W opracowaniu uwzględniono współczesne osiągnięcia naukowe i nowoczesne metody badawcze. Zgodnie z najnowszymi trendami naukowymi w hydrogeologii, wiele miejsca poświęcono zagadnieniom związanym z zagrożeniem jakości i ilości wód oraz problemami dotyczącymi ochrony wód podziemnych, co z pewnością zainteresuje także studentów ekologii i ochrony środowiska.

Praca jest bogato ilustrowana z zastosowaniem ujednoliconego systemu znaków graficznych a cytowany w podręczniku bogaty zestaw literatury, zarówno polskiej jak i obcojęzycznej, pozwoli zainteresowanym czytelnikom na wzbogacenie merytoryczne poruszanych zagadnień.

Zespół autorski tworzą: 
Grzegorz Barczyk, Dariusz Dobrzyński, Włodzimierz Humnicki, Dorota Janica, Franciszek Knyszyński, Ewa Krogulec, Paweł Leśniak, Aleksandra Macioszczyk, Jerzy Małecki, Józef Mikołajków oraz Andrzej Sadurski.

Książka przeznaczona dla studentów geologii, geografii, ochrony środowiska, politechnik oraz szkół rolniczych, a także pracowników naukowych tych kierunków i służb hydrologicznych.

Spis treści:

Wstęp

1. Wody podziemne w środowisku przyrodniczym (Grzegorz Barczyk)
1.1. Wprowadzenie
1.2. Hydrologiczny obieg wody w przyrodzie
1.2.1. Wiadomości wstępne
1.2.2. Występowanie wód w przyrodzie i czas ich wymiany
1.2.3. Schemat krążenia wody w przyrodzie
Opady
Retencja
Spływ powierzchniowy
Parowanie
Odpływ podziemny
Wody kondensacyjne
1.2.4. Bilans krążenia wody
1.3. Wody infiltrujące
1.3.1. Wody strefy aeracji
Woda higroskopijna
Woda błonkowata
Woda kapilarna
Woda zawieszona
1.3.2. Wody strefy saturacji
Wody przypowierzchniowe
Wody gruntowe
Wody wgłębne
Wody głębinowe
1.4. Wody podziemne o genezie niezwiązanej ze współczesnym obiegiem
1.4.1. Wody juwenilne
1.4.2. Wody reliktowe
1.4.3. Wody metamorficzne

2. Charakterystyka przestrzeni hydrogeologicznej (Włodzimierz Humnicki)
2.1. Wprowadzenie
2.2. Ośrodek i przestrzeń hydrogeologiczna
2.2.1. Porowatość
2.2.2. Porowatość efektywna
2.2.3. Szczelinowatość
2.2.4. Krasowatość
2.3. Właściwości ośrodka hydrogeologicznego
2.3.1. Wodochłonność
2.3.2. Odsączalność
2.3.3. Pojemność i odsączalność sprężysta
2.3.4. Przepuszczalność hydrauliczna
2.4. Występowanie wód podziemnych w ośrodku hydrogeologicznym
2.4.1. Wiadomości wstępne
Warstwy przepuszczalne i wodonośne
Warstwy o zwierciadle swobodnym i naporowym
2.4.2. Warunki występowania wód podziemnych w strukturach i środowiskach
geologicznych
Utwory polodowcowe i aluwialne
Formy tektoniczne w utworach przedczwartorzędowych
Strefy wybrzeży morskich
2.4.3. Wpływ litologii i warunków tektonicznych na krążenie wód podziemnych.
Przykłady regionalne z terenu Polski

