Hydrogeologia izotopowa: badania naukowe i zastosowania praktyczne 1300-WHIW
Oznaczenia składu izotopowego tlenu (18O/16O ) i wodoru (2H/1H) w wodach są obecnie podstawowym narzędziem pozwalającym na określenie pochodzenia wszelkiego rodzaju wód podziemnych i powierzchniowych, dróg ich krążenia w środowisku geologicznym i całej hydrosferze, czasu występowania w środowisku skalnym, procesów mieszania się różnych typów wód i oddziaływania ze skałami, itp. Około 50% całkowitej objętość wód podziemnych w skorupie ziemskiej występuje na głębokościach >1 km, gdzie praktycznie występują tylko wody słone i solanki. Aktywność górnicza, poszukiwanie i eksploatacja węglowodorów, poszukiwanie i zagospodarowanie zasobów wód geotermalnych to tylko niektóre przykłady codziennej działalności człowieka, w której stykamy się z różnymi typami wód, o różnym składzie chemicznym i zróżnicowanej genezie. Poznanie hydrogeologii, geochemii i pochodzenia takich wód ma duże znaczenie zarówno naukowe jak i przemysłowe, i wiąże się nieodzownie z dokładnym rozpoznaniem i interpretacją ich składu izotopowego. Proponowany przedmiot będzie obejmował następujące zagadnienia: (a) wprowadzenie do geochemii izotopów stabilnych; (b) podstawy hydrogeochemii izotopów środowiskowych O, H, C, N, i S; (c) pobór prób wody, preparacja i metody oznaczania składu izotopowego; (d) frakcjonowanie izotopów O i H w hydrosferze i formowanie się składu izotopowego wód podziemnych; (e) typy genetyczne wód; (f) podstawowe procesy biogeochemiczne wpływające na zróżnicowanie izotopowe wód i składników rozpuszczonych w wodach; (g) zastosowanie metod izotopowych w badaniach naukowych – autorskie własne przykłady z Polski, Rosji, Krymu; (h) zastosowanie metod izotopowych w przemyśle i gospodarce – autorskie własne i literaturowe przykłady z kopalń miedzi, kopalń węgla kamiennego i geotermii.
Rodzaj przedmiotu
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
Po ukończeniu przedmiotu (wykładu) student:
W dziedzinie wiedzy:
K_W01 - ma wiedzę na temat czynników kształtujących chemizm wód podziemnych pochodzenia naturalnego i antropogenicznego, procesów hydrochemicznych w środowisku gruntowo-wodnym, modelowania hydrochemicznego, kartografii związanej z chemizmem i jakością wód podziemnych,
K_W10 - ma wiedzę na temat doboru i wykonania specjalistycznych badań laboratoryjnych,
K_W11 - ma wiedzę z zakresu projektowania i wykonania terenowych badań hydrogeologicznych w kontekście ich celu i kosztochłonności,
K_W12 - rozpoznaje podstawowe terminy w języku obcym (j. angielskim) w zakresie geologii
K_W13 - zna zasady bezpieczeństwa w pracy laboratoryjnej i terenowej
W dziedzinie umiejętności:
K_U01 - stosuje zaawansowane techniki badań laboratoryjnych (geochemiczne, hydrochemiczne, geotechniczne, hydrogeologiczne),
K_U03 - potrafi określić jakość wód podziemnych, ocenia ich przydatność do różnych potrzeb, ocenia stopień ich zanieczyszczenia, interpretuje mapy chemizmu i jakości wód podziemnych, ocenia podatność tych wód na zanieczyszczenia i określa zasady ich monitoringu i ochrony,
K_U06 - potrafi zwięźle scharakteryzować warunki hydrogeologiczne poszczególnych rejonów Polski i wybranych regionów świata, umie porównać obszary Polski pod względem zasobności w wody podziemne, potrafi wyjaśnić genezę wód mineralnych Polski w nawiązaniu do budowy geologicznej,
K_U11 - ma umiejętność studiowania fachowej literatury polskiej i światowej oraz materiałów niepublikowanych, samodzielnego wyciągania wniosków i wykorzystania w pracy badawczej,
W dziedzinie 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_K04 - realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować właściwe sposoby ich rozwiązania,
K_K06 - wykazuje odpowiedzialność za bezpieczeństwo swoje i innych podczas prac laboratoryjnych, w czasie kursów terenowych i na praktykach zawodowych.
Kryteria oceniania
Ocena końcowa uzależniona od wyników sprawdzianu pisemnego w formie kilku pytań, obejmującego znajomość materiału przedstawionego na wykładach. Przewidziane są dwa terminy zaliczenia tj. pierwszy i poprawkowy. Udział w zajęciach jest obowiązkowy. Dopuszczalne są trzy usprawiedliwione nieobecności.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
- Zuber A., Różański K., Ciężkowski W. (eds.), 2007. Metody znacznikowe w badaniach hydrogeologicznych. Poradnik metodyczny. Wydawnictwa Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 402 s.
- Porowski A., 2014. Isotope hydrogeology (chapter 17). W: Eslamian S. (ed.), Handbook of Engineering Hydrology. Fundamentals and applications. Vol. 1, Taylor & Francis Group, USA, 345-378
- Balderer W., Porowski A., Idris H., LaMoreaux J. (eds), 2014. Thermal and Mineral Waters: Origin, Properties, Applications. Springer, 125 p.
- Clark I., Fritz P, 1997. Environmental Isotopes in Hydrogeology. Lewis Publishers, Boca Raton, USA, 328 s.
- Cook P., Herczeg A.G., 2000. Environmental Tracers in Subsurface Hydrogeology. Kluwer Academic Publishers, USA, 529 s. (wybrane zagadnienia)
- Dowgiałło J., Kleczkowski A.S., Macioszczyk T., Różkowski A. (red.), 2002. Słownik hydrogeologiczny. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
- Fritz P., Fontes J.Ch. (eds.), 1980. Handbook of Environmental Isotope Geochemistry. Vol. 1, The terrestrial environment, A. Elsevier, Amsterdam, 544 s. (wybrane zagadnienia)
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: