G8582 Geochemie vodních systémů

Přírodovědecká fakulta
jaro 2025
Rozsah
1/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Pavel Pracný, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Veronika Kršková (pomocník)
Garance
Mgr. Pavel Pracný, Ph.D.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Ing. Jana Pechmannová
Dodavatelské pracoviště: Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 38 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem předmětu je seznámit studenty s problematikou geochemických interakcí mezi vodou a různými látkami v přírodním prostředí v rámci celého hydrologického cyklu. Studenti porozumí formám výskytu látek ve vodě, hlavním geochemickým systémům vázaným na vodní prostředí (acidobazické systémy, redox systémy, izotopové systémy, zvětrávání, organický uhlík...) a metodám studia a popisu prostředí. V neposlední řadě je věnována pozornost také vlivu člověka a principům udržitelného užívání vodních zdrojů.
Výstupy z učení
Po absolvování kurzu:
1. Studenti porozumí formám výskytu látek ve vodě.
2. Studenti porozumí principům rovnováh voda-minerál a voda-atmosféra.
3. Studenti porozumí základním interakcím mezi vodnými roztoky a minerálními povrchy.
4. Studenti porozumí vlivu kinetiky na fázové interakce.
5. Studenti rozumí základním pravidlům řídícím izotopické variace v rezervoárech a fázových interakcích.
6. Studenti umí prezentovat hydrogeochemická data, sestavit vhodné diagramy a popsat a vyhodnotit jejich obsah.
7. Studenti dovedou sestavit model vodního prostředí včetně interakcí s dalšími fázemi a následně dovedou výsledky modelu vyhodnotit.
Osnova
  • Kurz tématicky navazuje na základní výuku geochemie a rozšiřuje zejména oblast interakcí vodního prostředí s minerály a atmosférou. Jedním z důležitých témat je také praktická práce s daty a jejich vizualizací a vyhodnocením tak, aby mohli studenti nabyté poznatky přímo využít ve svých pracích.
  • 1. Úvodní přednáška (seznámení s obsahem, očekávání, podmínky ukončení)
  • 2. Voda a látky rozpuštěné ve vodě (ionty, komplexy, koloidy, iontový potenciál, rozpustnost, hlavní procesy, dominantní složky)
  • 3. Vodní prostředí (hydrologický cyklus, srážky, oceán, povrchová voda, podzemní voda)
  • 4. Rovnováhy a aktivity (term. pojmy, rovnovážné konstanty, iontová síla, aktivita)
  • 5. Acidobazické procesy a karbonátový systém (kyseliny, zásady, pH, karbonátové specie, alkalita, acidita, projevy)
  • 6. Redox procesy v přírodních vodách (vlastnosti vody, pH, redoxní reakce, pe, Eh, Eh-pH diagramy)
  • 7. Využití izotopů v hydrogeochemii (izotopy, frakcionace, systémy δ18O, δD, δ13C, δ15N, využití)
  • 8. Vzorkování a analytické metody (terénní měření, laboratorní stanovení, odběr vzorků, přístrojová technika, izotopová vzorkování)
  • 9. Práce s hydrogeochemickými diagramy (vyhodnocení dat, konstrukce a vyhodnocení diagramů)
  • 10. Vlivy prostředí na přírodní vody (formování podzemní vody, klimatické a antropogenní vlivy, vliv organismů, právní rámec)
  • 11. Kontaminanty ve vodě (typy kontaminantů, sorpční procesy, chování a šíření, remediace)
  • 12. Organické látky a vodní prostředí (struktura, huminové a fulvové látky, DOC, organické kontaminanty)
  • 13. Závěrečné vyhodnocení úkolů a reflexe (vyhodnocení úkolů, zpětná vazba, doporučení, oprava chyb)
Literatura
    doporučená literatura
  • APPELO, C.A.J. a D. POSTMA. Geochemistry, Groundwater and Polution. 1. vyd. Rotterdam/Brookfield: A.A.Balkema, 1994, 519 s. ISBN 905410 106 7. info
  • CLARK, Ian D. Groundwater geochemistry and isotopes. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2015, xvii, 438. ISBN 9781466591738. info
  • STUMM, Werner a James J. MORGAN. Aquatic chemistry : chemical equilibria and rates in natural waters. New York: John Wiley & Sons, 1995, xvi, 1022. ISBN 0-471-51184-6-. info
    neurčeno
  • DREVER, James I. The Geochemistry of Natural Waters. Prentice Hall, 1997, 450 s. ISBN 0-13-272790-0. info
  • KRESIC, Neven. Hydrogeology 101. Warrenton (VA): Blue Ridge Press, 2023. ISBN 979-8-218-06984-1.
  • WHITE, William M. Geochemistry. Chichester: Wiley-Blackwell, 2013, vii, 660. ISBN 9780470656686. info
  • MANAHAN, Stanley E. Environmental chemistry. 8th ed. Boca Raton, Fla.: CRC Press, 2005, 783 s. ISBN 1566706335. info
Výukové metody
přednášky, cvičení ve výuce, laboratorní práce, domácí úkoly - práce s literaturou, příklady, práce s diagramy
Metody hodnocení
Zpracované úkoly, závěrečná písemná práce.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: Bude otevřeno v jarním semestru 2023/2024.
Výuka probíhá každý týden.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/G8582