Monitoring wód podziemnych

IŚ, Rok I, grupa 2/1

Jędrzej Jakubów

Damian Karbowniczek

Bartłomiej Kliś

Natalia Niedziela

Data wykonania ćwiczenia: 08.05.2014

Data oddania ćwiczenia:

1. Wstęp

Celem ćwiczenia było przeprowadzenie analizy wód podziemnych, określenie klasy badanej wody oraz jej zdatności do picia.

Ważne definicje:

Monitoring wód podziemnych to kontrolno-decyzyjny system oceny dynamiki przemian w wodach podziemnych. Polega na prowadzeniu w wybranych charakterystycznych punktach (stacjach, posterunkach, punktach obserwacyjnych) powtarzalnych pomiarów i badań stanu zwierciadła wód podziemnych oraz ich jakości, a także interpretacji wyników tych badań w aspekcie ochrony środowiska wodnego. Celem monitorowania wód podziemnych jest wspomaganie działań zmierzających do likwidacji lub ograniczenia ujemnego wpływu czynników antropogenicznych na wody podziemne. [AS]

Monitoring diagnostyczny prowadzony jest w celu dokonania oceny wpływu oddziaływań wynikających z działalności człowieka oraz długoterminowych zmian wynikających zarówno z warunków naturalnych, jak i antropogenicznych. Monitoring diagnostyczny prowadzi się obecnie w Polsce raz na trzy lata (w 2007 oraz w 2010 r.) i dotyczy wszystkich jednolitych części wód podziemnych wydzielonych na terenie kraju.

Badania stanu chemicznego wód podziemnych realizowane są w zakresie monitoringu diagnostycznego, operacyjnego i badawczego polegają na pobraniu próbki wody zgodnie z określoną procedurą, jej przygotowaniu do transportu, przewiezieniu i przekazaniu do laboratorium w celu wykonania oznaczeń analitycznych. Celem badań monitoringu diagnostycznego jest dokonanie oceny wpływu oddziaływań wynikających z działalności człowieka oraz długoterminowych zmian wynikających zarówno z warunków naturalnych, jak i antropogenicznych.

Monitoring operacyjny wykonywany jest w celu oceny stanu chemicznego JCWPd uznanych za zagrożone niespełnieniem określonych dla nich celów środowiskowych oraz stwierdzenia obecności długoterminowych tendencji wzrostowych stężenia zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego.

Monitoring badawczy może być ustanowiony w odniesieniu do danej JCWPd lub jej fragmentu w celu wyjaśnienia przyczyn nieosiągnięcia przez daną JCWPd określonych dla niej celów środowiskowych. Obecnie brak jednoznacznych wskazań, które jednolite części wód podziemnych należy objąć monitoringiem badawczym, w związku z czym nie jest on wykonywany.

Badania stanu ilościowego polegają na:

• zebraniu danych o dostępnych zasobach wód podziemnych i poborze całkowitym wód – raz w roku i przypisaniu ich na zasadzie bilansu o określonej metodyce do poszczególnych JCWPd;

• wykonywaniu pomiarów położenia zwierciadła wód podziemnych w otworach badawczych lub wydajności źródeł w stacjach hydrogeologicznych I rzędu z częstotliwością 1 raz dziennie; w stacjach II rzędu raz w tygodniu.

2. Przebieg ćwiczenia
Wychodząc w teren zabraliśmy ze sobą świstawkę, dwa szklane naczynia na próbki wody, łyżkę do poboru wody z piezometru. Na miejscu zmierzyliśmy poziom zwierciadła wody w piezometrze i dokonaliśmy pomiarów potrzebnych do obliczenia objętości piezometru. Następnie pobraliśmy próbkę wody, wypompowaliśmy 4 objętości wody z piezometru, odczekaliśmy 5 minut i pobraliśmy kolejna próbkę wody. Po powrocie do laboratorium zbadaliśmy przy użyciu konduktometru przewodność elektrolityczną właściwą, temperaturę. Do zakresu badań należy również pomiar pH, jednak nie mogliśmy go wykonać z powodu problemów ze sprzętem. Oceniliśmy barwę, zapach, mętność, przeźroczystość. Zawartość chlorków mierzy się za pomocą fotometru.

