Zmiany warunków hydrogeologicznych w olkuskim rejonie kopalnictwa rud cynku i ołowiu

Abstract

Rejon olkuski był miejscem działalności górniczej od średniowiecza. W XX wieku eksploatacja osiągnęła skalę przemysłową i wiązała się z intensywnym drenażem górotworu, który istotnie przekształcił naturalne warunki hydrogeologiczne w skali regionalnej. Celem pracy było określenie kierunku, tempa oraz przestrzennego zróżnicowania zmian chemizmu wód podziemnych w rejonie olkuskim, ze szczególnym uwzględnieniem triasowego piętra wodonośnego w okresie intensywnego drenażu (1964-2021). Uwzględniono również dane z okresu przed działalnością górniczą oraz z początkowego etapu zatapiania olkuskich kopalń. Analiza obejmowała identyfikację dominujących procesów geochemicznych, ocenę dynamiki zmian składu chemicznego oraz wpływu czynników geologicznych i antropogenicznych. Praca oparta została na obszernej bazie danych hydrochemicznych i wynikach badań własnych z lat 2022-2025. Wykorzystano metody terenowe, laboratoryjne oraz analizy statystyczne. Wyniki potwierdzają istotne zmiany jakości wód, przejawiające się wzrostem mineralizacji, zmianami typów hydrochemicznych oraz zwiększeniem stężeń SO42- , Zn, Pb, Ca2+ i Mg2+. Największe zmiany dotyczyły piętra triasowego, a ich skala była zróżnicowana przestrzennie i zależna od budowy geologicznej oraz etapu rozwoju leja depresji. Obserwowane zmiany są przykładem formowania się neutralnego drenażu górniczego. Uzyskane wyniki stanowią ważny wkład w ocenę skutków drenażu górniczego i mogą znaleźć zastosowanie w planowaniu rekultywacji terenów pogómiczych oraz formułowaniu strategii ochrony zasobów wodnych. The Olkusz region has been an area of mining activity since the Middle Ages. In the 20th century, mining reached an industrial scale and was associated with intensive mine drainage, which significantly transformed natural hydrogeological conditions at a regional scale. The main objective of this study was to determine the direction, rate, and spatial variability of changes in groundwater chemistry in the Olkusz region, with particular emphasis on the Triassic aquifer during the period of intensive mine drainage (1964-2021). The analysis also included data from the pre-mining period and from the initial stage of flooding of the Olkusz mines. It focused on the identification of dominant geochemical processes, the assessment of the dynamics of chemical composition changes, and the influence of geological and anthropogenic factors.The study was based on an extensive hydrochemical database and on the author’s own research conducted between 2022 and 2025. Field, laboratory, and statistical methods were employed. The results confirm significant changes in groundwater quality, manifested by increased mineralization, shifts in hydrochemical types, and elevated concentrations of SO42-, Zn, Pb, Ca2+, and Mg2+. The strongest changes were observed in the Triassic aquifer, with their extent varying spatially depending on geological structure and the stage of cone of depression development. The observed changes represent an example of the formation of neutral mine drainage. The results contribute to the assessment of mine drainage impacts and support post-mining land reclamation and groundwater protection strategies.