Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Vertical nitrate migration and denitrification zones in a regional recharge area (Lwówek region, Poland)

Dragon Krzysztof, Górski Józef, Burghardt Diana

Geological Quarterly

|

2022

|

Vol. 66, No. 2

art. no. 15

EN

We examine the influence of groundwater flow patterns and denitrification on nitrate migration in a regional recharge zone. It has been shown that nitrate contamination has a different behaviour in regions where groundwater is exploited (where deep percolation of nitrate takes place) than where natural gradients exist (with no deep aquifer zone contamination). Multicomponent chemical tracers and isotopic methods were used in the investigation. A contaminant plume was discovered in shallow parts of the aquifer which percolated into deeper parts of the flow system in those regions with a downwards gradient induced by groundwater withdrawal, where the influence of denitrification was limited. Local conditions leading to intense denitrification, i.e., local changes in geological conditions (low-permeability silt intercalations), were also documented. Therefore, vertical changes in groundwater chemistry should be examined to ensure groundwater resource management and protection, as these are extremely important in regional recharge zones with a downwards gradient.

2

The impact of treated wastewater effluent on contamination of a water supply aquifer during one decade of water exploitation (Tursko well field, Poland)

Dragon Krzysztof, Kruć-Fijałkowska Roksana, Siepak Marcin, Drożdżyński Dariusz, Górski Józef, Matusiak Magdalena

Geological Quarterly

|

2022

|

Vol. 66, No. 2

art. no. 14

EN

The recharge zone of an aquifer supplying the Tursko well-field (Poland), located in an area of sparse water resources, shows groundwater contamination manifested by high nitrate concentrations and pharmaceutical compounds. This study documents the steady deterioration of groundwater chemistry during one decade of groundwater exploitation, and analyses wastewater impact on the groundwater chemistry using pharmaceutical compounds as anthropogenic tracers, with focus on the influence of treated wastewater and drainage water. These waters infiltrate into groundwater from a drainage ditch located in the water supply aquifer’s recharge zone. It is shown that strongly contaminated water can deliver organic matter and nutrients to the groundwater, activating or intensiying denitrification. As a result, the nitrate concentration has decreased in the groundwater, while concentrations of denitrification products have increased. Associated process of oxidation of organic matter causes periodic exceeding of limits allowed for drinking water. The ability of pharmaceutical compounds to act as anthropogenic tracers shows that infiltration of wastewater is a significant factor influencing drinking groundwater quality.

3

Factors affecting the concentrations of pharmaceutical compounds in river and groundwaters : efficiency of riverbank filtration (Mosina-Krajkowo well field, Poland)

Kruć-Fijałkowska Roksana, Dragon Krzysztof, Drożdżyński Dariusz

Geological Quarterly

|

2022

|

Vol. 66, No. 1

art. no. 3

EN

Pharmaceutical compounds were investigated in river and riverbank filtration (RBF) water at the Mosina-Krajkowo site (Poland), in 6 sampling campaigns between November 2019 and June 2020. All of the ten pharmaceutical compounds tested for were detected in the water. Carbamazepine, fluconazole, tramadol, sulphamethoxazole and sulphapyridine were the most frequently found, the highest concentrations being observed in surface water. There was a reduction in their levels in the horizontal well (HW) with drains located below the river bottom, averaging 17%. Significantly higher reductions (53–71%) were observed in vertical wells (VWs). Mixing, sorption and biodegradation were distinguished as processes conditioning the reduction of pharmaceutical compounds along flow paths from the river to the wells. Their reduction in the HW occurs due to sorption onto fine sediments with high organic matter content and aerobic biodegradation, while in the VWs it is the effect of aerobic biodegradation and water mixing with unpolluted groundwater. Sorption on riverbed fine sediments can also occur, especially during low water levels in the river. Biodegradation develops in oxic conditions with aerobic bacteria. VWs located at similar distances from the river yielded different concentrations of pharmaceutical compounds, because of differences in geological structure, hydrogeological conditions and well operation parameters.

