Monitoring środowiska II


Ćwiczenie 1-2

Wykonaj mapę i tabelaryczne zestawienie z lokalizacją i charakterystyką  punktów monitoringu wód powierzchniowych i podziemnych. Powyższe zadanie wykonaj dla wybranego powiatu z woj. dolnośląskiego.

Punkty monitoringu pozyskaj z Informatora o stanie środowiska (WIOŚ) , Rocznik Państwowej Służby Hydrogeologicznej (PSH) oraz danych IMGW.

Dodatkowo scharakteryzuj wybrany powiat zestawiając informacje o występujących na jego obszarze zlewniach, jednolitych częściach wód powierzchniowych (JCWP), jednolitych częściach wód podziemnych (JCWPd) i Głównych Zbiornikach Wód Podziemnych (GZWP).

Pomocne strony www:

Bazy danych monitoring wód podziemnych PSH

https://www.pgi.gov.pl/psh/dane-hydrogeologiczne-psh/947-bazy-danych-hydrogeologiczne/8887-bazy-danych-monitoring-wod-podziemnych.html

Roczniki hydrogeologiczne PSH

https://www.pgi.gov.pl/psh/dane-hydrogeologiczne-psh/947-bazy-danych-hydrogeologiczne/8887-bazy-danych-monitoring-wod-podziemnych.html

Punkty monitoringu ilościowego wód powierzchniowych IMGW:

http://monitor.pogodynka.pl/#map/19.533,52.1384,7,true,false,0

Punkty monitoringu jakościowego wód powierzchownych WIOŚ Wrocław:

https://www.wroclaw.pios.gov.pl/mapa/wody_pow_zbiorcza_7l_stat/index.html#9/50.9584/16.3037

Wykaz punktów pomiarowych jakości wód powierzchniowych oraz dane – WIOŚ Wrocław:

https://www.wroclaw.pios.gov.pl/index.php?dzial=monitoring&pod=wPow&pod2=opracowania

Punkty monitoringu jakościowego wód podziemnych WIOŚ Wrocław:

https://www.wroclaw.pios.gov.pl/mapa/wody_pod_zbiorcza_7l/index.html#9/50.9632/16.3145

Wykaz punktów pomiarowych jakości wód podziemnych oraz dane – WIOŚ Wrocław:

https://www.wroclaw.pios.gov.pl/index.php?dzial=monitoring&pod=wPod&pod2=oceny

Mapa Jednolitych Części Wód Podziemnych (JCWPd)

https://www.pgi.gov.pl/psh/zadania-psh/8913-zadania-psh-jcwpd.html

Mapa Głównych Zbiorników Wód Podziemnych (GZWP):

https://www.pgi.gov.pl/psh/dane-hydrogeologiczne-psh/947-bazy-danych-hydrogeologiczne/8890-gzwp.html

Mapa Jednolitych Części Wód Powierzchniowych (JCWP):

http://mapy.geoportal.gov.pl/imap/Imgp_2.html?locale=pl&gui=new&sessionID=4026736

Ćwiczenie 3

Wypełnij wnioski o udostępnienie informacji z sieci monitoringu wód Państwowej Służby Hydrogeologicznej (PSH) oraz Głównego Inspektora Ochrony Środowiska (GIOŚ).

Pozyskaj dane (informacje) o położeniu zwierciadła wód podziemnych dla wybranych posterunków i stacji oraz dane dotyczące składu chemicznego wód podziemnych i powierzchniowych z lat 2012-2016 .

Wniosek o udostępnienie danych PIG-PIB znajduje się pod adresem

https://www.pgi.gov.pl/narodowe-archiwum-geologiczne/udostepnianie-informacji-hydrogeologicznej.html

Wniosek o udostępnienie danych WIOŚ

https://www.wroclaw.pios.gov.pl/index.php?dzial=oplaty&pod=udostepnianie

Przeczytaj artykuł : Gałkowski P., Nałęcz T., 2015, Stan obecny oraz wyzwania dla procesu gromadzenia , przetwarzania i udostępniania danych hydrogeologicznych. Przegląd Geologiczny vol. 63 nr 10/1.p715-720

oraz

Bartnik A., Moniewski P., 2018, Zawartość informacyjna baz danych PIG-PIB w aspekcie badań wydajności źródeł Polski, Przegląd Geologiczny, vol. 66, nr 5, Warszawa, s. 283–293

Ćwiczenie 4-5

Stany wód podziemnych. Analiza danych dla wybranej stacji i poziomu wodonośnego. 

1. Proszę pobrać roczniki hydrogeologiczne z wynikami dla lat hydrologicznych 2012-2016.

https://www.pgi.gov.pl/psh/dane-hydrogeologiczne-psh/947-bazy-danych-hydrogeologiczne/8887-bazy-danych-monitoring-wod-podziemnych.html

Stwórz tabele punktów monitoringu PSH w wybranym powiecie. Punktami monitoringu są otwory hydrogeologiczne oraz źródła.

W tabeli 1 proszę uwzględnić nr. punktu, nazwę punktu, rzędną terenu punktu, stratygrafię warstwy wodonośnej, głębokość otworu, głębokość zwierciadła ustalonego.

W tabeli 2 proszę uwzględnić dla lat 2012-2016  minimalne miesięczne stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym NGM, minimalny stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym w półroczu zimowym NGZ, minimalny stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym w półroczu letnim NGL, minimalny roczny stan wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym NGR.

W tabeli 3 proszę uwzględnić dla lat 2012-2016 średnie miesięczne stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym SGM, średnie stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym w półroczu zimowym SGZ, średni stan zwierciadła wody podziemnej w półroczu letnim SGL, średni roczny stan wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym SGR.

W tabeli 4 proszę uwzględnić dla lat 2012-2016 maksymalne miesięczne stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym WGM, maksymalne stany wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym w półroczu zimowym WGZ, maksymalny stan zwierciadła wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym w półroczu letnim WGL, maksymalny roczny stan wody podziemnej o zwierciadle swobodnym i napiętym WGR.

W przypadku istnienia na obszarze powiatu monitorowanych źródeł, proszę stworzyć tabele z wynikami dla lat 2012-2016 zawierające: NQM– minimalna miesięczna wydajność źródła, NQZ– minimalna wydajność źródła w półroczu zimowym, NQL– minimalna wydajność źródła w półroczu letnim NQR– minimalna wydajność źródła w roku. Następnie SQM– średnia miesięczna wydajność źródła, SQZ– średnia wydajność źródła w półroczu zimowym, ŚQL– średnia wydajność źródła w półroczu letnim ŚQR– średnia wydajność źródła w roku. Następnie WQM– maksymalna miesięczna wydajność źródła, MQZ– maksymalna wydajność źródła w półroczu zimowym, WQL– maksymalna wydajność źródła w półroczu letnim WQR– maksymalna wydajność źródła w roku.

W kolejnej tabeli proszę uwzględnić odchylenia średnich stanów od analogicznych średnich stanów z wielolecia dla wód podziemnych o zwierciadle napiętym i swobodnym  – ∆GM.

W przypadku istnienia na obszarze powiatu monitorowanych źródeł, proszę stworzyć tabele z odchylenie wydajności średniej miesięcznej (danego miesiąca) od wydajności średniej miesięcznej, tego samego miesiąca, miarodajnej z okresu wielolecia – ∆QM.

2. Na podstawie zapisu stanów wód podziemnych pozyskanych z PSH  w wybranym punkcie sporządź wykres położenia zwierciadła wód podziemnych dla okresu 2006-2010.

Na osi odciętych zaznacz położenie zwierciadła wód podziemnych poniżej powierzchni terenu, pamiętając że zwierciadło oznaczone 1,23 oznacza położenie 1,23 poniżej powierzchni terenu, natomiast -1,23 oznacza powyżej powierzchni  terenu. 

Określ stany charakterystyczne zgodnie z przyjęta metodyką Państwowej Służby Hydrogeologicznej. Podaj  wybrane stany charakterystyczne:

średni stan wód podziemnych w okresie badań ,

wartości maksymalną i minimalną,

średnie wartości dla okresu zimowego i letniego, 

amplitudę wahań, odchylenie standardowe, wartości: moda i mediana.

Definicje

1) SGM [m] – średnia w okresie badań  wartość głębokość położenia zwierciadła wody podziemnej, obliczona jako suma wszystkich pomiarów głębokość położenia zwierciadła w okresie podzielona przez liczbę pomiarów

2) NGM[m]- minimalny stan (zwierciadła) wody podziemnej – najwyższa  wartość wśród zmierzonych stanów zwierciadła

3) WGM [m] – maksymalny stan , najniższa (liczbowo) w wartość głębokości położenia zwierciadła wody podziemnej;

4) SGZ [m]  średni stan (zwierciadła) wody podziemnej z półrocza zimowego – średnia arytmetyczna

wszystkich pomiarów w półroczu zimowym, tj. z miesięcy: XI, XII, I, II, III, IV

5) SGL [m] – średnia w półroczu letnim wartość głębokość położenia zwierciadła wody podziemnej,

obliczona jako suma wszystkich pomiarów głębokość położenia zwierciadła w okresie półrocza letniego podzielona przez liczbę pomiarów;

Na podstawie karty punktu monitoringu  opisz krótko formację wodonośną, typ zwierciadła i okresy występowania  stanów niskich i wysokich  dla opisywanego okresu.

Ćwiczenie 6

Zadanie: Zapoznaj się z aktualnym Rozporządzeniem Ministra … w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu jednolitych części wód podziemnych i jakości wód przeznaczonych do spożycia.

Mając wyniki z badań składu chemicznego wód podziemnych w wybranym punkcie monitoringu zaklasyfikuj  poszczególne wartości do klas zgodnie z aktualnymi Rozporządzeniami.

