Badania wód podziemnych w Polskich Zewnętrznych Karpatach Wschodnich / Ground water research in the Polish Outer Eastern Carpathians


Andrzej Łach ORCID ID, Monika Adamska ORCID ID, Paweł Ryba ORCID ID

DOI: 10.15199/17.2025.12.2, GWiTS 12/2025, grudzień 2025

Pobierz w PDF (Open Access)


Streszczenie:
Celem pracy jest udowodnienie możliwości ekonomicznego odzysku z wód z odwiertów w Tyrawie Solnej trzech pierwiastków litu, boru i strontu. Inne zadanie to wykazanie, że woda z odwiertu Rabe może w pewnym stopniu być przydatna do leczenia niektórych chorób nowotworowych. Trzecim celem jest sprawdzenie, czy w istotny sposób różnią się między sobą ze względu na skład chemiczny wody z Cudownych Źródeł i Zwykłych Źródeł. Praca jest opracowaniem przeglądowym, opartym na wynikach badań innych autorów. Wody podziemne z rejonu Karpat zostały podzielone na trzy grupy – Odwierty, Cudowne Źródła i Zwykłe Źródła. W pracy przedstawiono wyniki analiz chemicznych tych wód. Skład chemiczny wód ze Źródeł Cudownych i Zwykłych poddano badaniom statystycznym. Solanka z odwiertów w Tyrawie Solnej nadaje się do przemysłowego odzysku trzech pierwiastków: boru, litu i strontu. Opisano szczegółowo metody fizykochemiczne odzysku tych pierwiastków w Polsce i na świecie. Woda z odwiertu w miejscowości Rabe to 0.47% szczawa wodorowęglanowo – chlorkowo – sodowa z dodatkiem litu, żelaza i niewielkiej ilości arsenu. Woda leczy nadkwasotę, początkowe stadium cukrzycy, kamicę nerkową. Arsen w niskich dawkach może pomagać w terapii niektórych chorób nowotworowych, np. ostrej białaczki promielocytowej. Przeanalizowano wyniki badań składu chemicznego oraz wyniki badań statystycznych wód gruntowych z Cudownych Źródeł i Zwykłych Źródeł, stwierdzając brak różnicy w składzie chemicznym.

Słowa kluczowe: solanki, arsen, odzysk, bor, lit, stront, Cudowne Źródła.

Abstract:
The aim of this study is to demonstrate the potential for economically recovering three elements—lithium, boron, and strontium— from water extracted from boreholes in Tyrawa Solna. Another objective is to show that the water from the Rabe borehole may be useful, to some extent, in treating certain types of cancer. The third aim is to determine whether the chemical composition of water from the Miraculous Springs significantly differs from that of Ordinary Springs. This work is a review based on the research results of other authors. Groundwater from the Carpathian region has been classified into three groups: Boreholes, Miraculous Springs, and Ordinary Springs. The results of the chemical analysis of these waters are presented in the study. The chemical composition of water from the Miraculous Springs and Ordinary Springs underwent statistical analysis. The brine from boreholes in Tyrawa Solna is suitable for industrial recovery of three elements: boron, lithium, and strontium. Physicochemical methods for recovering these elements in Poland as well as globally are described in detail. The water from the borehole in Rabe is a 0.47% bicarbonate-chloride-sodium mineral water, with the addition of lithium, iron, and a small amount of arsenic. The water helps to treat hyperacidity, early-stage diabetes, and kidney stones. Arsenic in low doses may be helpful in the therapy of certain cancers, such as acute promyelocytic leukemia. The results of chemical composition analysis and statistical studies of groundwater from Miraculous Springs and Ordinary Springs were examined, and no difference in chemical composition was found.

Keywords: brines, arsenic, recovery, boron, lithium, strontium, Miraculous Springs.


Bibliografia

[1] Adamska, M., Pasztyła, G., Wachel, T. 2021. Analiza wody z Rabe cz. III. Pierwiastki śladowe: arsen – trucizna czy lek? LAB Laboratoria, Aparatura, Badania, 26(4), 22-26.

[2] Bi, Q., Zhang, Z., Zhao, C., Tao, Z. 2014. Study on the recovery of lithium from high Mg²⁺/Li⁺ ratio brine by nanofiltration. Water Science and Technology, vol. 70(10), 1690-1695. DOI: 10.2166/wst.2014.426.

[3] Biedroń, M., Wróbel, T., Mazur, G., Kuliczkowski, K. 2003. Zastosowanie trójtlenku arsenu w leczeniu nowotworów hematologicznych. Nowotwory, 53(4), 422-427.

