Ocena odporności systemów hydrogeologicznych na zanieczyszczenia antropogeniczne na przykładzie wód podziemnych z rejonu Żarnowca

Abstract

W pracy przedstawiono dwa zmodyfikowane chromatograficzne układy pomiarowe pozwalające na oznaczanie freonów F-11, F-12 i SF 6 oraz gazów szlachetnych Ne, Ar i He. Uzyskane po modyfikacji poziomy wykrywalności LOD dla poszczególnych związków dla próbek wody o objętości 2900 cm 3, wynoszą: 1,9∙10- 8 cm 3 STP/cm 3 dla Ne, 3,1∙10-6 cm 3 STP/cm 3 dla Ar, 14∙10-8 cm 3 STP/g H2O dla He w układzie bez wzbogacania próbki oraz 1,2∙10-8cm 3STP/g H2O dla He w układzie ze wzbogacaniem próbki oraz 0,06 fmol/L dla SF6, 15 fmol/L dla F-11, 10 fmol/L dla F-12. Opracowany układ oznaczania argonu i neonu w wodzie pozwala na określenie temperatury zasilania wód podziemnych i ilości „nadmiaru powietrza” w wodzie z niepewnościami wynoszącymi odpowiednio 1,2 ºC i 0,7cm 3/dm3 H2O. Opracowane układy chromatograficzne mogą być wykorzystane do określania wieku wód młodych, a metodą helową dla zasilania w okresach od holocenu do ostatniego interglacjału. Podczas realizacji prac Zakład Fizykochemii Ekosystemów wziął udział w projekcie badawczym zorganizowanym przez Université Paris-Sud i Université Rennes, Francja: Gdat 1 intercomparison exercice, którego celem było pobranie próbek wody ze studni głębinowych z okolicy Paryża (studnie Saint Lambert) i przetestowanie na nich opracowanych w IFJ PAN metod analitycznych pomiaru CFCs, SF6 i gazów szlachetnych w wodach podziemnych wraz z 15 laboratoriami z innych krajów. Po etapie testowania metody Zakład Fizykochemii Ekosystemów dokonano analizy wody z wytypowanych studni w rejonie Żarnowca (Sobieńczyce 1, Tyłowo, Lubocino, Karlikowo) na zawartość gazów szlachetnych helu, argonu i neonu oraz znaczników chlorowcowych SF6, CFC-12 i CFC-11 w oparciu o metodykę stosowaną w IFJ PAN. Pobieranie próbek wody przeprowadzono w kooperacji z zespołem z Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH.Zespół ten wykonał dodatkowe badania stężenia trytu i izotopów stabilnych w pobranych próbkach wody oraz znaczników chlorowcowych SF6, SF5CF3, CFC-12 oraz H-1301 nowo powstałą na AGH metodą analityczną.