Podstawy prawne ochrony środowiska to:
a). Prawo Ochrony Środowiska z dnia 27 kwietnia 2001 (Dz.U. Nr 62 poz. 627)
Ustawa określa:
- warunki ochrony środowiska
- zasady i warunki wprowadzania energii i substancji do środowiska,
- koszty i opłaty za korzystanie ze środowiska
- ustala zasady udostępniania informacji o środowisku i jego stanie,
- udział społeczeństwa w postępowaniu w środowisku,
- obowiązki organów administracji państwowej,
- odpowiedzialności i sankcje
b). Ustawa o Odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 (Dz.U. Nr 62 poz. 628)
Ustawa dotyczy:
- zasad postępowania z odpadami
- zasad zapobiegania powstawaniu odpadów,
- odzysku i unieszkodliwiania odpadów.
c). Prawo geologiczne i górnicze z dnia 4 lutego 1994 (Dz.U. Nr 27 poz. 96)
Ustawa określa zasady i warunki:
- Wykonywania prac geologicznych,
- wydobywanie kopalin ze złóż,
- ochrony złóż kopalin, wód podziemnych i innych składników środowiska w związku z wykonywaniem prac geologicznych i wydobywaniem kopalin.
d). Prawo wodne. Ustawa z dnia 18 lipca 2001 (Dz.U. Nr 115 poz. 1229).
Ustawa reguluje gospodarowanie wodą zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, a w szczególności kształtowanie i ochronę zasobów wodnych.
Pozwolenia:
Wojewoda i starosta wydaje pozwolenie na prowadzenie działalności w zakresie odzysku i unieszkodliwiania odpadów po zasięgnięciu opinii wójta, burmistrza lub prezydenta miasta.
Zezwolenie na prowadzenie działalności w zakresie zbierania lub transportu odpadów wydaje starosta po zasięgnięciu opinii wójta, burmistrza lub prezydenta miasta.
Pozwolenie na wytwarzanie odpadów wydaje starosta lub wojewoda.
Organem ochrony środowiska w sprawach OOŚ jest wojewoda i minister właściwy do spraw środowiska.
Organem właściwym do wydawania pozwoleń wodnoprawnych jest starosta oraz wojewoda.
Koncesję na poszukiwanie, rozpoznawanie i wydobywanie kopalin pospolitych wydaje starosta.
Koncesje na poszukiwanie, rozpoznawanie i wydobywanie kopalin podstawowych, solanek, wód termalnych i leczniczych udziela Minister właściwy do spraw środowiska.
Koncesję na poszukiwanie, rozpoznawanie i wydobywanie kopalin podstawowych i pospolitych wydaje wojewoda.
Decyzję w sprawie ilości i rodzaju substancji zanieczyszczających dopuszczonych do wprowadzania do powietrza wydaje starosta oraz wojewoda.
Podstawowe pojęcia:
Emisja - jest to wprowadzanie bezpośrednie lub pośrednie w wyniku działalności człowieka do powietrza, wody lub ziemi a). substancji, b). energii (ciepło, hałas, wibracje).
Hałas - dźwięki od 16 do 16000 Hz.
Metodyka referencyjna - rozumie się przez to określoną na podstawie ustawy metodę pomiarów lub zadań, która może obejmować w szczególności:
- sposób poboru próbek
- sposób interpretacji uzyskanych danych
- metodyki modelowania rozprzestrzeniania substancji oraz energii w środowisku.
(Od poboru próbki poprzez transport i po analizę)
Najlepsza dostępna technika - rozumie się przez to najbardziej efektywny oraz zaawansowany poziom rozwoju technologii i metod prowadzenia działalności.
Ścieki - są to:
a), wody zużyte na cele bytowe i gospodarcze,
b). ciekłe odchody zwierzęce z wyjątkiem gnojowicy, które mogą być wykorzystane rolniczo,
c). wody opadowe lub roztopowe ujęte w systemy kanalizacyjne, pochodzące z powierzchni zanieczyszczonych, w tym z centrów miast, terenów przemysłowych i składowych oraz dróg i parkingów o trwałej nawierzchni,
d). wody odciekowe od składowisk odpadów, wykorzystane solanki i wody lecznicze, termalne,
e) wody pochodzące z odwodnienia zakładów górniczych z wyjątkiem wód wprowadzanych do górotworu,
f). wody wykorzystane, odprowadzone z obiektów gospodarki rybackiej.
Odpad płynny - jest to coś płynnego, co nie mieści się w definicji ścieków.
