Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

PODSTAWY BALNEOCHEMII. Podstawy geologii Minerał Skała Pustki w skałach - pory (w osadowych) - szczeliny (magmowe, metamorficzne, niektóre osadowe) -

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "PODSTAWY BALNEOCHEMII. Podstawy geologii Minerał Skała Pustki w skałach - pory (w osadowych) - szczeliny (magmowe, metamorficzne, niektóre osadowe) -"— Zapis prezentacji:

1 PODSTAWY BALNEOCHEMII

2 Podstawy geologii Minerał Skała Pustki w skałach - pory (w osadowych) - szczeliny (magmowe, metamorficzne, niektóre osadowe) - kawerny (krasowe - wapienie)

3 Pustki w skałach – wypełniają wody podziemne wody podziemne – przedmiotem HYDROGEOLOGII hydrogeologia – jej częścią jest hydrogeochemia hydrogeochemia – jej częścią jest balneochemia

4 Podstawowe informacje o wodach podziemnych Wody porowe Wody szczelinowe strefa aeracji strefa saturacji - wody gruntowe (wody radonowe) - wody wgłębne (gł. szczawy, wody siarczkowe) - wody głębinowe (gł. solanki, szczawy chlorkowe) zwierciadło wody podziemnej

5 Podział wód podziemnych wg genezy: wody infiltracyjne (podstawa; ok. 17% opadów) wody kondensacyjne wody reliktowe (sedymentacyjne, paleoinfiltracyjne) wody juwenilne wody metamorficzne (zubery)

6 Ujęcia wód podziemnych: - źródło – naturalny, skoncentrowany, samoczynny wypływ wody podziemnej na powierzchnię; powstaje w miej- scu przecięcia zwierciadła wody przez powierzchnię terenu - odwiert (otwór wiertniczy, zarurowanie, filtr, głowica...); zwierciadło wody może być: - nad powierzchnią terenu – samowypływ, - poniżej powierzchni terenu – eksploatacja pompowaniem, - poniżej terenu, ale wody nagazowane (CO 2 ) – możliwa samoczynna eksploatacja (- studnia kopana)

7 Prędkość przepływu wód podziemnych: ruch bardzo szybkiponad 300 m/rok (skały szczelinowo-krasowe) ruch szybki m/rok ruch średnio szybki m/rok (utwory piaszczysto-żwirowe) ruch wolny10-30 m/rok ruch bardzo wolnyponiżej 10 m/rok (gliny, iły, skały lite z rzadką siecią spękań) WIĘKSZOŚĆ WÓD PODZIEMNYCH ZNAJDUJE SIĘ W RUCHU !!!

8 Podstawy hydrogeochemii Wody podziemne – skomplikowany naturalny roztwór pow- stający w efekcie oddziaływania wzajemnego wody i ota- czającego środowiska, z którym styka się w swym obiegu. Podstawowe procesy: - rozpuszczanie, - utlenianie i redukcja, - wymiana jonowa, - kompleksowanie. Analitycznie stwierdzono występowanie w wodach podziem- nych 83 pierwiastków

9 W składzie naturalnych wód podziemnych można wydzielić: substancje nieorganiczne (mineralne), substancje organiczne, gazy, mikroorganizmy.

10 Substancje nieorganiczne (mineralne) Podstawowa masa substancji rozpuszczo- nych Suma substancji mineralnych rozpuszczo- nych w wodzie obliczona na podstawie analizy wody – mineralizacja wody (M, ang. TDS) M od kilkudziesięciu (wody deszczowe) do ok mg/dm 3

11 Substancje nieorganiczne (mineralne) Składniki główne (makroskładniki, jony główne; ponad 90% M, często ponad 99% M): aniony: Cl -, SO 4 2-, HCO 3 - i CO 3 2- kationy: Na +, Mg 2+, Ca 2+ Składniki podrzędne: NO 3 -, NO 2 -, HSiO 3 -, NH 4 +, K +, Fe 2+ i Fe 3+ Mikroelementy ( mikroskładniki, rzędu mg/dm 3 i mniejsze ) Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Br, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, F, Ge, Hg, In, I, Li, Mn, Ni, P, Pb, Pt, Ra, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Th, Ti, U, V, W, Zn, Zr

