Identyfikacja procesów kształtujących chemizm wód podziemnych zlewni Potoku Białego (Tatry Zachodnie) z wykorzystaniem modeli geochemicznych

• Autorzy: Szostakiewicz-Hołownia M.

Warianty tytułu

EN

Identification of processes of forming groundwaters chemistry of the Biały Stream catchment (Western Tatra) using geochemical models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w zlewni potoku Białego, znajdującej się na południe od Zakopanego, w obrębie serii skał osadowych Tatr. W latach 2003–2009 na tym terenie był prowadzony monitoring właściwości fizykochemicznych oraz składu jonowego wód opadowych i podziemnych. Zebrane dane posłużyły do wykonania modeli numerycznych w programie PHREEQC z bazą danych termodynamicznych phreeq.dat. Wyniki prac modelowych umożliwiły identyfikację procesów kształtujących chemizm wód podziemnych zlewni. Chemizm wód podziemnych zlewni potoku Białego jest kształtowany głównie przez procesy zachodzące w warstwie wodonośnej. Spośród nich najistotniejsze znaczenie ma rozpuszczanie węglanów (przede wszystkim dolomitu) w obecności dwutlenku węgla. Zdecydowanie mniejsze ma rozpad glinokrzemianów, oraz rozpuszczanie gipsu i soli. Udział parowania terenowego oraz substancji wnoszonych z wodami opadowymi nie przekracza 15%.

EN

The results of research conducted in the catchment of the Biały Stream, located south of Zakopane within sedimentary series of the Tatra Mountains, were presented in this paper. The monitoring of physicochemical properties and the ionic composition of rainwater and groundwater was carried out in the years 2003–2009 in the mentioned area. The collected data were used to build numerical models in the program PHREEQC with phreeq.dat as thermodynamic database. The results of the modelling allowed the identification of processes controlling the groundwater chemistry of the polygon. The groundwater chemistry of the Biały Stream catchment was formed mainly by the processes occurring in the aquifer. The participation of evaporation and the substances brought with rainwater did not exceed 15%. Among the reactions occurring in the aquifer the most important factor was the dissolution of carbonates (mainly dolomite) in the presence of carbon dioxide. Definitely smaller was aluminosilicate dissolution and dissolution of gypsum and salt.

Słowa kluczowe

PL

źródła; modelowanie geochemiczne; chemizm wód; wody podziemne; Tatry

EN

springs; geochemical modelling; chemical composition of water; groundwater; Tatra Mts.

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 451 Hydrogeologia z. 13
• Strony: 219--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il.,tab.

Twórcy

autor

Szostakiewicz-Hołownia M.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

Bibliografia

• [1] ALLEN P.A., 2000 — Procesy kształtujące powierzchnię Ziemi. PWN, Warszawa.
• [2] APPELO C.A.J., POSTMA D., 1993 — Geochemistry groundwater and pollution. A.A. Balkema, Rotterdam.
• [3] BAC-MOSZASZWILI M., 1998 — Budowa geologiczna jednostek reglowych Tatr Zachodnich. Stud. Geol. Pol., 3: 113-136.
• [4] BAC-MOSZASZWILI M., BURCHART J., GŁAZEK J., IWANOW A., JAROSZEWSKI W., KOTAŃSKI Z., LEFELD J., MASTELLA L., OZIMKOWSKI W., RONIEWICZ P., SKUPIŃSKI A., WESTWALEWICZ-MOGILSKA E., 1979 — Mapa geologiczna Tatr Polskich w skali 1:30 000. Wyd. Geol., Warszawa.
• [5] BĄK B., PIESTRZYŃSKI A., RADWANEK-BĄK B., 1994 — Dawne górnictwo kruszcowe i rud żelaza w Tatrach. Pr. Spec. PTM, 5: 54-57.
• [6] DOWGIAŁŁO J., KLECZKOWSKI A.S., MACIOSZCZYK T., RÓŻKOWSKI A. (red.), 2002 — Słownik hydrogeologiczny. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• [7] GUZIK K., GUZIK S., JACZYNOWSKA W., SOKOŁOWSKI S., 1955 —Mapa Geologiczna Tatr w skali 1:10 000, ark. Łysanki. Wyd. Geol., Warszawa.
• [8] KORCZYŃSKA-OSZACKA B., 1977 — Tlenki manganu powstałe jako produkty utlenienia tatrzańskich wapieni manganowych w Dolinie Chochołowskiej. Spraw. z Pos. Kom. Nauk. PAN- Oddz. w Krakowie za okres lipiec-grudzień 1976, 20, 2: 441-442.
• [9] KORCZYŃSKA-OSZACKA B., 1979 — Minerały węglanowe skał manganowych Doliny Chochołowskiej (Tatry). Pr. Miner., 54: 67-77.
• [10] MACIOSZCZYK A., DOBRZYŃSKI D., 2002 — Hydrogeochemia strefy aktywnej wymiany wód podziemnych. PWN, Warszawa.
• [11] MAŁECKI J.J., 1995 — Role of the zone of aeration in the format- ion of groundwater chemical composition. Geol. Quart., 39, 3: 439~48.
• [12] MAŁECKI J.J., 1998 — Rola strefy aeracji w kształtowaniu składu chemicznego płytkich wód podziemnych wybranych środowisk hydrochemicznych. Biul. Państw. Inst. Geol., 89.
• [13] MAŁECKI J.J., SZOSTAKIEWICZ M., 2006 — The role of evapotranspiration in the formation of the chemical composition of shallow groundwater (the Polish Tatras). Act Geol. Pol., 56, 4: 485-492.
• [14] MICHALIK K., 1958 — Mapa Geologiczna Tatr w skali 1:10 000, ark. Czerwone Wierchy. Wyd. Geol., Warszawa.
• [15] MIKULIK S., 1961 - Zbadanie przydatności niektórych empirycznych metod wyznaczania normalnego parowania terenowego dla Polski środkowej. Biul. PIHM, 2, Warszawa.
• [16] PARKHURST D.L., APPELO C.A.J., 1999 — User's guide to PHREEQC (version 2) - a computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations. US Geol. Surv. Water-Resources Investigations Report: 99-4259.
• [17] PAWLIKOWSKI M., MAZUREK J., WIECZOREK J., 1997 — Badania mineralogiczno-petrograficzne skał zbiornikowych wód geotermalnych z otworu Biały Dunajec PAN-1. Gosp. Sur. Miner., 13, 2: 231-238.
• [18] SOCZYŃSKA U., 1993 — Podstawy hydrologii dynamicznej. Wyd. UW, Warszawa.
• [19] SZOSTAKIEWICZ M., 2005 — Ocena denudacji chemicznej wybranych zlewni Karpat wewnętrznych. [pr. doktor.]. Arch. Wydz. Geol. UW, Warszawa.
• [20] SZOSTAKIEWICZ-HOŁOWNIA M., 2009 — Agresywność wód powierzchniowych i podziemnych zlewni Białego Potoku (Tatry Zachodnie). Biul. Państw. Inst. Geol., 436: 515-522.
• [21] SZOSTAKIEWICZ-HOŁOWNIA M., MAŁECKI J.J., MATYJASIK M., 2010 — Evaluation of the accuracy of determination of the chemical denudation based on numerical geochemical modeling. Biul. Państw. Inst. Geol., 441: 175-182.
• [22] TURNAU-MORAWSKA M., 1953 — Kajper tatrzański, jego petrografia i sedymentologia. Acta Geol. Pol., 3, 1: 33-102.