Nysa Kłodzka zagrożona arsenem. Jeden z jej dopływów ponad stukrotnie przekracza dopuszczalne normy

zdjęcie ilustracyjne fot.: mat.prywatne

Zespół badaczy z Uniwersytetu Wrocławskiego odkrył, że stężenie arsenu w jednym z dopływów Nysy Kłodzkiej przewyższa ponad 100-krotnie dopuszczalne normy.

Skąd rakotwórczy pierwiastek na Dolnym Śląsku, a dokładnie mówiąc w powiecie ząbkowickim? W Złotym Stoku, malowniczym górniczym miasteczku położonym na krawędzi Gór Złotych, od XIII wieku wydobywano drogocenne złoto. Jego zasoby były na tyle duże, że w pewnym momencie miasteczko odpowiadało za blisko 1/10 europejskiej produkcji złota. 

Po trzystu latach intensywnej eksploatacji, złoża zaczęły się wyczerpywać. W XVIII wieku miasteczko od upadku uratował aptekarz Hans Scharffenberg, który postanowił z pogórniczych pozostałości wydobywać arsen. Wykorzystywał pierwiastek do produkcji arszeniku. Pozyskiwanie arsenu okazało się mieć większe znaczenie niż wydobywanie wcześniej złota. Zastosowania gospodarcze tego pierwiastka były (i są do tej pory) bardzo szerokie: leki, dodatek do stopów i farb, preparat do barwienia szkła, środek na szczury, a współcześnie produkcja półprzewodników. Kopalnie działały nieprzerwanie aż do 1961 roku, kiedy oficjalnie zamknięto ostatni obiekt górniczy.

Siedmiusetletnia działalność wydobywcza pozostawiła po sobie duże spustoszenie w krajobrazie: Góra Krzyżowa w całości została pocięta siecią szybów i wkopów, a dno górskiej doliny wypełniło się zarastającymi hałdami niewykorzystanego urobku. Prawdziwe zagrożenie czaiło się jednak w płynącym Złotym Potoku, który niszczył wydobyte spod ziemi skały sukcesywnie wypłukując z nich trujący pierwiastek. Podobny proces zachodził też pod ziemią, a jego efekt trafiał na powierzchnię wraz z odwadnianiem sztolni i chodników. Mieszkańcy Złotego Stoku mieli przeczucie, że wykorzystywana przez nich woda nie jest najlepszej jakości. Rzeka, która płynie poniżej miasteczka nazywana jest Trującą. Choć od przeszło stu lat Złoty Stok sprowadza wodę pitną spoza miasta, to zagrożenie związane z zanieczyszczeniem wód arsenem nie zniknęło. 

Niepozornie wyglądająca rzeka Trująca poniżej Złotego Stoku, charakteryzuje się ponad 100-krotnym przekroczeniem dopuszczalnej dla wody pitnej zawartości arsenu, fot. archiwum prywatne

Zaintrygowani tematem badacze postanowili przyjrzeć się mu bliżej. Szczególnie, że rzeka Trująca kończy swój bieg w Nysie Kłodzkiej, będącej jednym z głównych dopływów Odry. Na samym początku zaskoczeniem dla nich była stosunkowo niewielka ilość badań dotyczących zanieczyszczenia w dolnej części rzeki Trującej, a w szczególności w miejscu jej ujścia. Dotychczasowe badania skupiały się głównie na procesach zachodzących w wodach i osadach kopalnianych, właściwościach fizykochemicznych gleb w okolicy Złotego Stoku i skali gromadzenia arsenu przez rośliny. Postanowili więc sprawdzić, jaka ilość arsenu jest transportowana do Nysy Kłodzkiej, oraz jakie procesy kontrolują niepokojące stężenie arsenu w strumieniach.

Kartowanie hydrograficzne rzeki Trującej prowadzone przez studentów studiów magisterskich na specjalności geoekologia na kierunku Geografia w Instytucie Geografii i Rozwoju Regionalnego, fot. archiwum prywatne

Zespół badaczy z Instytutu Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego rozpoczął badania terenowe na całej długości Złotego Potoku i rzeki Trującej. Trwające dwa lata badania uwzględniały pobór kilkudziesięciu próbek gleby i wody. Odbyły się także rozmowy z mieszkańcami Złotego Stoku, które pomogły uzyskać informacje na temat miasta, jego górniczej przeszłości oraz obecnej sytuacji. Na szczególne względy zasługuje zwłaszcza pomoc i entuzjazm Elżbiety Szumskiej - właścicielki kopalni w Złotym Stoku oraz Arkadiusza Knycha - współtworcy Średniowiecznej Osady Górniczej.

