Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Występowanie jodu oraz bromu w solankach monokliny przedsudeckiej

Winid B., Chruszcz-Lipska K., Uliasz-Misiak B., Solecki M. L., Fąfara Z., Matuła R.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

914--917

PL

Wody zasolone i solanki występujące w głębokich strukturach geologicznych charakteryzują się podwyższonymi, w stosunku do zwykłych wód podziemnych, stężeniami mikroskładników. Przeanalizowano zawartości jonów jodkowych i bromkowych w wodach występujących w utworach permu i mezozoiku monokliny przedsudeckiej. W 90% próbek wód z utworów permu stężenia bromków wynosiły ponad 200 mg/L, czasami osiągając ponad 2 000 mg/L, co wskazuje na możliwości wykorzystania tych wód w celu odzysku bromu w przyszłości.

EN

The contents of I and Br ions in Permian and Mesozoic brines were revised. The Permian brines had high Br - content (over 200 mg/L) and could be used to recover this element. The content of I - in the brines was too low for recovering.

2

Wpływ składowiska odpadów chemicznych na zanieczyszczenie wód podziemnych

Macuda J., Łukańko Ł., Maruta M., Chruszcz-Lipska K., Winid B., Lewandowska-Śmierzchalska J., Solecki M. L.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

896--898

PL

Przedstawiono ocenę zmian jakości wód podziemnych odpływających z rejonu składowiska odpadów chemicznych. Ocenę tę wykonano na podstawie analizy zmian w wodach podziemnych wybranych wskaźników chemicznych, a także warunków geologicznych i hydrogeologicznych występujących w rejonie badanego składowiska odpadów. W latach 1998-2017 stwierdzono znaczne zmniejszenie zawartości głównych zanieczyszczeń w wodach podziemnych, takich jak aniony chlorkowy i siarczanowy, kation amonowy (jako N-NH4 +) oraz fenole.

EN

Changes in concns. of Cl, S and NH4 ions as well as PhOH in groundwater flowing out from a region of chem. waste landfill located near Tarnów city, PL, were analyzed in 1998-2017 in accordance with the relevant stds. Purfn. of waters from the landfill in a sewage treatment plant as well as cessation of the storage of new waste resulted in improved purity of the analyzed waters.

3

Brines from the Mesozoic formations of northern and central Poland as a prospective source of chemical raw materials

Uliasz-Misiak B., Winid B.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 2

5--20

EN

Polish brines are highly mineralized and can potentially be used for recovery of selected useful elements such as magnesium and potassium. They also contain a number of other elements, including iodine, bromine, boron, and strontium. The results of the examination of the chemical composition of groundwater from the Mesozoic formations (bromine, iodine, lithium, magnesium, and strontium content) of northern and central Poland were analyzed. The basic statistical parameters of the content of these elements (Br, I, Mg) in brines of the Triassic, Jurassic, and Cretaceous deposits and the content of lithium and strontium in waters of the entire Mesozoic formations were determined. In order to indicate aquifers that are the most suitable for the recovery of bromine, iodine, lithium, magnesium, and strontium, the relationship between concentrations and the depth of retention and dependencies between selected chemical components of these waters were analyzed. It has been found that the mineralization and concentrations of magnesium, bromine, and iodine increase with the age of aquifers, where these waters occur. Triassic waters are the most prospective for bromine and magnesium recovery among all analyzed aquifers. Furthermore, a relationship between the content of bromine, strontium, and magnesium has also been observed. The increase in thecontent of individual elements observed for lithium, strontium, and bromine with the increasing depth indicates a potential abundance of waters occurring at significant depths. The presented analysis is an approximation of the content of bromine, iodine, lithium, magnesium, and strontium; however, it may be the basis for further studies on the perspectives of using brines from the Mesozoic deposits of central and northern Poland as a source of chemical raw materials.

PL

W Polsce występują solanki o wysokich mineralizacjach, które mogą być potencjalnie wykorzystywane do odzysku wybranych pierwiastków użytecznych takich jak np. magnez, potas. Mogą one również zawierać szereg innych pierwiastków, jak np. jod, brom, bor, stront. Przeanalizowano wyniki badań chemizmu wód podziemnych z utworów mezozoicznych z obszaru Polski północnej i środkowej pod kątem zawartości: bromu, jodu, litu, magnezu i strontu. Obliczono podstawowe parametry statystyczne zawartości tych pierwiastków w solankach w utworach triasu, jury i kredy oraz litu i strontu łącznie wodach w utworach mezozoiku. W celu wskazania najbardziej perspektywicznych pięter wodonośnych pod kątem występowania bromu, jodu, litu, magnezu i strontu przeanalizowano zależności pomiędzy stężeniami a głębokością zalegania, a także zależności między wybranymi składnikami chemicznymi tych wód. Stwierdzono wzrost mineralizacji oraz stężeń magnezu, bromu i jodu wraz z wiekiem pięter wodonośnych, w których te wody występują. Spośród analizowanych pięter wodonośnych wody w utworach triasu są najbardziej perspektywiczne pod kątem odzysku bromu i magnezu. Zaobserwowano również zależność między zawartością bromu, strontu i magnezu. Wzrost zawartości poszczególnych pierwiastków obserwowany dla litu, strontu i bromu wraz z głębokością świadczy o potencjalnej zasobności wód występujących na znacznych głębokościach. Przedstawiona analiza ma charakter orientacyjnej prognozy zawartości bromu, jodu, litu, magnezu i strontu (ze względu na ograniczoną liczbę istniejących oznaczeń) może jednak stanowić podstawę dalszych badań nad perspektywicznością wykorzystania wód zasolonych z utworów mezozoiku środkowej i północnej Polski jako źródła surowców chemicznych.