3. Zasilanie i drenaż wód podziemnych (Włodzimierz Humnicki)
3.1. Zasilanie wód podziemnych
3.1.1. Infiltracja opadów atmosferycznych
Uwagi ogólne i definicje
Kondensacja pary wodnej w strefie aeracji
Czynniki wpływające na infiltrację opadów atmosferycznych
3.1.2. Infiltracja wód powierzchniowych
3.1.3. Zasilanie z innych poziomów wodonośnych
3.2. Drenaż wód podziemnych
3.2.1. Źródła
Pojęcia podstawowe
Kryteria klasyfikacji źródeł
Reżim źródeł
3.2.2. Drenaż przez cieki powierzchniowe
3.2.3. Parowanie terenowe i podziemne
3.2.4. Odpływ podziemny i metody jego oceny
3.3. System wodonośny

4. Przepływ wód podziemnych (Ewa Krogulec)
4.1. Filtracja
4.1.1. Filtracja, prędkość filtracji
4.1.2. Wysokość hydrauliczna
4.1.3. Spadek hydrauliczny
4.1.4. Parametry hydrogeologiczne
Współczynnik filtracji
Współczynnik przepuszczalności
Podział skal ze względu na przepuszczalność
Sposoby uśredniania parametrów na przykładzie współczynnika filtracji
Przewodność warstwy wodonośnej
Pojemność wodna skał

4.2. Prawo Darcy'ego
4.2.1. Henry Philibert Gaspard Darcy (1803-1858)
4.2.2. Zależności określone prawem Darcy'ego
4.2.3. Zakres stosowalności prawa Darcy'ego
4.3. Natężenie przepływu Q
4.4. Przesączanie, przesiąkanie
4.5. Siatka hydrodynamiczna
4.5.1. Hydroizohipsa
4.5.2. Linia prądu
4.5.3. Siatka hydrodynamiczna i jej elementy
4.6. Ruch wody podziemnej
4.6.1. Ruch ustalony
4.6.2. Ruch nieustalony
4.6.3. Równanie filtracji

5. Chemizm wód podziemnych (Dariusz Dobrzyński)
5.1. Budowa cząsteczki wody i jej skład izotopowy
5.2. Właściwości fizyczne i chemiczne wody
5.3. Woda jako rozpuszczalnik. Podstawy chemii fizycznej wód
5.3.1. Formy występowania substancji w wodach podziemnych
5.3.2. Aktywność. Siła jonowa roztworów wodnych
5.3.3. Prawo działania mas
5.3.4. Dysocjacja elektrolityczna wody
5.3.5. Iloczyn rozpuszczalności. Iloczyn aktywności form
5.4. Rozpuszczanie minerałów. Hydratacja. Hydroliza
5.5. Rozpuszczanie gazów
5.6. Tworzenie się związków kompleksowych i koloidów
5.7. Właściwości fizyczne, chemiczne i organoleptyczne wód podziemnych
5.7.1. Właściwości fizyczne
Temperatura
Przewodność elektrolityczna właściwa
Radoczynność.
Gęstość i lepkość
5.7.2. Właściwości chemiczne
Mineralizacja ogólna. Sucha pozostałość
Odczyn wody (pH)
Potencjał utleniająco-redukcyjny (Eh)
Zasadowość i kwasowość
Chemiczne i biochemiczne zapotrzebowanie na tlen
Twardość
Agresywność
5.7.3. Wybrane właściwości organoleptyczne
Barwa
Przezroczystość, mętność i zawiesiny
Zapach
5.8. Skład chemiczny wód podziemnych
5.8.1. Charakterystyka wybranych gazów
Tlen (O)
Dwutlenek węgla (CO)
Siarkowodór (H2S)
5.8.2. Główne i podrzędne składniki wód
Wodorowęglany
Siarczany
Chlorki
Sód
Potas
Magnez
Wapń
Nieorganiczne związki azotu (jony amonowe, azotyny, azotany) Żelazo
Krzem
Substancja organiczna
5.8.3. Wybrane mikroskładniki
Bor
Fluor, brom, jod
Arsen
Miedź, cynk, kadm, rtęć, ołów
Chrom, mangan, nikiel
Glin
Pierwiastki promieniotwórcze (rad, uran, tor)
5.9. Jakość wód podziemnych
5.9.1 Wprowadzenie
5.9.2. Jakość wód pitnych
5.9.3. Kryteria oceny wód leczniczych