Zrównoważony rozwój - to taki rozwój społeczno - gospodarczy, w którym następuje proces integrowania działań politycznych, gospodarczych i społecznych, z zachowaniem równowagi przyrodniczej oraz trwałości podstawowych procesów przyrodniczych w celu zagwarantowania możliwości zaspokojenia podstawowych potrzeb poszczególnych społeczności lub obywateli.
Gleba - zawiera ponad 50 % substancji organicznej (warstwa 60 cm).
Grunt - nie zawiera materii organicznej lub zawiera ja w bardzo nieznacznych ilościach.
Państwowy monitoring powietrza - dotyczy monitorowania powietrza, gleby i wody.
Odpad - jest to każda substancja lub przedmiot należący do jednej z kategorii określonej w załączniku nr 1 do ustawy, których posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do ich pozbycia jest zobowiązany.
Odpady niebezpieczne - są to odpady:
a). należące do kategorii odpadów określonych na liście A załącznika nr 2 do ustawy oraz posiadające co najmniej jedną z właściwości wymienionych w załączniku nr 4 do ustawy,
b). odpady należące do kategorii odpadów określonych na liście B załącznika nr 2 do ustawy i zawierające którykolwiek ze składników wymienionych w załączniku nr 3 do ustawy oraz posiadające co najmniej jedną z właściwości wymienionych w załączniku nr 4 do ustawy.
Odpad niebezpieczny - nie ulega istotnym przemianom fizycznym, chemicznym i biologicznym, jest nierozpuszczalny, nie wchodzi w reakcje fizyczne, chemiczne, nie rozkłada się, nie powoduje zanieczyszczenia środowiska lub zagrożenia dla zdrowia ludzi.
Katalog odpadów - dzieli odpady w zależności od źródła ich powstania na 20 grup i określa sposób klasyfikowania odpadów.
Katalog określający grupy i rodzaje odpadów oraz ich kody zawiera załącznik z wykazem odpadów niebezpiecznych.
Posiadacz odpadu ten, kto w danym momencie włada odpadami.
Zasady gospodarowania odpadami:
* zapobieganie powstawaniu odpadów lub ograniczenie ich ilości
* odzysk odpadów
*unieszkodliwianie odpadów.
Odpady powinny być zbierane w sposób selektywny. Powinny być w pierwszej kolejności poddane odzyskowi a następnie unieszkodliwiane w miejscu ich powstania.
Dopuszcza się mieszanie odpadów w celu poprawy bezpieczeństwa unieszkodliwiania.
Obowiązki posiadacza odpadów: Wytwórca odpadów zobowiązany jest do:
- uzyskania pozwolenia na wytwarzanie odpadów, jeżeli wytwarza powyżej 0,1 Mg odpadów niebezpiecznych rocznie lub powyżej 5000 Mg odpadów rocznie innych niż niebezpieczne.
- uzyskanie decyzji zatwierdzającej program gospodarki odpadami niebezpiecznymi, jeżeli wytwarza do 1 tony odpadów niebezpiecznych rocznie.
- przedłożenia informacji o wytwarzanych odpadach oraz o sposobie gospodarowania wytwarzanymi odpadami jeżeli wytwarza od 5 do 5000 ton rocznie odpadów innych niż niebezpieczne.
Zanieczyszczenia i ogniska zanieczyszczeń wód podziemnych:
*źródła zanieczyszczeń - pochodzą z poza warstwy i należy ustalić ich pochodzenie.
*miejsce występowania zanieczyszczenia
- na powierzchni
- w powietrzu
- pod powierzchnią ziemi
*rodzaje zanieczyszczeń
- chemiczne
- biologiczne
- fizyczne
*charakter przestrzenny źródeł zanieczyszczeń
- punktowy
- liniowy
- mało i średniopowierzchniowy
- wielkopowierzchniowy.
Główne źródła zanieczyszczeń wód podziemnych:
*w górotworze przez:
- wiercenia
- odkrywki
- zwałowiska
- podziemne magazynowanie gazu
- podziemne magazynowanie środków pędnych
- eksploatację złóż
*w przemyśle przez:
- emisje substancji
- zrzut ścieków
- składowanie odpadów
*w gospodarce komunalnej przez:
- eksploatacje wody
- zrzut ścieków
- składowanie odpadów
- cmentarze
*w transporcie:
- transport i składowanie produktów naftowych
- środki przeciwśniegowe itp.
Rozpoznanie zagrożeń: zbadać warunki przemieszczania się substancji zanieczyszczających
- warunki hydrauliczne
- ilość wód przesączających się, związanych i wolnych
- chemiom wód przesączających się
- warunki biologiczne
- własności i parametry ośrodka hydraulicznego (skład ziarnowy, możliwość wymiany jonowej, charakter porów, własności filtracyjne).
