Krzysztof Labus

Identification of processes controlling chemical composition of pit lakes waters located in the eastern part of Muskau Arch (Polish-German borderland) / Identyfikacja procesów kształtujących skład chemiczny wód zbiorników zlokalizowanych na obszarach pogórniczych we wschodniej części Łuku Mużakowa (pogranicze polsko-niemieckie)

Abstract Exploitation of lignite within the area of Muskau Arch, carried out from the mid-nineteenth century, contributed to the transformation of the natural environment and changes in water regime. In the post-mining subsidences pit lakes were formed. The chemical composition of waters is a consequence of the intensive weathering of pyrite (FeS2), which is present in Miocene lignite-bearing rock forming the embankments of the lakes. This process leads to the formation of Acid Mine Drainage (AMD) and finally acidification of lake waters. This paper presents results of the identification of hydrogeochemical processes affecting the chemistry of waters from these reservoirs carried out using the speciation and statistical (cluster and factor) analyses. Cluster analysis allowed to separate from the analyzed group of anthropogenic reservoirs 7 subgroups characterized by a similar chemical composition of waters. The major processes affecting the chemistry of waters were identified and interpreted with help of factor and speciation analysis of two major parameters (iron and sulfur). Streszczenie Eksploatacja węgla brunatnego prowadzona w rejonie Łuku Mużakowa od połowy XIX w. przyczyniła się do przeobrażenia środowiska naturalnego obszaru i zmian w stosunkach wodnych. W poeksploatacyjnych nieckach zapadliskowych formowały się zbiorniki wodne, tworząc tzw. „pojezierze antropogeniczne”. Skład chemiczny wód jest konsekwencją wietrzenia pirytu (FeS2), obecnego w mioceńskich utworach węglonośnych tworzących obwałowania zbiorników. Intensywny proces utleniania siarczku doprowadził do powstania kwaśnego drenażu - Acid Mine Drainage (AMD) i w efekcie do zakwaszenia wód jezior. W artykule zaprezentowano rezultaty identyfi kacji procesów hydrogeochemicznych wpływających na chemizm wód ww. zbiorników, przeprowadzonej z wykorzystaniem analizy statystycznej (analiza skupień i analiza czynnikowa) i specjacyjnej. Analiza skupień pozwoliła na wydzielenie z rozpatrywanej grupy zbiorników antropogenicznych 7 podgrup cechujących się zbliżonym składem chemicznym wód. Dla zdefi niowania głównych procesów decydujących o chemizmie wód zbiorników zastosowano analizę czynnikową oraz analizę specjacyjną dwóch głównych składników wód (żelaza i siarki).

Preliminary geochemical modeling of water–rock–gas interactions controlling CO2 storage in the Badenian Aquifer within Czech Part of Vienna Basin

Prediction of hydrogeochemical effects of geological CO2 sequestration is crucial for planning an industrial or even experimental scale injection of carbon dioxide gas into geological formations. This paper presents a preliminary study of the suitability of saline aquifer associated with a depleted oil field in Czech Part of Vienna Basin, as potential greenhouse gas repository. Two steps of modeling enabled prediction of immediate changes in the aquifer and caprocks impacted by the first stage of CO2 injection and the assessment of long-term effects of sequestration. Hydrochemical modeling and experimental tests of rock–water–gas interactions allowed for evaluation of trapping mechanisms and assessment of CO2 storage capacity of the formations. In the analyzed aquifer, CO2 gas may be locked in mineral form in dolomite and dawsonite, and the calculated trapping capacity reaches 13.22 kgCO2/m3. For the caprock, the only mineral able to trap CO2 is dolomite, and trapping capacity equals to 5.07 kgCO2/m3.