4

The fresh waters of the Krakow region as the lower source for heat pumps

Uliasz-Misiak B., Winid B., Chodań E.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2018

|

Vol. 35, no. 1

187--200

EN

Krakow is a city facing a big problem with air pollution, the use of energy accumulated in groundwater may contribute to reducing emissions of gases and dust to the atmosphere. The article analyzes the possibilities of using groundwater made available with intakes located in Krakow. Estimated water temperatures were ranging from 7.9 to 9.7°C. The thermal power that can be obtained in groundwater varies for individual intakes and allows for obtaining thermal outputs from 0.395 to 1108.035 kW, according to calculations. The analysis of groundwater chemistry in the Krakow region and their comparison with the recommendations of heat pump manufacturers indicates that the use of water as a lower heat source may in some cases cause technical problems.

5

Solanki monokliny przedsudeckiej jako źródło magnezu

Chruszcz-Lipska K., Uliasz-Misiak B., Winid B., Solecki M. L.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 5

1000--1003

PL

Magnez jest pierwiastkiem zaliczonym przez Unię Europejską do surowców krytycznych. Na świecie pozyskiwany jest z solanek i wody morskiej, złóż dolomitów, magnezytów, soli karnalitowych oraz surowców wtórnych. W Polsce magnez metaliczny nie jest produkowany, choć może być pozyskiwany z powszechnie występujących i łatwo dostępnych dolomitów. Inne jego potencjalne źródło mogą stanowić wysokozmineralizowane wody o podwyższonych zawartościach magnezu, występujące m.in. na obszarze monokliny przedsudeckiej. Scharakteryzowano warunki geologiczne oraz hydrogeologiczne utworów występujących na monoklinie przedsudeckiej oraz omówiono skład chemiczny solanek występujących w tych utworach, ze szczególnym uwzględnieniem stężeń magnezu.

EN

The chem. comns. of 52 Permian brines of the Fore-Sudetic Monocline were revised. Any significant relationships between the content of Mg ions in brines and hydrogeol. conditions of the region were not observed.

6

Wyznaczanie terenu ochrony pośredniej ujęcia wód podziemnych : porównanie wyników uzyskanych metodami analitycznymi z modelowaniem numerycznym

Duda R., Winid B., Zdechlik R.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/1

694--699

EN

In case of groundwater intakes with a low well discharge, localized in simple hydrogeological conditions, the wellhead protection area (WHPA) can be delineated by one of available analytical methods. The differences between the WHPA ranges delineated by analytical methods, give rise to the question which method would be optimal to be used to handle simple hydrogeological conditions. Analytical methods considered in the study include the Wyssling method, the Krijgsman and Lobo-Ferreira (K&L-F) method, and the Analytical Element Method (AEM). WHPA delineated using analytical methods are compared with data obtained from hydrogeological numerical model, which becomes the reference method. The study was performed for two single wells, and a simplified case was considered too, whereby two wells were represented by an equivalent one. The criterion used in the assessment is the distance upstream from the well to the zone boundary (Lu ), for various time-of-travel to the intake (1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25 years), and the shape and lateral extent of the WHPA. Discrepancies between the analytical methods vary depending on the time-of-travel, reaching 11% at most. Discrepancies between the analytical methods and numerical modelling results for single wells vary depending on the time-of-travel and the employed analytical approach, reaching 25% at most. For time-of-travel longer than 5 years, the maximal distances Lu calculated by the analytical methods are found to be smaller than those obtained by the reference method. The study indicate that results obtained by compared analytical methods are rather similar each other, but not similar to numerical modelling data. For scenario with the equivalent well there is major discrepancy between the reference values and analytical data.

7

Threats to the environment in the areas of abandoned extraction of hydrocarbon deposits

Rybicki Cz., Winid B., Solecki T.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 1

103--120

EN

The environmental problems in past mining areas, where the production process was ended, are connected with contaminations coming from past extraction processes and the risks relating to the abandonment of wells and deposits. The risk could be variable depending on such factors as the geological formation and hydrogeological conditions in the analyzed area, and the condition of abandoned wells. The main source of contamination could be improperly sealed abandoned wells and unplugged abandoned oil and gas wells. The environmental problems could be particularly concern on the area of old historical extraction sites. There are some hydrocarbon deposits, where production i s endedand still it is possible to see places of wells and remains of an old oilfield infrastructure. Unplugged or improperly sealed wells can result in stray gas migration or contamination of soil, ground and surface and ground waters. The end of well exploitation may cause the risk associated to the restoration of formation pressure. This could be the reason of uncontrolled discharge of gaseous and liquid hydrocarbons into shallow depths. Returning to the extraction from some deposits could reduce the formation pressure and constrain uncontrollable leakages of hydrocarbons. This option seems to be environmentally friendly. Authors of the paper made efforts to evaluate the scale and the range of mentioned disadvantageous phenomena.

