Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Causes of groundwater level and chemistry changes in an urban area; a case study of Warsaw, Poland

Krogulec Ewa, Gruszczyński Tomasz, Kowalczyk Sebastian, Małecki Jerzy J., Porowska Dorota, Sawicka Katarzyna, Trzeciak Joanna, Wojdalska Anna, Zabłocki Sebastian, Zaszewski Daniel

Acta Geologica Polonica

|

2022

|

Vol. 72, no. 4

495--517

EN

The presented studies focus on changes in groundwater levels and chemistry, and the identification of important factors influencing these changes on short- and long-term scales in urban areas. The results may be useful for rational and sustainable groundwater planning and management in cities. The studies concerned three aquifers: (1) the shallow Quaternary aquifer, (2) the deep Quaternary aquifer, and (3) the Oligocene aquifer in the capital city of Warsaw (Poland). The spatial variability of groundwater recharge was determined and its changes in time were characterized. The characteristics of groundwater levels were based on long-term monitoring series. The results indicate that urban development has caused overall reduction in infiltration recharge (from 54 to 51 mm/year), which is particularly clear in the city suburbs and in its centre, where land development has significantly densified during the last 30 years. Studies of groundwater levels indicate variable long-term trends. However, for the shallowest aquifer, the trends indicate a gradual decrease of the groundwater levels. In the case of the much deeper Oligocene aquifer, groundwater table rise is observed since the 1970s (averagely c. 20 m), which is related with excessive pumping. Based on the studied results, the groundwater chemistry in the subsurface aquifer indicates strong anthropogenic influence, which is reflected in multi-ionic hydrogeochemical types and the occurrence of chemical tracers typical of human activity. The Oligocene aquifer is characterized by a chemical composition indicating the influence of geogenic factors.

2

Skład chemiczny wód podziemnych w strefie kontaktu z siedliskami hydrogenicznymi

Solovey Tatiana, Jóźwiak Krzysztof

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 476, Hydrogeologia z. 17

115-121

PL

W artykule przedstawiono wyniki wykonanych w 2017 r. badań składu chemicznego wód podziemnych 61 siedlisk hydrogenicznych znajdujących się w obrębie Polski. Badane obiekty prezentują cztery rodzaje siedlisk (mułowiska, namuliska, podmokliska i torfowiska) usytuowane w ośmiu typach form morfogenetycznych. Przeprowadzono analizę wpływu różnorodnych osadów organicznych na kształtowanie składu chemicznego wód podziemnych występujących w ich strefie kontaktowej. Na podstawie otrzymanych wyników można wnioskować, że rodzaj osadów organicznych rzutuje na specyfikę składu chemicznego wód podziemnych w otoczeniu siedlisk hydrogenicznych. Wody podziemne torfowisk cechują się najwyższymi stężeniami składników zależnych od rozkładu substancji organicznej, natomiast mułowisk – metali ciężkich.

EN

The paper presents the research results of groundwater chemical composition in 61 hydrogenous habitats in Poland in 2017. The examined objects represent four types of habitats (telmatic organic marshes, alluvial mineral marshes, periodic moistlands and peatlands) located in eight different sorts of geomorphological forms. The impact analysis of diverse organic sediments on groundwater chemical composition in their contact zone has been conducted. The results reveal that the type of organic sediments impinges on the idiosyncrasy of groundwater chemical composition in the surroundings of hydrogenous habitats. The groundwater of peatlands is characterized by the highest concentrations of elements depending on organic matter decomposition, while the groundwater of telmatic organic marshes – of heavy metals.

3

Propozycja klasyfikacji stanu zachowania siedlisk hydrogenicznych na podstawie wskaźników hydrogeochemicznych

Jóźwiak Krzysztof

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 475, Hydrogeologia z. 16

67--73

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań składu chemicznego wód podziemnych 59 siedlisk hydrogenicznych występujących w Polsce w 2016 r. W ramach pracy zebrano i przestudiowano dostępne informacje z zakresu ochrony środowiska i hydrogeologii (mapy MHP, PPW-WH, PPW-WJ, dokumentacje zasobowe, GZWP, baza danych Antropopresja). Dane te pozwoliły na wstępną ocenę rodzaju i zasięgu wpływów antropogenicznych na badane ekosystemy zależne od wód podziemnych. Spośród 59 punktów, biorąc pod uwagę rodzaj potencjalnego zagrożenia siedliska, 31 z nich zakwalifikowano jako podlegające zagrożeniom antropogenicznym, pozostałe 28 – jako podlegające wyłącznie czynnikom geogenicznym. Jako wskaźnik wpływów antropogenicznych, poza statystycznym opracowaniem wyników modelu specjacyjnego, zastosowano „wskaźnik uranowy” i „wskaźnik chlorkowy”. Te dwa elementy, uzupełniając się nawzajem, dają wiarygodne wyniki oceny klasy zachowania ekosystemu. Spośród ocenianych siedlisk, aż 61% zakwalifikowano do siedlisk przekształconych antropogenicznie.

