Doskonalenie metodyki badawczej pomiarów stężenia CO2 w powietrzu podglebowym

Podsumowano dotychczasowe, blisko dziesięcioletnie, doświadczenia zespołu Pracowni Geotechnologii IGSMiE PAN w zakresie pomiarów in situ stężenia CO2 w powietrzu podglebowym. W kolejnych latach badania realizowane były różnymi metodami i przy wykorzystaniu aparatury o rosnącym stopniu złożoności. W latach 2005–2008 wykonano pilotażowe badania koncentracji CO2 na obszarze złoża ropy naftowej Jastrząbka Stara k. Tarnowa, przy wykorzystaniu płytkich tymczasowych odwiertów. W 2009 r. w tej samej okolicy zainstalowano i przetestowano aparaturę do ciągłego pomiaru stężenia CO2 w powietrzu podglebowym, skonstruowaną w Instytucie. W kolejnych latach – od listopada 2009 r. do listopada 2014 r., prowadzono ciągłe pomiary na obszarze występowania wód mineralnych typu szczaw w Szczawnicy-Zdroju. Miały one na celu: przetestowanie jej działania, określenie tła stężenia CO2 w powietrzu podglebowym na badanym obszarze, stwierdzenie ewentualnych wycieków endogenicznego CO2, a także określenie istotnych czynników wpływających na stężenie tego gazu w powietrzu podglebowym w zmiennym przedziale czasowym. Uzyskane doświadczenia pozwoliły na udoskonalenie metodyki wykonywania pomiarów stężenia dwutlenku węgła w powietrzu podglebowym. Mogą być pomocne przy tworzeniu efektywnych systemów monitoringu na obszarach planowanych składowisk dwutlenku węgla w strukturach geologicznych.

The present paper summarizes the nearly 10-year-long experiments conducted up to the present date by the Geotechnology Section of MEERI PAS on in situ measurements of CO2 concentration in soil air. Over the consecutive years, the studies were carried out using different methods and successively sophisticated instruments. In the years 2006–2008, a pilot study of CO2 concentration was performed on a hydrocarbon deposit of Jastrząbka Stara near Tarnów (Podkarpackie Province) using shallow boreholes. In 2009, the instruments for the continuous measurement of CO2 concentration in soil air were tested. The instruments were constructed at the Geotechnology Section. During the next years – from November 2009 to November 2014, continuous measurements were made in the area of carbonated mineral water occurrence in Szczawnica-Zdrój. The aim of the measurements was to test the instruments, to determine the background concentration of CO2 in soil air in the study area, to find possible leaks of endogenous CO2 , as well as to identify important factors affecting the concentration of this gas in soil air in a varying time interval. The gained experience made it possible to improve the methods of measuring the concentration of carbon dioxide in soil air. They can be helpful in creating effective monitoring systems in areas of planned carbon dioxide storage in geological formations.