12 Zmiana udziału głównych anionów w % wagowych w zależności od mineralizacji M wód podziemnych

13 Substancje organiczne Wszechobecne w wodach podziemnych, ale w bardzo małych ilościach, Wydzielamy: - s.o. naturalne – głównie substancje humusowe (kwasy fulwowe i huminowe), - s.o. syntetyczne – ponad 2 mld związków wytwo- rzonych przez człowieka (najgroźniejsze WWA, w tym BaP)

14 Gazy rozpuszczone w wodach CO 2 (szczawy; Karpaty – metamorficzny, Sudety – juwenilny ) N 2 (z atmosfery) O 2 (z atmosfery; tylko w płytkich wodach) CH 4 (z substancji organicznych) H 2 S (wody siarczkowe; z minerałów siarczkowych )

15 Mikroorganizmy Głównie bakterie kontrolujące rozkład materii organicznej oraz inne procesy utleniająco-re- dukcyjne Najczęściej są to bakterie anareobowe (bez- tlenowe; żelaziste, siarkowe, nitryfikacyjne) Ich ilość maleje z głębokością

16 Formy występowania rozpuszczonych składników: składniki rozpuszczone – większe od 0,45 um najczęściej forma jonowa asocjacje cząstek – roztwory koloidalne różne formy występowania substancji rozpusz- czonych – specjacje (MODFLOW, PHREEQE,...)

17 Wydruk obliczeń specjacji żelaza programem WATEQ4F dla szczawy z ujęcia K-200 w Kudowie-Zdroju; wyniki analizy z 2004 r.; dane w mg/dm 3 Fe22,655 FeCl0, FeCO 3aq 0,082 FeF0, FeHCO 3 8,693 FeHSO 4 0, FeSO 4aq 0,348 Fe30, FeF0, FeF 2 0, FeF 3aq 0, FeOH0, Fe(OH) 2 1,545 Fe(OH) 3 0,152 Fe(OH) 4 0, FeSO 4 0,000014

18 Cieplice wody kruszcowe wody lekarskie wody mineralne (ang. mineral water, fr. eau minérale, niem. Mineralwasser, ros. минеральная вода, wł. acqua minerale).

19 Lata 50-te XX w. – prace nad uznaniem wód mineralnych za kopa- linę i objęcie ich poszukiwania i eksploatację prawem górniczym. „przede wszystkim jednak ustalmy sobie treść pojęcia „wody mineralne”. Nazwa ta ma dwa znaczenia: - wody mineralne w pojęciu ścisłym są to wody naturalne zawierające w sobie rozpuszczone różne składniki mineralne [ w ilości powyżej 1 g/dm3 ] oraz - wody mineralne w pojęciu szerszym są to wody mineralne, które posia- dają własności lecznicze, czy to ze względu na swój skład chemiczny, czy też ze względu na inne właściwości fizyko-chemiczne. Wyrażenie „wody mineralne” jest zwykle używane w tym szerszym znaczeniu i w tym znaczeniu używa go ustawa o uzdrowiskach [ z 1922 r.], a także prawo górnicze [ z 1953 r.]” Friedberg H., 1959 – Aspekty przyrodnicze i prawne ewentualnego uznania wód mineralnych (przemysłowych i leczniczych) za kopalinę. Probl. Uzdrow., z. 2

20 - mineralne wody lecznicze - mineralne wody przemysłowe Rozporządzenie Rady Ministrów z r. w sprawie określenia kopalin, których wydobywanie podlega prawu górniczemu... (Dz.U. Nr 19, poz. 80): - mineralne wody lecznicze (- solanki) (- wody termalne)