EN

The paper presents research results of groundwater chemical composition of 59 hydrogenous habitats in Poland in 2016. The work the available information on environmental protection and hydrogeology was collected and studied (Hydrogeological Maps of Poland on the scale of 1:50,000 – Main Useful Aquifer, Hydrogeological Maps of Poland on the scale of 1:50,000: First Aquifer – Extent and Hydrodynamics, Hydrogeological Maps of Poland on the scale of 1:50,000: First Aquifer – Groundwater Vulnerability and Water Quality, hydrogeological documentation defining safe yield and Major Groundwater Basins (MGB), anthropopressure database). This data allowed an initial assessment of the type and range of anthropogenic impact on the examined groundwater-dependent ecosystems. Considering the type of potential hazard at 59 points, 31 were classified as subjected to anthropogenic hazards, while the remaining 28 points are subjected to geogenic factors. As an indicator of anthropogenic impact, in addition to the statistical development of the results of the speciational model, the so-called “uranium indicator” and “chloride indicator” were used. These two complementary elements provide credible results of the ecosystem class assessment. Among the assessed habitats (probably degraded), as many as 61% were classified into anthropogenically transformed habitats based on spatiational differentiation.

4

Ocena warunków hydrogeologicznych w międzyrzeczu Kurówki i Bystrej (rejon Puław)

Zdechlik Robert, Pietrzak Paula

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 475, Hydrogeologia z. 16

245--252

PL

Badania przeprowadzono w celu oceny warunków hydrogeologicznych pierwszego poziomu wodonośnego w rejonie na wschód od Puław, na obszarze międzyrzecza Kurówki i Bystrej. W ujęciu regionalnym wody podziemne krążą w obrębie pozostających w łączności hydraulicznej pięter wodonośnych: czwartorzędowego, czwartorzędowo-kredowego i kredowego, przy czym dominującą rolę odgrywa piętro kredowe. Rzeki ograniczające obszar mają charakter drenujący i determinują układ pola hydrodynamicznego. Podstawą oceny warunków hydrogeologicznych były własne badania terenowe, obejmujące w 200 studniach pomiary głębokości do zwierciadła wody oraz oznaczenie właściwości fizykochemicznych wód, a z wytypowanych studni dodatkowo pobór próbek do szczegółowych badań laboratoryjnych. Oznaczone w wodach ze wszystkich studni wartości właściwości fizykochemicznych (pH, PEW i temperatury) zasadniczo mieszczą się w zakresie dopuszczalnym dla wód do spożycia. Wyniki szczegółowych oznaczeń laboratoryjnych makro- i mikroskładników w wodach podziemnych wskazują na przewagę słabego stanu chemicznego (6 punktów), w porównaniu do stanu dobrego (2 punkty). W odniesieniu do normatywów dla wód do spożycia, kryteria spełniają wody z 3 punktów, podczas gdy w 5 punktach wymogi nie są spełnione.

EN

The research was carried out to assess the hydrogeological conditions of the first aquifer in the area between the Kurówka and Bystra rivers, east of Puławy. In regional terms, groundwater circulates within the hydraulically connected Quaternary, Quaternary- Cretaceous and Cretaceous aquifers, with the Cretaceous aquifer playing a dominant role. Rivers that limit the area are of a draining nature, determining the system of the hydrodynamic field. The assessment of hydrogeological conditions was carried out based on own field tests including the measurement of the depth to groundwater table and the determination of physicochemical properties in 200 wells, and collecting additional water samples for detailed laboratory tests from selected wells. The values of physicochemical properties (pH, PEW and temperature), determined in the water from all wells, are generally within an acceptable range of values for drinking water. The results of detailed research on chemical composition of groundwater indicate the dominance of the poor chemical status (6 points) over the good chemical status (2 points). Based on the norms that determine the quality of water for human consumption, only 3 out of 8 points meet the requirements.

5

Ocena oddziaływania składowiska odpadów komunalnych na wody podziemne w różnych etapach fazy poeksploatacyjnej (składowisko w Otwocku)

Porowska Dorota

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 475, Hydrogeologia z. 16

183--189

PL

W sąsiedztwie zrekultywowanego składowiska odpadów komunalnych w Otwocku (okolice Warszawy) wykonywano wieloletnie badania wód podziemnych. Ich celem była identyfikacja czasowej i obszarowej zmienności chemizmu wód, umożliwiająca ocenę oddziaływania tego obiektu na wody podziemne w w różnych etapach fazy poeksploatacyjnej. Z badań wynika, że materiał zdeponowany w latach 1961–1991 aktywnie uczestniczy w procesach hydrochemicznych, obniżając jakość wód podziemnych na kierunku przepływu, poniżej składowiska. O oddziaływaniu tego obiektu na wody podziemne świadczyły: wyższe stężenia jonów w strefie jego oddziaływania, przekroczenie wartości górnych granic tła wielu jonów, szczególnie wysokie koncentracje wodorowęglanów (antropogenicznego pochodzenia), przewaga sodu nad wapniem. Stwierdzona aktywność składowiska uzasadnia potrzebę kontynuacji badań monitoringowych wód podziemnych w tym rejonie w kolejnych latach.

