Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Modelling of contaminants' fate and transport in groundwater
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-2-202-HS-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Applied Hydrogeology and Geotechnics
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Kret Ewa (ekret@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Kret Ewa (ekret@agh.edu.pl)
Module summary

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 Ma świadomość odpowiedzialności za rzetelność i wiarygodność wykonanych opracowań oraz rozumie konsekwencje decyzji podejmowanych na ich podstawie. IS2A_K01, IS2A_K03 Activity during classes,
Report
M_K002 Rozumie istotę i zasady pracy w grupie. Potrafi ją współorganizować i pracować w niej. IS2A_K02 Oral answer,
Execution of laboratory classes,
Report
Skills
M_U001 Potrafi samodzielnie pozyskać, dobrać i zinterpretować dane geologiczne i hydrogeologiczne niezbędne do wykonania modelu numerycznego migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych. Potrafi zidentyfikować i zaprojektować badania geologiczne konieczne do uzyskania danych do tworzenia modelu numerycznego transportu masy w wodach podziemnych. IS2A_U11, IS2A_U17 Examination,
Test,
Execution of laboratory classes,
Report
M_U002 Potrafi samodzielnie stworzyć numeryczny model migracji zanieczyszczeń. Ma umiejętność w zakresie tworzenia modeli prognostycznych migracji zanieczyszczeń i określania na ich podstawie zasięgu strefy zanieczyszczonych wód podziemnych w otoczeniu punktowego ogniska zanieczyszczenia wód podziemnych oraz remediacji środowiska wodnego. Potrafi dokonać weryfikacji modeli numerycznych. IS2A_U21, IS2A_U09, IS2A_U08 Execution of laboratory classes,
Report
M_U003 Posiada umiejętność w zakresie interpretacji wyników modelowania numerycznego migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych i potrafi sporządzić raport z modeli prognostycznych migracji zanieczyszczeń i remediacji wód podziemnych. IS2A_U21, IS2A_U11 Presentation,
Execution of laboratory classes,
Report
Knowledge
M_W001 Ma pogłębioną i ugruntowaną wiedzę w zakresie złożonych procesów fizykochemicznych związanych z migracją zanieczyszczeń oraz rozumie zasady jego matematycznego opisu. IS2A_W09, IS2A_W07 Activity during classes,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Examination
M_W002 Ma wiedzę umożliwiającą zrozumienie i stosowanie metod analitycznych i numerycznych w rozwiązywaniu zagadnień migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych. Zna możliwości i ograniczenia oprogramowania specjalistycznego oraz posiada wiedzę dotyczącą niepewności zarówno w zakresie danych wejściowych modelu numerycznego jak i uzyskiwanych wyników modelowania transportu zanieczyszczeń.. IS2A_W09, IS2A_W07 Activity during classes,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Examination
M_W003 Ma wiedzę w zakresie nowoczesnych metod ochrony i remediacji środowiska wodnego opartego o modelowanie numeryczne oraz ograniczenia niekorzystnego wpływu działalności człowieka na środowisko wodne. IS2A_W09, IS2A_W07 Activity during classes,
Report,
Execution of laboratory classes,
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 Ma świadomość odpowiedzialności za rzetelność i wiarygodność wykonanych opracowań oraz rozumie konsekwencje decyzji podejmowanych na ich podstawie. + - + - - - - - - - -
M_K002 Rozumie istotę i zasady pracy w grupie. Potrafi ją współorganizować i pracować w niej. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi samodzielnie pozyskać, dobrać i zinterpretować dane geologiczne i hydrogeologiczne niezbędne do wykonania modelu numerycznego migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych. Potrafi zidentyfikować i zaprojektować badania geologiczne konieczne do uzyskania danych do tworzenia modelu numerycznego transportu masy w wodach podziemnych. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi samodzielnie stworzyć numeryczny model migracji zanieczyszczeń. Ma umiejętność w zakresie tworzenia modeli prognostycznych migracji zanieczyszczeń i określania na ich podstawie zasięgu strefy zanieczyszczonych wód podziemnych w otoczeniu punktowego ogniska zanieczyszczenia wód podziemnych oraz remediacji środowiska wodnego. Potrafi dokonać weryfikacji modeli numerycznych. - - + - - - - - - - -
M_U003 Posiada umiejętność w zakresie interpretacji wyników modelowania numerycznego migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych i potrafi sporządzić raport z modeli prognostycznych migracji zanieczyszczeń i remediacji wód podziemnych. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma pogłębioną i ugruntowaną wiedzę w zakresie złożonych procesów fizykochemicznych związanych z migracją zanieczyszczeń oraz rozumie zasady jego matematycznego opisu. + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę umożliwiającą zrozumienie i stosowanie metod analitycznych i numerycznych w rozwiązywaniu zagadnień migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych. Zna możliwości i ograniczenia oprogramowania specjalistycznego oraz posiada wiedzę dotyczącą niepewności zarówno w zakresie danych wejściowych modelu numerycznego jak i uzyskiwanych wyników modelowania transportu zanieczyszczeń.. + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę w zakresie nowoczesnych metod ochrony i remediacji środowiska wodnego opartego o modelowanie numeryczne oraz ograniczenia niekorzystnego wpływu działalności człowieka na środowisko wodne. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1) Charakterystyka zanieczyszczeń wód podziemnych: typy ognisk, parametry fizykochemiczne substancji zanieczyszczającej.
2) Parametry migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych i metody ich wyznaczania
3) Transport zanieczyszczeń w wodach podziemnych – rozwiązania matematyczne równania transportu
4) Model koncepcyjny obszaru badań modelowych. Synteza danych geologicznych i hydrogeologicznych
5) Tworzenie modelu numerycznego transportu zanieczyszczeń w wodach podziemnych. Parametry hydrogeologiczne. Warunki brzegowe i początkowe
6) Kalibracja numerycznego modelu migracji zanieczyszczeń. Parametry dostosowania modelu numerycznego do warunków rzeczywistych
7) Wizualizacja wyników, modelowanie prognostyczne. Przykłady

