Physicochemical characteristic and assessment of groundwater quality within the area of selected fuel stations in Opole

• Autorzy: Gąsior D.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka fizykochemiczna i ocena jakości wód podziemnych w rejonie wybranych stacji paliw miasta Opola

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Groundwater quality monitoring is intended to provide information on chemical status of groundwater, tracking its changes and signalling environmental threats. Monitoring activities allow proper management of groundwater resources and adequate assessment of preventive measure effectiveness. The aim of the study is the analysis of groundwater quality status collected within the area of selected fuel distribution stations in the city of Opole. Samples were taken at monthly intervals during a four-month period. The content of petroleum substances, anions of: F^–, Cl^–, NO^–₂, NO ^–₃, PO^3–₄, SO^2–₄ and cations of: NH ⁺₄, Na⁺, K⁺, Mg²⁺ and Ca²⁺ was determined. Ion content tests were performed by using the ion chromatography method. Petroleum substances were determined as mineral oil index by gas chromatography method. Conditions for performing the chromatographic analysis are given in the research study. There were also examined the specific electrical conductivity, the pH value, “in situ” temperature, and water level in piezometers. Based on guidelines set out in the Regulation of the Minister of the Environment of 23 July 2008, groundwater quality classes were determined. Furthermore, research results were compared with results characterizing groundwater collected from measurement point located in low-density housing on the outskirts of the city of Opole. A significant impact on the degree of contamination of groundwater samples caused by location of measurement points was discovered. Samples collected within the area of 6 fuel stations, located in the city centre, indicated the highest level of pollution. The test results of six from fifteen tested physicochemical parameters exceeded limit standards determined for waters with good chemical status. In the test water samples, substantially increased conductivity, temperature, contents of chlorides and calcium ions were designated, which classify the water quality to IV class; as well as, the exceeded concentration of petroleum hydrocarbons and ammonium ion determined the level of water quality as of V class. Due to unsatisfactory research results of the analysed samples, further actions should be undertaken to improve the condition of groundwater in the analysed area. Among necessary actions to be undertaken are undoubtedly the elimination of leakage from tanks collecting fuel and checking of installations discharging wastewater.

PL

Monitoring jakości wód podziemnych ma na celu dostarczenie informacji o stanie chemicznym wód podziemnych, śledzenie jego zmian oraz sygnalizację zagrożeń ekologicznych. Działania monitoringujące umożliwiają właściwe zarządzanie zasobami wód podziemnych oraz odpowiednią ocenę efektywności działań zapobiegawczych. Celem pracy jest analiza stanu jakościowego wód podziemnych pobranych z piezometrów znajdujących się na obszarze wybranych stacji paliw na terenie miasta Opola. Próbki wód pobierano w odstępach comiesięcznych przez okres czterech miesięcy. Oznaczono w nich zawartość substancji ropopochodnych, anionów: F^–, Cl^–, NO^–₂, NO ^–₃, PO^3–₄, SO^2–₄ oraz kationów: NH ⁺₄, Na⁺, K⁺, Mg²⁺ and Ca²⁺. Badania zawartości jonów wykonano z wykorzystaniem metody chromatografii jonowej. Substancje ropopochodne oznaczono jako indeks oleju mineralnego metodą chromatografii gazowej. W pracy podano warunki prowadzenia analizy chromatograficznej. Zbadano również przewodność elektryczną właściwą oraz wartość pH, temperaturę „in situ” oraz poziom lustra wody w piezometrach. Opierając się na wytycznych określonych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r., określono klasy jakości badanych wód podziemnych. Wyniki badań zostały porównane z parametrami charakteryzującymi wodę podziemną z punktu pomiarowego znajdującego się w luźnej zabudowie miejskiej na obrzeżach miasta Opola. Stwierdzono znaczny wpływ umiejscowienia punktów pomiarowych na stopień zanieczyszczenia próbek wód podziemnych. Największym zanieczyszczeniem charakteryzowały się próbki pobrane z obszaru stacji 6 zlokalizowanej w ścisłym centrum miasta. Wyniki badań przekroczyły normy graniczne odpowiadające wodom o dobrym stanie chemicznym w przypadku sześciu z piętnastu badanych parametrów fizykochemicznych. W badanych próbkach wód odnotowano znacznie podwyższone wartości przewodności, temperatury oraz zawartości chlorków i jonów wapnia klasyfikujące je do IV klasy jakości, jak i przekroczone wartości stężeń substancji ropopochodnych i jonu amonowego na poziomie odpowiadającym V klasie jakości. W związku z niezadowalającymi wynikami badań analizowanych próbek należy podjąć działania mające na celu poprawę stanu wód podziemnych na badanym obszarze. Do działań koniecznych należy niewątpliwie likwidacja nieszczelnych zbiorników paliwowych, kontrola instalacji odprowadzania ścieków.

Słowa kluczowe

EN

groundwater; groundwater quality classes; ion chromatography; petroleum hydrocarbons; water environmental pollution

PL

wody podziemne; klasy jakości wody podziemnej; chromatografia jonowa; substancje ropopochodne; zanieczyszczenie środowiska wodnego

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, nr 4
• Strony: 423--436
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Gąsior D.