EN

The long-term study of groundwater was conducted in the vicinity of a reclaimed municipal landfill in Otwock (near Warsaw). The aim of the study was to identify the temporal and spatial variability in groundwater chemistry, and to assess the landfill impact on groundwater at various periods of the post-closure stage. The research indicates that the material deposited in 1961–1991 participates actively in hydrochemical processes that lower the groundwater quality along the flow direction below the landfill. The impact of this site on groundwater was evidenced by higher concentrations of ions in the area below the landfill, exceedances of the upper background limits of many ions, extremely high concentrations of bicarbonates (anthropogenic origin), and prevalence of sodium over calcium. The landfill activity justifies the need to continue groundwater monitoring in this region in the future.

6

Geostatistical analysis of hydrochemical variations and nitrate pollution causes of groundwater in an alluvial fan plain

Yin Shiyang, Xiao Yong, Gu Xiaomin, Hao Qichen, Liu Honglu, Hao Zhongyong, Meng Geping, Pan Xingyao, Pei Qiuming

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 4

1191--1203

EN

Geostatistics was used in a typical alluvial fan to reveal its applicability to spatial distribution analysis and controlling mechanisms of groundwater chemistry. Normal distribution test and optimal geostatistical interpolation models for various groundwater quality indicators were discussed in this study. The optimal variogram model of each indicator was determined using prediction error analysis. The infuences of human activities and structural factors on the groundwater chemistry were also determined by variability intensity and the sill ratio. The results showed that nitrate content can be served as groundwater quality indicator, which was most sensitive to human activities. The nitrate concentration of both shallow and deep groundwater showed a decreasing trend from the northwest to the southeast. In addition, the spatial distribution of groundwater nitrate was associated with the land-use type and the lithological properties of aquifer. Rapid urbanization in the northwestern part intensifed groundwater extraction and aggravated the pollutant input. The central area showed little increase in nitrate content in the shallow and deep groundwater, and the efect of lateral recharge from the upstream water on the deep groundwater in the central area was greater than that of the vertical recharge from shallow groundwater. The present study suggests that geostatistics is helpful for analyzing the spatial distribution and distinguishing the infuences of anthropogenic and natural factors on groundwater chemistry.

7

Analiza stabilności chemicznej butelkowanej wody źródlanej „Iwoniczanka”

Gratkowska-Żmuda D.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 4/II

143--150

PL

Rola jaką pełni woda w życiu człowieka jest nieoceniona. Poza tym, że jest głównym składnikiem ilościowym pożywienia jest także czynnikiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania. W celu zapewnienia prawidłowych procesów fizjologicznych ważne jest systematyczne dostarczanie płynów do organizmu na poziomie co najmniej 1,5 - 2 l dziennie. Ważne jest także, aby spożywana woda charakteryzowała się pierwotną czystością mikrobiologiczną i stabilnością składu chemicznego, a ponadto była cennym źródłem składników mineralnych, które są wartościowym uzupełnieniem codziennej diety. W artykule przedstawiono charakterystykę butelkowanej wody źródlanej Iwoniczanka. Celem charakterystyki było określenie jakości i stabilności chemicznej badanej wody, a także klasyfikacja jej użyteczności pod kątem zawartości minerałów z uwzględnieniem ich dziennego zapotrzebowania dla osoby dorosłej. Analizie poddano 41 wskaźników jakościowych wody. Badania zostały wykonane wg metodyki zawartej w normach PN-EN ISO 17294:2006, PN-79/C-04588.02, PN-EN ISO 9297:1994, PN-C-04576.04/XII 1994, PN-82/C- 04576.08, PN-EN 26777. Wyniki przeprowadzonych analiz wykazały, że butelkowana woda Iwoniczanka jest średniozmineralizowaną wodą źródlaną o charakterze wodorowęglanowo-wapniowo-magnezowym, wyróżniającą się pierwotną czystością mikrobiologiczną i stabilnością składu chemicznego, a także jest w pełni użyteczna pod kątem dziennego zapotrzebowania na minerały.

EN

Water is one of very few vital needs for human beings. It is a transparent and nearly colorless chemical substance that is the main constituent of food. Moreover it is essential for organism to function properly. A healthy sedentary adult should drink at least 1.5 -2 liters of water per day. This level of water intake balances water loss and helps keeping the body properly hydrated. Natural drinking water is defined as water that is characterized by its content of certain mineral salts and their relative proportions and guarantees constancy of its composition and the stability under conditions which guarantee the original microbiological purity and chemical composition. This article presents characteristic of Iwoniczanka bottled spring water. The objective of this study was to determine chemical stability and purity of tested water, as well as, classification based on the daily minerals requirement in human nutrition. 41 of water quality indicators were analyzed. These research were conducted using methodology included in PN-EN ISO 17294: 2006, PN-79/C-04588.02, PN-EN ISO 9297: 1994, PN-C04576.04 / XII 1994, PN-82 / C-04576.08. -EN 26777 standards. The results showed that Iwoniczanka is a medium mineralized spring water rich in bicarbonate, calcium and magnesium ions. The quality and stability of minerals, their relative proportions, lack of toxic compounds, chemical and microbiological purity make Iwoniczanka one of the best spring waters for drinking available on the consumer goods market in Poland.

8

Chemizm wód podziemnych w rejonie ujęcia „Lipce” i „Grodza Kamienna” w Gdańsku

Pasierowska B., Tarnawska E., Lidzbarski M., Kordalski Z.

Przegląd Geologiczny

|

2016

|

Vol. 64, nr 6

418--426

EN

The article presents the results of groundwater chemistry studies in the area around the “Lipce” and “Grodza Kamienna” intakes in Gdańsk. In the northern part of the “Lipce” intake the groundwater quality has been low for the last few years; therefore it was necessary to pump water from two wells directly into drainage ditches. Currently, the benzene concentration in the groundwater exceeds the maximum permissible limit for drinking water (>1μg/dm3). Groundwater quality is also lowered by the presence of phenol, PAH and vinyl chloride (PVC). The studies showed variability of the benzene and phenol concentrations in the upper and bottom parts of the Holocene-Pleistocene aquifer. Chemical analysis of soil taken from drainage ditches revealed contamination caused by illegal sewage discharge emitted from a nearby factory, producing tar in the past.

9

Identification of the Hydrogeochemical Processes in Groundwater of Gleysols and Retisols Toposequence of the Opalenica Plain

Kozłowski M., Komisarek J.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 2

113--120

EN

Hydrogeochemical investigation was carried out in the toposequence of Gleysols and Retisols within the Opalenica Plain. Groundwater samples from the study area were collected every two or four weeks from 2002 to 2006 in pre-cleaned 1-L polyethylene bottle from 2 representative wells. The results of research indicated that the quantity of dissolved components in groundwater was connected with wells location in the relief and the properties of soil parent materials. The groundwater of soil located higher in the slope (Retisols) was characterized by smaller concentrations of the analysed components, when compared with the composition of groundwater from lower sites of the slope (Gleysols). The groundwater chemistry is mainly controlled by weathering of carbonate minerals as well as silicate weathering. Moreover, the research results indicate that evaporation process can influence the chemical composition of groundwater in the lower part of the slope.

10

Wpływ zatapiania kopalni „Trzebionka” na zmiany chemizmu wód podziemnych w utworach triasu

Kasprzak A., Motyka J.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/1

805--809

EN

The paper presents changes in groundwater chemistry of Triassic aquifer after zinc-lead mine flooding. Last stage of liquidation Zn-Pb “Trzebionka” mine has been started in July of 2010. Long lasting drainage caused oxidation of the sulphide minerals in hosted rocks of Zn-Pb deposits. Flushing of the extended unsaturated zone led to dissolving of weathering products. Those complicated processes caused significant increase in sulphates concentrations Prediction of consequence of mine flooding for water chemical composition is possible due to long term observation of the water quality in the “Trzebionka” zinc-lead ore. Currently water quality of Triassic aquifer is deteriorate.

11

Charakterystyka chemizmu wód wgłębnych basenu permskiego monokliny przedsudeckiej w świetle interpretacji wskaźników hydrochemicznych

Piesik-Buś W.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2014

|

R. 17, Nr 7 (195)

4--8

EN

To better approximate the conditions of migration and accumulation of hydrocarbons, it is important to determine the size and direction of groundwater flow in reservoir rocks Rotliegend. In most rocks containing fluids underground reservoir gradient was found to exist in connection with the normal situation for almost all petroleum basins hydrodynamic conditions assumed, not hydrostatic. Hydrodynamic style pool is determined by the conditions of sedimentation and the construction of a swimming pool. The movement of fluid is therefore dependent on the rocks hydrogeological parameters: permeability, facies changes and supply and drainage areas. Hydrocarbon accumulation determine the state of equilibrium phase occurring between the static and the dynamic collector reservoir fluids phase.

PL

Dla lepszego przybliżenia warunków migracji i akumulacji węglowodorów istotne jest określenie wielkości i kierunków przepływu wód wgłębnych w skałach zbiornikowych czerwonego spągowca. W większości skał zawierających płyny złożowe stwierdzono istnienie podziemnego gradientu. W związku z tym za normalną sytuację dla niemal wszystkich basenów naftowych przyjmuje się warunki hydrodynamiczne, a nie hydrostatyczne. Styl hydrodynamiczny basenu determinowany jest warunkami sedymentacji oraz budową basenu. Ruch płynów zależy zatem od parametrów hydrogeologicznych skał: przepuszczalności, zmian facjalnych oraz stref zasilania i drenażu. Stan akumulacji węglowodorów wyznaczają warunki równowagi zachodzące między statyczną fazą kolektora a dynamiczną fazą płynów złożowych.

