach 1996-1998. Badania te obejmowały dwuletnie analizy chemii wody z wybranych studni: studni tarasowej oraz ze studni położonych na równinie zalewowej i niektórych studniach obserwacyjnych. Badania wykazały znaczące stężenia siarkowodoru w czterech studniach badanych w barierze tarasowej położonej kilkaset metrów od rzeki oraz w obserwatorium zlokalizowanym ok. 250 m od rzeki. W kilku studniach studni zalewowej położonej 60÷80 m od rzeki siarkowodoru nie stwierdzono. Pojawienie się znacznych stężeń siarkowodoru może wiązać się z migracją materii organicznej z rzeki Warty do warstwy wodonośnej, co zostało potwierdzone badaniami mikrobiologicznymi, które wykazały obecność planktonu nawet w studniach zlokalizowanych kilkaset metrów od rzeki. Migracja materii organicznej występowała najczęściej wtedy, gdy wody rzeki stykały się z osadami gruboziarnistymi występującymi pod kilkumetrową warstwą drobnych osadów rzecznych. Warunki ułatwionej migracji materii organicznej wykazały badania wody ze studni na równinie zalewowej. Badania te wykazały, że wody rzeczne stykają się bezpośrednio z gruboziarnistymi złogami w strefie silnie rozwiniętego meandru, gdzie podczas regulacji rzeki do przeciwdziałania erozji bocznej wykorzystano ostrogi, co z kolei doprowadziło do rozwoju głębokiej erozji koryta rzeki. Podobne zjawisko może wystąpić także na innych odcinkach rzeki, ale należy założyć, że migracja miała miejsce głównie w początkowym okresie infiltracji, a później została ograniczona przez zatykanie koryta rzeki. Należy podkreślić, że zjawisko wzbogacania warstwy wodonośnej reaktywną materią organiczną, oprócz korozji siarczkowej, może sprzyjać rozwojowi autotroficznych procesów denitryfikacji. Z drugiej strony, proces ten, oprócz procesów utleniania siarczków, może przyczyniać się do niekorzystnych zmian jakości wody, obserwowanych w studni tarasowej w zakresie zawartości siarczanów, żelaza, manganu, a także twardości całkowitej.

EN

In 1989-1990, at the Mosina-Krajkowo well field, the development of sulfur-hydrogen corrosion of steel structural elements of some wells situated on the higher terrace well gallery was found. These microbiologically catalyzed processes led to rapid corrosion and clogging of the well screens, and in this situation it was necessary to use non-metallic materials for the construction of the well. The fact that hydrogen sulphide appeared in water in some wells, which was not observed on such a scale in natural conditions, was confirmed by studies carried out in 1996-98. These studies included two-year analyzes of water chemistry from selected wells of the terrace well gallery as well as from wells located in flood plain and from some observation wells. The tests showed significant concentrations of hydrogen sulphide in the four wells tested in the terrace barrier situated several hundred meters from the river as well as in the observation well located approx. 250 m from the river. In several wells of the flood plain well gallery located 60-80 m from river the hydrogen sulphide, concentrations have not been found. The appearance of significant concentrations of hydrogen sulphide could be associated with the migration of organic matter from the Warta river into the aquifer, which was confirmed by microbiological tests that showed the presence of plankton remains even in wells located several hundred meters from the river. Migration of organic matter occurred, in particular, where river waters contacted with coarse-grained sediments occurring under a several-meter layer of fine river alluvial sediments. Conditions for the occurrence of facilitated migration of organic matter revealed water studies from the well gallery in flood plain. These studies showed the occurrence of contact of river waters with coarse deposits in the zone of strongly developed meander, where during the regulation of the river spurs were used to counteract the development of lateral erosion, which in turn led to the development of deep erosion of the river bed. A similar phenomenon could also develop on other sections of the river, but it should be assumed that the migration took place mainly in the initial period of launching the infiltration, and then this phenomenon was limited by development of river bed clogging. It should be emphasized that the phenomenon of enriching the aquifer with reactive organic matter, in addition to sulphide corrosion, may favor the development of autotrophic denitrification processes. On the other hand, this process, in addition to sulphide oxidation processes, may contribute to adverse changes in water quality observed in the terrace well gallery in the range of sulphates, iron, manganese and total hardness.

Słowa kluczowe

PL

hydrogeologia; infiltracja; środowisko hydrogeochemiczne

EN

hydrogeology; infiltration; hydrogeochemical environment

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 3 (65)
• Strony: 24--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Górski Józef

• Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Instytut Geologii, zakład Hydrogeologii i Ochrony Wód

autor

Dragon Krzysztof

• Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Instytut Geologii, zakład Hydrogeologii i Ochrony Wód

autor

Kruć Roksana

• Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych, Instytut Geologii, zakład Hydrogeologii i Ochrony Wód

Bibliografia

• 1. Błaszyk T., Górski J.: Środowisko hydrogeochemiczne w utworach pradolinnych oraz jego przeobrażenie w warunkach zmian reżimu wód podziemnych. Biul. Geologiczny, t.21. Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 1976 (s. 217-229).
• 2. Górski J., Przybyłek J., Szyper H.: Organizmy planktonowe w wodach podziemnych i utworach wodonośnych na ujęciu infiltracyjnym w Krajkowie. Mat. Symp. Pt.: „Biologia i monitoring wód podziemnych”, NOT Częstochowa, 1993 (s. 53-56).
• 3. Górski J., Błaszyk T.: Procesy starzenia się filtrów studziennych ujęć infiltracyjnych na przykładzie ujęcia mosińskiego. NOT Częstochowa, 1993 (s. 60-62).
• 4. Górski J., Przybyłek J.: Wpływ suszy w latach 1989-1992 na warunki eksploatacji infiltracyjnych ujęć wody w dolinie Warty. Współczesne Problemy Hydrogeologii, t. VIII, Poznań-Kiekrz 1997 (s. 1-8).
• 5. Górski J., Przybyłek J.: Migracja mikrozanieczyszczeń w wodzie infiltracyjnej z Warty do ujęcia mosińskiego, Instytut Geologii UAM Poznań 1999 (maszynopis).
• 6. Górski J.: Quality of River Bank Filtrated Water on the Base of Poznań City (Poland) Waterworks Experiences. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Water Security in Desert Countries. Springer 2009 (s. 269-279).
• 7. Houben G., Treskatis Ch.: Regeneracja studni (tłumaczenie z niemieckiego). Projprzem-EKO. Bydgoszcz 2004.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).