Chemie životního prostředí III Hydrosféra (07) Podzemní vody



Podobné dokumenty
Zdroje vody. Voda je kritickým zdrojem pro udržení života. Odhadovaná spotřeba vody v letech Josef Zeman 1

Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech.

Bioremediace půd a podzemních vod

Formy výskytu podpovrchové vody

CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I. (06) Biogeochemické cykly

Analýza rizik (04) Hodnocení rizik v geologickém prostředí

IMPLEMENTACE BIOVENTINGU

Proudění podzemní vody

PODZEMNÍ VODA. J. Pruška MH 9. přednáška 1

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (04) Samočistící schopnost vod

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (12) Ropné znečištění vod

Aktualizovaná analýza rizik po provedené sanaci Plzeň - Libušín KD

PODZEMNÍ VODY. Podzemní vody. Podzemní vody. Rozdělení podzemních vod Formy výskytu podpovrchové vody. voda půdní.

GEOoffice, s.r.o., kontaktní

Kontaminované zeminy. Ing. Jan Horsák, Ph.D.

OCHRANA PODZEMNÍCH VOD IX.

05 Biogeochemické cykly

J i h l a v a Základy ekologie

hlavními činiteli jsou hydrosféra, atmosféra, biosféra dochází k erozi, transportu a ukládání hmot

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (06) Atmosférické vody

NÁPRAVA EKOLOGICKÝCH ŠKOD

Chemie životního prostředí III Hydrosféra (03) Sedimenty

ENVIRONMENTÁLNA ZÁŤAŽ ZNEČISTENÁ CHRÓMOM PRÍKLAD IN SITU

Formy výskytu podpovrchové vody

PODZEMNÍ VODY. Podzemní vody. Formy výskytu podpovrchové vody. Formy výskytu podpovrchové vody. Výskyt podzemních vod. voda půdní

Rizikové látky v půdě Bioremediace

PODZEMNÍ VODY. Formy výskytu podpovrchové vody. Formy výskytu podpovrchové vody. voda půdní. voda podzemní vytváří souvislou hladinu

Rizika vyplývající ze starých ekologických zátěží. Zbyněk Vencelides

Půdotvorní činitelé. Matečná hornina Klima Reliéf Organismy. Čas

Návrh na sanáciu lokality znečistenej chrómom

VYUŽITÍ SYSTÉMU EXPERT PRO ZPRACOVÁNÍ A INTERPRETACI HYDROGEOLOGICKÝCH DAT. RNDr.František Pastuszek VODNÍ ZDROJE, a.s.

Odbourávání manganistanu draselného v horninovém prostředí

Dokončovací sanační práce na lokalitě Všejany les KOZÍ HŘBETY

P r a c o v n í n á v r h VYHLÁŠKA. č. /2008 Sb., o podrobnostech zjišťování a nápravy ekologické újmy na půdě

ÚVOD DO PROBLEMATIKY Výklad základních pojmů v oboru aplikované geochemie a kontaminační geologie

PODPOROVANÁ ATENUACE V PRAXI. Vít Matějů, ENVISAN-GEM, a.s. Tomáš Charvát, VZH, a.s. Robin Kyclt, ENVISAN-GEM, a.s.

PROUDĚNÍ PODZEMNÍ VODY. V = k. I

Fyzická geografie. Mgr. Ondřej Kinc. Podzim

Chemie životního prostředí III Pedosféra (07) Znečištění půd

Nové poznatky z monitoringu podzemních reaktivních stěn

Složení a vlastnosti přírodních vod

*Základní škola praktická Halenkov * * *VY_32_INOVACE_03_01_03 * *Voda

TECHNICKÉ ASPEKTY SANACE LOKALITY S VERTIKÁLNÍ STRATIFIKACÍ CHLOROVANÝCH ETHYLENŮ V HORNINOVÉM PROSTŘEDÍ.

EXOGENNÍ GEOLOGICKÉ PROCESY

Retence, ale jaká? Rozdílnost velikosti a funkce složek retence vody v krajině

Modul 02 Přírodovědné předměty

Chemie životního prostředí III Pedosféra (03) Půdotvorné procesy - zvětrávání

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA

GEOCHEMICKÁ REAKTIVNÍ BARIÉRA PERSPEKTIVNÍ PRVEK IN - SITU SANAČNÍCH TECHNOLOGIÍ

Staré ekologické zátěže rizika pro zdroje podzemních vod. Zbyněk Vencelides

Jednotlivé tektonické desky, které tvoří litosférický obal Země

Aplikace technologie bioreduktivní dehalogenace

Voda jako životní prostředí rozpuštěné látky : sloučeniny dusíku

Modelování proudění podzemní vody a transportu amoniaku v oblasti popelových skládek závodu Chemopetrol Litvínov a.s.