12

Zastosowanie analizy czynnikowej w celu identyfikacji procesów kształtujących chemizm płytkich wód podziemnych na obszarach użytkowanych rolniczo

Zabłocki S.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

651--657

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy czynnikowej, której celem była identyfikacja procesów kształtujących chemizm wód przypowierzchniowego poziomu wodonośnego. Analizę wykonano w dwóch wariantach, w których uwzględniono trzy grupy danych reprezentujących: chemizm wód, warunki hydrogeologiczne i formy użytkowania terenu. W każdym z wariantów otrzymano pięć czynników, które zidentyfikowano jako hydrogeochemiczne procesy kształtujące chemizm wód podziemnych, a w każdym wystąpiła zależność przynajmniej jednego związku chemicznego z warunkami hydrogeologicznymi lub zagospodarowaniem terenu. W obu wariantach wystąpiły te same trzy czynniki oznaczone jako F1, F2 i F5. Najintensywniejszy czynnik (F1) zinterpretowano jako wymywanie azotanów z profilu glebowego. Proces ten jest bardziej dominujący niż czynnik F2, identyfikowany jako kształtowanie chemizmu wód podziemnych przez chemizm wód opadowych. Czynnik F5 zinterpretowano jako migracja zanieczyszczeń bytowo-gospodarczych z obszarów zabudowy wiejskiej do wód podziemnych.

EN

The article presents the results of a factor analysis which was used for identification of processes forming groundwater chemistry in a shallow aquifer. The analysis was done in two variants and three groups of data were taking into account: groundwater chemistry, hydrogeological conditions and a type of land use. In each variant five factors were identified as hydrogeochemical processes. In each factor dependence of at least one from chemical components with hydrogeological conditions or type of land use has occurred, which allowed for interpretation of the factor as a hydrogeochemical process. The same three factors were extracted in both variants (F1, F2, F5). The most intensive factor (F1) was identified as nitrate leaching from soils on arable fields and grasslands. It was stronger than factor identified as forming groundwater chemistry by precipitation water (F2). Factor (F5) was interpreted as migration of domestic pollutions to groundwater from village areas.

13

Chemizm wód podziemnych w dolnopermskich skałach wulkanicznych masywu Dzikowca i Lesistej Wielkiej (Góry Kamienne, Sudety) w świetle wyników modelowania geochemicznego

Kostka A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/1

305--312

PL

Celem pracy było dokonanie ilościowej oceny procesów kształtujących skład chemiczny wód podziemnych, drenujących dolnopermskie skały wulkaniczne depresji śródsudeckiej, na podstawie wyników modelowania geochemicznego. Do oceny trwałości składników ośrodka skalnego wykorzystano modelowanie specjacyjne. Wykorzystując modelowanie odwrotne bilansu masy podjęto próbę określenia procesów hydrogeochemicznych odpowiedzialnych za kształtowanie składu wód, wykonując modele pomiędzy opadem atmosferycznym a wodami źródeł drenującymi trachyandezyty i tufy ryolitowe. Rozwiązania uzyskane w modelu pomiędzy opadem atmosferycznym a wodami drenującymi tufy ryolitowe porównano z innym modelem, wykonanym dla wód drenujących te same skały.

EN

The groundwater draining the Lower Permian volcanic rocks in the region of Dzikowiec and Lesista Wielka massif, was the subject of hydrochemical research. The aim of this study was quantitative assessment of processes controlling the chemical composition of groundwater, based on the results of geochemical modelling. Speciation modelling was used to assess stability of mineral phases. Modelling between precipitation and groundwater from springs was performed to define the processes responsible for groundwater chemistry in the weathered zone in trachyandesites and rhyolitic tuffs. Geochemical models found between precipitation and groundwater from rhyolitic tuffs were compared with another model for the same rocks.

14

Zastosowanie modelowania geochemicznego do oceny warunków kształtowania się składu chemicznego wód podziemnych w rejonie ujęcia Gliwice Łabędy

Jakóbczyk S., Kowalczyk A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/1

217--225

PL

W artykule przedstawiono wyniki przestrzennej i czasowej analizy zmian składu chemicznego wód podziemnych w węglanowym zbiorniku triasowym w rejonie ujęcia Gliwice Łabędy na przestrzeni lat 1995–2010 oraz wyniki modelowania geochemicznego. Jego celem było dokonanie oceny ilościowej procesów geochemicznych aktywnych w badanej części zbiornika i ich wpływu na kształtowanie się składu chemicznego wód podziemnych. Przestrzenne zróżnicowanie składu chemicznego wód podziemnych przejawia się przede wszystkim podwyższoną mineralizacją, do poziomu 2750 mg/dm3 i zróżnicowanymi, często także podwyższonymi zawartościami jonów głównych, np. Cl– do około 1120 mg/dm3, SO42- do około 430 mg/dm3. W szczególności podwyższone wartości stężeń składników występują po zachodniej stronie rynny erozyjnej wypełnionej osadami miocenu, zawierającymi wkładki ewaporatów, takich jak gips, anhydryt czy halit. Sugeruje to istotny wpływ tych osadów na skład chemiczny wód w utworach węglanowych triasu. Wyniki modelowania geochemicznego, wykonane przy pomocy programu Phreeqc, umożliwiają identyfikację głównych procesów geochemicznych kształtujących aktualny skład chemiczny wód podziemnych w utworach węglanowych triasu na omawianym obszarze. Są to: rozpuszczanie minerałów węglanowych i ewaporatów oraz utlenianie siarczków i denitryfikacja. Procesy utleniająco-redukcyjne odgrywają ważną rolę szczególnie w obszarach użytkowanych rolniczo, gdzie odnotowano znaczny wzrost stężeń azotanów. Modelowanie geochemiczne umożliwiło także wyjaśnienie genezy jonów SO42– w wodach (utlenianie siarczków i rozpuszczanie gipsów) w różnych miejscach obszaru badań.