Po badaniach terenowych zebrano szczegółowe pomiary laboratoryjne, zmierzające do oznaczenia zawartości arsenu w próbkach wody i gleb. W okolicy dawnej kopalni złota i arsenu, wyniki wskazują na kilkudziesięciokrotny spadek stężeń arsenu i metali (tj. Fe, Zn) w wodach kopalnianych i ze Złotego Potoku w porównaniu do lat 90-tych XX wieku. Na poprawienie jakości wody wpłynęły prace renowacyjne polegające na oczyszczaniu starych chodników górniczych i udrożnieniu sztolni w złotostockiej kopalni. Takie działania umożliwiły także udostępnienie kopalni dla turystów.

Gorsze wyniki wyszły w miejscu ujścia rzeki Trującej do Zbiornika Paczkowskiego, znajdującego się na Nysie Kłodzkiej. Tam stężenia arsenu przekroczyły 100-krotnie normy rekomendowane przez Światową Organizację Zdrowia dla wody pitnej. Co więcej, ładunek dobowy - czyli całkowita masa arsenu, która w ciągu 24 godzin może dopływać do tego zbiornika, przekracza 8 kg.

Skąd takie duże zanieczyszczenie arsenem tak daleko od źródła zanieczyszczeń, czyli dawnej kopalni? W części z profili glebowych stwierdzono podwyższone zanieczyszczenie, jednak nie były one wystarczające by tłumaczyć nim aż takie wartości dla wody pitnej. Obecnie tak duże stężenie arsenu jest prawdopodobnie związane głównie z przemywaniem starych hałd i osadników położonych poniżej Złotego Stoku.

Pobieranie próbek gleb za pomocą laski glebowej. Zawartość arsenu w glebie przekracza normy ponad 100-krotnie, fot. archiwum prywatne

Procesem odpowiedzialnym za podwyższone stężenie arsenu w pobliżu ujścia rzeki Trującej do Nysy Kłodzkiej jest proces uwalniania pierwiastka z powierzchni cząsteczek osadu do roztworu wodnego. Cechy fizykochemiczne, takie jak frakcja ilasta czy zawartość tlenków żelaza w glebie, które prowadzą do desorpcji, charakteryzują osady pochodzące z eksploatacji rudy złota i arsenu znajdujące się poniżej Złotego Stoku. Dodatkowymi czynnikami, które sprzyjają opisywanym procesom, są: zasadowy odczyn wody pochodzący z rozpuszczania skał węglanowych, kontakt wody z powietrzem atmosferycznym, a także podwyższone stężenie fosforanów z przemywania pól uprawnych. Dalsze rozszerzanie zasięgu pól uprawnych w dolinie Trującej i ich intensywne nawożenie może dodatkowo pogorszyć sytuację w zlewni.

Zespół badawczy zamierza kontynuować badania. Dotychczasowe pomiary wykonywane były w latach wyjątkowo suchych, kiedy przepływ rzeki (a więc jej zdolność transportowa) był niski. Jeśli już wówczas normy były tak mocno przekroczone, to w przypadku wysokich stanów wód, ilość dostarczanego do Nysy Kłodzkiej arsenu może być wyjątkowo niebezpieczna. Na użytkowaną rolniczo glebę istotnie oddziaływać mogą również epizody powodziowe, które nanoszą zanieczyszczone osady. Rosnąca frekwencja zdarzeń ekstremalnych, związana ze zmianami klimatu, prowadzić może do dalszego zanieczyszczania wielu składowych środowiska, chętnie wykorzystywanych przez człowieka. Zdrowie mieszkańców gminy Złoty Stok nie pogarsza się, ale zagrożenia nie można lekceważyć.

Wejście do sztolni Gertruda znajdującej się w kopalni w Złotym Stoku. Zanieczyszczenie wód kopalnianych arsenem znacznie zmalało w ciągu ostatnich 30 lat, fot. archiwum prywatne

Badania wsparte zostały przez fundusze statutowe Wydziału Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska. W zespole badawczym znaleźli się naukowcy prowadzący ćwiczenia terenowe i laboratoryjne: dr Łukasz Stachnik, dr Bartosz Korabiewski i dr Jerzy Raczyk oraz doktoranci: mgr Michał Łopuch i mgr Iwo Wieczorek. 

em24.pl na podst. info. Michała Łopucha, Łukasza Stachnika, Bartosza Korabiewskiego