Vybrané charakteristiky půd v havarijní zóně JE Temelín

Ochrana půdy. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

5 Zásady odvodňování stavebních jam

SLOVNÍK DŮLEŽITÝCH POJMŮ Slovník je převzat z metodického pokynu Ministerstva životního prostředí - Základní principy hydrogeologie z roku 2010.

Chemie životního prostředí III Pedosféra (01) Základní charakteristiky

HODNOCENÍ PŘIROZENÉ ATENUACE. Horoměřice, 30. března 2011 Petr Kozubek, Enacon s.r.o.

Experimentální postupy. Půda Fyzikální vlastnosti půd Chemické vlastnosti půd

5. Hodnocení vlivu povodně na podzemní vody

OPTIMALIZACE CHEMICKY PODPOROVANÝCH METOD IN SITU REDUKTIVNÍ DEHALOGENACE CHLOROVANÝCH ETHYLENŮ.

BATTELLE CHLORCON 2014 KALIFORNIE - NEJNOVĚJŠÍ TRENDY V OBLASTI SANACÍ CHLOROVANÝCH A OBTÍŽNĚ ODBOURATELNÝCH POLUTANTŮ

PŘÍRODNÍ ZDROJE. (zákon 17/1991 Sb.) Nerostné suroviny Voda v povrchových recipientech. Úrodné půdy Kvalitní základové půdy = GEOPOTENCIÁLY

Úprava podzemních vod ODKYSELOVÁNÍ

NOVÉ POSTUPY A TECHNIKY ODSTRAŇOVÁNÍ ROPNÝCH LÁTEK Z PODZEMNÍ VODY. Kvapil, Nosek, Šťastná, Stejskal, Pešková, Ottis AQUATEST a.s.

ÚPRAVA VODY. Dr. Ing. Pavla Šmejkalová prof. Ing. Václav Janda, CSc.

Reakčně transportní modelování podmínek v horninovém prostředí. Die reaktive Transportmodellierung in Bedingungen des Grundgesteins

Sypaná hráz výpočet ustáleného proudění

Půdní úrodnost, výživa a hnojení

HYDROSFÉRA 0,6% 2,14% 97,2%

ŽÁDOST O UDĚLENÍ SOUHLASU

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU Peníze SŠ

NÁVRH A REALIZACE SANACE STARÉ EKOLOGICKÉ ZÁTĚŽE V OBLASTI PRŮMYSLOVÉHO AREÁLU KONTAMINOVANÉ ŠESTIMOCNÝM CHROMEM

Chemie životního prostředí III Pedosféra (02) Půdotvorné faktory a procesy

Problematika vsakování odpadních vod v CHKO

SANACE AREÁLU BÝVALÉHO PODNIKU STROJOBAL KOUŘIM - MOLITOROV

SSOS_ZE_2.10 Degradace půdy, prezentace

GEOCHEMICKÁ REAKTIVNÍ BARIÉRA PERSPEKTIVNÍ PRVEK IN - SITU SANAČNÍCH TECHNOLOGIÍ

HYDROSFÉRA = VODSTVO. Lenka Pošepná

SANACE PROSTŘED EDÍ. Likvidace ekologických zátěžz. ěží Biodegradce

Geologie a tepelné vlastnosti hornin Projektování vrtů pro tepelná čerpadla na základě geologických předpokladů vliv na vodní režim, rizika

Chemie životního prostředí III Pedosféra (04) Půdotvorné procesy - huminifikace

Ohlašovací prahy pro úniky a přenosy pro ohlašování do IRZ/E-PRTR

POUŽITÍ PERMEABILILNÍCH REAKTIVNÍCH BARIÉR PRO SANACI CHLOROVANÝCH UHLOVODÍKŮ IN-SITU Miroslav Černík, Romana Šuráňová Petr Kvapil, Jaroslav Nosek