6. Naturalne czynniki i procesy kształtujące skład chemiczny wód podziemnych (Dariusz Dobrzyński)
6.1. Wprowadzenie
6.2. Rola atmosfery w kształtowaniu chemizmu wód opadowych
6.3. Wpływ roślinności i ewapotranspiracji
6.4. Procesy zachodzące w glebie i strefie aeracji. Wietrzenie chemiczne. Rozpuszczanie
6.5. Procesy w strefie saturacji
6.5.1. Procesy sorpcyjne
6.5.2. Procesy membranowe
6.5.3. Przemiany promieniotwórcze
6.5.4. Wpływ procesów magmowych i metamorficznych
6.5.5. Mieszanie się wód podziemnych o różnym składzie chemicznym
6.6. Wpływ warunków hydrogeologicznych

7. Badania hydrogeologiczne i opracowanie ich wyników (Dorota Janica)
7.1. Wprowadzenie
7.2. Badania terenowe
7.2.1. Kartowanie hydrogeologiczne
7.2.2. Pobieranie próbek wód i skał
Pobieranie próbek wód
Pobieranie próbek skał
7.3. Badania laboratoryjne
7.3.1. Podstawowe badania laboratoryjne skał na potrzeby hydrogeologii
Laboratoryjne wyznaczanie współczynnika filtracji
Określanie współczynnika filtracji wzorami empirycznymi
Oznaczanie wodochłonności, odsączalności, porowatości efektywnej
Badania składu mineralogicznego i chemicznego skał
7.3.2. Badania laboratoryjne wód .
Rodzaje analiz chemicznych wód podziemnych
Metody badań chemizmu wód.
7.4. Prace kameralne.
7.4.1. Ocena i weryfikacja danych hydrogeologicznych
7.4.2. Bazy danych
Bank HYDRO
Monitoringowa Baza Danych (MONBADA)
Sieć Stacjonarnych Obserwacji Wód Podziemnych w Polsce (SSOWP)
Baza danych wód gruntowych. Baza danych przepływów gruntowych
7.4.3. Profile i przekroje hydrogeologiczne i hydrogeochemiczne
Profile hydrogeologiczne i hydrogeochemiczne
Przekroje hydrogeologiczne i hydrogeochemiczne
7.4.4. Metody przedstawiania parametrów hydrogeologicznych
hydrogeochemicznych
7.4.5. Tło i anomalie hydrogeochemiczne.

8. Mapy hydrogeologiczne (Franciszek Knyszyński)
8.1. Wprowadzenie
8.2. Cel sporządzania map hydrogeologicznych
8.3. Metodyka sporządzania map hydrogeologicznych
8.4. Skale map hydrogeologicznych
8.5. Tematyka map hydrogeologicznych
8.6. Seryjne mapy hydrogeologiczne Polski

9. Bilanse wodne (Franciszek Knyszyński)
9.1. Wprowadzenie
9.2. Składniki bilansu wodnego
9.3. Bilans wód podziemnych
9.3.1. Bilans hydrogeologiczny w warunkach umiarkowanej antropopresji
9.3.2. Bilans hydrogeologiczny w warunkach aktywnej antropopresji
9.4. Bilans wodnogospodarczy

