Modelowanie geochemiczne wód podziemnych 1300-WMGWP-GES

Wykład ma za zadanie zapoznanie studentów z:
- rodzajami systemów geochemicznych;
- fazami i formami substancji występujących w wodach podziemnych;
- rodzajami reakcji zachodzących w systemach hydrogeochemicznych;
- terminologią stosowana w zakresie modelowania geochemicznego, w tym podstawami termodynamiki chemicznej (swobodna entalpia, entalpia, potencjał termodynamiczny, aktywność);
- historycznym rozwojem i podstawami klasyfikacji geochemicznych modeli wód podziemnych;
- znaczeniem zakresu i jakości danych wejściowych (analityczne dane terenowe i laboratoryjne, dane termodynamiczne i ich spójność);
- rolą czynników hydrologicznych, mineralogicznych, termodynamicznych i kinetycznych w modelowaniu geochemicznym;
- wykorzystaniem danych izotopowych w modelowaniu geochemicznym wód, modelowaniem transportu reaktywnego (założeniami równowagi lokalnej);
- zastosowaniem i interpretacją wyników modelowania specjacyjno-rozpuszczalnościowego (wykorzystanie obliczeń specjacyjnych w zagadnieniach ochrony środowiska. Konstruowanie, wykorzystanie i interpretacja krzywych rozpuszczalności, diagramów rozpuszczalności, diagramów pól trwałości. Stopień nasycenia);
- zasadami tworzenia modeli koncepcyjnych. Obliczeniami i weryfikacją poprawności modeli pojęciowych;
- interpretacją i przykładami zastosowania, głównie modelowania odwrotnego bilansu masy i modelowania „wprost”;
- wymogami i ograniczeniami modelowania geochemicznego.

Rodzaj przedmiotu

fakultatywne

Założenia (opisowo)

Student powinien posiadać podstawową wiedzę związaną z: - budową materii, rodzajami wiązań chemicznych, oddziaływaniami międzycząsteczkowymi; - klasyfikacją skał ze względu na ich genezę i skład litologiczny; - znajomością składu chemicznego i mineralnego skał; - obiegiem wody w przyrodzie, a zwłaszcza właściwościami hydrogeologicznymi skał. Wiedzę na powyższe tematy student może zdobyć na następujących przedmiotach obligatoryjnych prowadzonych na UW: - Geologia dynamiczna (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 2 semestrów); - Chemia (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 1 semestru); - Geochemia (wykład w wymiarze co najmniej 1 semestru); - Mineralogia (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 2 semestrów); - Petrologia (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 2 semestrów); - Hydrologia (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 1 semestru); - Hydrogeologia (wykład i ćwiczenia w wymiarze co najmniej 2 semestrów).

Koordynatorzy przedmiotu

Dariusz Dobrzyński

Efekty kształcenia

Po ukończeniu przedmiotu (wykładu) student:
- zna podstawy teoretyczne i metodykę modelowania geochemicznego wód podziemnych;
- potrafi zaplanować zakres fizyczno-chemicznych badań wód podziemnych niezbędnych dla modelowania geochemicznego wód;
- ocenia przydatność zastosowania modelowania geochemicznego wód dla rozwiązania danego zadania.

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
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
W obszarze kompetencji społecznych:
K_K04 - realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować właściwe sposoby ich rozwiązania

Kryteria oceniania

Wymagania na zaliczeniu:
- znajomość materiału przedstawionego na wykładach,
- znajomość literatury wskazanej przez wykładowcę.
Zaliczenie końcowe przedmiotu na ocenę na podstawie pisemnego opracowania dotyczącego wybranego zagadnienia z tematyki wykładu. Dopuszczalne są trzy nieobecności usprawiedliwione.

Praktyki zawodowe

brak

Literatura

- Dobrzyński D., 2006. Modelowanie geochemiczne. W: „Podstawy hydrogeologii stosowanej” (A. Macioszczyk - red.). Wyd. PWN, Warszawa. p. 280-304.
- Dobrzyński D., 2006. Modelowanie geochemiczne narzędziem poznania geochemii systemów wód podziemnych. Przykłady zastosowań, aktualny stan w Polsce. Przegląd Geologiczny, 54(11), 976-981.
- Dobrzyński D., 2006. Naturalne czynniki i procesy kształtujące skład chemiczny wód podziemnych. W: „Podstawy hydrogeologii stosowanej” (A. Macioszczyk - red.). Wyd. PWN, Warszawa. p. 170-191.
- Macioszczyk A., Dobrzyński D., 2002, 2007. Hydrogeochemia strefy aktywnej wymiany wód podziemnych. Wyd. PWN, Warszawa, 437 pp.
- Plummer L.N., 1984. Geochemical modeling: a comparison of forward and inverse methods. W: Proc. 1st Canadian/American Conference on Hydrogeology. Practical applications of ground water geochemistry (B. Hitchon, E.I. Wallick - eds.). Banff, Alberta, Canada, Worthington, OH, National Water Well Association, p. 149-177.
- Plummer L.N., 1992. Geochemical modeling of water-rock interaction: past, present, future. W: Proc. “Water-Rock Interaction” Symp. (Y.K. Kharaka, A.S. Maest - eds.). Balkema, Rotterdam, p. 23-33.
- Parkhurst D.L., Plummer L.N., 1993. Geochemical models. W: “Regional ground-water quality (A. William - ed.). New York, Van Nostrand Reinhold, p. 199-225.
- Nordstrom D.K. 2004. Modeling low-temperature geochemical processes. W: Holland H.D. & Turekian K.K. (eds) Treatise on geochemistry, Vol 5, Drever J.I. (ed) Surface and ground water, weathering, erosion and soils: 36. Elsevier.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1300-WMGWP-GES w USOSweb