• Institute of Ceramics and Building Materials in Warsaw, Building Materials Engineering Division in Opole, Oświęcimska 21, 45-641 Opole, Poland

Bibliografia

• [1] The United Nations World Water Development Report 3: Water in a Changing World, World Water Assessment Programme, UNESCO, UNESCO Publishing, Paris 2009.
• [2] Babiker I.S., Mohamed A.A.M., Terao H., Kato K., Ohta K., Assessment of groundwater contamination by nitrate leaching from intensive vegetable cultivation using geographical information system, Environment International 2004, 29, 1009-1017.
• [3] Brodowska M. i in., Raport Stan Środowiska w Polsce w latach 1994-2001, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2003.
• [4] Solecki T., Zanieczyszczenie podłoża gruntowego i wody gruntowej węglowodorami ropopochodnymi na terenie lokalizacji stacji paliw naftowych w Książu Wielkim, Wiertnictwo Nafta Gaz 2011, 28, 719-727.
• [5] Solecki T., Monitoring zawartości węglowodorów w wodzie podziemnej w otoczeniu stacji paliw płynnych zlokalizowanych w strefie ochronnej ujęcia wód podziemnych, Wiertnictwo Nafta Gaz 2009, 26, 319-326.
• [6] Mikac N., Cosovic B., Ahel M., Andreis S., Toncic Z., Assessment of groundwater contamination in the vicinity of a municipal solid waste landfill (Zagreb, Croatia), Water Science and Technology 1998, 37, 37-44.
• [7] Picado F., Mendoza A., Cuadra S., Barmen G., Jakobsson K., Bengtsson G., Ecological, groundwater, and human health risk assessment in a mining region of Nicaragua, Risk Analysis 2010, 30, 916-933.
• [8] Singh G., Paul B.C., Assessment of groundwater quality impacts due to use of coal combustion by-products to control subsidence from underground mines, Environmental International 2001, 26, 567-571.
• [9] Nunes L.M., Zhu Y-G., Stigter T.Y., Monteiro J.P., Teixeira M.R., Environmental impacts on soil and groundwater at airports: origin, contaminants of concern and environmental risks, Journal of Environmental Monitoring 2011, 13, 3026-3039.
• [10] Zhang J., Dai J., Chen H., Du X., Wang W., Wang R., Petroleum contamination in: groundwater/air and its effects on farmland soil in the outskirt of an industrial city in China, Journal of Geochemical Exploration 2012, 118, 19-29.
• [11] Guzella L., Pozzoni F., Giuliano G., Herbicide contamination of surficial groundwater in northern Italy, Environmental Pollution 2006, 142, 344-353.
• [12] Ju X.T., Kou C.L., Zhang F.S., Christie P., Nitrogen balance and groundwater nitrate contamination: Comparison among three intensive cropping systems on the North China Plain, Environmental Pollution 2006, 143, 117-125.
• [13] Ledoux, E., Gomez E., Monget J.M., Vivattene C., Viennot P., Ducharne A., Benoit M., Mignolet C., Schott C., Mary B., Agriculture and groundwater nitrate contamination in the Seine basin. The STICS-MODCOU modelling chain, Science of the Total Environment 2007, 375, 33- -47.
• [14] Squillace P.J., Scott J.C., Moran M.J., Nolan B.T., Kolpin D.W., VOCs, pesticides, nitrate, and their mixtures in groundwater used for drinking water in the United States, Environmental Science and Technology 2002, 36, 1923-1930.
• [15] Kazimierski B., Pilichowska-Kazimierska E., Monitoring i ocena stanu wód podziemnych, Monitoring Środowiska Przyrodniczego 2006, 7, 9-19.
• [16] The Ministry of Environment Regulation dated 23 July 2008 on the criteria and methods of groundwater assessment, Poland’s Journal of Laws of 2008, No. 143, item 896.
• [17] Banaś A. i in., Aktualizacja programu ochrony środowiska dla miasta Opola na lata 2012-2015 z perspektywą na lata 2016-2019, Załącznik do Uchwały XXXIV/528/12 Rady Miasta Opola z dnia 29 listopada 2012 r., Urząd Miasta Opola, Opole 2012.
• [18] Ciepielowski A., Dąbkowski Sz., Metody obliczeń przepływów maksymalnych w małych zlewniach rzecznych, Oficyna Wydawnicza Projprzem-EKO, Bydgoszcz 2006.
• [19] Kowalczyk R. i in, Opracowanie ekofizjograficzne podstawowe dla miasta Opola, konsorcjum ECOPLAN oraz Zakładu Usług Geologicznych GRUNT, Opole 2005.
• [20] Śliwa K. i in., Prognoza oddziaływania na środowisko projektu miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego terenów w rejonie WDPS II w Opolu, Urząd Miasta Opola - biuro urbanistyczne, Opole 2012.
• [21] Monitoring operacyjny wód podziemnych, w województwie opolskim w 2014 r. , Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, 2014, http://www.opole.pios.gov.pl/wms/Pliki/2015/podziemne_ 2014.pdf (10.10.2015).
• [22] PN-EN ISO 5667-11:2004. Water quality - Sampling - Part 11: Guidance on sampling of groundwater.
• [23] PN-EN ISO 10523:2012. Water quality - Determination of pH value.
• [24] PN-EN 27888:1999. Water quality - Determination of electrical conductivity.
• [25] PN-EN ISO 10304-1:2009. Water quality. Determination of dissolved anions by liquid chromatography of ions - Part 1: Determination of bromide, chloride, fluoride, nitrate, nitrite, phosphate and sulphate.
• [26] PN-EN ISO 14911: 2002. Water quality - Determination of dissolved Li+, Na+, NH4 +, K+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Sr2+, Ba2+ using ion chromatography. Method for water and waste water.
• [27] PN-EN ISO 9377-2:2003. Water quality - Determination of hydrocarbon oil index - Part 2: Method using solvent extraction and gas chromatography.
• [28] Nowak W. Wróbel S., Effect of fluorine compounds emitted by processing phosphorite industrial works on fluorine content in vegetables, Chemia i Inżynieria Ekologiczna 2002, 9, 1267-1274.