Geneza siarczanów w głębokim plejstoceńskim poziomie wodonośnym w rejonie Wysokiej na podstawie badań izotopowych i mikrobiologicznych

• Autorzy: Kotowski T. , Burkowska A.

Warianty tytułu

EN

The origin of sulphates in the deep Pleistocene aquifer near Wysoka based on isotopic and microbiologic research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań była identyfikacja źródła pochodzenia siarczanów w głębokim poziomie wodonośnym w rejonie Wysokiej. W pracy zaprezentowano wyniki badań składu izotopowego siarczanów oraz badań mikrobiologicznych w obszarze badań. Teren badań znajduje się w zachodniej części Pojezierza Krajeńskiego, gdzie głęboki poziom plejstoceński występuje w obrębie doliny kopalnej w rejonie Wysokiej. W obszarze doliny kopalnej wody podziemne głębokiego poziomu plejstoceńskiego zawierają podwyższone zawartości jonów siarczanowych i chlorkowych. Podwyższone stężenie chlorków w głębokim plejstoceńskim poziomie wodonośnym jest związane z ascenzją solanek z poziomów mezozoicznych, natomiast źródłem siarczanów jest utlenianie pirytu przez bakterie z gatunku Thiobacillus denitrificans.

EN

The aim of this study was to identify the origin of sulphates in a deep Pleistocene aquifer in the Wysoka area. The isotopic composition of sulphates and microbiological conditions in the aquifer are presented in the paper. The study area is located in the western part of the Krajna Lakeland, where the deep Pleistocene sandy aquifer was found over an area of buried valley in the vicinity of Wysoka. The groundwater of the deep aquifer contains increased concentration of sulphate and chloride ions. The elevated chloride concentrations in the aquifer are related to the ascending brines from Mesozoic formations. However, the origin of sulphates in the deep Pleistocene aquifer is related to oxidation of pyrite by Thiobacillus denitrificans.

Słowa kluczowe

PL

wody podziemne; izotopy środowiskowe; siarczany; piryt; Thiobacillus denitrificans

EN

groundwater; Thiobacillus denitrificans; environmental isotopes; sulphates; pyrite

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 436, z. 9/1
• Strony: 273--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kotowski T.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

autor

Burkowska A.

• Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Biologii i Nauk o Ziemi, ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń

Bibliografia

• [1] ALFREIDER A., KROSSBACHER M., PSENNER R., 1997 - Groundwater samples do not reflect bacterial densities and activity in subsurface system. Wat. Res., 31: 832-840.
• [2] CLARK I.D., FRITZ P., 1997 - Environmental isotopes in hydrogelogy. CRS Press, Boca Raton.
• [3] DE GROOT P.A. (red.), 2004 - Handbook of stable isotope. Analytical techniques. Elsevier Science, Amsterdam.
• [4] GOŁAŚ I., 1998 - Ocena wpływu działalności antropogenicznej, poziomu intensyfikacji gospodarki rolniczej i czynników środowiskowych na stan bakteriologiczny i sanitarno-higieniczny wód podziemnych Zbiornika Omulewskiego. Praca doktorska. Arch. Wydz. Ochrony Środowiska i Rybactwa, ART Olsztyn.
• [5] HOLT J.G., (red.), 1994 - Bergey's manual of determinative bacteriology. Lippincott, Williams & Wilkins, Baltimore.
• [6] KACHNIC M., KOTOWSKI T., 2004 - Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000, ark. Złotów wraz z objaśnieniami. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [7] KOTOWSKI T., 2005 - Chemizm wód podziemnych w północnej części GZWP 127. W: Współczesne problemy hydrogeologii (red. A. Sadurski, A. Krawiec), t. 12: 353-361. Toruń.
• [8] KOTOWSKI T., 2007 - Skład izotopowy wody oraz siarczanów w głębokim plejstoceńskim poziomie wodonośnym w obrębie struktury kopalnej w pobliżu Wysokiej (Pojezierze Krajeńskie). W: Współczesne problemy hydrogeologii (red. A. Szczepański, E. Kmiecik, A. Żurek), t. 13: 95-103. Kraków-Krynica.
• [9] KOTOWSKI T., 2008 - Chemizm wód podziemnych w regionalnym systemie krążenia wód podziemnych w zlewni Gwdy. Praca doktorska. Arch. Wydz. Biologii i Nauk o Ziemi UMK, Toruń.
• [10] KOTOWSKI T., KACHNIC M., 2007 - Formowanie składu chemicznego wód podziemnych w warstwach miocenu i plejstocenu w rejonie występowania głębokiej doliny kopalnej w pobliżu Wysokiej. Biul. Państw. Inst. Geol., 427: 47-60.
• [11] KRAWIEC A., 2005 - Wyniki badań izotopowych i hydrochemicznych wód leczniczych z otworu wiertniczego Piła IG 1 w Kotuniu. W: Współczesne problemy hydrogeologii (red. A. Sadurski, A. Krawiec), t. 12: 815-818. Toruń.
• [12] KRAWIEC A., HAŁAS S., PLUTA I, 2003 - Skład izotopowy siarki i tlenu w siarczanach wód leczniczych antyklinorium pomorskie- go. W: Współczesne problemy hydrogeologii (red. H. Piekarek-Jankowska, B. Jaworska-Szulc), t. 11: 193-200. Gdańsk.
• [13] KROUSE H.R., GRINIENKO V.A. (red.), 1991 - Stable isotopes: natural and anthropogenic sulphur in the environmental. SCOPE 43. John Wiley & Sons, Singapore.
• [14] KROUSE H.R., MAYER B., 2000 - Sulphur and oxygen isotope in sulphate. W: Environmental tracers in subsurface hydrology (red. P.G. Cook, A.L. Herczeg): 195-231. Kluwer Academic Publishers, Boston.
• [15] LEŚNIAK P.M., 2006 - Frakcjonowanie trwałych izotopów azotu w obiegu naturalnym - implikacje dla badań zanieczyszczeń wód podziemnych. Prz. Geol., 54, 7: 594-596.
• [16] LISTKOWSKA H., MAKSIAK S., NOSEK M., 1978 - Objaśnienia do Mapy geologicznej Polski w skali 1:200 000, ark. Piła. Wyd. Geol., Inst. Geol., Warszawa.
• [17] MAKSIAK S., MRÓZ W., NOSEK M., 1978 - Objaśnienia do Mapy geologicznej Polski w skali 1:200 000, ark. Szczecinek. Wyd. Geol., Inst. Geol., Warszawa.
• [18] MIKOŁAJCZUK A., 1999 - Efekty izotopowe siarki w reakcjach chemicznych. Raport Inst. Chem. i Tech. Jądrowej, Seria B, nr 7.
• [19] NIEWOLAK S., GOŁAŚ I., KOCHAŃSKA E., CHOROSZEWSKA J., 2006 – Bacteria Active in sulfur cycle in the underground waters of Omulewski Aquifer in the Mazurian Lake District. Pol. J. Natur. Sc., 21: 885-904.
• [20] OLAŃCZUK-NEYMAN K., 2001 - Mikroorganizmy w kształtowaniu jakości i uzdatnianiu wód podziemnych. Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk.
• [21] ROBERTSON W.D., SCHIFF S.L.,1994 - Fractionation of sulphur isotopes during biogenic sulphate reduction below a sandy forested recharge area in south-central Canada. J. Hydrol., 158: 123-134.
• [22] RODINA A., 1979 - Mikrobiologiczne metody badania wód. PWRiL. Warszawa.
• [23] SCHUH W., BOTTRELL S., KOROM F., GALLAGHER J., PATCH J., 2006 - Sources and processes affecting the distribution of dissolved sulfate in the Elk Valley aquifer in Grand Forks Country, Eastern North Dakota. Water Resources Investigation no. 38. North Dakota State Water Commission.
• [24] SPANDOWSKA S., DANIELAK K., ZIEMKOWSKI A., 1979 - Metodyka bakteriologicznego badania wód podziemnych i gruntów. Wyd. Geol., Warszawa.
• [25] WILSON J.T., MCNABB J.F., BALKWILL D.L., GHIORSE W.C., 1983 - Enumeration and characterization of bacteria indigenous to a shallow water-table aquifer. Ground Water, 21: 134-142.
• [26] ZIMMERMANN R., 1981 - Determination of the total number and biomass of aquatic bacteria. W: Recommendations on methods for marine microbiological studies in the Baltic Sea (red. M. Maciejowska, J. Becker-Birck, G.H. Hoppe, J. Schneider): 9-12. Warszawa.