10. Zasoby wód podziemnych (Franciszek Knyszyński)
10.1. Wprowadzenie
10.2. Zasoby statyczne
10.3. Zasoby dynamiczne
10.3.1. Charakterystyka zasobów dynamicznych.
10.3.2. Bezpośrednie metody obliczania zasobów dynamicznych
10.3.3. Pośrednie metody szacowania zasobów dynamicznych
Metoda infiltracyjna
Metoda wahań zwierciadła wody podziemnej
Metoda regresji zwierciadła wody
Metody hydrologiczne
10.4. Zasoby dyspozycyjne
10.5. Zasoby eksploatacyjne
10.6. Zasoby sprężyste
10.7. Zasoby sztuczne wód podziemnych
10.8. Zasoby wzbudzone wód podziemnych
10.9. Dokumentowanie zasobów wód podziemnych
10.9.1. Wiadomości wstępne
10.9.2. Dokumentacja hydrogeologiczna ustalająca zasoby dyspozycyjne wód podziemnych
10.9.3. Dokumentacja hydrogeologiczna ustalająca zasoby eksploatacyjne ujęć wód podziemnych
10.9.4. Inne rodzaje dokumentacji hydrogeologicznych

11. Modelowanie hydrodynamiczne (Ewa Krogulec)
11.1. Definicja modelu
11.2. Budowa modelu
11.3. Dyskretyzacja obszaru
11.4. Schematyzacja warunków hydrogeologicznych
11.5. Metody modelowania numerycznego
11.6. Warunki brzegowe modeli numerycznych
11.7. Identyfikacja modelu
11.8. Weryfikacja modelu
11.9. Organizacja badań modelowych
11.10. Programy komputerowe

12. Modelowanie geochemiczne wód podziemnych (Dariusz Dobrzyński)
12.1. Wprowadzenie
12.2. Pojęcie modelu geochemicznego
12.2.1. Rodzaje modeli geochemicznych
12.2.2. Weryfikacja, prawidłowość i użyteczność modeli geochemicznych
12.3. Podstawowe pojęcia dotyczące termodynamiki i kinetyki procesów formujących skład chemiczny wód podziemnych
12.4. Dane wejściowe do modeli geochemicznych
12.5. Konstruowanie koncepcyjnych modeli geochemicznych. Modelowanie odwrotne a modelowanie wprost
12.6. Modelowanie specjacyjne i modelowanie rozpuszczalności
12.7. Modelowanie odwrotne bilansu masy
12.8. Modelowanie dróg reakcji
12.9. Modelowanie procesów sorpcyjnych
12.10. Modelowanie transportu reaktywnego
12.11. Modelowanie kinetyki reakcji
12.12. Wybrane programy komputerowe do modelowania geochemicznego wód podziemnych

13. Zastosowanie badań izotopowych w hydrogeologii (Paweł M. Leśniak)
13.1. Wprowadzenie
13.2. Izotopy trwałe - podstawowe pojęcia
13.3. Wzorce w badaniach izotopowych
13.4. Efekty izotopowe tlenu i wodoru w cyklu hydrologicznym
13.4.1. Skład izotopowy wód obiegu meteorycznego
13.4.2. Hydrogram izotopowy
13.4.3. Wymiana izotopowa woda-skała
13.5. Obieg związków węgla w przyrodzie oraz frakcjonowanie izotopów węgla, tlenu i wodoru
13.5.1. Wody podziemne i biosfera
13.5.2. Metan w wodach podziemnych
13.5.3. Dwutlenek węgla i metan w wodach zanieczyszczonych antropogeniczni 13.6. Obieg związków siarki w przyrodzie oraz frakcjonowanie izotopów siarki i tent w siarczanach
13.6.1. Frakcjonowanie izotopów siarki - uwagi ogólne
13.6.2. Skład izotopowy siarki jako wskaźnik zanieczyszczenia wód podziemnych siarczanami i siarczkami
13.7. Obieg związków azotu w przyrodzie oraz frakcjonowanie izotopów azotu i tlenu.
13.7.1. Skład izotopowy głównych zbiorników azotu
13.7.2. Wpływ nawozów naturalnych i ścieków na skład izotopowy azotanów
w wodach podziemnych
13.8. Izotopy trwałe chloru
13.8.1. Skład izotopowy chloru w wybranych środowiskach naturalnych
13.8.2. Izotopy chloru a zanieczyszczenia węglowodorami chlorowcopochodnymi
13.9. ?Datowanie" wód podziemnych z wykorzystaniem radiogenicznych izotopów wodoru, węgla i chloru
13.9.1. ?Datowanie" trytem
13.9.2. ?Datowanie" radiowęglem
13.9.3. ?Datowanie" chlorem-36

