Wody podziemne – uczynić widzialnym niewidoczne. Światowy Dzień Wody

Corocznie 22 marca jest obchodzony Światowy Dzień Wody, ustanowiony w 1992 r. przez Zgromadzenie Ogólne ONZ. Celem święta jest uświadomienie społeczeństwom, jaki wpływ na kondycję państwa ma racjonalna gospodarka wodna oraz zwrócenie uwagi na fakt, że niemal miliard ludzi na świecie nie ma dostępu do bezpiecznych źródeł dobrej jakości wody pitnej. Tegorocznym motywem obchodów są wody podziemne, a hasło brzmi „Wody podziemne – uczynić widzialnym niewidoczne”.

Dostępność zasobów wodnych jest jednym z najważniejszych czynników kształtujących jakość życia ludzi oraz warunkujących rozwój gospodarczy na świecie. Ukryte przed wzrokiem człowieka wody podziemne, są najczęściej wydobywanym zasobem naturalnym.

W Polsce wody podziemne odpowiadają w ponad 70% za zaopatrzenie ludności w wodę do spożycia. Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, pełniąc funkcję państwowej służby hydrogeologicznej realizuje zadania państwa w zakresie rozpoznawania, bilansowania i ochrony wód podziemnych w celu ich racjonalnego wykorzystania przez społeczeństwo i gospodarkę. Wychodząc naprzeciw wyzwaniom związanym ze zmianami klimatu Instytut prowadzi projekty w zakresie dokumentowania zasobów wód podziemnych, analizy ich użytkowania oraz prognozowania ich dostępności w przyszłości.

Światowy Dzień Wody jest okazją do przybliżenia działalności państwowej służby hydrogeologicznej, której zadania zostały określone w art. 380, 381 i 385 ustawy z dnia 20 lipca 2017 r. - Prawo wodne. Należą do nich m.in.:

  • wykonywanie pomiarów, obserwacji i badań hydrogeologicznych,
  • gromadzenie, przetwarzanie, archiwizowanie oraz udostępnianie zgromadzonych informacji dotyczących warunków hydrogeologicznych, wielkości zasobów, stanu fizykochemicznego i ilościowego wód podziemnych,
  • prowadzenie i aktualizacja baz danych hydrogeologicznych,
  • wykonywanie bieżących analiz i ocen sytuacji hydrogeologicznej,
  • opracowywanie oraz przekazywanie prognoz zmian wielkości zasobów, stanu oraz zagrożeń wód podziemnych,
  • opracowywanie i przekazywanie organom administracji publicznej ostrzeżeń przed niebezpiecznymi zjawiskami zachodzącymi w strefie zasilania oraz poboru wód podziemnych,
  • udział w działaniach związanych z zapobieganiem skutkom nadzwyczajnych zagrożeń wywołanych w szczególności przez powodzie i susze,
  • ocena wpływu oddziaływań na stan chemiczny i ilościowy wód podziemnych,
  • wykonanie badań hydrogeologicznych na potrzeby planowania w gospodarowaniu wodami.

Czy możemy zobaczyć wody podziemne?

Szczególnym miejscem, gdzie możemy zobaczyć wody podziemne są źródła, czyli naturalne wypływy wód podziemnych na powierzchnię terenu, dające początek potokom, strumieniom i rzekom. Badanie źródeł, ich wydajności, reżimu i jakości wód, dostarcza wielu cennych informacji o wodach podziemnych zgromadzonych w warstwach wodonośnych. Warto też pamiętać o tym, że wody podziemne w 50% odpowiadają za przepływ w rzekach, a w okresach braku opadów przepływ w rzekach utrzymywany jest poprzez zasilanie podziemne.

Wody podziemne wreszcie „widzialne” (archiwum PSH)

Wody podziemne wreszcie „widzialne” (archiwum PSH)

Źródło na zboczu Łysicy, Św. Katarzyna, Góry Świętokrzyskie (fot. A. Sadurski)

Źródło na zboczu Łysicy, Św. Katarzyna, Góry Świętokrzyskie (fot. A. Sadurski)

Dostęp do wód podziemnych, w celu ich badań lub eksploatacji umożliwiają otwory hydrogeologiczne – studnie lub piezometry. Najbardziej wszystkim znane są zapewne studnie kopane, zlokalizowane w większości gospodarstw wiejskich. Niezależnie od typu, sposobu wykonania i przeznaczenia otwory hydrogeologiczne pozwalają nam zajrzeć w głąb ziemi i „zobaczyć” wody podziemne.