Pomiar fotometrem wygląda następująco: należy wziąć dwie probówki i wypełnić je badaną wodą. Umieścić pierwszą probówkę w urządzeniu. W menu strzałkami wybrać "Chlorki" i wyzerować urządzenie. Do drugiej probówki należy dodać 6 kropli odczynnika nr 1 i kilka kropli odczynnika nr 2 oraz zamieszać. Następnie należy umieścić drugą probówkę w fotometrze i nacisnąć przycisk "mg/l". Wyświetlony zostanie wynik.

Obliczenia:

Przy pomocy świstawki zmierzyliśmy głębokość piezometru oraz poziom zwierciadła wody. Otrzymaliśmy następujące dane:

6,4m - głębokość piezometru (Mierzona od powierzchni terenu)

2,5m - Odległość zwierciadła wody od powierzchni terenu

Poziom słupa wody w piezometrze:

6,4m - 2.5m = 3.9m = 390cm

Średnica piezometru: 12cm

Obliczanie objętości wody w piezometrze:

V=πr²h = π(6cm)² ∙ 390cm = 0,044m³

Obliczanie objętości łyżki:

Średnica: 6cm

Wysokość: 76cm

V= πr²h= π(3cm)² ∙ 76cm = 2147,76cm³ = 0,00214776m³

0,044m³/0,00214776m³ =20

Objętość piezometru to objętość 20 łyżek.

Należy wypompować od 4 do 6 objętości piezometru czyli od 80 do 120 łyżek.

Pomiar jakości wody dla chlorków

Wynik 125mg/l

Konduktometr:

I próbka:

13,1^oC

16,2mS

II próbka:

13,4^oC

21,5mS

Przezroczystość i mętność

I próbka

P = 14,5cm

M=950/14,5=65,5

II próbka

P = 5,5cm

M=950/5,5=173

Barwa:

I próbka – przezroczysta

II próbka – zielonoszara

Zapach:

I próbka – bez zapachu

II próbka – zapach ziemisty

Lp.	Wskaźnik/ nazwa substancji	Jednostka miary	Wartość zmierzona	Klasa wody	Wartość graniczna elementów fizykochemicznych	Uwagi
1.	Chlorki	mg/l	120	II	60-150
2.	Przewodność elektrolityczna	S	16.2mS
3.	Przezroczystość	cm	14,5
4.	Mętność	-	65,5
5.	Temperatura	°C	13.1

3. Wnioski

Kategorie wód podziemnych wydzielane na podstawie składu chemicznego, cech fizycznych i bakteriologicznych wody, służące do oceny stopnia przydatności wód przy ich wykorzystywaniu do różnych celów. Przy monitoringu wód podziemnych stosuje się podział na cztery klasy: Ia – najwyższej jakości, Ib – wysokiej jakości, II – średniej jakości, III – niskiej jakości. O przynależności wód do określonej klasy decydują stężenia wskaźników jakości wód, nieprzekraczające ustalonych dla danej klasy wartości. Jakość wody. [AM]

Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r. w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu wód podziemnych nasza próbka jest klasy II, czyli dobrej jakości. Teoretycznie powinna ona być dopuszczona do spożycia. Z powodu niedokładności badań, przed dopuszczeniem powinny zostać jednak przeprowadzone dokładniejsze pomiary laboratoryjne (m.in pH).

Przypisy:

1. Dz.U. 2008 nr 143 poz. 896, Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r. w sprawie kryteriów i sposobu oceny stanu wód podziemnych

2. http://chmielowski.eu/POLITECHNIKA/Dydaktyka/GOSPODARKA/GWZ/W4.pdf

3. http://www.geopomerania.pl/program-monitoringu/wody/podziemne

4. http://www.psh.gov.pl/artykuly_i_publikacje/artykuly1/monitoring-wod-podziemnych1,strona,5.html

5. Zdzisław Pazdro, Bohdan Kozerski, Hydrogeologia ogólna, Warszawa 1990
6. J. Dowgiałło, A. S. Kleczkowski, T. Macioszczyk, A. Różkowski, Słownik hydrogeologiczny, Warszawa 2002