8

The chemistry and quality of water from the artesian wells of the Jurassic aquifer in Krakow

Chruszcz-Lipska K., Winid B., Maruta M., Chmura-Skirlińska A.

Geology, Geophysics and Environment

|

2014

|

Vol. 40, no. 4

307--318

EN

Selected quality parameters of groundwater from four artesian wells of the Jurassic aquifer located in the center of Krakow (Cracow) are presented. Water from these public wells i.e. Nadzieja, Jagielloński, Królewski and Lajkonik, during 20 years of exploitation, has had constant bacteriological purity and rather constant chemical composition. A comparison of nitrates concentration in the investigated wells with Quaternary wells located in the same area, and with municipal drinking water in Krakow shows that water from the above-mentioned four wells is characterized by the lowest concentration of NO3 ions. Very low nitrate and nitrite concentration suggests that despite passage of time the chemical composition of water from the investigated intakes is not affected by anthropogenic pollution because of isolation of water reservoir due to geological conditions.

9

Kryteria waloryzacji złóż węglowodorów w aspekcie ich ochrony

Uliasz-Misiak B., Winid B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 3

2204--2217

EN

Exploitation of the deposits is limited by the requirements of nature, preservation of the environment and land use for activities other than mining. Currently, the protection of the deposits is understood as conservation of their occurrence before the development, which would prevent access to the reserves. The need for mineral resource protection, especially of hydrocarbons, and the geological environment use for production through proper management of geological resources are the priorities of our state. In 2011, 345 crude oil and natural gas fields were found in Poland. A number of them are non-exploited (62 deposits of natural gas and crude oil 9). In Poland there is also the possibility of the discovery of unconventional resources, both of natural gas and crude oil. All non-exploited and discovered deposits in the future should be valorized and analyzed in terms of protecting their resources. The proposed valorization of hydrocarbon fields is based on rating the basic characteristics of the deposit and aspects of its management. Total points will form the basis for making deposits and assessed rankings split into groups with different levels of protection. In the assessment of hydrocarbon deposits in terms of their potential protection it is proposed to include criteria related to: the geological-reservoir conditions, the availability of deposits (environmental and land planning) and deposits development. Valorisation takes into account deposits that are not eligible for the exploitation and the deposits of low, medium and high evaluation of various criteria. In each group of criteria it is proposed to assign different weights to the criteria for geological and reservoir accounting for 60% of the total assessment, the availability of deposits of 30% and 10% of the deposit development. As a result of this indexation of the deposits, they have been divided into three categories. The deposits, which will have the highest score of 5.7 points for natural gas and 7.8 for oil (category I) should be especially protected because of their geological and reservoir parameters (quite large resources and raw mineral quality), availability and access to pipelines and roads. The second group of deposits to average deposits of protection in the event of the proposed evaluation, they will have crude oil from less than 4 to 1.9 points; deposits of natural gas from less than 5.2 to 2.6 points (category II). The deposits of the lowest rated points in the evaluation are below 3.1 points for oil and less than 4.4, for natural gas (category III). It is essential that the certification of reserves is an aspect of the geological reservoir. Their low score eliminates a number of further revisions. Just like in the deposits, this assessment of environmental planning, will receive 0 points for lack of access to resources. This low score with the management aspects of the deposit will not disqualify it for future use.

10

Badania specjacji bromu w wodach o zróżnicowanym zasoleniu na podstawie modelowania geochemicznego

Winid B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 3

2452--2467

EN

Chemical analyses usually present the overall concentration of the test element or ion in its most common form. Geochemical modeling allows the calculation of the distribution and concentrations of aqueous species, based on the results of chemical analysis and physical – chemical measurements. The initial characterization of inorganic forms of bromine in groundwater was based on the undertaken geochemical modeling. The studies considered waters of varying mineralization, including varyingious contents of bromine. Fresh water contains small quantities of bromine. The average content of bromine in surface water and active exchange zone groundwater generally does not exceed 0,2 mg/L. The mineralized waters and also some specific therapeutic waters, thermal waters and brines, may contain bromides in amounts greater than in ordinary groundwater. During water treatment processes, the oxidation of bromide can cause the formation of carcinogenic bromate and organic bromine compounds, also mutagenic. The distribution of bromine species in waters of different chemical type and of varied salinity, has been calculated using the program PHREEQC (Parkhurst, Apello 1999). The author used her own research of infiltration of saline water flowing into the Wieliczka salt deposits and also the results of sample analyses of waters with different contents of bromide, both in Poland and the U.S. The study also includes analyses of leachate from three different landfills in the south of Poland. Chemical characteristics were collected from author's own research as well as published data. There were 33 analyses of waters of different chemical characteristic, most of them saline (with chloride ion content larger than 20% milieqvalent). Bromine species were analyzed in terms of salinity and chemical type of water. The calculations also take into consideration the species of bromine which are potentially conducive to the formation of carcinogenic compounds. The quantitative relationship between speciation content and ionic strength, chlorides, bromides and pH was analyzed statistically and presented in the figures. Based on the results of calculations of bromine speciation resulting from geochemical modeling, it can be stated that the main form of bromine occurrence is bromide ion, which accounts for more than 93% of all speculations. In the waters of low ionic strength, it is typically up to 100%. The maximum content of NaBr in the studied waters exceedes 7%. It should be noted that bromide ion is not always present in aqueous solutions. The content of NaBr increases with the ionic strength of the aqueous solution. Other bromine speciations account for only a fraction of a percent. There was no occurrence of bromate BrO3-and the percentage of undissociated forms (HBrO) did not exceed the value of 1E-19, which is about 5.4 E-21 mg/L. Geochemical modeling carried out confirmed the prevalence of bromine in aqueous solution in ionic form (bromide).