EN

Paper presents results of spatial and temporal analysis of groundwater chemistry in Triassic fractured-karst-porous aquifer in the area of Gliwice Łabędy well field for the years 1995–2010. Outcome of geochemical modelling was also described as a tool for quantitative assessment of geochemical processes active in that part of the carbonate aquifer. Spatial heterogeneity of groundwater chemistry within the study area is manifested mainly by higher mineralization and concentrations of major ions west of the trough filled with Miocene evaporite deposits, what reflects significant impact of Miocene sediments on the groundwater chemistry. Major processes controlling chemical composition of groundwater within the study area are dissolution of carbonates and evaporites, sulfides oxidation and denitrification. Redox processes play an important role particularly in the agricultural area where elevated concentrations of nitrates where observed. Geochemical modelling with Phreeqc allowed the authors to distinguish sources of sulphates in groundwater (sulphides oxidation and gypsum dissolution) in different parts of the investigated aquifer.

15

Chemizm wód podziemnych serii gipsonośnej badenu w północnej części zapadliska przedkarpackiego

Różkowski J., Jóźwiak K., Andrejczuk W.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 445 Hydrogeologia z. 12/2

573--582

PL

Badaniami hydrochemicznymi, mineralogicznymi i modelowaniem hydrogeochemicznym objęto w latach 2003–2007 serię gipsonośną badenu w brzeżnej części zapadliska przedkarpackiego, w rejonie Buska Zdroju. Wody w tej serii występują w lokalnych systemach przepływu i pozostają w łączności hydraulicznej z wodami głębszych systemów przepływu. Są to wody słabo zmineralizowane typu SO4–Ca, podrzędnie SO4–HCO3–Ca. Wody serii gipsonośnej modyfikują chemizm wód poziomów górnokredowych występujących w pośrednich systemach przepływu. Na podstawie badań hydrogeochemicznych stwierdzono, że w płytkich systemach przepływu dominują proste formy jonowe, zaznacza się obecność form siarczanowych. Wody krążące w serii gipsonośnej są przesycone względem kalcytu, blisko stanu równowagi z gipsem, z tendencją do przesycenia ze wzrostem głębokości krążenia.

EN

Hydrogeological, chemical and modeling investigations of the gypsiferous Badenian series in the marginal part of the Carpathian Foredeep were carried out in the years 2003–2007. Groundwater in this series occurs in the local flow system and it is in hydraulic connection with groundwater in deeper located intermediate flow systems. They are slightly mineralized water, mainly of hydrochemical type SO4–Ca, sometimes SO4–HCO3–Ca. Groundwater of the gypsum series also modifies the chemistry of groundwater in the Upper Cretaceous which occurs in intermediate flow systems. On the base of hydrochemical investigation it has been stated that in the shallow flow systems simple ionic forms are dominant and presence of sulfate forms is observed too. Water circulating in gypsiferous series is oversaturated with regard to calcite and its chemistry is close to equilibrium with gypsum with tendency to oversaturation with growing depth of circulation.

16

Badania potencjału redoks na przykładzie sudeckich wód leczniczych

Dobrzyński D.

Przegląd Geologiczny

|

2010

|

Vol. 58, nr 1

46-53

EN

In Poland, the redox potential (EH) is seldomly measured in groundwater. Since the year 2006 determination of redox potential is required for documenting properties of curative mineral waters. Investigations of redox conditions in groundwater need both proper measurement and interpretation. In the paper, crucial questions of: 1) redox equilibrium in groundwater, 2) field measurement, 3) correction methods, and 4) EH interpretation are presented. Some aspects of applying the redox potential for interpreting groundwater chemistry and using geochemical modelling are illustrated by hydrochemical data of curative waters from spas in the Sudetes Mts., SW Poland. Main reasons of the common redox non-equilibrium found in groundwater are co-existence of numerous aqueous redox pairs and usually non-equilibrium in particular redox pairs. Redox determinations have to be done in the field, and require extreme cleanness and precision, e.g., measuring without contact with the atmospheric air. Field measurements must be corrected to the standard hydrogen electrode, considering: type of reference electrode, concentration of electrode filling solution, type of standard redox solution, and water temperature. The redox potential has been measured in water at first from all the Sudetic spas, totally in 33 water intakes. In curative waters from the Sudetes corrected EH ranges between –159 mV and +343 mV. Usually, thermal waters show lower EH values than cold, CO2-rich waters. The lowest redox potential was found in the hottest thermal waters, i.e., in water from Zdzisław intake (in Lądek Zdrój) and C-2 intake (in Cieplice Śląskie Zdrój). Generally, the higher the pH, the lower the EH in groundwater. Methods of geochemical modelling, which are often and often applied in groundwater research, also require the EH determination. Information about EH are used in the calculation of speciation models of water, and affect the results of whole geochemical modelling as well as evaluations of the saturation state. The speciation-solubility modelling for the Sudetic curative waters, presented in the paper, shows that the proper correction of field EH measurement determines the quality of calculations. Improperly corrected EH values might lead to species activity errors, even up to several order of magnitudes, and erroneous interpretation of the mineral phases stability in the hydrogeochemical system.

