1 Wykład (06 10 2010)

Można się zgłaszać w szczególnych przypadkach poza godzinami konsultacji (poniedziałek, 14-16)

Egzamin – semestr jest do 30 stycznia. 4 luty pierwszy termin, godzina 10, trzeba zaliczyć ćwiczenia do 30 stycznia Kończy się egzaminem pisemnym, ale szczególnie przy poprawce mogą być ustne. Znaczna część nie zdaje w pierwszym podejściu (najgorszy wynik to ¾ niezdanych).

Zadaniem wykładu jest przedstawienie podstaw i najważniejszych zagadnień hydrogeologicznych (Hydrogeologia w pigułce).Dziś hydrogeologia jest mocno ukierunkowana na problemy środowiskowe. Jest to dziedzina, która musi wychodzić w znaczny sposób poza środowisko geologiczne. Wody podziemne są łącznikiem z innymi środowiskami przyrodniczymi.

Przygotowanie do przedmiotu:

Na początku sylabusu powinno się określić jak powinna być wiedza wstępna studentów:

Głównie chemia wody z zakresu szkoły średniej. Jednym z elementów będą podstawowe wiadomości z hydrogeochemii, która jest działem geologii która zajmuje się własnościami, składem i jakością wód podziemnych.

Podstawowe zagadnienia z zakresu hydrauliki, przepływu w szczególności, ciśnienia

Obliczanie powierzchni i objętości figur geometrycznych, przeliczanie skal, podstawy algebry

W mniejszym stopniu

Jeżeli czegoś nie rozumiemy, możemy przyjść na konsultację.

Pewne podstawowe pojęcia i parametry najważniejsze musimy znać bez żadnych problemów. W związku z tym w toku wykładu będą sygnalizowane definicje, które musimy bezwzględnie znać i rozumieć.

Definicja w słowniku hydrologicznym jest często nieprzystępna.

Czasami będzie sprawdzana obecność na wykładzie. Jest to tak zwana indykacja stosunku studenta do przedmiotu.

Literatura (por. sylabus)

Podstawowy podręcznik to Hydrogeologia ogólna, Pazdry. Pazdro to nieżyjący już profesor, zaczynał na Politechnice Gdańskiej, po czym przeniósł się na Uniwersytet Warszawski na wydział geologii, uznawany za ojca polskiej hydrogeologii. Podobną ścieżkę miał Kozerski.

Prof. Kleczkowski jest z AGH, nie żyje, podobnie Macioszczyk

Wieczysty- nieżyjący profesor politechniki krakowskiej. Działał w zakresie inżynierii sanitarnej. Mamy dwa podejścia do hydrogeologii. Pierwsze mieści ją w naukach geologicznych. Drugie podejście jest praktyczne i uczy się ją na studiach inżynierskich z zakresu inżynierii środowiska. Wody podziemne są bowiem zasobem, z którego korzysta człowiek.

Turek, nieżyjący profesor PIG,

Niektórzy używają nazwę hydrologia wód podziemnych, ale my jako geolodzy, sytuujemy hydrogeologię w ramach nauk geologicznych

Czasopismo:

W tym roku po raz pierwszy w Polsce odbył się kongres hydrogeologiczny organizowany w różnych krajach świata prze International Association of Hydrogeologist z siedzibą w Paryżu. Odbył się we wrześniu w Krakowie. Przyjechało 540 osób z całego świata. Następny będzie w Kanadzie.

Ogólne definicje i znaczenie wody w przyrodzie:

Hydrogeologia- jest dziedziną nauk geologicznych, ponieważ wody podziemne występują w środowisku geologicznym. Wody podziemne, co jest ich cechą charakterystyczną, są elementem tak zwanego cyklu hydrologicznego. Wody te wykazują związki z wodami powierzchniowymi i atmosferą.