11

Zmienność parametrów ilościowych i jakościowych wód mineralnych w dwuotworowym ujęciu Pieniawa Józefa w Polanicy Zdroju

Lewkiewicz-Małysa A., Winid B.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 12

111--117

PL

Ujęcie Pieniawa Józefa składa się z dwóch otworów oddalonych od siebie o około 16 m. Eksploatuje szczawy wodorowęglanowe różniące się mineralizacją i zawartością dwutlenku węgla. W pracy badano zmienność parametrów ilościowych i jakościowych w okresie ostatnich kilkunastu lat. Na podstawie średnich miesięcznych z cotygodniowych pomiarów wydajności ujęcia, a także zawartości dwutlenku węgla i wodorowęglanów można stwierdzić, że wahania parametrów mieszczą się w dopuszczalnym zakresie. Zarówno badania stacjonarne, jak i wyniki wskaźnikowych analiz chemicznych świadczą o spadku mineralizacji wód, niemniej jednak obserwowane zmiany chemizmu nie zagrażają jakości wód. Niezależnie od różnego charakteru chemicznego oraz głębokości ujęcia Pieniawa Józefa I i II współdziałają ze sobą. Dowodem mogą być wysokie wartości współczynników korelacji, szczególnie zawartości dwutlenku węgla. Stwierdzono współpracę hydrauliczną obu otworów, wzrost wydajności w jednym powoduje spadek wydajności w drugim.

EN

The intake station Pieniawa Jozefa consists of two wells 16m distant from each other. It extracts hydrocarbon docks varying in their mineralization and CO2 content. The study investigates the variability of qualitative and quantitative parameters over the last several years. On the basis of monthly averages from every-week measures of the intake efficiency as well as the content of CO2 and bicarbonates it can be stated that the oscillations in the parameters values fit in the acceptable scope. Both in situ research and the results of chemical ratio analyses attest to the decrease in water mineralization, though the observed changes in chemistry do not endanger the water quality. Regardless of the various chemical characteristics and depth of Pieniawa Jozefa I and II intake they interact with each other. The prove may be high values of correlation coefficients, especially of CO2 content. It was stated that the two wells interact with each other and that the higher efficiency in one of them the lower in the second.

12

Ocena stabilności składu chemicznego mineralnych wód leczniczych na przykładzie zmienności współczynników farmakodynamicznych w wodach z obszaru górniczego Wysowa

Lewkiewicz-Małysa A., Winid B.

Przegląd Górniczy

|

2013

|

T. 69, nr 12

98--110

PL

Wody lecznicze, podobnie jak wody termalne i solanki, są kopalinami. Skład chemiczny i właściwości fizyczne wód leczniczych ulegają zmianom. Wahania chemizmu wód podziemnych są procesem naturalnym, jednak spadki wartości składników swoistych i mineralizacji mogą obniżać wartości wód jako kopalin, a w szczególnych przypadkach doprowadzić do zmiany klasyfikacji wód. W artykule analizowano zmienności parametrów fizykochemicznych mineralnych wód leczniczych Wysowej-Zdroju. Ocenę stabilności wód leczniczych przeprowadzono porównując zakres wartości parametrów (współczynników farmakodynamicznych) z dopuszczalnymi granicami wahań oraz badając trendy zmienności. Wahania parametrów w badanym przedziale czasowym zostały przedstawione w formie graficznej na wykresach. Skonstruowano diagram oceny stabilności wód leczniczych, który uwzględnia 15 grup różniących się stabilnością współczynników farmakodynamicznych. Przedstawienie wód ujęć Wysowej-Zdroju na diagramie wskazuje, że ich właściwości lecznicze nie są zagrożone. Czynnikiem budzącym pewne obawy może być zmienność składników swoistych wód z ujęć: W-11 i W-12. Interpretacja wyników zmienności analizowanych parametrów była przeprowadzona dla okresu kilkunastu lat i nie obejmowała całego okresu eksploatacji ujęć, może być jednak wstępnym etapem oceny stabilności parametrów leczniczych.

EN

As with thermal waters and brines, therapeutic waters are considered minerals. Chemical composition and physical properties of such waters may change. The change in chemistry of underground waters is a natural process, however the drop in elements and mineralization level may decrease the water quality and even change its classification. This paper analyzes the variability of physicochemical mineral parameters of therapeutic waters in Wysowa-Zdroj. The assessment of stability was performed by comparing the range of parameters values (pharmacodynamic coefficient) with the acceptable limits of fluctuations and by research on variability trends. The fluctuations over the given period of time have been presented on diagrams. A diagram of therapeutic water stability assessment, including 15 groups differing by the stability of the pharmacodynamic coefficients, have been developed. It suggests that the quality of medicinal properties of therapeutic waters within Wysowa-Zdroj is appropriate. However, a factor arising doubts may be the variability of specific elements of waters from intake stations W-11 and W-12. The Interpretation of results of the variability of the analyzed parameters was performed for a period of over a dozen of years and did not include the full period of exploitation. However, it may constitute an initial stage for the assessment of medicinal parameters stability which was mentioned above.