Posouzení použitelnosti metody in situ solidifikace/stabilizace při řešení ekologické zátěže lokalit Lojane Mine v Makedonii a Izmit v Turecku

Zásady budování drobných vodních ploch

Úvodní list. Prezentace pro interaktivní tabuli, pro projekci pomůcka pro výklad

Půda nad zlato? Hana Šantrůčková (garant oboru Biologie ekosystémů) & Martin Hais (garant oboru Péče o životní prostředí) Katedra biologie ekosystémů

Sanace bývalého areálu KOVO Velká Hleďsebe. Mezinárodná konferencia Znečištěné území, Štrbské Pleso 2014

Sanace bývalého areálu KOVO Velká Hleďsebe

Voda globální problém lidstva

Základy pedologie a ochrana půdy

Koncepční model hydrogeochemických procesů v důlních odvalech

Voda vadózní vsakováním povrchové vody. freatická podzemní voda s volnou hladinou

SANACE KONTAMINOVANÉHO ÚZEMÍ PLZEŇ- LIBUŠÍN. 4. kontrolní den

Novinky v Evropském vodním právu z pohledu využívání a ochrany zdrojů podzemních vod

Modelování transportních a transformačních procesů kontaminantů v podzemní vodě

Environmentáln. lní geologie. Stavba planety Země. Ladislav Strnad Rozsah 2/0 ZS-Z Z a LS - Zk

Transkript:

Centre of Excellence Chemie životního prostředí III Hydrosféra (07) Podzemní vody Ivan Holoubek RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox. recetox.muni.cz; http://recetox.muni muni.cz

Hydrologický cyklus 2

V hydrosystému patříznačná úloha vodním tokům, které splňují především tři hydrologické funkce: odvádí povrchovou a srážkovou vodu v místech, kde je hladina podzemní vody nízká, zavlažují okolí v místech, kde je hladina podzemní vody vysoká, odvádějí přebytečnou vodu Dva poslední uvedené body zobrazuje obrázek: Podzemní vody 3

Podzemní vody Rozdělení podpovrchové vody Povrch země Pásmo provzdušnění (aerace) Hladina podzemní vody Pásmo nasycení Nepropustné skalní podloží 4

Pod zemským povrchem, všechny formy a skupenství. Podle původu: Podzemní vody vadózní - průsakem (infiltrací) srážkových a povrchových vod, kondenzací vodní páry atmosférického původu pod povrchem, juvenilní - kondenzace par unikajících z chládnoucí magmy (termické prameny, zřídla, gejzíry). 5

Podpovrchová voda: vázaná chemicky (krystalická) - hydrologicky nevyužitelná, vázaná mechanicky: - v pásmu nasycení - podzemní, -vpásmu aerace -půdní Půdní: gravitační - pohyb a účinek dán působením gravitačních sil, kapilární - kapilární síly v malých pórech - závěsná, podepřená Podzemní: obyčejné, minerální. Podzemní vody 6

Podzemní vody Vrstva půdní vlhkosti Zóna aerace (vadozní zóna, nesaturovaná zóna) Kapilární třáseň Hladina podzemní vody Saturovaná zóna 7

Pohyb podzemní vody Většina podzemní vody je v pohybu. Pohyb závisí na: porozitě (procentické zastoupení pórů) permeabilitě (měřítko snadnosti pohybu vody) Molekulární přitažlivost Při stejné porozitě různá permeabilita 8

Porozita hornin K pochopení hydrogeologických podmínek je nutné znát fyzikálně-chemické vlastnosti horniny v zájmové oblasti. Nejdůležitější vlastností pro tok podzemní vody je porozita horniny. Pokud je celkový objem krychle horniny Vt, objem pevných částic Vs a objem volného prostoru Vv, potom je porozita N definována následujícími vztahy: Vt = Vs + Vv N = Vv/Vt = 1 ( Vs/Vt ) 9

30 % 15 % Podzemní vody Porozita je velmi důležitý parametr pro odhad rychlosti šíření kontaminace v podzemí. Závislost prolínání vody horninou v závislosti na její struktuře cement 10

Podzemní vody Porozita závisí na struktuře horniny. Kubická struktura má průměrně 32 % volného prostoru, hexagonální struktura kolem 26 %. Porozita kolísá v širokém rozmezí, hodnotu menší než 1 % má beztvará krystalická břidlice, porozitu 50 % tvořící se jíl. Typické hodnoty porozity pro různé typy hornin: Materiál Porozita ( % ) štěrk 25-40 písek 25-50 bahno, naplavenina 35-50 jíl 40-70 pískovec 5-30 vápenec 5-30 břidlice 1-10 krystalická hornina 1-10 11

