Od pięciu dekad Państwowy Instytut Geologiczny monitoruje wody podziemne. Dzięki badaniom i obserwacjom w prawie 1900 punktach badawczych wiemy, jaki jest stan wód podziemnych w naszym kraju – zarówno ilościowy, jak i jakościowy, jak również możemy prognozować jego zmiany i szacować dostępność wód na potrzeby społeczeństwa i gospodarki kraju. O tym w jaki sposób monitoring jest realizowany, a także o perspektywach jego rozwoju z dr inż. Anną Kuczyńską – kierownikiem Zakładu Monitoringu Wód Podziemnych rozmawiała Anna Bagińska, kierownik Biura Promocji i Komunikacji w PIG-PIB.
AB: W tym roku mija 50 lat od kiedy Państwowy Instytut Geologiczny prowadzi monitoring wód podziemnych. Historia tych badań w naszym kraju jest oczywiście dłuższa. Można powiedzieć, że otrzymaliśmy to zadanie w spadku – od kogo?
AK: Nie do końca otrzymaliśmy w spadku, ale faktycznie, zanim w Państwowym Instytucie Geologicznym rozwinęliśmy sieć stacjonarnych obserwacji wód podziemnych i monitoringu jakości zwykłych wód podziemnych, obserwacje wód podziemnych były prowadzone przez Państwowy Instytut Hydrologiczno-Meteorologiczny – obecnie Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Istniejąca od 1945 roku tzw. sieć posterunków wód gruntowych obejmowała obserwacjami jedynie pierwszy poziom wodonośny, czyli wody pozostające w dużej mierze w kontakcie hydraulicznym z wodami powierzchniowymi. W latach 60-tych w środowisku polskich hydrogeologów trwały dyskusje o konieczności objęcia obserwacjami również głębszych poziomów wodonośnych. To stanowisko zostało wyartykułowane w artykule prof. Cyryla Kolago opublikowanym w Przeglądzie Geologicznym w roku 1959, co zainicjowało pewne działania, których efektem było zlecenie Instytutowi Geologicznemu przez Centralny Urząd Geologii opracowanie projektu organizacji i zasad funkcjonowania sieci stacjonarnych obserwacji wód podziemnych. Projekt został opracowany w roku 1972 i w tym samym roku został pozytywnie zaopiniowany przez Komisję Dokumentacji Hydrogeologicznych. Tego samego roku prezes CUG wydał zarządzenie, w którym zobowiązał nasz instytut do zorganizowania na obszarze kraju podstawowej sieci obserwacyjnej wód podziemnych.
AB: Dzisiaj obserwacje wód podziemnych to jedno z naszych głównych zadań prowadzonych w ramach państwowej służby hydrogeologicznej. W jego realizację jest zaangażowanych prawie 200 osób, pracowników Instytutu, ale także osoby spoza naszej firmy. Skoro tak duży zespół, przez cały rok, jest zaangażowana w obserwację wód podziemnych, to musi to być bardzo ważne. Jaki jest cel prowadzenia badań?
AK: Monitoring wód podziemnych stanowi faktycznie bardzo istotne zadanie. Niektórzy traktują je jako zadanie techniczno-organizacyjne, ale w moim przekonaniu jest to bardzo ważne przedsięwzięcie planistyczne. Celem monitoringu jest systematyczne dostarczanie informacji na temat stanu wód podziemnych w zakresie położenia zwierciadła wody oraz ich chemizmu. Z wyników monitoringu korzystają oczywiście geolodzy z Instytutu, ale przede wszystkim są one wykorzystywane przez organy administracji rządowej i samorządowej, przedsiębiorstwa geologiczne, firmy konsultingowe, środowisko akademickie. Każdy ma dostęp do zbieranych przez nas informacji, kontaktują się z nami również osoby prywatne poszukujące podstawowych danych o dostępności i jakości wody na swoich działkach. Na podstawie danych monitoringowych szacowane są zasoby wód podziemnych, oceniany jest aktualny stan wód, wydawane są decyzje wodno-prawne i środowiskowe, opracowywane są dokumenty planistyczne. Wyniki pomiarów służą do śledzenia bieżącej sytuacji hydrogeologicznej w kraju oraz prognozy jej zmian. Analizy tendencji zmian chemizmu wody pozwalają na predykcję zmian jakości wody i jej przydatności do celów społecznych i gospodarczych. Mając świadomość szerokiego spektrum wykorzystania danych monitoringowych dokładamy wszelkich starań, by były one wiarygodne i dostępne w jak najszybszym czasie.
AB: Śmiało można więc powiedzieć, że nie jest możliwe prowadzenie efektywnej gospodarki wodami podziemnymi bez ich monitoringu. W jaki sposób pozyskujemy te dane?
AK: Obecnie pozyskujemy wyniki badań i obserwacji z prawie 1900 punktów, z których około 1500 jest pod naszym stałym nadzorem. Rocznie gromadzimy ponad 6 mln pomiarów. Mamy rygorystyczne procedury wewnętrzne, nasze prace terenowe i analityczne są objęte systemem zarządzania jakością zgodnie z normą PN/EN ISO/IEC 17025. Obsługa sieci i wykonywania pomiarów i badań w tak dużym zakresie wymaga zaangażowania dużej liczby osób. Nasz zespół terenowy liczy ponad 60 osób, część prac zlecamy również wykonawcom spoza Instytutu. Większość analiz fizykochemicznych wykonujemy w naszym Laboratorium Chemicznym, ale część analiz zlecamy również innym laboratoriom, dbając zawsze o to by nasi podwykonawcy dochowywali takich samych standardów jakich sami stosujemy. Położenie zwierciadła wody w ponad 700 punktach sieci obserwacyjno-badawczej wód podziemnych jest mierzone automatycznie. Tam, gdzie pomiary wykonywane są w sposób manualny konieczne jest zatrudnianie obserwatorów terenowych. Wyniki pomiarów zanim zostaną opublikowane przechodzą wieloetapowy proces kontroli jakości. Pracujemy nad rozbudową narzędzi informatycznych, które pozwolą na optymalizację tych procesów i pozwolą na szybszy dostęp do danych pomiarowych.
Sieć obserwacyjno-badawcza wód podziemnych
AB: Utrzymanie stacji hydrogeologicznych, odwiercanie nowych punktów badawczych, realizacja pomiarów, a następnie gromadzenie i przetwarzanie danych wymagają oczywiście fachowej wiedzy, ale także środków finansowych. Z jakich źródeł są finansowane prace związane z monitoringiem wód podziemnych?
AK: To dzięki wsparciu Ministerstwa Infrastruktury i Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska oraz środkom z budżetu państwa i Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej nasza misja w zapewnieniu dzisiaj społeczeństwu i przyszłym pokoleniom najlepszego źródła wody pitnej, jakimi są wody podziemne może być realizowana. Staramy się dodatkowo o pozyskiwanie środków z funduszy unijnych. W latach 2020-2022 realizowaliśmy dwa duże projekty inwestycyjne w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko z dofinansowaniem z budżetu państwa. Realizowaliśmy również projekty badawczo-rozwojowe z ramach europejskich programów Horyzont 2020 oraz ERA-NET.
AB: Od pięciu dekad, każdego roku pozyskujemy setki tysięcy danych. Jak przez te 50 lat zmieniał się stan jakościowy i ilościowy wód podziemnych?
AK: To bardzo trudne pytanie. Nie znam opracowania przekrojowego, które podjęłoby się analizy wyników z tak długiego okresu czasu. Pomyślę jednak o artykule na ten temat. Z pewnością jednak można powiedzieć, że do czasu przemian społeczno-gospodarczych w 1989 r. mieliśmy do czynienia z intensywną eksploatacją głębszych poziomów wodonośnych, z których pobierano wody na cele przemysłowe. Odbudowę tych poziomów widać na wykresach choćby w okolicy Warszawy. Obecnie obserwujemy zwiększenie eksploatacji pierwszego poziomu wodonośnego, szczególnie na obszarach użytkowanych rolniczo. Aktualnie, pomimo obserwowanej od roku 2015 głębokiej suszy hydrologicznej, stany wód podziemnych w większości punktów badawczych nadal znajdują się w strefach stanów średnich. W odniesieniu do stanu chemicznego wydaje się, że sytuacja jest dobra. Ostatnia ocena stanu chemicznego na obszarze całego kraju została przeprowadzona na podstawie danych zebranych w roku 2019 i wykazała dobry stan wód na obszarze prawie 92% powierzchni kraju. Podobnie było w roku 2016 i 2012.