[4] Błaszczyk, U., Tuszyński, T. 2007. Wody mineralne i ich znaczenie w profilaktyce zdrowotnej. Elamed Media Group. Laboratorium. Katowice: (4), 20-23.

[5] Chorostyński, A., Łach, A., Pasztyła, G. 2016. Minerały, metale ciężkie, medycyna, analiza wody z Rabe cz. II. LAB Laboratoria, Aparatura, Badania, 21(1), 44-52.

[6] Chorostyński, A., Łach, A., Pasztyła, G. 2018. Physicochemical parameters and bacteriology of mineral and sulphate waters discovered around Sanok and Lesko, and the prospects for their medicaluse. Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus, 17(1), 113-126. DOI: 10.15576/ASP.FC/2018.17.1.103.

[7] Chowaniec, J. 2007. „Cudowne źródełka” Podkarpacia. IV Konferencja Naukowo-Techniczna „Błękitny San”. Państwowy Instytut Geologiczny Oddział Karpacki w Krakowie.

[8] Chowaniec, J., Górka, J. 2002. Ekspertyza hydrogeologiczna dotycząca występowania wód mineralnych na obszarze województwa podkarpackiego oraz możliwości ich wykorzystania. Rzeszów: Arch. U.W.

[9] Dąbrowski, K. M., Zając, M., Kozieł, K. 2021. The concept of lithium production from thermal water deposits with the use of membrane technologies. Kraków: Wydawnictwa AGH.

[10] Dobrzyński, D., Stępień, M. 2009. Ocena dystrybucji arsenu w wybranych wodach leczniczych Sudetów na podstawie filtracji membranowej i modelowania specjacyjnego. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 436, 95-102.

[11] Dong, Y. P., Meng, Q. F., Feng, H. T., Cui, X. M., Xu, B., Wu, W., Gao, D. D., Li, W. 2009. Separation and economic recovery of strontium from Nanyishan oil-field water, China. Natural Resources and Environmental Issues, 15(42), 203-208.

[12] Dowgiałło, J. 2002. Hydrogeological dictionary. Warszawa: Państw. Inst. Geol.

[13] Hoffman, E., Mielicki, W. P. 2013. Trójtlenek arsenu: wpływ na proces wzrostu i różnicowania komórek nowotworowych oraz możliwe zastosowanie w terapii choroby nowotworowej. Postępy Hig. Med. Dośw., 67, 817-827.

[14] Jędrzejczak, W. W. 2001. Trójtlenek arsenu w leczeniu ostrej białaczki promielocytowej. Współcz. Onkol., 5(4), 145-146.

[15] Jiang, J. Q., Graham, N., Andre, C., Kelsall, G. H., Brandon, N. 2002. Laboratory Study of Electro-Coagulation-Flotation for Water Treatment. Water Res., 36, 4064. DOI: 10.1016/s0043-1354(02)00118-5.

[16] Jiang, J. Q., Xu, Y., Simon, J., Quill, K., Shettle, K. 2007. Laboratory Study of Boron Removal by Mg/Al Double-Layered Hydroxides. Ind. Eng. Chem. Res., 46, 4577. DOI: 10.1021/ie0703639.

[17] Kaczmarski, M., Chorostyński, A., Łach, A., Wrona, M. 2019. An analysis of bioelements in the Skurce waters of Sanok district on the border of the Eastern and Western Carpathians and their impact on the functioning of the human body. Rocznik Ochrona Środowiska,21, 926-950.

[18] Kavahan, S., Yurdakoc, M., Şekl, Y., Yurdakoc, K. 2006. Removal of boron from aqueous solution by clays and modified clays. J. Colloid Interface Sci., 293.1: 36-42. DOI: 10.1016/j.jcis.2005.06.048.

[19] Kondracki, J. W. 2011. Geografia regionalna Polski. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

[20] Kotowski, T., Satora, S. 2011. Conception of the desalination plant at Bańska Niżna – usability of a post-proces concentrate. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 445, 309-316.

[21] Kulik-Kupka, K., Koszowska, A., Brończyk-Puzoń, A., Nowak, J., Gwidek, K., Zubelewicz-Szkodzińska, B. 2016. Arsen – trucizna czy lek? Medycyna Pracy, 67(1), 89-96.

[22] Li, J., Wang, M., Zhao, Y., Yang, H., Zhong, Y. 2018. Enrichment of lithium from salt lake brine by forward osmosis. Royal Society open science, vol. 5(10). DOI: 10.1098/rsos.180965.