W celu rozpoznania wód podziemnych stosuje się szereg metod badawczych. Najprostsze z nich – pomiary położenia zwierciadła wody w studniach – dostarczają informacji o głębokości występowania wód podziemnych i ich wahaniach. Głębokie otwory badawcze umożliwiają rozpoznanie wszystkich warstw wodonośnych występujących w profilu. Pompowania wydajnościowe w otworach hydrogeologicznych mówią o warunkach przepływu wód oraz pozwalają określić wydajność studni. Badania geofizyczne dostarczają informacji na temat występowania warstw zawodnionych.

Na podstawie zgromadzonych wyników badań terenowych budowane są modele numeryczne przepływu wód podziemnych, które stanowią podstawę do ustalenia ich zasobów. Analiza zdjęć satelitarnych umożliwia monitorowanie wahań zwierciadła najpłycej występujących wód podziemnych. Informacje o jakości wód podziemnych z kolei są pozyskiwane poprzez pobór próbek wód do badań laboratoryjnych bądź wykonywania oznaczeń w terenie. Badania izotopowe dostarczają odpowiedzi na temat wieku wód oraz pozwalają na określenie ognisk ich zanieczyszczenia.

Otwory hydrogeologiczne stacji hydrogeologicznej PIG-PIB (I/640/1-4) w Straduniu (fot. W. Komorowski)

Otwory hydrogeologiczne stacji hydrogeologicznej PIG-PIB (I/640/1-4) w Straduniu (fot. W. Komorowski)

Piezometr obserwacyjny sieci monitoringu PIG-PIB (I/1000/1) w Besku (fot. W. Komorowski)

Piezometr obserwacyjny sieci monitoringu PIG-PIB (I/1000/1) w Besku (fot. W. Komorowski)

Badania wód podziemnych w piezometrach sieci obserwacyjno-badawczej PIG-PIB (fot. W. Komorowski, R. Majewski)

Badania wód podziemnych w piezometrach sieci obserwacyjno-badawczej PIG-PIB (fot. W. Komorowski)

Studnie kopane (fot. M. Woźnicka, D. Węglarz)

Badania wód podziemnych w piezometrach sieci obserwacyjno-badawczej PIG-PIB (fot. R. Majewski)

Woda podziemna „widziana” w wiejskiej studni kopanej (fot. D. Węglarz)

Badania wód podziemnych w piezometrach sieci obserwacyjno-badawczej PIG-PIB (fot. R. Majewski)

Ile mamy zwykłych wód podziemnych w Polsce?

Wiele obszarów naszej planety ma ograniczone zasoby wód podziemnych – dotyczy to Afryki, Australii i znacznej części Azji. Często przyrównuje się zasoby wodne Polski i Egiptu. Jest to w przypadku zasobów wód podziemnych porównanie zupełnie nietrafione i bardzo mylące. Mamy całkiem inne warunki klimatyczne i geologiczne, różnimy się pod względem rodzaju i ilości wody, jak również dostępności jej zasobów.

W Egipcie zasoby wodne są praktycznie ograniczone do Nilu zasilanego w jego górnym dorzeczu poza granicami, natomiast niemal 90% zasobów wodnych Polski tworzone jest w granicach kraju. Dodatkowo budowa geologiczna Polski stwarza sprzyjające warunki zarówna dla gromadzenia i krążenia, jak i ochrony „niewidzialnych” wód podziemnych. Dzięki pracom Państwowego Instytutu Geologicznego posiadamy dobre rozpoznanie tych niewidzialnych zasobów.

Według stanu rozpoznania na dzień 31 grudnia 2021 r., zasoby dyspozycyjne zwykłych wód podziemnych wynoszą dla obszaru całego kraju około 12,4 km3/rok (ok. 34 mln m3/24h), przy czym należy podkreślić, iż są to zasoby odnawialne.