Z lądów i mórz następuje parowanie1. Para ta skrapla się i następuje opad, zarówno na teren mórz (wtedy cykl się zamyka, jest krótki) jak i lądów. Wówczas część wody paruje z powrotem do atmosfery, część spływa po powierzchni do rzek i jezior, a potem do mórz. Część wsiąka do środowiska geologicznego. Poprzez to środowisko dopływa do rzek, jezior i następnie do mórz, czasami bezpośrednio do morza. Innym ogniwem jest transpiracja. Ewapotranspiracja obejmuje parowanie i oraz transpirację. Dlatego hydrogeologia musi wychodzić poza środowisko geologiczne. Ma to poważne konsekwencje, m.in. takie że hydrogeologia musi dysponować odpowiednią wiedzą odnośnie wody poza środowiskiem geologicznym i przede wszystkich o wszystkich tych związkach, czyli wiedzę z zakresu chemii, biologii, limnologii, planowania przestrzennego (poprzez planowanie realizuje się ochronę środowiska i wód podziemnych), inżynierii sanitarnej (ścieki, metody oczyszczania i odprowadzania), a także przemysłu i rolnictwa, gdyż wsiąkające wody opadowe mogą wnosić zanieczyszczenia antropogeniczne (także gospodarki komunalnej, górnictwa).

Znaczenie wód podziemnych:

Woda ma duże znaczenie przyrodnicze i gospodarcze. Woda należy do najważniejszych substancji w przyrodzie. Życie powstało w wodzie, a woda jest głównym składnikiem organizmów żywych. Stanowi 65% masy człowieka i 80% masy ryb. Człowiek potrzebuje dziennie ponad 2,5 litra dostarczanej wody do prawidłowego funkcjonowania organizmów. Woda odgrywa dużą rolę w procesach geologicznych, takich jak np. etap hydrotermalny w procesach pomagmowych warunkuje powstanie wielu minerałów (np. liczne siarczki), wietrzenie obejmujące hydratację, hydrolizę, erozja czy działalność lodowców.

Znaczenie przyrodnicze wód podziemnych to problem często nieuświadamiany. Jeśli popatrzymy na bilans (przychody i rozchody) wód Polski:

Przychody:

Rozchody

Odpływ gruntowy to woda zasilająca rzeki i jeziora. Wody podziemne zasilają przede wszystkim rzeki i jeziora. Co ważne, zasilają je także wtedy gdy nie padają deszcze. Gdyby nie było wód podziemnych rzeki płynęłyby tylko okresowo.

Mają również duże znaczenie dla funkcjonowania ekosystemów lądowych zależnych od wód podziemnych, tereny bagien, łąk podmokłych – wszędzie tam gdzie zwierciadło wód podziemnych zalega płyciej niż dwa metry, ma styczność z systemami korzeniowymi roślin, które je drenują. Czasami obserwujemy oparzeliska, gdzie woda podziemna podpływa i topi wszystko, bo ma stałą temperaturę poniżej 10 °C.

Analogiczną sytuację obserwujemy w obszarach suchych (np. oazy), gdzie następuje drenaż wód podziemnych.

Znaczenie gospodarcze wód podziemnych:

Są traktowane jako surowiec, który jest wykorzystywany do zaopatrzenia w wodę dla potrzeb gospodarki komunalnej (do zaopatrzenia ludności), przemysłu oraz rolnictwa.

Jeśli chodzi o zaopatrzenie ludności, może mieć ono źródła w wodach podziemnych lub powierzchniowych. Wody podziemne są jednak znacznie korzystniejsze, co wynika z różnych powodów. Przede wszystkim są to temperatura i walory smakowe. Temperatura jest bardzo ważna, wody podziemne mają ją stałą. Temperatura wpływa na smak. Woda ciepła jest bowiem niesmaczna. Temperatura ma również znaczenie techniczne. Temperatura wód powierzchniowych może się zmieniać od 0 do 25 °C i powodować nawet przemarzanie rurociągów w czasie ostrych zim. Od czasu problemów z tym związanych przyjmuje się asekuracyjnie większe głębokości przemarzania gruntów niż robiono to uprzednio. Wody powierzchniowe są w znacznym stopniu zanieczyszczone i wymagają bardzo skomplikowanych procesów oczyszczania: koagulacji, utleniania ozonem, dezynfekcja chlorem, co powoduje powstawanie wtórnych zanieczyszczeń.