4

Assessment of river water infiltration conditions based on both chloride mass-balance and hydrogeological setting: the Krajkowo riverbank filtration site (Poland)

Gorski Jozef, Dragon Krzysztof, Kruc-Fijalkowska Roksana, Matusiak Magdalena

Geologos

|

2021

|

Vol. 27, No. 1

35--41

EN

In the present work measurements of chloride concentrations were used to assess the variability of infiltration conditions and contributions of surface water and local groundwater to the discharge of wells at Krajkowo riverbank filtration site (western Poland). Tests were performed on samples from 26 wells located in a well gallery close to the River Warta. Due to higher chloride concentrations in river water in comparison with local groundwater, significant differences in concentrations in samples from individual wells were noted. In particular, lower chloride concentrations in 11 wells were recorded, which can be linked to the local occurrence of low-permeability deposits in the superficial zone; a locally higher degree of riverbed sediment clogging in the highly convex meandering zone, where strong erosion of the riverbed occurred, which in turn led to increased clogging; the occurrence of a more intensive groundwater inflow into the river valley due to water infiltration from a smaller river entering the River Warta valley, as well as unfavourable conditions for the infiltration of surface water to the lower part of the aquifer with a greater thickness. Differences in chloride concentrations observed were also used to quantify approximately river water contribution to the well production. The average contribution of the River Warta to the recharge of the entire well gallery was estimated at 59.8%.

5

Wpływ infiltracji brzegowej na przekształcenie środowiska hydrogeochemicznego warstwy wodonośnej na przykładzie ujęcia Mosina-Krajkowo

Górski Józef, Dragon Krzysztof, Kruć Roksana

Technologia Wody

|

2019

|

Nr 3 (65)

24--31

PL

W latach 1989-1990 w odwiercie Mosina-Krajkowo na stalowych elementach konstrukcyjnych niektórych odwiertów znajdujących się na galerii studni na wyższym tarasie zaobserwowano rozwój korozji siarkowo-wodorowej. Te procesy, katalizowane mikrobiologicznie, doprowadziły do szybkiej korozji i zatykania ekranów szybowych. W tej sytuacji niezbędne okazało się wykorzystanie do budowy odwiertu materiałów niemetalowych. Fakt, że siarkowodór, który nie występował na taką skalę w warunkach naturalnych, pojawił się w wodzie w niektórych studniach, potwierdzono w badaniach przeprowadzonych w latach 1996-1998. Badania te obejmowały dwuletnie analizy chemii wody z wybranych studni: studni tarasowej oraz ze studni położonych na równinie zalewowej i niektórych studniach obserwacyjnych. Badania wykazały znaczące stężenia siarkowodoru w czterech studniach badanych w barierze tarasowej położonej kilkaset metrów od rzeki oraz w obserwatorium zlokalizowanym ok. 250 m od rzeki. W kilku studniach studni zalewowej położonej 60÷80 m od rzeki siarkowodoru nie stwierdzono. Pojawienie się znacznych stężeń siarkowodoru może wiązać się z migracją materii organicznej z rzeki Warty do warstwy wodonośnej, co zostało potwierdzone badaniami mikrobiologicznymi, które wykazały obecność planktonu nawet w studniach zlokalizowanych kilkaset metrów od rzeki. Migracja materii organicznej występowała najczęściej wtedy, gdy wody rzeki stykały się z osadami gruboziarnistymi występującymi pod kilkumetrową warstwą drobnych osadów rzecznych. Warunki ułatwionej migracji materii organicznej wykazały badania wody ze studni na równinie zalewowej. Badania te wykazały, że wody rzeczne stykają się bezpośrednio z gruboziarnistymi złogami w strefie silnie rozwiniętego meandru, gdzie podczas regulacji rzeki do przeciwdziałania erozji bocznej wykorzystano ostrogi, co z kolei doprowadziło do rozwoju głębokiej erozji koryta rzeki. Podobne zjawisko może wystąpić także na innych odcinkach rzeki, ale należy założyć, że migracja miała miejsce głównie w początkowym okresie infiltracji, a później została ograniczona przez zatykanie koryta rzeki. Należy podkreślić, że zjawisko wzbogacania warstwy wodonośnej reaktywną materią organiczną, oprócz korozji siarczkowej, może sprzyjać rozwojowi autotroficznych procesów denitryfikacji. Z drugiej strony, proces ten, oprócz procesów utleniania siarczków, może przyczyniać się do niekorzystnych zmian jakości wody, obserwowanych w studni tarasowej w zakresie zawartości siarczanów, żelaza, manganu, a także twardości całkowitej.

