Wpływ działalności górniczej na wody podziemne

Działalność górnicza, oferując dostęp do surowców energetycznych, metalicznych czy skalnych, bez których funkcjonowanie gospodarki nie byłoby możliwe, negatywnie wpływa na wody podziemne.

Miejsce występowania i właściwości danych surowców powodują, że są one wydobywane różnymi metodami – najczęściej podziemnymi lub odkrywkowymi. Niezależnie jednak od techniki eksploatacji, wydobycie surowców często wymaga odwodnienia górotworu przy pomocy głębokich systemów odwadniających i odprowadzenia znacznych ilości wód podziemnych poza strefę wydobycia. Dlaczego? Bo woda podziemna, w przypadku wdarcia się jej do wyrobisk, może stwarzać zagrożenie dla kopalni, ludzi tam pracujących oraz sprzętu.

W związku z koniecznością odpompowywania dużych ilości wód podziemnych, eksploatacja złoża może powodować bardzo głębokie zmiany warunków hydrogeologicznych w rejonie kopalni. Skala oddziaływań tych zjawisk jest różna i zależy od wielu czynników, zarówno naturalnych (budowa geologiczna, warunki hydrogeologiczne), jak i antropogenicznych (zasięg i sposób eksploatacji górniczej).

W efekcie górnictwo podziemne, np. wydobycie węgla kamiennego, na skutek intensywnego odwadniania górotworu, jest przyczyną znacznych niedoborów wód podziemnych w rejonie eksploatacji. Działalność odkrywkowa, chociażby w przypadku węgla brunatnego, jest przyczyną powstawania wielkoobszarowych lejów depresji, związanych z odwadnianiem.

Wpływ odwadniania kopalń na wody podziemne

Najistotniejszym czynnikiem decydującym o wpływie odwadniania na środowisko jest zasięg leja depresji. W związku z odwodnieniem warstw wodonośnych następuje obniżenie zwierciadła wód podziemnych i wokół złoża powstaje lej depresji, którego zasięg może mieć dziesiątki, a nawet setki kilometrów kwadratowych powierzchni.

Jednocześnie w obszarze leja depresji dochodzi do poważnych zmian w systemie krążenia wody. W większości przypadków długotrwałe odpompowywanie wód podziemnych prowadzi do osuszenia części poziomów wodonośnych i zmniejszenia zasobów wód podziemnych. W efekcie następuje zmniejszenie wydajności lub całkowite wysuszenie przydomowych ujęć wody lub nawet głębszych, komunalnych ujęć wód podziemnych.

Obniżenie zwierciadła wody wpływa również ujemnie na stan wody w zbiornikach i ciekach. Z powodu zaniku zasilania podziemnego zmniejsza się przepływ w rzekach oraz obniża się poziom lustra w jeziorach i zbiornikach, a w skrajnych przypadkach może prowadzić nawet do wyschnięcia koryt i zagłębień terenu. Natomiast w ciekach powierzchniowych, będących odbiornikiem wód pochodzących z odwadniania, następuje zwiększenie przepływów.

Kolejnym przypadkiem niekorzystnego oddziaływania odwonienia jest wpływ na gleby. Jeśli obniżenie zwierciadła wody nastąpiło w płytkich warstwach przypowierzchniowych, może to wywołać zmiany uwilgotnienia gleby, użytków zielonych, gruntów ornych i leśnych. Objawem są przesuszenia i zmniejszenie plonowania użytków rolnych i leśnych. W zasięgu leja depresji na terenie bagien i podmokłości może dojść do zaniku zasilania wodą strefy korzeniowej roślin, czego konsekwencją jest przeobrażenie i degradacja naturalnych siedlisk roślinnych.

Odwadnianie złoża wpływa również niekorzystne na jakość wód podziemnych. Jest to skutek zmian geochemicznych zachodzących w wyrobisku (utlenianie się różnych związków chemicznych, które następnie przedostają się do wód podziemnych) oraz zagrożeń związanych z dopływem wód naturalnie zasolonych w warunkach wymuszonych eksploatacją górniczą. Dodatkowymi ogniskami zanieczyszczeń, które mają wpływ na spadek jakości wód podziemnych, jest cała infrastruktura towarzysząca działalności górniczej (składowiska odpadów, hałdy, ścieki przemysłowe).

Skutki likwidacji kopalń

W wyniku wyczerpywania się złóż oraz ze względu na aspekty ekonomiczne w ostatnich latach następuje likwidacja kopalń.

Jednym ze sposobów na zamknięcie wyrobiska jest zaprzestanie odwadniania górotworu. Jest to sposób najprostszy i najtańszy, który jednocześnie pociąga za sobą poważne konsekwencje dla wód podziemnych. Rozpoczyna się wtedy bowiem proces odbudowy stosunków wodnych, czyli odwrócenie warunków hydrogeologicznych, które zostały sztucznie wytworzone w wyniku długotrwałej eksploatacji górniczej. Tego typu działalność wiąże się jednak z licznymi zagrożeniami: pogorszeniem jakości wód podziemnych, podtopieniami, zmniejszeniem bądź całkowitym zanikiem przepływów wody w rzekach, które do tej pory były sztucznie zasilane wodami z kopalni. Można spodziewać się również powrotu wód do naturalnych koryt wysuszonych cieków, wystąpienia rozlewisk czy nawet powodzi.

Likwidacja kopalń i zaprzestanie drenażu górotworu może mieć bardzo poważne konsekwencje nawet dla bezpieczeństwa ludzi. W niektórych rejonach zagrożone zatopieniem mogą być osiedla mieszkaniowe wybudowane na terenach wysuszonych dolin rzecznych. W związku z tym, w niektórych przypadkach likwidacja kopalni może wiązać się jedynie z zakończeniem procesu wydobywczego, przy kontynuacji odwadniania górotworu. W takim przypadku nie następuje wypełnienie wodą leja depresji, a stosunki wodne pozostają zmienione.

Decyzję o sposobie likwidacji zakładów górniczych podejmuje się w oparciu o przepisy prawa z uwzględnieniem aspektów środowiskowych oraz bezpieczeństwa ludzi.

Działalność górnicza, poza dostarczaniem cennych surowców dla gospodarki, wydobywa również bardzo duże ilości wody podziemnej w celu umożliwienia eksploatacji oraz utrzymania bezpieczeństwa w kopalniach. Niestety działalność ta niesie za sobą szereg niekorzystnych zmian. Objawia się to zmniejszeniem zasobów wód podziemnych możliwych do wykorzystania dla zaopatrzenia ludności i gospodarki w wody dobrej jakości oraz powoduje długotrwałą degradację jakości.

Zmiany w środowisku wodnym spowodowane działalnością górniczą mogą występować zarówno w trakcie prowadzenia eksploatacji, jaki i kilkadziesiąt, kilkaset lat później. Po jakimś czasie wody zaczną się oczyszczać w sposób naturalny.