Zastosowanie metod wskaźnikowych do oceny jakości gleby na terenach poszukiwania i eksploatacji gazu z niekonwencjonalnych złóż węglowodorów

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania szybkich polowych metod wskaźnikowych do wstępnej oceny jakości gleby na terenach prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych węglowodorów pochodzących ze złóż niekonwencjonalnych, w tym węglowodorów ze złóż typu shale gas. Jako metody wskaźnikowe służące do wstępnej oceny jakości gleby przetestowane zostały takie metody jak pomiar pH, przewodność elektryczna właściwa, pomiar zawartości jonów chlorkowych metodą Mohra oraz pomiar zawartości węglowodorów metodą spektrofotometryczną. Metody te zostały dobrane w taki sposób, aby stanowiły dobry wskaźnik typowych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych gleby, które mogą wynikać z prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych niekonwencjonalnych złóż węglowodorów. Metody te, mimo iż znane od dawna i w znacznej mierze znormalizowane zostały poddane procesowi optymalizacji w stosunku do metod pierwotnych. Proces optymalizacji miał przyczynić się do zwiększenia możliwości zastosowania poszczególnych metod w warunkach terenowych oraz skrócenia czasu ich realizacji. Z tego względu wśród optymalizowanych parametrów znalazły się takie parametry jak sposób i czas ekstrakcji analitów oraz konieczność suszenia próbki. Po zakończeniu procesu optymalizacji, każda z metod wskaźnikowych została poddana procesowi walidacji w zakresie niezbędnym do przeprowadzenia oceny czy proponowana metoda może zostać wdrożona do prowadzenia badań w warunkach terenowych. Walidacji poddano takie parametry jak poprawność, zakres pomiarowy, precyzja, selektywność oraz elastyczność metody, a w przypadku metody wskaźnikowego oznaczania zawartości węglowodorów metodą spektrofotometryczną również liniowość metody. Otrzymanie zadawalających rezultatów walidacji poszczególnych metod wskaźnikowych pozwoliło na uzyskanie pewności, że wybrane metody mogą być stosowane do wstępnej oceny jakości gleby na terenach prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych węglowodorów pochodzących ze złóż niekonwencjonalnych. Pełne wdrożenie do stosowania w warunkach terenowych metod wskaźnikowych wymagało, oprócz przeprowadzenia procesów optymalizacji i walidacji, wytypowania wartości granicznych, których przekroczenie wskazywać będzie na występowanie na danym obszarze zanieczyszczenia środowiska. Wartości graniczne dla każdej z czterech przetestowanych metod wskaźnikowych określono na podstawie informacji uzyskanych w procesie walidacji, danych literaturowych dotyczących zmienności poszczególnych parametrów gleby, dopuszczalnych zawartości poszczególnych substancji określonych prawem oraz maksymalnych zawartości, które nie powodują negatywnego wpływu na funkcjonowanie ekosystemu. Przekroczenie określonych wartości granicznych nie tylko wskazuje na możliwość występowania zanieczyszczenia gleby na danym terenie, ale stanowi również wskazówkę, że badania jakości gleby prowadzone na danym terenie powinny zostać uzupełnione o szczegółowe badania laboratoryjne. W związku z tym dla każdej z czterech metod wskaźnikowych wytypowano uzupełniające badania laboratoryjne, które powinny zostać wykonane po przekroczeniu ustalonych wartości granicznych dla poszczególnych metod wskaźnikowych. Badania laboratoryjne mają na celu potwierdzenie występowania zanieczyszczenia oraz dokładne określenie jego charakteru. Opracowane metody wskaźnikowe wraz ze zdefiniowanymi wartościami granicznymi oraz zakresem uzupełniających badań laboratoryjnych stanowią wystarczające narzędzie do szybkiej oceny stanu środowiska glebowego na terenach prowadzenia prac poszukiwawczych i eksploatacyjnych węglowodorów pochodzących ze złóż niekonwencjonalnych.

Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki ścisłe i przyrodnicze
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka, nauki o ziemi i środowisku