Stan środowiskowy wód podziemnych w Polsce, przedstawiany za pomocą wskaźników jakości chemicznej, stanu zasobów oraz położenia zwierciadła wody dostępny jest na stronie internetowej państwowej służby hydrogeologicznej.
AB: Przez pół wieku prowadzenia monitoringu nabraliśmy doświadczenia, nasze stacje hydrogeologiczne są coraz lepiej wyposażone. Nasze badania w tym zakresie nie odbiegają od badań prowadzonych przez inne europejskie służby geologiczne. Osiągnęliśmy wiele. Czy to znaczy, że możemy już spocząć na laurach?
AK: Absolutnie nie. Przed nami wiele pracy i dużo wyzwań. Obecnie mamy zautomatyzowanych ok. 50% naszych punktów sieci obserwacyjno-badawczej wód podziemnych. Chcielibyśmy, aby ten standard pomiarów był wdrożony we wszystkich punktach. Automatyka pomiarowa pozwala nie tylko na dostęp do danych w czasie rzeczywistym, ale również umożliwia na wykonywanie pomiarów z dużo większą częstotliwością, dostarcza także informacji o temperaturze wody. Bardziej zaawansowane sondy dodatkowo umożliwiają pomiar przewodności elektrolitycznej i pH wody i takie planujemy zamontować. Technologia się rozwija i dostępne są coraz bardziej zaawansowane rozwiązania pomiarowe. Pojawiają się też różne nowe metody szacowania położenia zwierciadła wody, np. z wykorzystaniem teledetekcji satelitarnej.
W ramach naszych zadań prowadzimy prace badawczo-rozwojowe. Testujemy nowe rozwiązania technologiczne, opracowujemy nowe metody analityczne, nowe techniki poboru próbek oraz procedury kontroli jakości terenowej dopasowane do konkretnych potrzeb, rozszerzamy zakres analityczny oznaczeń. To ostatnie jest szczególnie istotne, gdyż rozwój gospodarczy skutkuje zwiększoną dostępnością do produktów chemicznych, farmaceutycznych, środków higieny osobistej, używek, i innych substancji. Powszechne używanie tych związków nie pozostaje bez konsekwencji dla środowiska naturalnego, również wodnego. Środowisko jest dynamiczne, co wymaga od monitoringu elastycznego podejścia i rozwoju do bieżących potrzeb.
AB: Bardzo dziękuję za rozmowę. Więcej nt. historii sieci, jak powstała i jak zmieniała się na przestrzeni lat można przeczytać w artykule w Przeglądzie Geologicznym vol. 67, nr 12, 2019.
Dr inż. Anna Kuczyńska - kierownik Zakładu Monitoringu Wód Podziemnych Państwowego Instytutu Geologicznego-PIB
W Państwowym Instytucie Geologicznym - PIB pracuje od 2009 roku. Była kierownikiem i koordynatorem wielu projektów związanych z organizacją monitoringu wód podziemnych na obszarze całego kraju oraz analizą i interpretacją ich wyników. Jest ekspertem z zakresu prawa unijnego w dziedzinie wód podziemnych, wieloletnim członkiem grup roboczych ds. wód podziemnych oraz nowych zanieczyszczeń przy Komisji Europejskiej i członkiem komitetu sterującego grupy EuroGeoSurveys Water Resources Expert Group. Jest autorką wielu publikacji z zakresu monitoringu wód podziemnych oraz oceny ich stanu.