Wszystkie miasta poszukują możliwości zaopatrzenia w wody podziemne, np. Łódź. Wybudowano po wojnie zbiornik Sulejowski na Pilicy. Teraz prawie nie korzystają już z Pilicy i przestawiają się na wody podziemne. Podobnie stało się w Toruniu i Bydgoszczy. Warszawa wdrożyła natomiast system zdrojów ulicznych, wykorzystujących poziom wodonośny w utworach oligocenu. Każdy mieszkaniec miasta może nabrać wodę do picia i przygotowania potraw. Inne miasta stosują technologię polegającą na sztucznym zasilaniu wód w ujęcia infiltracyjne. Można stosować infiltrację brzegową – studnie przy rzekach. Również sztuczne ujęcia infiltracyjne, pobierającą wodę bezpośrednio. W Poznaniu mamy Dębinę z bezpośrednią i Mosinę Krajkowo z brzegową. Woda powierzchniowa nabiera cech wody podziemnej. Jeśli chodzi o ilościowy udział, wody podziemne przeważają nad powierzchniowymi. 95% miast korzysta z wód podziemnych, tylko kilka największych jest zmuszona do korzystania z powierzchniowych. Na terenach wiejskich większość miejscowości jest zwodociągowana, ale są takie, które korzystają z płytkich studni kopanych, najczęściej zanieczyszczonych.

Przemysł korzysta z wód podziemnych dobrze chronionych przed zanieczyszczeniami poziomów wodonośnych (miał pieniądze na budowę takich ujęć). Często jest tak że przemysł marnotrawi wody podziemne, bo czasami mógłby korzystać z powierzchniowych. Na wydrukowanie tony papieru 175 m3 wody a włókna sztucznego 1000 m3

Rolnictwo- inwentarz, krowa pije do 60 l dziennie. Również na nawodnienia zużywa się dużo wody. Potrzeby rosną związane ze zmianami klimatycznymi. W poprzednim systemie społeczno-gospodarczym było dużo wielkich PGR-ów nastawionych raczej na wykorzystanie wód powierzchniowych do nawodnień (podpiętrzano jeziora, i budowano zbiorniki). W tej chwili struktura się zmienia i w małych gospodarstwach nie opłaca się sprowadzanie wody, więc wykorzystuje się miejscowe wody podziemne.

Nie ma danych na temat ogólnego zużycia wód podziemnych w gospodarce narodowej. Pewne oceny w latach osiemdziesiątych wskazywały na roczne zużycie przekraczające 4 km3 (4,7). Był to pobór wód ale także odwodnienia górnicze 1,28 km3 z tych 4,7.

(znaleźć rycinę)

Średni odpływ podziemny 32,7 km3

Musi być zachowany tak zwany przepływ nienaruszalny. Maksimum jakie możemy pobrać to zatem 22,2 km3, ale jest to technicznie niewykonalne.

Zasoby (technicznie możliwe do pobrania) wynosiły około 13,7 km3.

Na początku lat 90-tych pobory i odwodnienia zdecydowanie spadły. Są teraz mniejsze co najmniej o połowę. Wprowadzono bowiem opomiarowanie i trzeba płacić .

Wody podziemne stanowią duży zasób wody niezanieczyszczonej (najczęściej).

Jeśli zasoby podziemne to 2000 km3,, to powierzchniowe mają zaledwie 37 km3, a zbiorniki retencyjne 4 km3. Wody podziemne tworzą zatem największy zasób wody słodkiej, z której możemy korzystać. Przy czym oszacowane i wyżej wspomniane 13 km3 powinno zostać pomniejszone, w świetle nowych kryteriów środowiskowych. Zgodnie z nimi nie możemy pobierać wody w ekosystemach torfów oraz niektórych lasów, gdyż doprowadzimy do ich dewastacji. Te problemy dotyczą wód słodkich.

