Stopovače a stopovací zkoušky v hydrogeologii

Sylabus

1. Úvod Transportní procesy (advekce, difuze, mechanická disperse, hydrodynamická disperse), Pecletovo číslo, retardace anorganického i organického migrantu, doporučená literatura.

2. Stopovací zkoušky Vymezení základních pojmů (uměle injektované látky, environmentální stopovače), rozlišení stopovacích zkoušek podle způsobu provedení (kvantitativní, kvalitativní), parametry stopovací zkoušky (střední doba zdržení, návratnost,…), způsob injektáže, příklady využití stopovacích zkoušek. Seznámení s programy pro navrhování a vyhodnocení stopovacích zkoušek.

3. Druhy uměle injektovaných stopovačů Přehled běžně používaných stopovačů (rozdělení na fluoreskující a nefluoreskující, radioaktivní a aktivované). Uranin, eosin, sulforhodamin B, pyranin, optické zjasňovače, NaCl, LiCl, bromidy, iodidy, tenzidy, bakterie, bakteriofágy a další. Princip využití jednotlivých stopovačů a způsob jejich odběru a detekce/měření.

4. Environmentální stopovače Stabilní izotopy, jejich složení, fyzikální a chemické vlastnosti, vymezení základních pojmů (standard, izotopový poměr, izotopová odchylka). Jejich využití v hydrogeologii. Metody měření environmentálních stopovačů. Frakcionace stabilních izotopů a její typy, Rayleighovy rovnice.

5. Stabilní izotopy vodíku a kyslíku Výskyt a vlastnosti stabilních izotopů vodíku a kyslíku, jejich standard, frakcionace vodíku a kyslíku a na čem je závislá. Světová meteorická přímka, d-excess. Vzorkování a uchování vzorků, určení doby zdržení, separace hydrogramu, příklady využití.

6. Stabilní izotopy uhlíku, dusíku a síry Výskyt a vlastnosti stabilních izotopů uhlíku, dusíku a síry, jejich standardy, frakcionace, oxidace a redukce, vzorkování a analýzy. Využití v hydrogeologii.

7. Radioizotopy Vymezení základních pojmů (aktivita, rozpadová konstanta, poločas rozpadu, …). Využití tritia a radiouhlíku v hydrogeologii, odběr vzorků a měření, ukázka izotopové laboratoře PřF UK.

8. Freony Představení freonů (11, 12,

113) a SF6 a jejich využití při datování. Způsoby odběru vzorků, ukázky praktických příkladů. Modely pro určení střední dobu zdržení pomocí stopovačů (pístový model, exponenciální model, disperzní modely, kombinace pístového a exponenciálního modelu, binární míšení).

Anotace

Zaměření na stopovače využívané ke sledování pohybu vody, rychlosti a doby zdržení a studiu interakcí vody s dalšími složkami prostředí a též ke zjištění původu vody. Týká se jak uměle injektovaných látek (stopovací zkoušky), tak environmentálních stopovačů včetně izotopových.

Na přednášky navazují praktická cvičení.