Typy procesów zachodzących w warstwie wodonośnej:
- rozcieńczanie
- działanie buforowe pod wpływem zmiany pH
- wytrącanie się substancji przy kontakcie z wodą lub substancjami stałymi
- hydroliza
- rozkład substancji przez utlenianie i redukcję
- filtracja mechaniczna
- parowanie i uchodzenie w formie gazowej
- rozkład i asymilacja biologiczna
- rozpad radioaktywny
- filtracja membranowa
- sorpcja
Lokalizacja składowisk odpadów komunalnych - podstawowe kryteria:
*poza obszarem zasilania ujęć wód podziemnych
*zwierciadło wód podziemnych powinno występować możliwie głęboko i nie sięgać do strefy składowania, nawet przy stanach max.
*konieczne jest dobre rozpoznanie kierunku migracji wód podziemnych
*podłoże składowiska powinno być szczelne i w tym celu należy:
- uszczelnić dno i boki składowiska (materiałami mineralnymi, syntetycznymi, chemicznymi lub ich kombinacją)
- odległość pomiędzy stopą wyrobiska a zwierciadłem wód podziemnych powinno wynosić min 1,0 m. Naturalnymi materiałami izolującymi mogą być: iły, gliny i inne utwory o miąższości nie mniejszej niż 1,0 m jeżeli charakteryzują się następującymi parametrami
- wsp. Filtracji K < 10-9 m/s
- średnica efektywna d10 < 0,002 mm
- stopień wilgotności s = 0,95
- wilgotność naturalna wn = wilgotności optymalnej wopt
Zanieczyszczenia produktami naftowymi:
- ropa naftowa i jej produkty psują smak i zapach wody
- czas rozprzestrzeniania się olejowej strefy w zależności od warunków wynosi od kilku dni do kilku lat
- prędkość ich migracji w wodzie zależy od ich rozpuszczalności w wodzie, gęstości właściwej i lepkości
- ropa i jej produkty naftowe są z reguły lżejsze od wody słodkiej i wykazują większą lepkość
- strefa zanieczyszczona płynnymi węglowodorami jest najczęściej ograniczona do stropowej części warstwy wodonośnej
- węglowodory niemieszające się z wodą tworzą na powierzchni wód podziemnych warstwę plamy, soczewki itp.
- węglowodory rozpuszczające się w wodzie tworzą z nią emulsje
- po przedostaniu się do wody przemieszczają się w pionie i poziomie. Wytwarza się przy tym strefa olejowa, rozpuszczania w wodzie i gazowa
- wielkość i kształt strefy olejowej (w strefie aeracji) zależy od przepuszczalności ośrodka porowatego
- w ośrodku szczelinowym rozprzestrzenianie ropopochodnych jest nieregularne i zależy od układu szczelin i ich rozwartości
- max głębokość ich przenikania zależy od podłoża skalnego i charakteru cieczy
- węglowodory wyczuwalne są organoleptycznie w bardzo małych ilościach w rozcieńczeniu 1: 1000000
- we wszystkich krajach istnieją przepisy zabezpieczające.
Badanie powietrza gruntowego na zawartość węglowodorów - pobór próbek:
*Metoda ZSE WGH
- punkty pomiarowe rozmieszczane w regularnej siatce o kroku pomiarowym 20 m
- pobór prób z wbijanych sond na głębokość 1,2 - 1,5 m
- wykonanie analizy chromatograficznej
*Metoda IGNiG w Krakowie
- punkty pomiarowe, co 60 m
- ręczne wiercenie otworów na głębokość do 2,5 m
- umieszczenie sond z perforacją
- pobór próbek po 24 h
*Metoda DRAGER - STITZ
- wbijanie sondy do gruntu
- zassanie powietrza do komory z rurką indykatorową
- bezpośredni odczyt umożliwiający określenie obszaru skażenia
*Metoda PETROGEO - JASŁO
- ręczne wiercenie do 1,2 m co 10 m
- wbijanie sondy
- zassanie powietrza przy użyciu naczynia z wodą
- pobór prób powietrza gruntowego do szklanych aspiratorów
- wykonanie analizy chromatograficznej
Oddziaływanie prac wiertniczych na środowisko:
Wiertnię wraz ze znajdującymi się urządzeniami wiertniczymi, silnikami, pompami itp. traktujemy jako obiekt przemysłowy i w związku z tym ocena jej oddziaływania na środowisko przeprowadzona jest jak dla obiektów budowlanych.