13

Brom jako potencjalne zagrożenie jakości środowiska wodnego w rejonach eksploatacji górniczej

Winid B.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 2

135--153

PL

Brom w wodach słabo zmineralizowanych występuje w niewielkich ilościach. Średnia zawartość bromków w wodach powierzchniowych i podziemnych strefy aktywnej wymiany na ogół nie przekracza 200 μg/dm3 (0,2 mg/dm3). W większych ilościach jony te mogą występować w wodach zmineralizowanych, ale także w niektórych swoistych wodach leczniczych, wodach termalnych oraz solankach. Bromki w wodach gruntowych i powierzchniowych mogą być wynikiem dopływu zasolonych wód podziemnych. W obszarach eksploatacji górniczej gospodarka wodami zasolonymi (złożowymi, kopalnianymi i produkcyjnymi) może wpływać na wzrost zawartości bromków w wodach powierzchniowych i płytkich wodach podziemnych. Bromki w ilościach znacznie przekraczających 1 mg/dm3 rejestrowane są w odciekach i zanieczyszczonych wodach rejonów składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych. Obecność bromków w wodach poddawanych ozonowaniu i chlorowaniu może spowodować utworzenie bromianów, które są związkami kancerogennymi, a także szeregu związków organicznych zawierających brom, które mogą mieć działanie mutagenne. Problem powstawania bromianów dotyczy wód o zawartości powyżej 50 μg/dm3 (0,05 mg/dm3). W artykule zamieszczono dane dotyczące zawartości bromków w wodach o różnej mineralizacji. Omówiono antropogeniczne przyczyny występowania bromków z uwzględnieniem górnictwa i procesu szczelinowania hydraulicznego. Z doświadczeń eksploatacji gazu łupkowego stanu Pensylwania (USA) wynika, że konsekwencją procesu szczelinowania hydraulicznego może być obecność wód o podwyższonej zawartości bromków i problem ich utylizacji. Zwiększone zawartości bromków w wodach powierzchniowych obszarów pozostających pod wpływem eksploatacji górniczej można wiązać z wodami produkcyjnymi, ale również z innymi (poza górniczymi) ogniskami zanieczyszczeń. Zwrócono uwagę na niewielką ilość danych dotyczących zawartości bromków w wodach Polski, co jest spowodowane tym, że składnik ten nie jest uwzględniony w procedurze badania jakości wód. Znajomość tła pozwoliłaby w przyszłości na dokładniejszą ocenę stanu środowiska także przy poszukiwaniach i ewentualnej eksploatacji gazu łupkowego.

EN

Fresh water normally contains limited quantities of bromine. The average content of bromine in the surface and groundwater active exchange zone generally does not exceed 200 μg/dm3 (0.2 mg/dm3). Mineralized waters, including some specific therapeutic waters, thermal waters, and brines, may contain bromides in amounts greater than in ordinary groundwater. Bromides will penetrate into groundwater and surface water due to salty groundwater inflow. In areas of mining operations, the management of salty water (formation, mining, and production) may affect an increase in the bromide content in surface and shallow groundwater. Leachates and contaminated water from landfills and municipal storage may also contain bromide in much larger quantities than 1 mg/dm3. The presence of bromide in water undergoing ozonation and chlorination can result in the creation of bromate, a carcinogenic compound, as well as a number of organic compounds containing bromine which may have mutagenic effects. Bromate formation occurs in waters with bromide concentrations greater than 50 μg/dm3. This article presents examples of bromide contents in waters of varied mineralization levels. It describes anthropogenic sources of bromides related to mining and hydraulic fracturing. The experiences of the state of Pennsylvania (USA) with shale gas operations indicate that hydraulic fracturing processes may result in the presence of water with a higher level of bromide and problems with its disposal. Increased content of bromide in surface water in areas of mining operations may be linked to production waters, but also to other sources of pollution, apart from mining. Attention is drawn to the scarcity of available data on bromide content in Polish waters, which results from bromide presently not being included in water quality testing procedures. Additional data on bromide water concentrations would allow for a more accurate assessment of the environment prior to potential exploration and exploitation of shale gas.

14

Możliwości eksploatacji złóż węglowodorów w obszarach chronionych

Uliasz-Misiak B., Winid B.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2012