[23] Li, X., Mo, Y., Qing, W., Shao, S., Tang, C.Y., Li, J. 2019. Membrane-based technologies for lithium recovery from water lithium resources: A review. Journal of Membrane Science, vol. 591.

[24] Łach, A. 2005. Szukamy wód uzdrowiskowych na Podkarpaciu. Bioskop. Warszawa.

[25] Łach, A., Pasztyła, G. 2013. Unikalne wody litowo-arsenowe. LAB Laboratoria Aparatura, Badania 6. Katowice: Roble Sp. z o.o.

[26] Michalczyk, Z., red. 2001. Źródła Wyżyny Lubelskiej i Roztocza. Lublin: Wydawnictwo Uniwersytetu MCS.

[27] Michalski, R. 2006. Wody mineralne – pić albo nie pić? Laboratorium. Wyd. ELAMED. Katowice: (11).

[28] Paczyński, B., Sadurski A., red. 2007. Regional hydrogeology of Poland. Vol. 2, Waters mineral, healing and thermal and mine. Warszawa: Państw. Inst. Geol., 204.

[29] Pasiecznik, I., Szczepaniak, W., Mańczak, M. 2009. Boron removal from aqueous solutions in presence of phosphate ions. Institute of Environment Protection Engineering, Wrocław University of Technology. pl. Grunwaldzka 9. Wrocław.

[30] Pytka, P. 2005. Bieszczadzkie „święte źródła” – cenne obiekty krajobrazu kulturowego. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Sectio B. Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia. Lublin: Vol. LX.

[31] Rajchel, L. 2000. Źródła wód siarczkowych w Karpatach Polskich. Geologia. AGH, 26(3), 309-373.

[32] Rajchel, L. 2016. Brine springs of Tyrawa Solna within the skole unit of the Outer Carpathians. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 466, 253-260. DOI: 10.5604/01.3001.0009.4329

[33] Richard, C., Dart. 2003. Medical toxicology. Philadelphia: Lippincott, Williams and Wilkins.

[34] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 kwietnia 2006 r. w sprawie zakresu badań niezbędnych do ustalenia właściwości leczniczych naturalnych surowców leczniczych i właściwości leczniczych klimatu, kryteriów ich oceny oraz wzoru świadectwa potwierdzającego te właściwości. Dz. U. z 2006 r. Nr 80, poz. 565.

[35] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 18 kwietnia 2003 w sprawie szczególnych warunków sanitarnych oraz wymagań w zakresie przestrzegania zasad higieny w procesie produkcji lub w obrocie naturalnymi wodami mineralnymi i naturalnymi wodami źródlanymi. Dz. U. z 2003 r. Nr 89, poz. 842.

[36] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dz. U. z 2017 r., poz. 2294.

[37] Schiller, G. J., Slack, J., Hainsworth, J. D., Mason, J., Saleh, M., Rizzieri, i wsp. 2006. Phase II multicenter study of arsenic trioxide in patients with myelodysplastic syndromes. J. Clin. Oncol., 24(16), 2456-2464.

[38] Shen, Z. X., Chen, G. Q., Ni, J. H., Li, X. S., Xiong, S. M., Qui, Q. Y. 1997. Use of arsenic trioxide (As₂O₃) in the treatment of acute promyelocytic leukemia (APL) II. Clinical efficacy and pharmacokinetics in relapsed patients. Blood, 89(9), 3354-3360.

[39] Sun, S. Y., Cai, L. J., Nie, X. Y., Song, X., Yu, J. G. 2015. Separation of magnesium and lithium from brine using Desal nanofiltration membrane. Journal of Water Process Engineering, vol. 7. 210-217. DOI: 10.1016/j.jwpe.2015.06.012.

[40] Szczepaniak, W. 2019. Metody instrumentalne w analizie chemicznej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

[41] TOXICOLOGICAL. 2007. Profile for arsenic. US Department of Health and Human Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry. 559.

[42] Uliasz-Misiak, B. 2016. Water accompanying hydrocarbon deposits as a potential source of iodine, lithium and strontium. Gosp. Sur. Miner., 32. 2, 31-44. DOI: 10.1515/gospo-2016-0012.

[43] USNRC. 2001. Arsenic in drinking water. D.C. United States National Research Council, National Academy Press, Washington.

[44] Yaroshchuk, A., Bruening, M. L., Zholkovskiy, E. 2019. Modelling nanofiltration of electrolyte solutions. Advances in Colloid and Interface Science. vol.268, 39-63. DOI: 10.1016/j.cis.2019.03.004.