EN

In 1989-1990, at the Mosina-Krajkowo well field, the development of sulfur-hydrogen corrosion of steel structural elements of some wells situated on the higher terrace well gallery was found. These microbiologically catalyzed processes led to rapid corrosion and clogging of the well screens, and in this situation it was necessary to use non-metallic materials for the construction of the well. The fact that hydrogen sulphide appeared in water in some wells, which was not observed on such a scale in natural conditions, was confirmed by studies carried out in 1996-98. These studies included two-year analyzes of water chemistry from selected wells of the terrace well gallery as well as from wells located in flood plain and from some observation wells. The tests showed significant concentrations of hydrogen sulphide in the four wells tested in the terrace barrier situated several hundred meters from the river as well as in the observation well located approx. 250 m from the river. In several wells of the flood plain well gallery located 60-80 m from river the hydrogen sulphide, concentrations have not been found. The appearance of significant concentrations of hydrogen sulphide could be associated with the migration of organic matter from the Warta river into the aquifer, which was confirmed by microbiological tests that showed the presence of plankton remains even in wells located several hundred meters from the river. Migration of organic matter occurred, in particular, where river waters contacted with coarse-grained sediments occurring under a several-meter layer of fine river alluvial sediments. Conditions for the occurrence of facilitated migration of organic matter revealed water studies from the well gallery in flood plain. These studies showed the occurrence of contact of river waters with coarse deposits in the zone of strongly developed meander, where during the regulation of the river spurs were used to counteract the development of lateral erosion, which in turn led to the development of deep erosion of the river bed. A similar phenomenon could also develop on other sections of the river, but it should be assumed that the migration took place mainly in the initial period of launching the infiltration, and then this phenomenon was limited by development of river bed clogging. It should be emphasized that the phenomenon of enriching the aquifer with reactive organic matter, in addition to sulphide corrosion, may favor the development of autotrophic denitrification processes. On the other hand, this process, in addition to sulphide oxidation processes, may contribute to adverse changes in water quality observed in the terrace well gallery in the range of sulphates, iron, manganese and total hardness.

6

Farmaceutyki w wodach rzecznych oraz ich migracja do ujęć infiltracyjnych w Krajkowie

Kruć Roksana, Dragon Krzysztof, Górski Józef

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 475, Hydrogeologia z. 16

109--116

PL

W 2018 r. na ujęciu infiltracji brzegowej w Krajkowie wykonano oznaczenia farmaceutyków w wodach rzecznych i infiltracyjnych. Przeprowadzono trzy serie badań: w rzece Warcie, piezometrach i studniach usytuowanych w różnych odległościach od rzeki (38–250 m) oraz w studni promienistej z drenami zlokalizowanymi 5 m pod dnem rzeki. Łącznie analizie poddano 75 substancji, w tym antybiotyki, leki przeciwbólowe, przeciwzapalne, psychotropowe, β-blokery oraz środki kontrastowe promieniowania X. Kilka spośród badanych parametrów, np. jomeprol czy jopromid, wykryto jedynie w wodach rzecznych. Najczęściej występującymi substancjami zarówno w wodach powierzchniowych, jak i infiltracyjnych były: karbamazepina, gabapentyna, tramadol, oksypurinol, flukonazol oraz lamotrygina. Najwyższe stężenia farmaceutyków wykryto w wodach powierzchniowych. Koncentracje te ulegały jednak redukcji na drodze przepływu z rzeki do studni i otworów obserwacyjnych. W studni promienistej i otworze zlokalizowanym w odległości 38 m od rzeki uzyskano niski stopień redukcji farmaceutyków w stosunku do rzeki. Wyższe stopnie redukcji osiągnięto w studniach położonych w odległości 64–82 m od rzeki. W otworze 78b/1s, oddalonym o 250 m, zachodziła stuprocentowa redukcja większości badanych substancji. Na podstawie badań ustalono, że najkorzystniejsza odległość, przy której należy lokalizować studnie ujęć infiltracji brzegowej, w kontekście usuwania mikrozanieczyszczeń wynosi 200 m, przy czym znaczne stopnie redukcji można uzyskać już w odległości 60–80 m.