|

R. 15, Nr 3 (167)

4--7

PL

Obszary chronione obejmują około 32% powierzchni Polski. Eksploatacja węglowodorów w obszarach chronionych regulowana jest przepisami ustaw: ochrony przyrody, planowania i zagospodarowania przestrzennego, prawa ochrony środowiska i prawa geologicznego. Najbardziej restrykcyjne ograniczenia związane z prowadzeniem działalności gospodarczej występują w obrębie parków narodowych i rezerwatów. Obowiązujące tam zakazy są obligatoryjne ujęte w katalogu zamkniętym. W parkach krajobrazowych i obszarach chronionego krajobrazu zakazy są fakultatywne. Na terenach europejskiej sieci ekologicznej Natura 2000 nie wprowadza się zakazów, na tych obszarach system ochrony jest elastyczny, jego celem jest zachowanie przedmiotów ochrony we właściwym stanie. Spośród 360 udokumentowanych złóż węglowodorów, 28 złóż zlokalizowanych jest w obszarach parków narodowych i krajobrazowych. Na terenach objętych siecią Natura 2000 znalazło się 49 udokumentowanych złóż gazu ziemnego i metanu z pokładów węgla oraz 25 udokumentowanych złóż ropy naftowej (stan na 2006 rok). Obszary perspektywiczne występowania złóż węglowodorów obejmują znaczną część kraju, niektóre złoża mogą znaleźć się w obrębie obszarów chronionych. Problem ten dotyczy obszaru dwóch parków narodowych i trzydziestu trzech parków krajobrazowych.

EN

Natural protected areas cover about 32% of Polish territory. Exploitation of hydrocarbons in protected areas is regulated by the provisions of the laws on environmental protection, planning and spatial development, as well as environmental and geological law. The most restrictive limitations associated with business activities apply to national parks and nature reserves (including mandatory prohibitions included in exhaustive list). Within the parks and protected landscape areas bans are optional. Ecological network of protected areas in the territory of the European Union, Natura 2000, is very flexible and does not implement bans, though its purpose is to preserve the subject matter in proper condition. Of the 360 documented hydrocarbon deposits, 28 are located within national and landscape parks. In areas covered by the Natura 2000 network there were 49 documented natural gas and methane deposits (methane from coal seams), as well as 25 proven oil deposits (as of 2006). Potential areas of hydrocarbon deposits cover a large part of the country, while some of newly discovered deposits might be located within protected areas. Potential reserves can be located in areas covering two national and 33 landscape parks.

15

Możliwości zastosowania wskaźnika chlorkowobromkowego w badaniach genezy zasolenia i jakości wód

Winid B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2012

|

Tom 14

898--908

EN

Cl-/Br- ratio is used for petroleum geology in exploration of hydrocarbon deposits. The value of this indicator is a measure of the process of diagenesis and the origin of groundwater salinity. This indicator can also be included in the environment studies - pollution of the waters. Chlorides and bromides origin may be endogenous and anthropogenic. Bromides and chlorides will penetrate into groundwater and surface water due to groundwater inflow. The salinity of these waters may be due to dissolution of evaporates, salt extrusion compaction due to the works of clay or clay and micro pores or dehydration of minerals during recrystallization. Enrichment of active water exchange zone in the chlorine and bromine may also be due to salt intrusion in coastal areas of infiltration of sea water. Anthropogenic origin of the chlorides and bromides may be the result of mining activity. Source of pollution with chlorine and bromine are also fertilizers, plant protection measures, fireproof, pharmaceuticals, industrial solvents, fuel additives and components for water purification and sewage farm, household, landfill leachate, road salt, etc. The paper presents two aspects of the application of Cl-/Br- - ratio: in the genesis of salinity and water quality. The Cl-/Br- ratio for the waters of the salt deposit are within the range of values from a few to tens of thousands. Increased content of bromides (lower index value Cl-/Br-) are characteristic of deposits of potassium salts or presence of potassium salts in the salt deposits. The values of Cl-/Br- ratios due to the variation of bromide content in salt rock being dissolved. Leaks can be a primary brine waters or infiltrations waters from surrounding rock strata, mineralized on the flow path waters. The presented data of Cl-/Br- ratio for wastewater and water pollution under the influence of municipal, livestock, etc. indicate that a wide range of values Cl-/Br- does not allow for unambiguous determination of pollution sources only on the value of this indicator. In Poland due to lack of legislation defining the bromides content standards determination the concentration of these ions were not widely implemented. Hence, in most cases, the characteristics of waters is not possible to calculate the ratio Cl-/Br- can range from several dozen to over a thousand. So the interpretation of its value has been presented against the background of the chloride content, mineralization or water conductivity. Low Cl-/Br- index values in waters with high mineralization is a prerequisite presence of organic matter, and high (several thousand) indicate leaching of salts or her presence. In the case of organic sources of pollution indicator value of Cl-/Br- also may be different by several orders of magnitude. Anthropogenic sources of water pollution can be both organic and inorganic and hence in the case of interference of various factors Cl-/Br- ratio is not clearly defined sources of water pollution. Determining the origin of groundwater salinity on the value of the ratio does not indicate clearly the source of contamination. However, based on initial characterization of the indicator value may set the direction for further research.