14. Ujęcia wód podziemnych (Józef Mikołajków)
14.1. Wprowadzenie
14.2. Typy ujęć wód podziemnych
14.2.1. Ujęcia źródeł
14.2.2. Ujęcia poziome
14.2.3. Ujęcia infiltracyjne
14.2.4. Studnie
Studnie kopane
Studnie wiercone
14.3. Obniżenie zwierciadła wody, lej depresji
14.4. Podstawy projektowania i wykonywania studni wierconych
14.4.1. Podstawa prawna (stan na 01.10.2005)
Projekt prac geologicznych
Dokumentacja hydrogeologiczna ujęcia wód podziemnych
14.4.2. Podstawowe zasady projektowania studni wierconych
14.5. Filtry studzienne
14.5.1. Dobór filtru
14.5.2. Obsypka filtracyjna
14.5.3. Wymiary filtru
Długość części roboczej filtru
Średnica filtru
14.5.4. Dopuszczalna wydajność studni
Dopuszczalna prędkość wlotowa
Dopuszczalna prędkość przepływu wody przez otwory filtru
Maksymalna depresja wytwarzana podczas eksploatacji studni
Sposób umieszczenia pompy w studni wierconej
14.6. Zasięg leja depresji
14.7. Przygotowanie studni do eksploatacji
14.7.1. Pompowanie oczyszczające (usprawniające)
14.7.2. Pompowanie badawcze
14.7.3. Pobór próbek wody
14.8. Ujęcia wielootworowe

15. Dopływ wody do studni (Józef Mikodajków)
15.1. Wprowadzenie
15.1.1. Schematyzacja warunków dopływu wody do studni
15.1.2. Wyznaczanie parametrów hydrogeologicznych na podstawie pompowań badawczych
15.2. Dopływ ustalony do studni
15.2.1. Równanie dopływu ustalonego do studni zupełnej (równanie Dupuita)
15.2.2. Dopływ do studni niezupełnej
Poprawka na niezupełność studni (poprawka Forchheimera)
Miąższość strefy aktywnego dopływu wody do studni
15.2.3. Współdziałanie studzien
15.2.4. Dopływ do studni w pobliżu granic hydrogeologicznych
15.2.5. Dopływ do studni w skałach szczelinowych
15.3. Interpretacja wyników pompowań badawczych w warunkach dopływu ustalonego
15.4. Dopływ nieustalony do studni
15.4.1. Warstwa wodonośna o zwierciadle napiętym
15.4.2. Warstwa wodonośna zasilana z przesiąkania przez utwory słabo przepuszczalne
15.4.3. Dopływ z uwzględnieniem opóźnionego odsączania
15.5. Interpretacja wyników pompowań badawczych w warunkach dopływu nieustalonego
15.5.1. Metoda krzywych wzorcowych
15.5.2. Metoda przybliżenia logarytmicznego Theisa-Jacoba
15.6. Efekt przyścienny, ocena sprawności studni

16. Zagrożenia zasobów wód podziemnych. Rodzaje zanieczyszczeń
(Aleksandra Macioszczyk, Józef Mikołajków)
16.1. Wprowadzenie
16.2. Zubożenie zasobów wód podziemnych
16:2.1. Wiadomości wstępne
16.2.2. Eksploatacja wód na potrzeby ludności i rolnictwa
16.2.3. Odwodnienia górnicze
16.3. Zagrożenia jakości wód podziemnych
16.3.1. Przyczyny pogorszenia jakości wody
Stosowane pojęcia
Przyczyny pogarszania jakości wód podziemnych
Wskaźniki zanieczyszczeń
16.3.2. Ogniska zanieczyszczeń
16.3.3. Zanieczyszczenia geogeniczne
16.3.4. Zanieczyszczenia antropogeniczne
16.3.5. Wtórne zanieczyszczenia wód