Oceny dokonaj dla najstarszej i najmłodszej pełnej analizy i określ do której klasy jakości zaliczają się badane wody, ich stan chemiczny, wskaźniki decydujące o przynależności do klasy i przekroczenia dla wód przeznaczonych do spożycia.

Wykonaj tabelę klasyfikującą wody podziemne zgodnie ze wzorem poniżej:

Ćwiczenie 7

Zadanie: Analiza stanu JCWP. Na podstawie Rozporządzeń Ministra Środowiska w sprawie:

– form i sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i podziemnych z dnia 15 listopada 2011,

– sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód z dnia 22 października 2014

oraz wyników pomiaru w wybranym punkcie kontrolno-pomiarowym przeprowadź klasyfikację jakości wód w oparciu o:

– stan chemiczny jednolitych części wód powierzchniowych,

– stanu ekologicznego jednolitych części wód powierzchniowych niewyznaczonych jako sztuczne lub silnie zmienione

Ćwiczenie 8-11

Wpływ składowisk odpadów na środowisko gruntowo-wodne

Projektowanie, realizacja i monitoring składowisk odpadów

Etap I – Prace wstępne

  1. Analiza archiwalnych materiałów hydrogeologicznych
  2. Analiza materiałów dotyczących ogniska zanieczyszczenia (składowiska)
  3. Wizja miejsca składowiska i jego otoczenia
  4. Wstępne badania hydrogeologiczne i hydrologiczne w istniejących studniach i ciekach

Etap II – Opracowanie projektu monitoringu

  1. Charakterystyka ogniska zanieczyszczenia
  2. Charakterystyka hydrogeologiczna rejonu składowiska
  3. Opis czynników i warunków wpływających na zmiany w środowisku
  4. Określenie zadań monitoringu
  5. Projekt sieci obserwacyjnej
  6. Określenie metodyki, zakresu i częstości pomiarów
  7. Uzgodnieni koncepcji monitoringu    

Etap III – Realizacja monitoringu

  1. Wykonanie otworów obserwacyjnych (piezometrów) lub adaptacja istniejących

Etap IV – Eksploatacja składowiska i realizacja monitoringu

  1. Szczegółowe rozpoznanie ogniska zanieczyszczenia (typy odpadów, odcieków)
  2. Wykonanie badań w sieci obserwacyjnej

Etap V – Opracowanie raportu o stanie i zagrożeniach wód podziemnych w rejonie składowiska

1. Szczegółowa charakterystyka składowiska

2. Określenie jakości, stopnia i zasięgu zmian jakości wód podziemnych

3. Prognoza rozprzestrzeniani się zanieczyszczeń i zagrożenia ujęć

4.Propozycje ograniczenia migracji substancji szkodliwych

5. Wytyczne i harmonogram badań wieloletnich

Ilość i rozmieszczenie punktów obserwacyjnych wokół wysypiska odpadów reguluje Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów, które stwierdza iż minimalna liczba to 3 punkty z czego jeden punkt powinien być zlokalizowany na kierunku dopływu wód podziemnych, a kolejne na kierunku spływu wód podziemnych w odpowiedniej odległości.

Odległości te winny uwzględniać czas migracji wód od granic składowiska:

200 dni (T1)

2 lata  (T2)

Do obliczeń należy zastosować wzór podany w Poradniku Metody badania i rozpoznawania wpływu na środowisko gruntowo-wodne składowisk odpadów (Adamek i in., 2000) .

L1= U·T1

gdzie L1 – odległość od granic składowiska, T1 = 200 dni

U – średnia prędkość przepływu wód podziemnych  

oraz

L2= U·T2

gdzie L1- odległość od granic składowiska, T2 = 2 lata

U – średnia prędkość przepływu wód podziemnych

U=(k·J / ne)

gdzie: k – wsp. filtracji [m/d], J – spadek hydrauliczny, ne – porowatość efektywna , J = ΔH/L, ΔH – różnica wysokości hydraulicznej, L – droga filtracji

Instrukcja do ćwiczenia 8-11

Schemat sieci obserwacyjnej składowiska odpadów komunalnych .

  1. Na podstawie arkusza Mapy Geologicznej Polski, Hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 (GPU i PPW) i dostępnych profili wierceń wyznacz optymalną lokalizację składowiska odpadów komunalnych. Narysuj schemat rozmieszczenia punktów monitoringu (piezometrów) dla wybranej lokalizacji. Wykorzystaj zalecenia podane w Poradniku Metody badania i rozpoznawania wpływu na środowisko gruntowo- wodne składowisk odpadów (Adamek i in., 2000) i Rozporządzeniu Min. Środowiska z 30.04.2013.
  2. Określ liczbę piezometrów i pozycję wg odpowiednich wzorów.
  3. Wykonaj projekt sieć piezometrów w zgodzie z wytycznymi z ROZPORZĄDZENIA MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 20 grudnia 2011 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących projektów robót geologicznych, w tym robót, których wykonywanie wymaga uzyskania koncesji.
  4. Określ program monitoringu dla fazy eksploatacji składowiska i zakres badań zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów .