Bratislava, areál Slovnaftu, a. s.
Pri sanácii sa použili nasledujúce metódy in situ: hydraulická ochrana/sanačné čerpanie podzemnej vody a odčerpávanie ropných látok.
Sanačné práce na lokalite Bratislava – hydraulickú ochranu podzemnej vody v areáli Slovnaftu, a. s., realizuje spoločnosť GEOtest Bratislava, s. r. o. (www.geotestba.sk), resp. GEOtest Brno, a. s. (www.geotest.cz). Ďalšie kooperujúce spoločnosti sú Slovnaft, a. s., a Geosan, s. r. o.
Charakteristika geologického prostredia a hydrogeologických pomerov
Z geologického hľadiska patrí toto územie do Podunajskej panvy, ktorá má tvar zložitého synklinória vyplneného neogénnymi a kvartérnymi sedimentmi. Podložie predneogénnych formácií má kryhovitú stavbu. Hrúbka sedimentov panvy narastá smerom od Bratislavy ku Gabčíkovu, kde je báza neogénu v hĺbke asi 5 000 m. Celé územie Žitného ostrova leží v pásme intenzívneho pliocénno-kvartérneho poklesávania a aj v súčasnosti si zachováva základnú tektonickú štruktúru asymetrického prehýbania. Podložie kvartérnych sedimentov tvoria neogénne sedimenty vo dvoch vývojoch: ílovitom a piesčitom. Ílovitý vývoj reprezentuje panónske súvrstvie (pestré íly, rozličné piesčité, prípadne siltovité íly s nevýraznými vložkami pieskov a drobnozrnných štrkov). Najvyššie vrstvy tohto súvrstvia reprezentujú uloženiny tzv. uhoľnej a modrej série. V spodnej časti sú to sivé, zelené a žltosivé íly, vyššie sivomodré vápnité íly s malým obsahom piesku.
Piesčitý vývoj neogénu sa vyskytuje naprieč celým areálom Slovnaftu, a. s., v pruhu širokom asi 700 – 800 m jz.-sv. smeru. Na sz. okraji sa piesky postupne vyklinujú. Juhovýchodný okraj piesčitých sedimentov je zakončený pravdepodobne tektonicky, pretože sa náhle zmenšuje 50- až 60-metrová hrúbka pieskov na pomerne malú vzdialenosť. Piesky sú jemnozrnné, miestami ílovité alebo dokonca stmelené železitým tmelom. Ich priepustnosť je asi o tri rády nižšia ako priepustnosť kvartérnych vrstiev, a preto ich môžeme považovať za relatívne málo priepustné.
Kvartér je zastúpený mohutným náplavovým kužeľom dunajských fluviálnych štrkopiesčitých sedimentov s premenlivým obsahom piesčitej prímesi a s veľmi nepravidelným plošným vývojom. To spôsobuje veľkú nerovnorodosť sedimentov vo vertikálnom aj horizontálnom smere. Na tejto lokalite sa vyskytujú prevažne piesčité, slabo zrnité štrky s veľkosťou obliakov 0,5 – 6 cm, menej 6 – 10 cm.
Na väčšine územia sú štrkopiesčité sedimenty prekryté nesúvislou vrstvou fluviálnych hlín a pieskov, ktoré dosahujú hrúbku 2 – 4 m. V starých ramenách Dunaja sa vyskytujú sedimenty charakteru bahnitých ílov až pieskov, dosahujúcich hrúbku niekoľko metrov. Povrch územia tvoria antropogénne sedimenty, resp. humusovitá vrstva.
Územie hornej časti Žitného ostrova v priestore od Vlčieho hrdla po Gabčíkovo patrí do oblasti trvalého dopĺňania zásob podzemnej vody z Dunaja, ktorý má základný význam pri tvorbe, formovaní a dynamike podzemnej vody v tomto území. Do náplavov sledovanej časti Žitného ostrova z Dunaja infiltruje zhruba 0,1 – 0,4 m3. s–1 vody na 1 km brehovej čiary. O Malom Dunaji sa predpokladá, že v hornej časti Žitného ostrova nemá hydraulickú spojitosť s podzemnou vodou, a preto netvorí hydrogeologickú hranicu. Najčastejší výskyt hladiny podzemnej vody na lokalite je v úrovni asi 6 – 10 m pod terénom. Rozkyv hladiny podzemnej vody, charakteristický pre príbrežnú zónu Dunaja, sa so vzdialenosťou od toku postupne výrazne zmenšuje.
V okolí areálu Slovnaftu, a. s., nemožno hovoriť o prírodnom režime podzemnej vody, pretože ho dlhodobo ovplyvňujú veľké čerpacie systémy, ako boli v minulosti Istrochem A (Vlčie hrdlo), Istrochem B (Vrakuňa), II. vodný zdroj Bratislavy (Podunajské Biskupice), ale najmä systém hydraulickej ochrany podzemnej vody Slovnaft s jeho hydraulickou clonou, ktorý je v prevádzke už vyše tri desaťročia.
Priemerná úroveň hladiny podzemnej vody na lokalite sa v roku 1992 pred uvedením VD Gabčíkovo do prevádzky pohybovala v rozsahu zhruba 122,50 – 123,00 m n. m. Následne nastal celkový vzostup hladiny, ktorá sa až od roku 1997 stabilizovala na priemernej úrovni v rozsahu zhruba 124,50 – 125,00 m n. m. V ostatných rokoch pozorujeme v tomto území trend poklesávania priemernej úrovne hladiny podzemnej vody.
Charakteristika kontaminácie a použitých sanačných metód
Systém hydraulickej ochrany podzemnej vody každoročne zahŕňa tieto práce: sanačné čerpanie podzemnej vody a voľných ropných látok, hydrologické merania, technickú kontrolu, čistenie a údržbu vrtov, vizuálne záznamy vrtov (TV kamera), vrtné práce, meranie úklonu a geodetické zameranie nových vrtov, hydrodynamické skúšky vrtov a hydraulické modelovanie, vzorkovacie a laboratórne práce (hydrochemický monitoring), práce geologickej služby a reprodukčné práce.
Charakteristika kontaminácie:
(Údaje sa týkajú XI. etapy zákazky Bratislava – Slovnaft, r. 2006 – 2009)
• dominantný kontaminant – ropné látky na hladine podzemnej vody a v horninovom prostredí.
Hodnoty ukazovateľov stavu na lokalite na začiatku r. 2006:
• počet objektov, z ktorých sa čerpala podzemná voda: 51 objektov (celoročne 48);
• ročný priemer množstva čerpanej podzemnej vody: 902,01 l . s–1;
• množstvo vyčerpanej podzemnej vody za rok: 28 446 366 m3;
• priemerná úroveň hladiny podzemnej vody v areáli: 124,35 m n. m.;
• plocha oblasti znečistenia voľnými ropnými látkami: asi 0,675 km2;
• priemerná hrúbka vrstvy voľnými ropnými látkami: 0,15 m;
• množstvo odčerpaných ropných látok za rok: asi 2 522 m3;
• množstvo odčerpaných ropných látok od r. 1974: asi 136 142 m3;
• objem voľných ropných látok v podloží: asi 5 010 m3;
• celkový objem ropných látok v podloží: asi 24 297 m3;
• plocha znečistenia podzemnej vody nad limitom kategórie B: asi 3,32 km2;
• plocha znečistenia podzemnej vody nad limitom kategórie C: asi 2,46 km2;
• maximálny obsah NEL v podzemnej vode čerpanej z clony: 47,50 mg . l–1.
Hodnoty ukazovateľov stavu na lokalite na konci r. 2008:
• počet objektov, z ktorých sa čerpala podzemná voda: 61 objektov (celoročne 53);
• ročný priemer množstva čerpanej podzemnej vody: 915,61 l . s–1;
• množstvo vyčerpanej podzemnej vody za rok: 28 952 644 m3;
• priemerná úroveň hladiny podzemnej vody v areáli: 124,27 m n. m.;
• plocha oblasti znečistenia voľnými ropnými látkami: asi 0,66 km2;
• priemerná hrúbka vrstvy voľných ropných látok: 0,13 m;
• množstvo odčerpaných ropných látok za rok: asi 1 618 m3;
• množstvo odčerpaných ropných látok od r. 1974: asi 142 772 m3;
• objem voľných ropných látok v podloží: asi 5 236 m3;
• celkový objem ropných látok v podloží: asi 26 043 m3;
• plocha znečistenia podzemnej vody nad limitom kategórie B: asi 3,59 km2;
• plocha znečistenia podzemnej vody nad limitom kategórie C: asi 2,03 km2;
• maximálny obsah NEL v podzemnej vode čerpanej z clony: 15,40 mg . l–1;
• plocha kontaminovaného územia:
• asi 0,66 km2 fázou ropnej látky,
• asi 2,03 km2 rozpustenými ropnými látkami nad limitom kategórie C;
• hĺbka hladiny podzemnej vody: 6 – 10 m pod terénom;
• hĺbka nepriepustného podložia: 12 a viac m pod terénom.
Budovanie nových čerpacích a monitorovací vrtov
S cieľom riešiť anomálie znečistenia ropnými látkami sa budujú širokoprofilové čerpacie vrty (tzv. sólovrty), situované čo najbližšie k pravdepodobným miestam úniku ropných látok do podložia. Vrtnými prácami sa podľa potreby dopĺňa aj sieť monitorovacích vrtov. V rokoch 2006 – 2008 sa zrealizovalo 5 čerpacích vrtov a 15 monitorovacích vrtov.
Monitoring sanačných prác v rámci systému hydraulickej ochrany podzemnej vody môžeme rozdeliť na hydrologický a hydrochemický.
Hydrologický monitoring. – Proces sanačného čerpania sprevádzajú hydrogeologické merania stavu hladiny podzemnej vody, hrúbky vrstvy voľných ropných látok a čerpaného množstva podzemnej vody s ropnými látkami z jednotlivých vrtov. Hydraulickú kontrolu kontinuálnym snímaním úrovne hladiny podzemnej vody vo vrtoch hydraulickej clony (20 objektov) a I. kontrolného systému (20 objektov) vykonáva riadiace centrum hydraulickej ochrany podzemnej vody Slovnaft, a. s., a II. kontrolného systému (30 objektov) GEOtest Bratislava, s. r. o. Stav hladiny podzemnej vody a hrúbka vrstvy voľných ropných látok v čerpacích vrtoch a ostatných objektoch monitorovacieho systému v areáli Slovnaftu, a. s., (spolu 460 objektov) sa meria podľa prítomnosti voľných ropných látok v dennom alebo týždennom režime. V celej oblasti sa úroveň hladiny podzemnej vody zisťuje počas dvoch expedičných režimových meraní, ktoré vykonávajú pracovníci GEOtestu Bratislava, s. r. o. Z výsledkov režimových a hydrogeologických meraní v areáli sa spracúvajú mapy hydroizohýps v mierke 1 : 10 000 a 1 : 5 000 s vyznačením oblasti výskytu, hrúbky vrstvy a frakčného zloženia voľných ropných látok.
Hydrochemický monitoring. – Na overovanie účinnosti sanačných prác sa v rámci tohto monitoringu odoberajú vzorky podzemnej vody z:
• dlhodobo čerpaných vrtov (objekty hydraulickej clony a čerpacie vrty) v areáli Slovnaftu, a. s.,
• pozorovacích vrtov III. kontrolného systému, situovaných v sledovanom území s rozlohou asi 80 km2 (vzorkovacie čerpanie každých 6 hod.),
• povrchových tokov Dunaj a Malý Dunaj a zo zberača oteplených chladiacich vôd vzorkovacím valcom.
Početnosť odberov, ktorej účelnosť sa overila doterajšou prevádzkou systému, bola v roku 2008 takáto:
• objekty hydraulickej clony a čerpacie vrty – 6x ročne – 57 objektov;
• objekty III. KS zaradené do:
• základného cyklu – 4x ročne, 100 objektov,
• doplnkového cyklu – 2x ročne, 91 objektov;
• viacúrovňové vrty (vonkajšia línia hydraulickej clony) – 1x ročne, 46/32 objektov;
• povrchové toky – 4x ročne, 6 objektov.
Podzemná voda sa analyzuje spektrofotometrickou metódou – rozpustené ropné látky (NEL) – a metódou plynovej chromatografie – vybrané prchavé aromatické látky, aromatické uhľovodíky (benzén, toluén, etylbenzén a xylény), alifatické uhľovodíky C7 až C22, chlóretény, jednomocné fenoly, metyl-terc.butyléter a etyl-terc.butyléter.
Vo vode sa stanovuje aj prítomnosť jej anorganických súčastí. Ide o základný fyzikálno-chemický rozbor a spektrofotometrické stanovenie stopových kovov.
Z vrtov s výskytom voľných ropných látok (asi 140 objektov) sa 1x ročne analyzujú vzorky s cieľom stanoviť simulovanú destilačnú krivku. Vo vzorkách zemín odobraných pri vrtných prácach sa analyzuje obsah NEL.
Táto etapa sanácie – XI. etapa (r. 2006 – 2009) – je iba jednou z etáp sanačných prác, ktoré sa začali v r. 1973.
Realizovanými sanačnými prácami sa plnia dve hlavné funkcie systému hydraulickej ochrany podzemnej vody areálu Slovnaftu:
• ochrana podzemnej vody horného Žitného ostrova pred znečistením zo Slovnaftu,
• odstraňovanie znečistenia horninového prostredia a podzemnej vody.
Ciele geologicko-prieskumných a sanačných prác sa dlhodobo úspešne plnia. Odčerpávanie z podložia sa každoročne dôsledne realizuje a migrácia znečistenia vo forme voľných, ale aj rozpustených ropných látok je zastavená už na vnútornej línii hydraulickej clony v rámci areálu Slovnaftu. Ochrannú a sanačnú funkciu systému hydraulickej ochrany podzemnej vody jednoznačne dlhodobo potvrdzuje hydrochemický monitoring v tomto území.
Systém hydraulickej ochrany podzemnej vody Slovnaftu sa prevádzkuje v súlade s platnými zákonmi, rozhodnutiami a odporúčaniami SIŽP.
Ukážky zo sanačných prác sú uvedené na obr. 5.1.30 a 5.1.31.
Obr. 5.1.30. Bratislava, areál Slovnaftu, a.s. – nastavovanie zberného valca na ropné látky vo vrte na vnútornej línii hydraulickej clony (archív GEOtest Bratislava, s. r. o.).
Obr. 5.1.31. Bratislava, areál Slovnaftu, a.s. – riadiace centrum hydraulickej clony (archív GEOtest Bratislava, s. r. o.).
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3