17. Transport zanieczyszczeń w wodach podziemnych Jerzy J. Małecki)
17.1. Wprowadzenie
17.2. Przenoszenie dyfuzyjne
17.3. Przenoszenie adwekcyjne
17.4. Dyspersja
17.5. Opóźnienie przenoszenia zanieczyszczeń w wyniku procesów sorpcyjnych
17.6. Rozpad i biodegradacja zanieczyszczeń.
17.7. Programy do modelowania transportu zanieczyszczeń w wodach podziemnych
17.7.1. Program MUD i jego modyfikacje
17.7.2. Program PHREEQC

18. Ochrona wód podziemnych Mikołajków, rozdz. 18.1-18.3, Ewa Krogulec, 18.4, 18.5
18.1. Wiadomości wstępne
18.2. Ochrona ujęć wód podziemnych .
18.2.1. Ustanawianie i wyznaczanie stref ochronnych ujęć
Teren ochrony bezpośredniej
Teren ochrony pośredniej
18.2.2. Przykłady metod wyznaczania strefy ochrony pośredniej
Metody modelowe.
Metoda superpozycji
Metoda Wysslinga
18.3. Ochrona zbiorników wód podziemnych
18.4. Podatność wód podziemnych na zanieczyszczenia
18.4.1. Wiadomości wstępne
18.4.2. Przykładowe metody oceny podatności
Metoda DRASTIC
Metoda DIVERSITY
Czas przesączania jako kryterium oceny podatności
18.4.3. Mapy podatności .
18.5. Wody podziemne w raportach oddziaływania na środowisko

19. Monitoring wód podziemnych (Aleksandra Macioszczyk)
19.1. Ogólne założenia i cele monitoringu wód podziemnych
19.2. Punkty badawcze i organizacja sieci monitoringu wód podziemnych
19.3. Rodzaje monitoringu wód podziemnych
19.3.1. Wiadomości wstępne. .
19.3.2. Monitoringi regionalne
19.3.3. Monitoring obszarów chronionych
19.3.4. Monitoring w obszarach przygranicznych
19.3.5. Monitoring osłonowy ujęć wód podziemnych
19.3.6. Monitoring osłonowy wokół ognisk zanieczyszczeń
19.4. Projektowanie i działanie sieci monitoringowych oraz raporty z badań
19.4.1. Programy badań monitoringowych .
19.4.2. Interpretacja wyników badań monitoringowych
Wiadomości wstępne
Oceny ilościowe wód podziemnych
Ocena stanu chemicznego wód podziemnych
Łączna ocena stanu wód podziemnych
19.4.3. Raporty dotyczące przeprowadzenia badań monitoringowych

20. Uwarunkowania prawne zarządzania zasobami wód podziemmych (Andrzej Sadurski)
20.1. Podstawowe akty prawne
20.2. Zasady ochrony wód
20.3. Strefy i obszary ochronne
20.4. Zarządzanie zasobami wodnymi
20.5. Instrumenty zarządzania zasobami wodnymi
Plany gospodarki wodnej
Pozwolenia wodnoprawne
Opłaty i należności w gospodarce wodnej
Kataster wodny
Kontrola gospodarowania wodami
20.6. Państwowa służba hydrogeologiczna
20.7. Inne zadania administracji
20.7.1. Projekty badań geologicznych i dokumentacje hydrogeologiczne
20.7.2. Informacja hydrogeologiczna
20.7.3. Spółka wodna

Literatura

Podstawowe akty prawne, dyrektywy, rozporządzenia, wytyczne, ustawy
Objaśnienia zbiorcze do rysunków.
Wykaz oznaczeń do podręcznika
Indeks (opracowała Anna Binder)