Wody mineralne zawierają powyżej 1000 mg/l rozpuszczonych stałych składników. Mogą być wykorzystywane jako:

Zakres zainteresowań hydrogeologii (czym się zajmuje, działy):

Hydrogeologia to nauka o wodach podziemnych. Należy do dziedziny nauk geologicznych. Jest jedną z jedną z gałęzi geologii, gdyż występują w środowisku geologicznym. Wody podziemne są pewnym surowcem. W przeciwieństwie do typowych złóż mineralnych takich jak surowce skalne czy rudy metali jest to złoże odnawialne. Ma to takie konsekwencje że pobór wód podziemnych podlega innym zasadom prawnym niż inne surowce mineralne. Zasady eksploatacji surowców mineralnych określa prawo geologiczne i górnicze, a wód podziemnych prawo wodne, które dotyczy wód słodkich odnawialnych. Mamy jednak wody mineralne na dużych głębokościach które nie są odnawialne. Są one wtedy traktowane jak inne surowce mineralne, podlegają prawu geologicznemu i górniczemu. Zasady poszukiwania są wspólne dla wszystkich wód i minerałów. Tylko wykorzystanie wód słodkich podlega prawu wodnemu.

Hydrogeologia zajmuje się wieloma zagadnieniami.

oraz Składem chemicznym wód podziemnych (każda woda podziemna zawiera rozpuszczone w niej gazy, sole mineralne, zawiesiny koloidalne, mogą występować też mikroorganizmy, a nawet organizmy wyższe takie jak drobny plankton. Z gazów główne znaczenie mają CO2, O, H2S. Sole mineralne to węglan wapnia, siarczan wapnia itd. Zawiesiny koloidalne to związki glinu, krzemu, żelaza, również huminowe2, białkowe, czyli organiczne substancje. Mogą być mikroorganizmy chorobotwórcze lub nie groźne. Plankton występuje gdy mamy dopływ wód powierzchniowych z rzeki czy jeziora.

Skład chemiczny i własności fizyczne decydują o jakości, czyli przydatności wody do określonych potrzeb (jako wody do picia, wody do poszczególnych przemysłów, do rolnictwa). Najczęściej jeśli mówimy o jakości, myślimy o przydatności wody dla potrzeb zapotrzebowania ludności. Jakość tą określa norma przygotowywania przez ministerstwo zdrowia, która określa dopuszczalne zawartości składników w wodzie do picia, np. azotanów do 50 mg/l

Własności fizyczne i chemiczne określa się na podstawie analiz fizyczno chemicznych (słowo fizykochemicznych to żargon, niestety dość często używany).


  1. Pazdro, s. 35

  2. frakcja związków próchnicznych o barwie czarnej nierozpuszczalnych w wodzie w całym zakresie pH 


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PSYCHOLOGIA SPOŁECZNA wykład1 06.10.2010 drW.Kozłowski, Pedagogika, psychologia społeczna
06.10.2010, prawo administracyjne wykłady(2)
3 wykład (21 10 2010)
Wykład 02.10.2010 (sobota) A. Bandyra, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Kliniczne podstawy fiz
023 HISTORIA SZTUKI WCZESNOCHRZEŚCIJAŃSKIEJ I BIZANTYJSKIEJ, WYKŁAD, 1 06 10
Podatki dochodowe PODATEK DOCHODOWY, WYKŁAD 1 (06.10.2013)
BANKOWOŚĆ WYKŁAD 1 (06 10 2012)
Wykład 08.10.2010 (piątek) dr. E. Suliga, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Rozwój Biologiczny
Wykład 17.10.2010 (niedziela) S. Hojda, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Propedeutyka Kultury
Wykład z 16.10.2010 (sobota) mgr A. Sobczyński, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Deontologia z
Wykład z 23.10.2010 (sobota) mgr A. Sobczyński, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Deontologia z
Podatki dochodowe, PODATEK DOCHODOWY WYKŁAD 1 (06 10 2013)
P Społeczna TreściWord, 1. p społeczna 06.10.2010
FARMAKOLOGIA wykład I 10 2010
2 Wykład (20 10 2010)
2 wykład (14 10 2010)
Wykład z 01.10.2010 (piątek) S. Pańko, Fizjologia do poczytania

więcej podobnych podstron