21 Jeszcze w 1979 i 1990 r. Minister Zdrowia i Opieki Społecznej za lecznicze uznawał wody mineralne !!!

22 W niektórych krajach używa się również zbliżonych do wód leczniczych określeń (np. fr. eau médicinale, niem. Heilwas- ser, ros. лечебая вода) lecz mają one najczęściej ograniczo- ne zastosowanie, głównie w naukach medycznych. Angiel- skojęzyczne formy therapeutic water, medicinal water czy spa water nie zawsze są w świecie właściwie odczytywane. Najbardziej czytelne określenie agua mineromedicinal, od- dające charakter leczniczych wód mineralnych, używane jest w Hiszpanii. Należy dodać, że pierwotna nazwa ogólnie rozumia- nych wód mineralnych brzmiała cieplice, odpowied- nik łacińskiego thermae; w językach romańskich dla całości zagadnień uzdrowiskowych dotąd używa się pojęcia thermalisme.

23 Po 12. latach w 2006 r. ukazała się definicja wody leczniczej i to od razu aż w dwóch aktach prawnych; są to: a)Rozporządzenie Rady Ministrów z dn r. w sprawie złóż wód podziemnych zaliczonych do solanek, wód leczniczych i termalnych oraz złóż innych kopalin leczniczych, a także zaliczenia kopalin pospolitych z określonych złóż lub jednostek geologicznych do kopalin podstawowych (Dz. U. Nr 32, poz. 220). b)Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn r. w sprawie zakresu badań niezbędnych do ustalenia właściwości leczniczych naturalnych surowców leczniczych i właściwości leczniczych klimatu, kryteriów ich oceny oraz wzoru świadectwa potwierdzającego te właściwości (Dz. U. Nr 80, poz. 565). Z rozporządzeń tych wynika, że wodą leczniczą jest woda: - podziemna, - niezanieczyszczona pod względem chemicznym i bakteriologicz- nym, - o naturalnej zmienności cech fizycznych i chemicznych, - spełniająca co najmniej jeden z warunków przedstawionych w tabeli, - znajdująca się w złożach wymienionych w rozporządzeniu Rady Ministrów.

24 Woda zawierająca w 1 dm 3 wodycharakteryzująca się nazwa co najmniej 1000 mg rozpuszczonych składników mineralnych stałych mineralna 10 mg jonu żelazawegożelazista wody swoiste 2 mg jonu fluorkowegofluorkowa 1 mg jonu jodkowegojodkowa 1 mg jonu siarczkowego lub innych związków siarki dwuwartościowej siarczkowa 70 mg kwasu metakrzemowegokrzemowa 250 mg dwutlenku węgla niezwiązanego mg CO 2 – kwasowęglowa - co najmniej 1000 mg CO 2 - szczawa aktywnością promienio- twórczą 74 Bq/dm 3 radonowa temperaturą 20˚Ctermalna Podział wód leczniczych według ich cech fizycznych i chemicznych W sumie wody lecznicze można podzielić na: - wody mineralne, zawierające w 1 dm 3 wody co najmniej 1000 mg rozpuszczonych składników stałych, - wody swoiste, zawierające w 1 dm 3 wody poniżej 1000 mg rozpuszczonych składników stałych, ale zawierające co najmniej jeden składnik swoisty i/lub charakteryzujące się temperaturą 20˚C na wypływie, - wody mineralne swoiste.

25 Ustalenia z Nauheim 1911 Polska CZSKESUD TemperaturaºC 20 Radon Bq/dm 3 48, Dwutlenek węgla CO 2 mg/dm (1000) (1000) 250 (1000) Suma rozpuszczonych substancji stałych 1000 Jon litowy Li + 15 Jon strontowy Sr Jon barowy Ba 2+ 5 Jon żelazawy Fe 2+ i żelazowy Fe Fe Fe Jon bromkowy Brˉ Jon jodkowy Iˉ Siarka (II) Jon fluorkowy Fˉ , Arsen As w postaci związanej 0,7 0,1As 3i5 0,7 Kwas metaborowy HBO ? Kwas metakrzemowy H 2 SiO (10)10070 ? Jon manganowy Mn Selen Se 0,5 Cynk Zn 2 Magnez 50 Jony sodowy Na + i chlorkowy Clˉ 5,5 i 8,5 Kryteria uznawania wód za lecznicze w Polsce oraz w innych krajach europejskich

