Właściwości sorpcyjne wodonośca pierwszego poziomu wodonośnego we fragmencie doliny Wisły w rejonie Sobieni Szlacheckich (województwo mazowieckie).

Celem niniejszej pracy magisterskiej było określenie właściwości sorpcyjnych wodonośca pierwszego poziomu wodonośnego, występującego w badanym fragmencie doliny Wisły (w centralnej części Polski) oraz odwzorowanie numeryczne procesów sorpcyjnych za pomocą modelu geochemicznego. Na podstawie wcześniejszych analiz kameralnych, wyznaczono miejsca poboru wód podziemnych oraz gruntów. W trakcie poboru próbek wód, zostały zbadane parametry fizykochemiczne takie jak: temperatura, przewodność elektrolityczna właściwa, odczyn i właściwości utleniająco-redukcyjne. Następnie próbki wód podziemnych oraz gruntów zostały przewiezione i zbadane w laboratoriach Wydziału Geologii UW. Za pomocą takich badań jak metoda kolorymetryczna, spektrofotometria oraz badanie ICP-MS, możliwe było określenie składu chemicznego wód podziemnych oraz następnie, za pomocą tych danych, wygenerowanie modeli geochemicznych. Modelowanie wykonano w programie PHREEQC, za pomocą bazy danych termodynamicznych phreeqc.dat. Miało ono na celu określenie udziałów procentowych występowania poszczególnych jonów, które znajdują się w kompleksie wymiennym. Obliczenia przeprowadzono zgodnie z założeniem występowania równowagi pomiędzy roztworem, a kompleksem sorpcyjnym. Właściwości kompleksu sorpcyjnego zostały określone na podstawie badań laboratoryjnych pobranych gruntów. Aby zbadać skład kompleksu sorpcyjny wodonośca, za pomocą metody Mehlicha wyekstrahowano roztwór, który następnie zbadano na ICP-MS. W celu określenia pojemności wymiany kationowej kompleksu sorpcyjnego wykonano analizę sitową i areometryczną oraz spalanie materii organicznej. Dzięki temu, że próbki wód podziemnych i gruntów, zostały pobrane jednoczasowo, skład wód podziemnych oraz obliczony modelem geochemicznym skład kompleksu sorpcyjnego mogły zostać porównane z rzeczywistym, oznaczonym laboratoryjnie składem tego kompleksu. Z przeprowadzonych badań wynika, że metale potencjalnie toksyczne, takie jak miedź i cynki są akumulowane w kompleksie sorpcyjnym, a kompleks sorpcyjny osadów aluwialnych badanego fragmentu doliny Wisły nie znajduje się w stanie równowagi z roztworem.

The objective of this master's thesis was twofold: firstly, to ascertain the sorption properties of the first aquifer level in the Vistula valley (central Poland); and secondly, to map the sorption processes numerically using a geochemical model. The selection of groundwater and soil sampling sites was previously determined by means of chamber analyses. During the sampling of water, physicochemical parameters such as temperature, specific electrolytic conductivity, pH, and oxidation-reduction properties were examined. The samples were subsequently transferred to the laboratories of the Faculty of Geology at the University of Warsaw for further analysis. A range of analytical techniques were employed to ascertain the chemical composition of the groundwater, including the colourimetric method, spectrophotometry and ICP-MS. Subsequently, geochemical models were generated using the aforementioned data. The modelling was performed using the PHREEQC programme and the phreeqc.dat thermodynamic database. The objective of this study was to ascertain the percentage shares of the individual ions present in the exchange complex. The calculations were based on the assumption of equilibrium between the solution and the sorption complex. The properties of the sorption complex were determined on the basis of laboratory tests of the soils collected. In order to examine the composition of the aquifer sorption complex, a solution was extracted using the Mehlich method and examined using ICP-MS. In order to ascertain the cation exchange capacity of the sorption complex, a series of analytical procedures were conducted. These comprised sieve analysis and areometric analysis, in addition to the combustion of organic matter. The collection of groundwater and soil samples concurrently permitted a comparison of the groundwater composition with that of the sorption complex, as calculated using a geochemical model, and with the actual composition of the latter, as determined in the laboratory. The research indicates that potentially toxic metals, including copper and zinc, accumulate within the sorption complex. Furthermore, the sorption complex of alluvial sediments in the section of the Vistula Valley under study exhibits an imbalance with the surrounding solution, suggesting a deviation from equilibrium.