541-0002/01 – Hydrogeochemistry (HGCH)

Gurantor departmentDepartment of Geological EngineeringCredits3
Subject guarantorprof. Ing. Helena Raclavská, CSc.Subject version guarantorprof. Ing. Helena Raclavská, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementChoice-compulsory
Year2Semestersummer
Study languageCzech
Year of introduction2004/2005Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesHGFIntended for study typesBachelor
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Graded credit 1+1
Combined Graded credit 6+0

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Gain of knowledges on behaviour of main anionts and cations in waters, trace elements and organic micropollutants. Understanding of basic hydrogeochemical principles. The evaluation of water quality (surface and underground) on the basis of knowledge of geological environment.

Teaching methods

Lectures
Tutorials
Experimental work in labs

Summary

The course provides information on basic properties of aqueous systems, chemical composition of waters in respect to the form of occurence and properties of individual components. Chemical reactions and equilibria in waters, inorganic compounds in waters (main cations and anions, toxic metals, compounds of nitrogen and phosphorus), carbonate chemistry of aqueous systems. The problems of influences of rock environment on hydrochemical composition of natural waters are solved (major and minor components). Composition, properties and classification of natural waters. Differences in chemical composition of the „clean" surface and ground waters. Organic compounds in waters (humic compounds, pesticides, hydrocarbons, halogenderivates, tensides). Composition, properties and classification of waste waters.

Compulsory literature:

Appelo C.A.J., Postma D. (2005): Geochemistry, groundwater and pollution. A.A.Balkema, 2Rev Ed edition, ISBN-10: 0415364280 (649 p.) Nollet L.M.L. (2000): Handbook of water analysis. Marcell Dekker, Inc. New York, ISBN 0-8247-8433-2 (921 p.) Reemtsma T., Jekel M. (2006): Organic pollutants in the water cycle. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, ISBN 3-527-31297-8, (347 p.)

Recommended literature:

Benjamin M. M. (2010): Water chemistry. Waveland Pr Inc. UK; 1 edition, 1-688. ISBN-10:1577666674,

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

1. Fyzikálně-chemické vlastnosti vody.Elektrická konduktivita, oxidačně- redukční potenciál, povrchové napětí, rozpustnost, chemické vazby, elektronegativita roztoku, koncentrace, chemické ekvivalenty, reakční kinetika, zákon chemické rovnováhy, teorie kyselin a zásad, fugacita plynů, aktivita roztoků, aktivitní koeficienty, iontová síla, rovnovážné konstanty. 2. Fyzikálně-chemické procesy ve vodách. Rozpuštění, hydratace, hydrolýza, oxidace a redukce. Spontánnost chemických reakcí a indexy chemické nerovnováhy. Protolytické rovnováhy, komplexotvorné rovnováhy, srážecí rovnováhy a oxidačně-redukční rovnováhy. Základy transportu látek ve vodách (advekce, disrperze, difuze, adsorpce kovů a nekovů, organických látek, těžkých kovů, biodegradece). 3. Metody odběru vzorků vod. Metody a metodika odběru vzorků, konzervace, úprava vzorků před analýzou vzorkovací zařízení, kontinuální monitoring. 4. Základní analytické metody – mobilní analytické metody, kontinuální analytické metody. Příklady využití v prostředí monitorování starých zátěží a ČOV. 5. Anorganické látky ve vodách. Kovy a polokovy ve vodách (Li, Na, K, Ca, Mg, Sr, Ba, Al, Fe, Mn, Si, B). Těžké kovy ve vodách (Ag, Cd, Hg, Pb, Se, Cr, Ni, Co, Mo, W, V, Be, Sn, Sb, Tl,). Geneze, formy výskytu, vlastnosti a význam, metody stanovení. 6. Anionty ve vodách. Halogenidy ve vodách, sloučeniny síry, dusíku a fosforu. Oxid uhličitý a jeho iontové formy. Vápenato-uhličitanová rovnováha. 7. Plyny rozpuštěné ve vodách. Geneze, formy výskytu, vlastnosti a význam, metody stanovení. Hodnocení environmentálních faktorů vodního prostředí. 8. Organické látky v vodách. Skupinová stanovení: Chemická spotřeba kyslíku, biochemická spotřeba kyslíku. Přirozené organické látky (NOM) ve vodách (huminové látky, polyfenoly). 9-10. Organické polutanty ve vodách. Organicky vázané halogeny (AOX), skupina BTEX, nepolární extrahovatelné látky, uhlovodíky C10-C40, organické halogenderiváty, tenzidy a detergenty, pesticidy. Výskyt, vlastnosti, význam a metody stanovení. 11-12. POPs ve vodném prostředí – Polyaromatické uhlovodíky,PCB a PCDD/F 13. Problematika eutrofizace ve vodách. Základní ukazatele hodnocení jakosti vod podle Nařízení evropského společenství 2000/60. Kontinuální sledování chlorofylu. 14. Kaly z komunálních čistíren odpadních vod. Fyzikálně-chemické parametry. Technologie nakládání s kaly z ČOV. 15. Mokrá depozice – základní parametry, podkorunové srážky, půdní voda a její chemické složení.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Graded exercises evaluation Graded credit 100 (100) 0
        Other task type Other task type 100  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2006/2007 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R005) Environmental Engineering P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2006/2007 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R005) Environmental Engineering K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R005) Environmental Engineering P Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (B2102) Mineral Raw Materials (3904R005) Environmental Engineering K Czech Ostrava 2 Choice-compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner