Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Hydrogeochemistry
Course of study:
2015/2016
Code:
BGG-1-513-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mining and Geology
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Kania Jarosław (jkania@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Kania Jarosław (jkania@agh.edu.pl)
dr Wątor Katarzyna (wator@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł zapewnia studentowi podstawową wiedzę i umiejętności w zakresie charakterystyki i interpretacji składu chemicznego wód podziemnych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Potrafi pracować indywidualnie i w zespole przyjmując w nim różne role i podejmując różne zadania GG1A_K01 Report
Skills
M_U001 Potrafi pobrać próbki wody podziemnej, wykonać podstawowe pomiary i opracować charakterystykę składu chemicznego wody GG1A_U13, GG1A_U10 Test,
Report
M_U002 Potrafi dokonać charakterystyki wybranych pól hydrogeochemicznych: opracować większy zbiór analiz chemicznych próbek wody, wyznaczyć tło hydrogeochemiczne i anomalie GG1A_U10, GG1A_U01 Test,
Report
M_U003 Przy użyciu programu do modelowania hydrogeochemicznego potrafi określić model roztworu wodnego (specjacje) oraz równowagę roztworu wodnego z określonymi substancjami mineralnymi GG1A_U10, GG1A_U14 Test,
Report
Knowledge
M_W001 Zna ogólną charakterystykę hydrogeochemiczną wód naturalnych GG1A_W03, GG1A_W19 Examination
M_W002 Ma podstawową wiedzę o głównych czynnikach kształtujących skład wód podziemnych oraz procesach kierujących migracją substancji w roztworach wodnych GG1A_W04, GG1A_W19 Examination
M_W003 Ma podstawową wiedzę o znaczeniu składu wody przy jej praktycznym wykorzystaniu GG1A_W21 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Potrafi pracować indywidualnie i w zespole przyjmując w nim różne role i podejmując różne zadania - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi pobrać próbki wody podziemnej, wykonać podstawowe pomiary i opracować charakterystykę składu chemicznego wody - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi dokonać charakterystyki wybranych pól hydrogeochemicznych: opracować większy zbiór analiz chemicznych próbek wody, wyznaczyć tło hydrogeochemiczne i anomalie - - + - - - - - - - -
M_U003 Przy użyciu programu do modelowania hydrogeochemicznego potrafi określić model roztworu wodnego (specjacje) oraz równowagę roztworu wodnego z określonymi substancjami mineralnymi - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna ogólną charakterystykę hydrogeochemiczną wód naturalnych + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma podstawową wiedzę o głównych czynnikach kształtujących skład wód podziemnych oraz procesach kierujących migracją substancji w roztworach wodnych + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma podstawową wiedzę o znaczeniu składu wody przy jej praktycznym wykorzystaniu + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Zakres, zadania hydrogeochemii i naukowe dziedziny pokrewne. Ogólna charakterystyka hydrogeochemiczna wód naturalnych: substancje mineralne, gazy, substancje organiczne, organizmy żywe. Struktura pola hydrogeochemicznego, tło, anomalie i bariery hydrogeochemiczne. Hydrogeochemia procesu infiltracji: od wód opadowych do wód podziemnych. Czynniki fizykochemiczne kierujące migracją substancji w roztworach wodnych, równowaga roztworów wodnych w procesie migracji. Modelowanie hydrogeochemiczne – specjacje, oddziaływanie woda-skała. Typowe procesy kształtujące skład wód podziemnych strefy aktywnej wymiany: procesy ługowania skał węglanowych, procesy wietrzenia glinokrzemianów. Rola procesów utleniająco-redukcyjnych. Procesy sorpcji i wymiany jonowej. Procesy dyfuzji, osmozy i odwróconej osmozy. Wpływ warunków geologiczno-geograficznych na równowagę systemu w warunkach obiegu klimatycznego i litogenicznego. Rola czynników biogeochemicznych w procesach kształtowania składu wód naturalnych. Zanieczyszczenie wód naturalnych, główne prawidłowości rządzące migracją zanieczyszczeń (adwekcja, dyfuzja, dyspersja, efekt opóźnienia w wyniku sorpcji, rozpad, biodegradacja), wskaźniki zanieczyszczenia wód. Hydrogeochemia wód pitnych. Skład wód pitnych, a zdrowie człowieka. Hydrogeochemia wód zmineralizowanych: wody mineralne a lecznicze; woda jako kopalina; wody słone jako zagrożenie geogeniczne. Hydrogeochemia wód termalnych.

Laboratory classes:

Zapoznanie się z zakresem i rodzajami hydrogeochemicznych analiz wód podziemnych. Sposoby poboru próbek wód podziemnych do analiz fizykochemicznych;
polowe metody analityczne stosowane w hydrogeochemii. Pobór próbek
wody w terenie i wykonanie wybranych oznaczeń analitycznych. Opracowanie
wyników własnej analizy: ocena jakości analizy, klasyfikacja hydrogeochemiczna wody,
graficzna prezentacja wyników analizy, ocena przydatności wody do celów pitnych. Opracowanie charakterystyki wybranych pól hydrogeochemicznych: opracowanie większego zbioru analiz; wyznaczenie tła i anomalii; wyznaczenie zmienności pola hydrogeochemicznego. Kartograficzne metody odwzorowania warunków hydrogeochemicznych. Obliczenia analityczne równowagi chemicznej w roztworach wodnych. Charakterystyka modelu wody programem PHREEQC: bilans, specjacje, równowaga roztworu wodnego z określonymi substancjami mineralnymi.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 192 h
Module ECTS credits 7 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in laboratory classes 30 h
Realization of independently performed tasks 50 h
Preparation for classes 40 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 40 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest średnią z oceny egzaminu pisemnego z treści wykładów oraz oceny z ćwiczeń.
Ocena z ćwiczeń na podstawie oceny kolokwium z ćwiczeń (60%) oraz oceny sprawozdań z ćwiczeń (40%).

Prerequisites and additional requirements:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych

Recommended literature and teaching resources:

Appelo C.A.J., Postma D., 2005, Geochemistry, groundwater and pollution. A.A. Balkema, Rotterdam.
Macioszczyk A., Dobrzyński D., 2007, Hydrogeochemia strefy aktywnej wymiany wód podziemnych.
Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
Macioszczyk A., 1987, Hydrogeochemia. Wyd. Geol., Warszawa.
Witczak S., Kania J., Kmiecik E., 2013, Katalog wybranych fizycznych i chemicznych wskaźników
zanieczyszczeń wód podziemnych i metod ich oznaczania. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Inspekcja
Ochrony Środowiska, Warszawa.
Małecki J.J., Nawalany M., Witczak S., Gruszczyński T., 2006, Wyznaczanie parametrów migracji w ośrodku porowatym dla potrzeb badań hydrogeologicznych i ochrony środowiska. Wyd. Uniwersytet Warszawski Wydział Geologii, Warszawa.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Witczak S., Kania J., Kmiecik E., 2013, Katalog wybranych fizycznych i chemicznych wskaźników zanieczyszczeń wód podziemnych i metod ich oznaczania. Biblioteka Monitoringu Środowiska. Inspekcja Ochrony Środowiska, Warszawa. 717 s.
Kania J., Witczak S., Różański K., 2011, Classification of Groundwater Quality Based on Variability of Hydrogeochemical Environment (Chapter 27). W: Climate Change and its Effects on Water Resources. NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security 3: 247-257. DOI: 10.1007/978-94-007-1143-3_27.
Kania J., Witczak S., 2011, Modele migracji zanieczyszczeń. W: Metodyka modelowania matematycznego w badaniach i obliczeniach hydrogeologicznych: poradnik metodyczny (red. Dąbrowski i in.). Poznań: Bogucki Wydawnictwo Naukowe, 259-276.
Witczak S., Zuber A., Kmiecik E., Kania J., Szczepanska J., Rozanski, K., 2008, Tracer based study of the Badenian Bogucice Sands aquifer, Poland. W: Natural Groundwater Quality (ed. W. M. Edmunds, P. Shand). Blackwell Publishing, Ltd, Oxford, UK, 335-352.
Kania J., 2003, Geochemical interpretation of thermal fluids from low-temperature wells in Stykkishólmur, W-Iceland, and Pyrzyce, NW-Poland. W: Geothermal Training in Iceland 2003. Reports of the United Nations University Geothermal Training Programme (ed. L. S. Georgsson): 305-336, Reykjavik.
Kania J., 2000, Hydrogeochemical background in the region of liquidated open cast sulphur mines on the basis of geostatistical modelling and probability curves. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 16(4): 107-123.

Additional information:

Do egzaminu można przystąpić po uzyskaniu zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych. Egzamin: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych jest koniec zajęć w danym semestrze. Studentowi przysługują dwa terminy poprawkowe zaliczenia ćwiczeń.
Wiedza i umiejętności zdobyte w ramach modułu zapewniają studentowi przygotowanie do prowadzenia badań naukowych w dziedzinie nauk technicznych w zakresie związanym z kierunkiem kształcenia Górnictwo i Geologia.