Dla dwóch największych dorzeczy, wielkości zasobów wód podziemnych przedstawiają się następująco:

  • dla obszaru dorzecza Wisły zasoby wód podziemnych wynoszą ok. 6,75 km3/rok (ok. 18,49 mln m3/24h), co – uwzględniając powierzchnię tego obszaru (ok. 183,2 tys. km2) – daje średnią wartość modułu zasobów dyspozycyjnych zwykłych wód podziemnych równą 101,0 m3/24h∙km2,
  • dla obszaru dorzecza Odry zasoby wód podziemnych wynoszą ok. 5,2 km3/rok (ok. 14,27 mln m3/24h), co – uwzględniając powierzchnię dorzecza (ok. 118,0 tys. km2) – daje średnią w tym dorzeczu wartość modułu zasobów dyspozycyjnych ok. 120,9 m3/24h•km2.

W Polsce rezerwy wód podziemnych są znaczne, a w skali kraju zużywamy aktualnie jedynie około 22% dostępnych do zagospodarowania zasobów. Jednakże od wielu lat wody podziemne znajdują się pod rosnącą presją spowodowaną ciągłym wzrostem zapotrzebowania na wody o dobrej jakości do szeregu różnych zastosowań – do celów pitnych, przemysłowych, rolniczych, w tym nawodnieniowych.

woda 8

Studnia kopana (fot. M. Woźnicka)

Studnie kopane (fot. M. Woźnicka, D. Węglarz)

Studnia kopana (fot. D. Węglarz)

Studnie kopane (fot. M. Woźnicka, D. Węglarz)

Woda podziemna „widziana” w wiejskiej studni kopanej (fot. D. Węglarz)

Jednocześnie, z każdym rokiem wzrasta świadomość i uwrażliwienie społeczeństwa na problematykę racjonalnego wykorzystania zasobów wodnych jako elementu programu ich ochrony. Warto w tym zauważyć, że dla szeregu miast, miasteczek i wsi wody podziemne stanowią podstawowe źródło zaopatrzenia w wodę.

W celu popularyzacji wiedzy na temat wybranych zagadnień istotnych dla ochrony wód podziemnych i gospodarki wodnej kraju Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy publikuje i udostępnia na swojej stronie informatory państwowej służby hydrogeologicznej – największą popularnością cieszą się informatory pt. „Główne Zbiorniki Wód Podziemnych w Polsce” oraz „Wody podziemne miast Polski” (przeczytaj więcej: Informatory PSH - Państwowy Instytut Geologiczny - PIB (pgi.gov.pl).

Światowy Dzień Wody stanowi doskonałą okazję do przypomnienia, jak ważna i konieczna jest ochrona zasobów wodnych – zarówno wód powierzchniowych jak i podziemnych. Od początków ludzkości dostęp do wody warunkował możliwość osadnictwa i rozwoju, a zdarzało się również, że był przyczyną konfliktów i wojen. W ciągu ostatniego stulecia woda stała się w Europie surowcem bardzo łatwo dostępnym dla ludzi w codziennym życiu, co jest związane z rozwojem gospodarczym oraz poprawą warunków sanitarnych poprzez inwestycje w zakresie rozbudowy sieci wodociągowo-kanalizacyjnych.

To sprawia, że użytkownie wody jest obecnie bardzo łatwe i nie wymaga żadnego wysiłku związanego z jej pozyskaniem. Po prostu odkręcamy kran i zazwyczaj nie zastanawiamy się skąd pochodzi woda i ile jej zużywamy. Nie widzimy wód podziemnych ukrytych głęboko, ani też schowanej infrastruktury przesyłowej. Może dlatego został zatracony naturalny odruch dbałości o wodę, bo na ogół większą troską otaczamy dobra widzialne, ale trudniej dostępne.

Warto więc pomyśleć z troską o wodzie i pamiętać codziennie, a nie tylko w dniu święta wody, że w jej każdej kropli zapisana jest historia naszej działalności na Ziemi.

Tekst: E. Przytuła, M. Woźnicka
Zdjęcia z archiwum PSH: W. Komorowski, R. Majewski, A. Sadurski, D. Węglarz, M. Woźnicka