16

Eksploatacja złóż węglowodorów zlokalizowanych w obszarach chronionych

Uliasz-Misiak B., Winid B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2012

|

Tom 14

919--929

EN

Hydrocarbon resources are non-renewable and unevenly distributed. Their exploitation is accompanied by various restrictions, associated primarily with the protection of waters, natural environment and landscape values. Polish oil and natural gas deposits are located in the west, north-west and south-east part of the country. Since about 32% of the country belongs to protected areas, more and more deposits (both exploited and prospective) will be located in protected areas or in their close proximity. Exploitation of hydrocarbons in protected areas is regulated by the provisions of the laws on environmental protection, planning and spatial development, as well as environmental and geological law. The most restrictive limitations associated with business activities apply to national parks and nature reserves (including mandatory prohibitions included in exhaustive list). Within the parks and protected landscape areas bans are optional. Ecological network of protected areas in the territory of the European Union, Natura 2000, is flexible and does not implement bans, though its purpose is to preserve the subject matter in proper condition. Of the 360 documented hydrocarbon deposits, 28 are located within national and landscape parks. In areas covered by the Natura 2000 network there were 49 documented natural gas and methane deposits (methane from coal seams), as well as 25 proven oil deposits (as of 2006). Potential areas of hydrocarbon deposits cover a large part of the country, while some of newly discovered deposits might be located within protected areas. In addition to conventional hydrocarbon deposits there are chances for occurrence of shale gas and tight gas. The potential oil and gas reserves can belocated in areas covering two national and 33 landscape parks. Exploration and/or exploitation of hydrocarbon deposits is likely to significantly affect (always or potentially) the environment and therefore – before obtaining a concession – it is required to obtain environmental decision. An environmental impact assessment is the part of the environmental decisionmaking procedures. Preparation of spatial development plans for the mining areas is optional. These plans should enable the implementation of projects specified in the concession and the protection of the environment; they cannot provide solutions preventing the execution of the activities determined by the concession. Protection plans applicable in national and landscape parks, which may lead to limitations in their exploitation, are legally binding for local spatial development plans, when they are developed for the sites located within protected areas.

17

Zmienność parametrów ilościowych i jakościowych wód mineralnych źródeł Rymanowa-Zdroju

Lewkiewicz-Małysa A., Winid B.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2012

|

Vol. 29, no. 1

253-263

PL

W źródłach rejonu Rymanowa Zdroju wypływają wody o różnej mineralizacji. Są to wody słabozmineralizowane (ujęcie Żelaziste, Hubin) średniozmineralizowane i wysokozmineralizowane: Ignacy, Tytus, Klaudia, Celestyna i Basenowe. Wody słabo i średnio zmineralizowane są typu HCO3-Ca. Wody wysokozmineralizowane są typu Cl-HCO3-Na. Są to szczawy zawierające składniki swoiste takich jak jod i kwas metaborowy. Wydajność badanych źródeł wód wysoko zmineralizowanych wynosi od 1,04 do 16,18 l/min. W pracy omówiono parametry reżimu źródeł: Tytus, Klaudia, Celestyna, Basenowe. Na podstawie pomiarów przeprowadzonych w latach 2004-20011 przedstawiono korelacje między parametrami ilościowymi i jakościowymi oraz dyskusję występujących zależności. Analizowane źródła wód leczniczych Tytus, Klaudia i Celestyna oraz Basenowe są źródłami VI klasy wydajności wg Meinzera. Na podstawie pomiarów wydajności w okresie ostatnich ośmiu lat można powiedzieć, ze są źródłami mało zmiennymi z wyjątkiem źródła Celestyna, które jest źródłem zmiennym. Wahania parametrów fizykochemicznych analizowane w oparciu o średnie miesięczne mieszczą się w zakresie dopuszczalnym dla parametrów leczniczych. Zależności między wydajnościami ujęć oraz zawartościami głównego składnika - jonu chlorkowego potwierdzają więzi hydrauliczne źródeł. Źródła zasilane są z tego samego zbiornika, a zróżnicowane wartości współczynników korelacji mogą wskazywać na skomplikowane warunki przepływu.

EN

Springs of different mineralization water occur in Rymanów-Zdrój. These are lowly-mineralized water (Żelaziste, Hubin intake), medium-mineralized and highly-mineralized waters: Ignacy, Tytus, Klaudia, Celstyna and Basenowe. Lowly mineralized and medium mineralized waters are of HCO3-Ca type. Highly mineralized waters are of Cl-HCO3-Na type. There are carbonated water containing such specific components as iodine and metabromine acid. Spring discharge of highly mineralized water ranges from 1.04 to 16.18 dm3/min. The paper presents the parameters of Tytus, Klaudia, Celestyna and Basenowe spring regime. On the basis of measurements carried out during 2004-2011 shows the correlation between quantitative and qualitative parameters, and discusses existing relationships.

18

Możliwości zastosowania wskaźnika chlorkowo-bromkowego w identyfikacji zanieczyszczenia wód płynami po szczelinowaniu hydraulicznym

Winid B.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2012

|

Vol. 29, no. 1

313-321

PL

Jednym z problemów rozważanych w dyskusji na temat eksploatacji gazu łupkowego jest wpływ procesu szczelinowania hydraulicznego na stan środowiska wodnego. Wobec braku doświadczeń w tej dziedzinie musimy odwoływać się do prac i propozycji krajów, które już te działania podejmują. W pracy przeanalizowano możliwość zastosowania wskaźnika chlorkowo-bromkowego (równowagowego ilorazu zawartości jonów chlorkowych i bromkowych) do oceny stanu środowiska w aspekcie zanieczyszczenia płynami po szczelinowaniu hydraulicznym. Zwrócono uwagę na możliwości innych ognisk zanieczyszczeń, które mogą skutkować podobnym zakresem wartości tego wskaźnika, a także na niewielką ilość danych dotyczących wartości tego wskaźnika w wodach aktywnej strefy wymiany w warunkach Polski.

EN

The impact of the hydraulic fracturing process on the water environment is one of the problems considered in the discussion on the exploiation of shale gas. In the absence of experience in this field we refer to the work and proposals for countries that already take these actions. The paper analyzes the possibility of using chloride-bromide ratio (the equilibrium ratio of chloride and bromide ion content) to assess the state of the environment in terms of contamination by hydraulic fracturing fluids. Attention was drawn to the possibility of other pollution sources, which may result in a similar range of values of this index. As well a small amount of data on the value of this ratio in the waters of an active exchange zone in the area of Poland.

19

Wody termalne Uniejowa w świetle interpretacji wskaźników hydrochemicznych

Sapińska-Śliwa A., Lewkiewicz-Małysa A., Winid B.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2011

|

T. 28, z. 1-2

359-369

PL

Wody termalne Uniejowa zostały udokumentowane trzema otworami wiertniczymi: Uniejów IGH-1, Uniejów PIG/AGH-1 i Uniejów PIG/AGH-2. Wody te występują w warstwie piaskowca dolnokredowego budującego synklinorium mogileńsko-łódzkiego. Są to wody typu chlorkowo-sodowego (Cl-Na) wykorzystywane do celów ciepłowniczych, rekreacyjnych i balneologicznych. Na podstawie analiz chemicznych wód policzono proporcje między jonami i porównano ich wzajemne zależności. Wartości wskaźników są odzwierciedleniem procesów zachodzących podczas krążenia wód w strefach ich przepływu. Dyskutowane wartości wskaźników oraz ich zmienności mogą świadczyć o związku z aktywną strefą wymiany.

EN

Thermal waters in Uniejów have been documented using three geothermal wells: Uniejów IGH-1, Uniejów PIG/AGH-1 and PIG/AGH-2. These waters occur in Lower Cretaceous sandstone layer builds synclinorium mogileńsko-lodz. These are the type of water-sodium chloride (Cl-Na) is used for heating, recreation and balneology. Based on chemical analysis of water balance between the ions were counted and compared to their mutual dependence. Index values are a reflection of processes occurring during water circulation in the areas of their movements. Discussed the indicators and their variability may indicate a connection with the exchange of active zone.

20

Geologiczne i geochemiczne aspekty chłonności otworów wykorzystywanych do zatłaczania wód złożowych

Lewkiewicz-Małysa A., Winid B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2011

|

Tom 13

1985-1999

PL

Najbardziej efektywną metodą unieszkodliwiania wód złożowych jest ich zatłaczanie do głębokich struktur geologicznych. Ekonomicznie uzasadnione jest wykorzystanie do tego celu istniejących już otworów. Składowanie odpadów w górotworze regulują trzy podstawowe ustawy: Prawo ochrony środowiska (Dz. U. nr 62 poz. 627 z dnia 27.04.2001 wraz z późniejszymi zmianami, Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 27 poz. 96 z 4.02.1994 wraz z późniejszymi zmianami głównie zawartymi w ustawie (Dz. U. nr 90 poz. 758 z dnia 22.04.2005) oraz ustawa o swobodzie działalności gospodarczej (Dz. U. nr 173 poz. 1807 i Dz. U. nr 281 poz.2777 z dnia 2.07.2004). Struktury geologiczne, do których możliwe jest zatłaczanie wód złożowych muszą spełniać odpowiednie warunki. Dotyczy to zarówno parametrów warstwy chłonnej takich jak: porowatość szczelinowatość, przewodność (przepuszczalność absolutna) jak i jej przestrzennej struktury. Zatłaczanie wód złożowych do górotworu powinno odbywać się w warunkach maksymalnej ochrony aktywnej biosfery i wód podziemnych. Odwiert przeznaczony do zatłaczania wód złożowych do górotworu musi spełniać: kryteria ekologiczne, geologiczne i techniczne.

EN

The most efficient way of neutralizing formation waters is injecting them to deep geological structures. Geological structures that are suitable for injection with formation waters must meet conditions that assure environmental protection and waters storage properties. The suitable capacity of the injection layer is related to its porosities, fissuring, effective permeability and to spatial structure of the geological layer. Factors determining the capacity of injection wells used for underground storage are discussed in the article. Geological conditions which meet the environmental requirements for using the formation for an injection well are also discussed. Processes taking place during injection of reservoir water are determined by a number of physical and chemical factors. Injection of reservoir waste water to the rock mass disturbs the existing balance there. The contact between injected water and the rock mass may trigger out dissolving some minerals of the rock matrix and precipitation of minerals from the injected medium. The study was focused on reservoir waste water accompanying natural gas exploitation. The possible precipitation of minerals was inves-tigated with the use of a hydrogeochemical model and software PHREEQC. The modeling revealed that the reservoir water was oversaturated with: arago-nite, calcite, dolomite, rhodochrosite, siderite; close to saturation with: anhy-drite and gypsum. Accordingly, if these minerals occurred in absorptive strata, they would not dissolve, though they could precipitate. The geochemical bal-ance was investigated for various pH. By lowering the pH value decreases the value of the SI but only at lower pH values below 5.5 the water water gets un-dersaturated with carbonate minerals, which will not precipitate. This can be interpreted as a lack of colmatation threat on the part of carbonate minerals.