17

Wpływ zaprzestania odwodnienia ZG „Konrad” na chemizm wód podziemnych synkliny grodzieckiej w rejonie Iwin koło Bolesławca

Mądrala M.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 440

101--110

PL

Synklina grodziecka znajduje się na Pogórzu Kaczawskim w pobliżu Bolesławca na Dolnym Śląsku. Początek wydobycia rud miedzi w kopalniach „Konrad” i „Lubichów” sięga początku lat 40. XX wieku. ZG „Konrad” zaprzestały eksploatacji rud miedzi z końcem 1988 r. Łączna powierzchnia odwodnionych utworów środkowego cechsztynu wyniosła 29 km2, a osadów czwartorzędowych około 64 km2. Poziom środkowego cechsztynu ze względu na silne zawodnienie, spowodowane dobrymi właściwościami filtracyjnymi skał oraz łącznością hydrauliczną z poziomem czwartorzędowym, decydował o zawodnieniu wyrobisk górniczych i odbudowie zwierciadła wód podziemnych w drenowanych poziomach wodonośnych po zakończeniu eksploatacji. Systematyczny drenaż górotworu prowadzono wyprzedzającymi eksploatację otworami wiertniczymi wykonywanymi bezpośrednio z głównych wyrobisk. Likwidację kopalni „Konrad” rozpoczęto w 2001 roku poprzez zatopienie wyrobisk. W poziomie cechsztyńskim przed zatopieniem wyrobisk dominowały wody typu HCO3–Ca–Mg i SO4–Ca–Mg, natomiast po 2001 roku pojawia się trzeci typ SO4–Cl–Na–K. W otworach ujmujących wody wyrobiska poziomu eksploatacyjnego 830 – AQ-1 i AQ-2 obserwowano znaczące obniżenie odczynu z początkowo alkalicznego (pH = 7,24) do słabo kwaśnego (pH = 5,29) oraz znaczący wzrost stężenia siarczanów oraz żelaza. Dla poziomu wodonośnego środkowego cechsztynu dodatkowym źródłem jonów SO42– obok rozpuszczania gipsu i anhydrytu jest najprawdopodobniej proces utleniania siarczków miedzi i żelaza. W piezometrach ujmujących wody cechsztynu, położonych poza obszarem wyrobisk górniczych, zaobserwowano jedynie wyraźny wzrost alkaliczności wód spowodowany rozpuszczaniem węglanów.

EN

The Grodziec Syncline is situated in the Kaczawskie Foothills near Boles³awiec in Lower Silesia. Copper ore mining activity in the “Konrad” and “Lubichów” mines began in the early 1940s. The “Konrad” mine stopped the copper ore exploitation at the end of 1988. The impact of long-term mining inflow resulted in the formation of a cone of depression in the Zechstein water-bearing horizon and indirectly in the Quaternary aquifer due to hydraulic connection. The total surface of the cone of depression in the in the Zechstein aquifer is 29 km2, whereas in the Quaternary aquifer it is about 64 km2. The most important role in the drainage of the “Konrad” mine was played by the Zechstein aquifer that is composed of porous-fractured-cavernous limestones. The “Konrad” mine closure began in 2001 and included two stages. During the mining activity, HCO3–Ca–Mg and SO4–Ca–Mg chemical water types were identified within the Zechstein carbonate-rock aquifer. After 2001, groundwater from old mineworking in the Zechstein aquifer observed at AQ-1 and AQ-2 piezometers and K-I and K-II mine shafts, became more acid and more contaminated by sulphates and iron. Oxidation of sulphides is the initial reaction of groundwater acidification, which is neutralized by limestone dissolution. At the piezometers located out of the mineworking area, groundwater quality changes in the Zechstein aquifer were not observed.