Pohyb podzemní vody Pohyb v zóně aerace (půdní vlhkost) Pohyb v saturované zóně (perkolace) Oblast doplňování a odvodňování časový režim 12

Pohyb podzemní vody Sezónní vlivy Rychlost proudění 13

Pohyb podzemní vody 14

Artézsk zské systémy Vlivy nadměrného čerpání Snížení hladiny podzemní vody Kompakce a poklesy Soupeření o povrchovou vodu Přenos mezi bazény 15

Amu Darja, Syr Darja (hranice mezi Kazachstánem a Uzbekistánem) Před třiceti lety bylo Aralské jezero čtvrtým největším jezerem světa (68 000 km 2, 16 m hloubka, 45 000 tun ryb ročně) Zavlažování: rybářské vesnice jsou 50 km od břehů, 40 000 km 2, 9 m hloubka Aralské jezero Dopady Zavlažovací systém v Iráku Zavlažování v Kanadě 16

Podzemní vody Hydrogeologické podmínky mohou ovlivňovat kontaminaci do nesaturované či saturované zóny v závislosti tlakovém gradientu podzemní vody: 17

Přirozené znečištění: Znečištění podzemní vody během infiltrace půdními a horninovými vrstvami - rozpouštění, vyluhování - Cl -, SO 4 2-, NO 3-, méně F -, Br -, I -, PO 4 3-, stopové prvky za přítomnosti CO 2 a O 2 : -CO 2 : CaCO 3 (Mg, Fe, Mn) - málo rozpustné; HCO 3- -lépe, -redoxděje: S 2- SO 4 2-, - biochemické děje - redox - aerobní biologický rozklad OL v provzdušněných vrstvách půdy, nitrifikace; anaerobní redukce NO 3-, SO 4 2-18

Znečištění podzemní vody Potenciálně nebezpečné Rozpustné ve vodě Resistentní vůči biodegradaci Užívané ve velkých množstvích Toxické nebo škodlivé člověku 19

Znečištění podzemní vody Antropogenní: Průsaky pesticidů a hnojiv ze zemědělsky obdělávaných půd Odpady (močůvka, silážní šťávy, skládky..), domácí a komunální odpad - v píscích se rychle vyčistí mechanická filtrace bakterií, oxidace bakteriemi, kontakt s organismy, které se živí bakteriemi Ropné produkty Detergenty Rozpouštědla Dioxiny (málo rozpustné ve vodě = problém s kontaminací sedimentů, malý problém pro podzemní vody) 20

Znečištění podzemní vody Běžná kontaminace dusičnany (hnojiva, odpady, skládky) a další zemědělské chemikálie 20 z 25 nejzastoupenějších kontaminantů = těkavé organické látky Benzen, toluen, ethylen, xylen (BTEX benzin) DCE, TCE, PCE Prosakující podzemní nádrže ( LUST leaking underground storage tanks) Nejméně 25 % nádrží v USA a Kanadě prosakuje Kontaminace slanou vodou 21

Chování kontaminantů pod povrchem Chování kontaminantů pod povrchem Porosita, permeabilita Hladina podzemní vody, saturovaná a nesaturovaná zóna Transport kontaminantů Kontaminační mrak Normální tok vody propustným prostředím advekce 22

Chování kontaminantů pod povrchem Kontaminant Stejnou rychlostí nezpomalený, neretardovaný Pomaleji zpomalení, retardace Retardační faktor R = Vv / Vk Retardace Sorpce Disperze Biodegradace Retardační faktor je možné zjišťovat sledováním pohybu nezpomalované složky (např. Cl ), která je obsažena v kontaminačním mraku. 23

Chování kontaminantů pod povrchem Důležité charakteristiky: Hustota kontaminantu ve vztahu k podzemní vodě Lehčí (LNAPL light nonaqueous phase liquid) benzin Těžší (DNAPL dense ) TCE Dekontaminace: Aktivní Pasivní ( nulová varianta) Přirozená atenuace (zeslabení, útlum) Biostimulace 24

Cyklus vody v zóněz voda půda - vegetace 25