Zależy od:
- lokalizacji wiertni
- wielkości zajętej i zdegradowanej powierzchni gleby
- rodzaju i wielkości emisji i imisji zanieczyszczeń
- szkodliwych oddziaływań fizycznych
- rodzaju i ilości odprowadzanych ścieków i wielkości zawartych w nich ładunków zanieczyszczeń
- rodzaju i ilości składowanych odpadów
- rozwiązań prawnych
- czasu przywracania terenu wiertni do stanu pierwotnego
Wpływ wiertni na środowisko:
- pozbawienie terenu zajętego przez wiertnię możliwości pełnienia normalnych funkcji
- zaburzenie stosunków wodnych w rejonie wiertni w wyniku zniszczenia na jej terenie urządzeń melioracyjnych
- lokalne zanieczyszczenie powierzchni i warstw przypowierzchniowych składnikami paliw, smarów, rozpuszczalników itp.
- zanieczyszczenie wód powierzchniowych i podziemnych w wyniku odprowadzania do nich ścieków , przenikania zanieczyszczeń ze zbiornika odpadów
- zanieczyszczenie terenu wiertni przez odpady i ścieki socjalno - bytowe
- emisja hałasu
- nadmierne pobory wody
- emisje do atmosfery zanieczyszczeń powstałych w wyniku spalania paliw
- awaryjne zrzuty do środowiska płuczek lub płynów złożowych
- skażenie wód podziemnych składnikami płuczki w wyniku jej ucieczki
- powstawanie zapadlisk w miejscach składowania pod ziemią odpadów wiertniczych, które nie zostały odpowiednio przygotowane do likwidacji.
Zasadnicze źródło ścieków i odpadów powstających w trakcie prowadzenia prac wiertniczych:
- płuczka wiertnicza
- woda technologiczna zanieczyszczona w trakcie mycia szybów, hali pompowej i zbiorników
- woda techniczna np. z hamulca hydraulicznego
- płyny złożowe (solanka, ropa)
- płyny specjalne (ciecze poreakcyjne, olej lub ropa z wanny olejowej)
- ścieki socjalno - bytowe
- zwierciny pochodzące z przewierconych formacji
- resztki zaczynu cementowego
- wody opadowe.
Ilość powstających ścieków zależy od:
- głębokości wiercenia (poprzez ilość zwiercin)
- warunków geologicznych determinujących jakość płuczki oraz konieczność jej wymiany
- sposobu prowadzenia gospodarki płuczką
- sposobu prowadzenia gospodarki wodno - ściekowej na wiertni.
Zanieczyszczenia spotykane w ściekach i odpadach wiertniczych:
- jony metali ciężkich pochodzące z minerałów lub dodatków chemicznych stosowanych do cementowania
- sole pochodzące z przewiercanych interwałów oraz dodawane do płuczki
- tłuszcze, oleje i smary, które musza być stosowane w procesie wiercenia dla zapewnienia prawidłowej pracy urządzeń
- węglowodory pochodzące z opróbowanych złóż
- fenole, formaldehydy, czyli środki zapobiegające procesom fermentacyjnym
- silne alkalia
- związki organiczne o dużym potencjale redukcyjnym
- środki powierzchniowoczynne
- trudne do zidentyfikowania produkty rozkładu licznych składników chemicznych płuczek
Uwaga! Całkowity ładunek zanieczyszczeń w ściekach i odpadach wiertniczych jest w bardzo szerokim zakresie zmienny. Uzależniony jest głównie od stosowanych materiałów płuczkowych i pomocniczych, od charakteru chemicznego przewiercanych formacji geologicznych, od czasu zdeponowania w dole urobkowym
Ograniczanie ilości ścieków wiertniczych:
- racjonalna gospodarka wodą na wiertni
- wprowadzenie rejestracji zużycia wody
- stosowanie zamkniętych obiegów wody technologicznej,
- użycie lekko zanieczyszczonej wody z dołu urobkowego do celów technologicznych (mycie szybu, hali pompowej)
- prawidłowe oczyszczanie płuczki wiertniczej
- w wyniku prawidłowej gospodarki płuczką wiertniczą.
Wpływ ścieków i odpadów wiertniczych na środowisko gruntowe:
- nadmierne zasolenie wód i gleb w przypadku niekontrolowanego zrzutu
- impregnacja gleby ropopochodnymi i w konsekwencji zniszczenie flory bakteryjnej niezbędnej dla jej rolniczego funkcjonowania
- zaburzenie równowag jonowych
- niekorzystne zmiany pH
- migracja jonów metali ciężkich i ich kumulacja w roślinach lub przedostawanie się do wód
- podwyższenie zużycia tlenu zakłócającego równowagę biologiczną ekosystemu
Zasadnicze sposoby postępowania ze ściekami i odpadami:
- gromadzenie ścieków i odpadów w dole urobkowym zlokalizowanym na terenie wiertni
- wiercenie bez dołu urobkowego i okresowe wywożenie ścieków i odpadów z wiertni na wyznaczone składowiska i wylewiska
Wytyczne gromadzenia ścieków i odpadów w dole urobkowym
- stosować się do aktualnych regulacji prawnych
- dbać o właściwą lokalizacje dołu uniemożliwiającą spływ wód powierzchniowych a zarazem zapewniająca spływ wszystkich ścieków z terenu wiertni
- stosować odpowiednia izolację odpadów od otoczenia
- odpowiednia konstrukcje dołu urobkowego
- stosować uszczelnienia dołu
- gromadzić odpady i ścieki powstające z procesu wiercenia
- wywozić ścieki i odpady na składowisko gdy stanowią zagrożenie dla wód i gleby
- zlikwidować dół urobkowy po zakończeniu wiercenia.
Metody likwidacji dołów urobkowych:
- wykorzystanie odpadów do celów rolniczych
- deponowanie odpadów w ziemi bez izolacji od otoczenia
- deponowanie z pełna izolacją od otoczenia
- składowanie odpadów na specjalnie wyznaczonym i przygotowanym terenie
- zatłaczanie cieczy z odwodnienia odpadów do ściśle określonego typu otworów w chłonne horyzonty
- utylizacja w specjalistycznych zakładach.
Likwidacja i unieszkodliwianie odpadów wiertniczych:
Zestalanie odpadów wiertniczych przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa składowania tych odpadów w środowisku w wyniku zmiany ich właściwości fizycznych. Zabieg ten polega na wymieszaniu odpadów ze środkami wiążącymi wodę (zwykle gipsem lub cementem), które powodują zespolenie pakietów minerałów ilastych. Dzięki zestaleniu odpad traci koloidalną, żelową strukturę, co zapobiega niebezpiecznej tiksotropii. W celu uzyskania dobrych rezultatów zestalania odpadów w warunkach terenowych konieczne jest staranne wymieszanie odpadu i środków zestalających. Po przeprowadzeniu operacji korzystne jest wykonanie testów.
Metoda PGNiG Jasło:
- spiętrzenie odpadu przez zmniejszenie rozmiarów dołu urobkowego
- podanie dom zestalonego odpadu aktywatorów (cement lub gips)
- wymieszanie odpadu z aktywatorem
- podanie czynnika solidyfikującego i ponowne wymieszanie odpadu
- pozostawienie odpadu do zestalenia na okres min 24 h
- pokrycie zestalonego odpadu warstwą gleby
- rozprowadzenie humusu i wyrównanie terenu
Metoda skuteczna jeżeli doły są do 800 m3
Jeżeli doły są większe, przekopuje się rowy, do których przegarnia się odpady a następnie powtarzane są powyższe czynności.
Metoda instytutu IGNiG Kraków:
Stosuje się:
-szkło wodne 10 - 40 % wag
- roztwór CaCl2 o gęstości ok. 1,4 g/cm3 5 - 15 % wag
- cement budowlany 5 - 10 % wag
Solidyfikacja z zastosowaniem solakrylu ASM-10
- solakryl ASM-10 30 - 60 %obj
- TEA (trójetanoloamina 25 % roztwór) aktywator 2 - 8 %.
Zagrożenia środowiska podczas funkcjonowania kopalni gazu:
Towarzyszące wydobyciu gazu ziemnego zagrożenie gleby, wód powierzchniowych i podziemnych są wywołane odprowadzaniem do tych elementów zanieczyszczonych ścieków i odpadów wytwarzanych podczas funkcjonowania kopalni. Tylko w wyniku awarii przedostać się mogą do środowiska stosowane w zabiegach technologicznych chemikalia - mogą to być agresywnie działające substancje. Odpady technologiczne wytwarzane w kopalniach gazu powodujące skażenie wód i gleby to:
- odpady po zabiegach kasowania i szczelinowania
- odpady z procesów odsiarczania gazu
- odpady z procesów usuwania rtęci z gazu. Do listy problemów ekologicznych należy dołączyć zagrożenia chemiczne związane z gromadzeniem i likwidacją ścieków zawierających ropopochodne i detergenty, używane do mycia urządzeń technologicznych i odpadów takich jak zużyte sorbenty, opakowania po chemikaliach i smarach. Kopalnie gazu powodują zmiany w klimacie akustycznym środowiska w związku z pracą tłoczni gazu i kotłowni.