18

Variability of chemical composition of groundwater at the Miocene aquifer in the Poznań–Gostyń fault graben region (Poland)

Siepak M., Novotny K., Vaculovic T., Górski J., Przybyłek J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 441 Hydrogeologia z. 10

145--155

EN

The paper presents the results of determinations of physicochemical parameters including a wide range of micro components of the groundwater at the Miocene aquifer in Wielkopolska (Poland). The sampling comprised 133 wells within the region of the Poznań–Gostyń fault graben and the Szamotuły structure. A detailed analysis of the study results against the background of the groundwater circulation conditions and geological structure enabled the separation of the zones of water ascent from the Mesozoic basement and the zones of recharge from Quaternary aquifers and the zones where water flows to the discharge zones (transit zones). Within the ascent zone, a zone of water marked by anomalously high colour intensity (>80 mg/l) was separated, connected with the regions marked by the hindered water exchange discussed in the paleohydrogeological aspect. It was stated that the features which distinguish the water ascent zones from the Mesozoic aquifer are: increased concentrations of chlorides (>20 mg/l), low hardness (<4 mval/l) and manganese concentrations 0.1 mg/l were stated. The determinations of the studied elements were performed using the following analytical techniques: IC, F-AAS, HG-AAS, ICP-AES, ICP-MS and CV-AFS.

19

Skład chemiczny wód podziemnych węglanowego kompleksu wodonośnego triasu w rejonie ujęcia Bibiela w świetle badań modelowych

Jakóbczyk S., Kowalczyk A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 442 Hydrogeologia z. 11

79--84

PL

Ujęcie wód podziemnych Bibiela funkcjonuje od ponad 50 lat i jest jednym z największych ujęć w rejonie Górnego Śląska. Intensywna eksploatacja wód spowodowała głębokie obniżenie zwierciadła wody węglanowego kompleksu triasowego na obszarze około 350 km2. Skomplikowana budowa geologiczna w rejonie ujęcia oraz zmienne warunki hydrodynamiczne wpływają znacząco na przestrzenne i czasowe zróżnicowanie składu chemicznego wód. Celem pracy była ocena stanu rozpoznania składu chemicznego wód węglanowego kompleksu wodonośnego triasu w związku z długotrwałym obniżeniem zwierciadła wody. W tym celu przeanalizowano wyniki ponad 5000 archiwalnych analiz chemicznych wód z 22 studni ujęcia Bibiela z lat 1956–2009. Przy użyciu programu AquaChem zintegrowanego z programem Phreeqc obliczono wskaźniki nasycenia badanych wód względem kalcytu, dolomitu i gipsu

EN

The Bibiela well field is one of the biggest intakes in the Upper Silesian region, extracting groundwater from the Triassic carbonate aquifer. The paper describes groundwater chemistry based on over 5000 chemical analyses of water from 22 wells from the years of 1956–2009. Saturation conditions of water with respect to calcite, dolomite and gypsum were calculated by means of AquaChem software combined with Phreeqc. Chemical composition of considered groundwater shows spatial and temporal variability mostly due to complicated geology. Intensive groundwater exploitation caused water table lowering of about 70 m, what changed hydrogeochemical conditions and caused some processes to happen or intensify. The most probable process is calcite and dolomite dissolution but also dedolomitization due to inflow of water enriched with SO4 and Ca ions from the dissolution of gypsum.

20

Zmiany chemizmu wód w utworach krasu gipsowego na tle zmian w zagospodarowaniu terenu

Jóźwiak K., Solovey T.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/1

189-194

PL

Międzyrzecze Prut-Dniestr charakteryzuje się szerokim rozprzestrzenieniem gipsów mioceńskich przedkarpackiej formacji ewaporatowej. Na rym obszarze dominuje tektonika blokowa - przebieg warstwy gipsów o miąższości do 30 m jest zaburzony uskokami zrzutowymi. Zanurzanie się bloków tektonicznych, powoduje zróżnicowaną relację warstwy gipsów do głównych stref drenażu, jakimi są doliny Dniestru i Prutu. Obszar szczegółowych badań reprezentuje fragment zlewni Czarnego Potoku, zlokalizowanej w centralnej części międzyrzecza, gdzie doliny rzeczne wcinają się w warstwę gipsów i aktywnie rozwijają się procesy krasowe. Procesy te intensyfikowane są wody powierzchniowe wnikające w głąb masywu skalnego pustkami szczelinowo-krasowymi. W badaniach prowadzonych w 2008 r. zwrócono uwagę na antropogeniczne czynniki intensyfikujące procesy krasowienia- m.in. powstanie ciągu jezior w miejscu dotychczas zajmowanym przez koryto potoku.

EN

The interfluve of Dniester and Prut is characterized by the presence of Miocene gypsum of the Carpathian Foredeep evaporate formation. Gypsum strata (up to 30 m in thickness) are disturbed by thrust faults due to block tectonics in this area. Submerging of tectonic blocks causes variations in the relation between gypsum strata and main drainage zones (Dniester and Prut Valleys). The research area is situated in the Czarny Potok valley, in the middle part of the Dniester and Prut interfluve, where the river valleys cut into gypsum rocks and cause karst processes. These processes can be intensified by surface waters entering the massif through cracks and faults. Some attention has also been paid to anthropogenic processes that may influence karst processes (forming several lakes in a stream channel).