EN

In 2018, determination of pharmaceuticals in river and infiltration water was carried out at a riverbank filtration site in Krajkowo. Three sampling campaigns were conducted: in the Warta River, in wells located at different distances from the river (38–250 m), and in a horizontal well with drains located 5 m below the river bottom. In total, 75 substances were analyzed, including antibiotics, analgesics, anti-inflammatory, psychotropic drugs, β-blockers and X-ray contrast agents. Several of the tested substances, e.g. iomeprol and iopromide, were detected only in river water. The most common substances, both in surface and infiltration waters, were carbamazepine, gabapentin, tramadol, oxypurinol, fluconazole and lamotrigine. The highest concentrations of pharmaceutical were detected in surface water. However, these concentrations were reduced by the flow path. The horizontal well and the observation well located close to the river are characterized by a low reduction of pharmaceuticals. Higher removal rates were achieved in wells located at a distance of 64–82 m. At point 78b/1s, located 250 m away, there is a 100% reduction of most of tested parameters. Based on the research, it was found that the most favourable distance at which the riverbank filtration wells should be located, is more than 200 m: however, significant removal rates can already be obtained at a distance of 60–80 m.

7

Wykorzystanie modelowania matematycznego do oceny migracji intensywnie zabarwionych wód w rejonie ujęcia Joanka k. Poznania

Dragon Krzysztof, Górski Józef, Marciniak Marek, Kasztelan Dariusz

Geologos

|

2006

|

Vol. 10

35--46

EN

The article describes an experiment involving pumping of groundwater from specific sections of the aquifer with a packer. The aim of the experiment was to identify the vertical differentiation of groundwater chemistry of the Wielkopolska Buried Valley Aquifer near Joanka well-field in order to explain the reasons for the occurrence of "brown water”. The research shows significant vertical and horizontal differences in groundwater chemistry. It has been found that “brown water” occurs in the lower part of the aquifer and its chemistry and isotopic composition imply origin from the Tertiary aquifer. It has been proved that the flow of “brown water” from Tertiary aquifer to the Wielkopolska Buried Valley Aquifer is possible through the old wrongly constructed well which was build before World War II. The hydrochemical data have been used to calibrate groundwater flow and contaminant transport model. This model has been used to determine the prognosis of “brown water” migration during well-field exploitation.

8

Ground water quality in the Arabian-Nubian shield, Mount Sinai, Egypt

Ghodeif Kamal, Dragon Krzysztof, Górski Józef

Geologos

|

1999

|

Vol. 4

29--46

EN

This paper describes the quality of ground water in Mount Sinai as an example of ground water quality in the Arabian-Nubian shield. The chemical analysis for the major dissolved solids of about thirty water samples from dug wells and springs were treated by a methodology combining both the graphical and statistical techniques. The impact of the country rocks, atmosphere and human activities on ground water quality was discussed. Mount Sinai is characterized by fresh water, where the hydrochemical background of the TDS is estimated between 320 and 650 mg/L, the dominant water type is Ca (HCO3)2 - (NaCl). Ground water quality shows a seasonal variation, where the evaporation process increase the concentration of all the dissolved salts. The dissolved salts have the same source, which may be a combination of both the atmospheric salts (dust and sea spray) and the weathering products. The main source of atmospheric salts are probably the coastal sediments of the Gulf of Suez.

PL

Artykuł opisuje jakość wód podziemnych w górach Synaju jako przykład dla obszaru Tarczy Arabsko-Nubijskiej. Analizy chemiczne w zakresie głównych składników rozpuszczonych dla około 30 prób wody ze studni kopanych i źródeł zostały opracowane za pomocą technik graficznych i statystycznych. Przedyskutowano wpływ środowiska skalnego, atmosfery i działalności człowieka na jakość wód podziemnych. Dla gór Synaju charakterystyczne są wody słodkie o tle hydrochemicznym mineralizacji w zakresie 320-650 mg/L i dominującym typie Ca(HCO3)2 - (NaCl). Jakość wód podziemnych zmienia się sezonowo - w okresie wzmożonego parowania wzrasta koncentracja wszystkich rozpuszczonych składników. Źródłem substancji rozpuszczonych w wodzie są zarówno sole pochodzenia atmosferycznego (pyły i aerosole wody morskiej) jak i produkty wietrzenia skał. Głównym źródłem soli pochodzenia atmosferycznego są najprawdopodobniej skały osadowe, występujące w strefie przybrzeżnej Zatoki Sueskiej.