26 Podział wód leczniczych według współczynników farmakodynamicznychkryteriów fizjologicznych mineralizacjiskładniki swoiste, temperatura ciśnienie stężenia w 1 dm 3 wody co najmniejosmotyczne hipotermalna 20-37ºChipoosmotyczna mineralna fluorkowa 1 mg Fˉ termalna izotermalna  0,9% roztwór  1 g/dm 3 jodkowa 1 mg Iˉ  20ºC 36-37ºCNaCl siarczkowa 1 mg Shipotermalna krzemowa 100 mg H 2 SiO 3  37ºC izoosmotyczna słabo zmineralizo- wana  1 g/dm 3 żelazista 10 mg Fe 2+ = 0,9% roztwór radonowa 74 BqNaCl szczawa 1000 mg wolnego CO 2 chłodna kwasowęglowa 250 mg wolnego CO 2  20ºC hiperosmotyczna  0,9% roztwór NaCl Podział wód leczniczych w Polsce według mineralizacji, współczynników farmakodynamicznych i kryteriów fizjologicznych

27 GrupaPodgrupa przeważającynazwaprzeważającynazwa wód anionwódkationopisowatradycyjna HCO 3 ˉ woda wodorowę- glanowa Na + + K+wodorowęglanowo-sodowa lub potasowa alkaliczna Ca 2+ wodorowęglanowo-wapniowaalkaliczno-ziemna Mg 2+ wodorowęglanowo-magnezowaalkaliczno-ziemna Clˉ woda chlorkowa Na + chlorkowo-sodowasłona, solanka Ca 2+ chlorkowo-wapniowasolanka ziemna Mg 2+ chlorkowo-magnezowasolanka ziemna SO 4 2 ˉ woda siarczanowa Na + siarczanowo-sodowaglauberska Ca 2+ siarczanowo-wapniowagipsowa, siarczanka Mg 2+ siarczanowo-magnezowagorzka, siarczanka Fe 2+ siarczanowo-żelazistawitriolowa Klasyfikacja anionowo-kationowa wód leczniczych (zawartość jonów przyjmuje się w %mwal)

28 Sposób opisowego przedstawienia charakterystyki wód leczniczych Wody mineralne (M > 1 g/dm 3 ) I. M w % ( 1 kg = 1000 g = mg = 100 %; więc M = 1 g/dm 3 = 0,1%; M = 10 g/dm 3 = 1%) II. Nazwa własna wody, ale tylko w przypadku szczaw, wód kwasowęglowych oraz wód termalnych III. Charakterystyka jonowa ( aniony potem kationy, w ilościach powyżej 20% mwal, w kolejnościach malejących, rozdzielone myślnikami) IV. Składniki swoiste (rozdzielone przecinkami) np. Ciechocinek – odwiert nr 11 (Grzyb): 4,55% woda chlorkowo-sodowa, jodkowa, fluorkowa np. Ciechocinek – odwiert nr 16E (Terma II) 6,56% woda termalna chlorkowo-sodowa, jodkowa, żelazista np. Krynica-Zdrój, źródło Zdrój Główny 0,3% szczawa wodorowęglanowo-wapniowa, żelazista

29 Sposób opisowego przedstawienia charakterystyki wód leczniczych wody słabozmineralizowane (M < 1 g/dm 3 ) I. M II. Nazwa własna wody, ale tylko w przypadku szczaw, wód kwasowęglowych oraz wód termalnych III. Składniki swoiste (rozdzielone przecinkami) np. Lądek-Zdrój – źródło Jerzy 0,02% woda termalna, fluorkowa, siarczkowa, radonowa np. Krynica-Zdrój – źródło JanA 0,07% szczawa np. Świeradów-Zdrój – źródło Marii Curie-Skłodowskiej 1 0,006% woda radonowa


Pobierz ppt "PODSTAWY BALNEOCHEMII. Podstawy geologii Minerał Skała Pustki w skałach - pory (w osadowych) - szczeliny (magmowe, metamorficzne, niektóre osadowe) -"

Podobne prezentacje


Reklamy Google