Isotopic investigation of nitrates in Horyniec-Zdrój waters

Anna Baran, Ireneusz Baran, Beata Gebus, Stanisław Hałas

Abstract


In this work the isotopes of oxygen and nitrogen were determined in nitrates of water samples collected in Horyniec Zdrój and they allowed the preliminary indication of the source of NO3 ion. The obtained δ15N and δ18O values of nitrates dissolved in the Róża III therapeutic water are +2.1, +13.1 ‰, respectively. They indicate the origin of NO3- ion from bacterial decomposition of organic matter which is abundant in the aquifer.

Interpretation of the processes affecting the chemical and isotopic composition of investigated waters was possible by taking into account earlier isotopic analyzes as well as chemical composition, geological structure and hydrogeological conditions prevailing in the aquifer. The results and discussion presented in this paper have excluded the possible influence of external contaminants in Horyniec-Zdrój waters used for therapeutic purposes.


Keywords


mineral and therapeutic waters; nitrate concentration; δ15N and δ18O in nitrates (NO3-); Horyniec-Zdrój

Full Text:

PDF

References


ARAVENA R., ROBERTSON W.D., 1998 - Use of multiple isotope tracers to evaluate denitrification in groundwater: case study of nitrate from a large-flux septic system plume. Ground Water, 36: 975-982.

BARAN A., HAŁAS S., 2010 - Isotope study of therapeutic waters from Horyniec Spa, SE Poland, Isotopes in Environmental and Health Studies, 46: 454-462.

BARAN A., HAŁAS S., 2011 - Badania izotopowe wód mineralnych Iwonicza-Zdroju i Lubatówki. Biul. Państw. Inst. Geol., 444: 5-14.

BUKOWSKI K., SZARAN J., 1997 - Zawartość izotopów tlenu i siarki w anhydrytach z serii solonośnej Wieliczki i Bochni, Przegląd Geologiczny, 45: 816-818.

CIĘŻKOWSKI W., PORWISZ B., ZUBER A., 2003 - Geneza i wiek wód siarczkowych Horyńca Zdroju i Latoszyna. In: Współczesne problemy hydrogeologii (red. B. Kozierski, B. Jaworska-Szulc), 11(2): 95-102, PG Gdańsk.

CHANG C.C.Y., SILVA S.R., KENDALL C., MICHALSKI G., CASCIOTTI K.L., WANKEL S., 2004 - Preparation and analysis of nitrogen-bearing compounds in water for stable isotope ratio, Chapter 15 in: P. A. de Groot (Editor), Handbook of stable isotope analytical techniques, vol. 1, Elsevier. Amsterdam

CHMURA W., 2008 - Badania składu izotopowego azotanów w wodach podziemnych i powierzchniowych – aspekty metodyczne i zastosowania. PhD Thesis, Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH Kraków.

CHMURA W., RÓŻAŃSKI K., KUC T., GORCZYCA Z., 2009 - Comparison of two methods for the determination of nitrogen and oxygen isotope composition of dissolved nitrates. Nukleonika, 54(1): 17-24.

DOWGIAŁŁO J., 1969 - Występowanie wód leczniczych w Polsce. W: Geologia surowców balneologicznych (Red. J. Dowgiałło, A. Karski, L. Potocki): 143–211. Wyd. Geologiczne, Warszawa.

HAŁAS S., RAJCHEL L., RAJCHEL J., SZARAN J., 2002 - Sulfur isotopic composition of H2S and SO42- from mineral springs in the Polish Carpathians, Isotopes in Environmental and Health Studies, 38(4): 277-284.

KENDALL, C., 1998 - Tracing nitrogen sources and cycling in catchments, Chapter 16, In: C. Kendall and J.J. McDonnell (Eds.), Isotope tracers in catchment hydrology, Elsevier: 519-576. Amsterdam.

KENDALL C., ELLIOTT E.M., WANKEL S.D., 2007 - Tracing anthropogenic inputs of nitrogen to ecosystems, in: Stable isotopes in ecology and environmental science (eds. Michener R. & Lajtha K.), Blackwell Publishing: 375-449. Oxford, UK.

MESZCZYŃSKI J., DZIEWA K., 2002 - Objaśnienia do mapy hydrogeologicznej Polski Arkusz Horyniec (960), Prace Państ. Inst. Geol. wykonane na zamówienie Ministra Środowiska.

OSZCZYPKO N., 1981- Wpływ neogeńskiej przebudowy przedgórza Karpat na warunki hydrodynamiczne i hydrochemiczne zapadliska przedkarpackiego, Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 325: 5- 87.

OSZCZYPKO N., 1999 – Przebieg mioceńskiej subsydencji w polskiej części zapadliska przedkarpackiego, Prace Państ. Inst. Geol., 168: 209-230.

PACZYŃSKI B., SADURSKI A. (red.), 2007 - Hydrogeologia regionalna Polski t. II, Wody mineralne, lecznicze, i termalne oraz kopalniane, Charakterystyka hydrogeologiczna regionów wodnych, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

PALCSU L., BARAN A., BARAN I., HAŁAS S., 2012 - Noble gas constraints on genesis of therapeutic waters from SE Poland, Mineralogia, Special Papers, vol. 39: 113.

PARAFINUK J., HAŁAS S., 1997 - Sulfur- and oxygen- isotope composition as the genetic indicator for celestite from the Miocene evaporates of the Carpathian Foredeep. Slovak Geological Magazine, 3: 131-134.

PERYT T.M., SZARAN J., JASIONOWSKI M., HAŁAS S., PERYT D., POBEREZHSKY A., KAROLI S., WÓJTOWICZ A., 2002 - S and O isotopic composition of the Middle Miocene Badenian sulfates in the Carpathian Foredeep, Geologica Carpathica, 53: 391-398.

PERYT T.M., PERYT D., SZARAN J., HAŁAS S., JASIONOWSKI M., 1998 - O poziomie anhydrytowym Badenu w otworze wiertniczym Ryszkowa Wola 7 k. Jarosławia, Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 379: 61-78.

PORWISZ B., CHOWANIEC J., GORCZYCA G., KOWALSKI J., 2002 - (Report), Dokumentacja hydrogeologiczna wód leczniczych i towarzyszących im lub występujących potencjalnie leczniczych na obszarze Karpat i zapadliska przedkarpackiego, część I., Prace Państ. Inst. Geol. wykonane na zamówienie Ministra Środowiska.

SHEAER G., KOHL D., 1986 - N2 fixation in field settings, estimations based on natural 15N abundance. Australian Journal of Plant Physiology, 13: 699-757.

SILVA S.R., KENDALL C., WILKISOND H., ZIEGLER A.C., CHANG C.C.Y., AVANZINO R.J., 2000 - A new method for collection of nitrate from fresh water and the analysis of nitrogen and oxygen isotope ratios. Journal of hydrology, 228: 22-36.




DOI: http://dx.doi.org/10.17951/aaa.2015.70.157
Data publikacji: 2016-04-29 12:28:33
Data złożenia artykułu: 2016-01-15 16:43:18

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2016 Anna Baran, Ireneusz Baran, Beata Gebus, Stanisław Hałas

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.