Laboratory classes:

1) Przykłady zastosowań metod analitycznych w modelowaniu migracji zanieczyszczeń w środowisku wodnym
2) Opracowanie modelu koncepcyjnego migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych
3) Konstrukcja numerycznego modelu migracji zanieczyszczeń w środowisku wodnym
4) Opracowanie wyników modelowania: raport z wpływu potencjalnego ogniska zanieczyszczeń na receptor wraz z propozycją podjęcia działań naprawczych

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 90 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 14 h
Participation in laboratory classes 28 h
Preparation for classes 14 h
Realization of independently performed tasks 12 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 20 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z egzaminu 50% + ocena wykonanej pracy (model wpływu składowiska odpadów na wody podziemne) 50%

Prerequisites and additional requirements:

Student powinien posiadać podstawową wiedzę w zakresie przepływu wód podziemnych i modelowania hydrodynamicznego oraz w zakresie parametrów migracji zanieczyszczeń w wodach podziemnych.

Recommended literature and teaching resources:

Fetter C.W., 2000 – Applied Hydrogeology. 4th edition. Prentice Hall.
Fetter C.W., 2008 – Contaminant Hydrogeology. 2nd edition. Waveland Press.
Schwartz F.W., Zhang H., 2003 – Fundamentals of Groundwater. John Wiley.
GMS User Manual (v 7.1) lub (v 10.1), źródło: http://www.xmswiki.com/wiki/GMS:User_Manuals.
Witczak S., Kania J., Kmiecik E., 2013 – Katalog wybranych fizycznych i chemicznych wskaźników zanieczyszczeń wód podziemnych i metod ich oznaczania. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa.
Małecki J. i in., 2006 – Wyznaczanie parametrów migracji zanieczyszczeń w ośrodku porowatym dla potrzeb badań hydrogeologicznych i ochrony środowiska. Ministerstwo Środowiska, ISBN 83-86546-73-3

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

Kret E., Kiecak A., Malina G., Nijenhuis I., Postawa A. (2013) Identification of TCE and PCE sorption and biodegradation parameters in a sandy aquifer for fate and transport modelling: batch and column studies, Environmental Science and Pollution Research, vol. 22, Issue 13, 9877-9888, DOI: 10.1007/s11356-015-4156-9
Kiecak A., Kret E., Malina G., Szklarczyk T. (2013) Numerical TCE and PCE transport modelling as a tool in designing effective groundwater remediation. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 456, 275–280, Hydrogeologia, zeszyt XIV/1
Kret E. (2013) Krążenie wód podziemnych zanieczyszczonych tri- i tetrachloroetylenem w warunkach eksploatacji ujęcia Nowa Dęba. Biblioteka Główna Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, rozprawa doktorska (nie publikowane)
Kret E., Grajales Mesa S.J., Kiecak A., Malina G. (2013) Tri- and tetrachloroethylene in groundwater exploited by a muncipal waterworks: numerical modelling and mitigative measures. In: Borchers U., Gray J., Thomson K.C. (ed.) Water Contamination Emergencies. Mananging the Threats, 71–85
Szklarczyk T., Kret E., Grajales Mesa S.J., Kiecak A., Malina G. (2012) Mulitlayer numerical groundwater flow model in the area of Nowa Deba waterworks. W: Dymaczewski Z., Jeż-Walkowiak J. (ed.), Zaopatrzenie w wodę, jakość i Ochrona wód, vol. I, 411–432

Additional information:

Instrukcje i wytyczne do zajęć są przekazywane studentom drogą mailową oraz sukcesywnie na zajęciach, w miarę postępu w nauce programu i realizacji zadań.