Migracja zanieczyszczeń w środowisku gruntowo-wodnym

obowiązkowe

Student powinien posiadać wiedzę z zakresu

- podstaw hydrogeologii

- podstaw rachunku różniczkowego i całkowego

- matematycznego opisu procesu przepływu wód podziemnych

- obsługi oprogramowania Visual Modfow

- pracy w środowisku GIS

Hydrogeologiczne podstawy ochrony jakości wód podziemnych. Procesy i warunki kształtujące przebieg migracji zanieczyszczeń i ich parametry obliczeniowe. Rola ośrodka skalnego w przepływie zanieczyszczeń w warstwie wodonośnej ze szczególnym uwzględnieniem procesów sorpcyjnych. Opóźnienie przenoszenia substancji w strumieniu wód podziemnych. Wykorzystanie znaczników środowiskowych jako wskaźników migracji zanieczyszczeń. Remediacja środowiska gruntowo-wodnego z produktów ropopochodnych i pestycydów. Modelowanie procesu transportu masy w warunkach filtracji nieustalonej. Kartografia w służbie ochrony wód podziemnych. Projektowanie stref ochronnych ujęć i zbiorników wód podziemnych z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi numerycznych.

Wykład obejmuje zagadnienia z:

Podstawowe procesy warunkujące migrację zanieczyszczeń w wodach podziemnych

• hydrogeologiczne warunki migracji zanieczyszczeń

• zanieczyszczenia antropogeniczne i geogeniczne

• problem skali w interpretacji zjawisk transportu masy w strumieniu wód podziemnych

• określenie czasu migracji zanieczyszczeń w strefie pełnego nasycenia (przenoszenie adwekcyjne, przenoszenie dyfuzyjne)

• tryt – jako wskaźnik migracji zanieczyszczeń

• oddziaływanie ośrodka skalnego na przepływ zanieczyszczeń w warstwie wodonośnej (określenie średniej rzeczywistej prędkości ruchu wody w warstwie wodonośnej, parametrów dyspersji, parametrów przepływu dyfuzyjnego, parametrów sorpcji oraz rozpadu lub biodegradacji substancji migrującej)

• schemat przebiegu procesów wymiany między roztworem wodnym, a skałą

• opóźnienie przenoszenia substancji w strumieniu wód podziemnych (współczynnik retadacji)

• procesy sorpcyjne – jako czynnik opóźniający migrację zanieczyszczeń w strumieniu wód podziemnych (punkt izoelektryczny, szeregi wymiany jonowej, izotermy sorpcji, ocena wysycenia kompleksu sorpcyjnego substancją zanieczyszczającą)

• rola węglanów, substancji organicznej oraz mikroporowatości matrycy skalnej w migracji zanieczyszczeń w warstwie wodonośnej

Przykłady zagrożeń wód podziemnych - metody przeciwdziałania

• rozchodzenie się zanieczyszczeń ropopochodnych w środowisku gruntowo-wodnym oraz przegląd metod oczyszczania gruntów i wód podziemnych z zanieczyszczeń substancjami ropopochodnymi

• zanieczyszczenia wód podziemnych pestycydami oraz metody przeciwdziałania skażeniom

• czynniki warunkujące biodegradację pestycydów

Kartografia w służbie ochrony wód podziemnych:

• stopień potencjalnego zagrożenia użytkowej warstwy wodonośnej

• Mapa wrażliwości wód podziemnych Polski w skali 1 : 500 000

• Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1 : 50 000 – pierwszy poziom wodonośny wrażliwość na zanieczyszczenie i jakość.

Domenico P.A., Schwartz F.W., 1990 - Physical and chemical hydrogeology. Wyd. John Wiley & Sons, USA.

Dowgiałło J., Kleczkowski A. S., Macioszczyk T., Różkowski A. (red.), 2002 - Słownik hydrogeologiczny. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Fetter C.W., 1994 - Applied hydrogeology. Wyd. Prentice Hall. Inc. A Simon & Schuster Company Englewood Cliffs, New Jersey, USA.

Kleczkowski A. S. (red.), 1984 - Ochrona wód podziemnych. Wyd. Geologiczne, Warszawa.

Kulma R., 1995 - Podstawy obliczeń filtracji wód podziemnych. Wyd. AGH, Kraków.

Kulma R., Zdechlik R., 2009 - Modelowanie procesów filtracji. Wyd. AGH, Kraków.

Macioszczyk A. (red.), 2006 - Podstawy hydrogeologii stosowanej. Wyd. PWN, Warszawa.

Małecki J. J., Nawalany M., Witczak S., Gruszczyński T., 2006 - Wyznaczanie parametrów migracji zanieczyszczeń w ośrodku porowatym dla potrzeb badań hydrogeologicznych i ochrony środowiska. Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii.

Szymanko J., 1980 - Koncepcje systemu wodonośnego i metod jego modelowania. Wyd. Geologiczne, Warszawa.

akty prawne związane z tematyką przedmiotu

W obszarze wiedzy:

K_W01 - ma wiedzę na temat procesów i czynników kształtujących Ziemię w zakresie geologii ogólnej ze szczególnym uwzględnieniem hydrogeologii, geologii inżynierskiej, tektoniki i kartografii geologicznej, gospodarki surowcami mineralnymi jak również ochrony środowiska

K_W04 - ma wiedzę z zakresu rodzajów zasobów złóż surowców mineralnych i wód podziemnych, metod ich rozpoznawania i obliczania ich wielkości oraz dokumentowania i trybu zatwierdzania w związku z obowiązującymi aktami prawnymi, zna zasady gospodarowania zasobami surowców mineralnych i wody, ma wiedzę z zagadnień bilansu złóż i bilansu wodno-gospodarczego

K_W08 - ma wiedzę w zakresie specjalistycznych programów komputerowych, zna zasady metodyczne modelowania geologicznego, ma wiedzę w zakresie planowania badań w celach modelowych, zna zasady schematyzacji warunków geologicznych dla potrzeb modelowych,

W obszarze umiejętności:

K_U02 - korzysta z zasobów internetowych danych geologicznych, potrafi dokonać ich weryfikacji, wykorzystuje do obliczeń geologicznych proste oraz zaawansowane programy komputerowe (np. Visual MODFLOW, AutoCAD czy Arc GIS), interpretuje wyniki obliczeń w sposób opisowy lub graficzny

K_U06 - potrafi zwięźle scharakteryzować warunki geologiczne, geologiczno-złożowe, geologiczno-inżynierskie oraz hydrogeologiczne poszczególnych rejonów Polski i wybranych regionów świata, umie porównać obszary Polski pod względem zasobności w złoża surowców mineralnych i wody podziemne, potrafi wyjaśnić genezę złóż i wód mineralnych Polski w nawiązaniu do historii geologicznej rozwoju danego obszaru i jego budowy geologicznej

W obszarze kompetencji społecznych:

K_K01 - rozumie konieczność ciągłego podnoszenia swoich zawodowych kompetencji oraz znajdowania nowych technologii w celu rozwiązywania problemów badawczych poprzez zapoznawanie się z literaturą fachową i aktami prawnymi

K_K02 - współdziała w grupach tematycznych na zajęciach terenowych oraz podczas grupowych zajęć kameralnych

K_K03 - potrafi odpowiednio określić harmonogram czynności oraz priorytety służące realizacji zadania badawczego

K_K04 - realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować właściwe sposoby ich rozwiązania

Egzamin pisemny obejmujący zakres zagadnień z wykładów (aby przystąpić do egzaminu student musi uzyskać pozytywną ocenę z ćwiczeń).

brak