Υδρογεωχημεία - Αναλυτική Γεωχημεία

Τα Περιεχόμενα του θεωρητικού μέρους του μαθήματος περιλαμβάνουν:

1. Εισαγωγή
2. Δειγματοληψία γεωχημικών διασκοπίσεων φυσικών υδάτων και εδαφών
3. Ειδική προπαρασκευή δειγμάτων
4. Χημικές μέθοδοι διαλυτοποίησης γεωχημικών δειγμάτων
5. Τεχνικές χημικής ανάλυσης
6. Ποιοτικός έλεγχος αποτελεσμάτων γεωχημικών μετρήσεων
7. Στοιχεία γεωχημικής χαρτογράφησης

Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει:

1. Εισαγωγή- ξενάγηση στους χώρους του Γεωχημείου
2. Συλλογή δειγμάτων εδάφους και ύδατος στο ύπαιθρο (εντός ή πλησίον της Πανεπιστημιούπολης)
3. Προετοιμασία δειγμάτων για χημική ανάλυση (κοσκίνισμα, κονιοποίηση)
4. Προσδιορισμός κυρίων παραμέτρων δειγμάτων νερού
5. Διαλυτοποίηση δειγμάτων εδάφους
6. Ανάλυση διαλυμάτων στην Ατομική Απορρόφηση
7. Ποιοτικός έλεγχος μετρήσεων
8. Συγγραφή και παράδοση έκθεσης.

Στόχοι του μαθήματος είναι:

• Απόκτηση βασικών γνώσεων δειγματοληψίας και χημικής ανάλυσης γεωχημικών δειγμάτων.
• Εξοικείωση με τη λειτουργία, τους κανόνες και την εργασία στους χώρους του Γεωχημείου.
• Εξάσκηση στον ποιοτικό έλεγχο και την αναφορά αποτελεσμάτων γεωχημικών μετρήσεων.

1. Σημειώσεις της διδάσκουσας
2. Βιβλιογραφία σχετικών συγγραμμάτων, διαθέσιμων από τις βιβλιοθήκες ΕΚΠΑ
3. Σχετικές διευθύνσεις στο διαδύκτιο.

Σχετικές πηγές όσον αφορά την Αναλυτική γεωχημεία, τις μεθόδους ανάλυσης και την ασφάλεια στο αναλυτικό εργαστήριο :

• Alvarez, L.W., Alvarez, W, Asaro, F. and Michel, H.V. (1980) Extraterrestrial cause for the Cretaceous- Tertiary extinction, Science, 208, 1095- 1108.
• Fifield, F.W. and Haines, P.J. (eds) (1995) Environmental Analytical Chemistry, Blackie Academic & Professional, London. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)
• Luxon, S.G. (ed) (1992) Hazards in the Chemical Laboratory, 5th Edition, The Royal Society of Chemistry, Cambridge. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)
• Odegard, M (1997) Chemical analysis of rocks and soils in Geochemical processes, weathering and groundwater recharge in cachments, O.M. Saether & P. de Caritat (eds), Balkema, Rotterdam. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)
• Prichard, E., MacKay, G. M. and Points, J. (eds) (1996) Trace Analysis: a structured approach to obtaining reliable results, Royal Society of Chemistry, Cambridge. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)
• Ευσταθίου, Κ. (1998) Αγγλοελληνικό Λεξικό Χημικών και Συγγενών με τη Χημεία Όρων, Τμήμα Χημείας Πανεπιστημίου Αθηνών. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)
• Λιοδάκης, Σ. (2001) Αναλυτική Χημεία: Θέματα και Προβλήματα, Παπασωτηρίου, Αθήνα. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)

Σχετικές πηγές όσον αφορά την γεωχημική διασκόπηση, τις μεθόδους δειγματοληψίας και την προετοιμασία των δειγμώτν πριν την χημική ανάλυση :

• Ernst, W. H. O. (1994) Sampling of Plants for Environmental Trace Analysis in Terrestrial, Smiterrestrial and Aquatic Environments, In: Environmental Sampling for Trace Analysis, B. Markert (Ed.), VCH Publishers, Weinheim, p. 381- 391. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ).
• Hoffmann, P. (1994) General Aspects of Environmental Sampling, In: Environmental Sampling for Trace Analysis, B. Markert (Ed.), VCH Publishers, Weinheim, p. 11-71. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ).
• Rose, A.W., Hawkes, H.E. and Webb, J.S. (1979) Geochemistry in Mineral Exploration, Αcademic Press, London. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ)
• Salminen, R., Batista, M.J., Demetriades, A., Lis, J. and Tarvainen, T. (2005) Sampling, In: Geochemical Atlas of Europe, Part 1 : Background Information, Methodology and Maps, R. Salminen et al. (Eds), Geological Survey of Finland, Espoo, p. 67-80. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ).
• Thompson, M. and Ramsey, M.H. (1995) Quality concepts and practices applied to sampling – an exploratory study, Analyst, 120, 261. (βιβλιοθήκη ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος).
• US-EPA (2002) Guidance on Choosing a Sampling Design for Environmental Data Collection for Use in Developing a Quality Assurance Project Plan, EPA QA/ G-5S, EPA/ 240/ R-02/ 005, Office of Environmental Information, Washington, D.C. (βλ. Σελίδα eclass)
• Watson, J.G. and Chow, J.C. (1994) Particle and Gas Measurements on Filters, In: Environmental Sampling for Trace Analysis, B. Markert (Ed.), VCH Publishers, Weinheim, p. 125-161. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ).
• Αργυράκη, Α. (2005) Μέθοδοι εκτίμησης αβεβαιότητας μετρήσεων λόγω υπαίθριας δειγματοληψίας σε περιβαλλοντικές γεωχημικές διασκοπίσεις εδαφών, Πρακτικά 1ου Τακτικού Συνεδρείου Μετρολογίας, ΕΚΕΦΕ “Δημόκριτος”, Αθήνα 11-12 Νοεμβρίου 2005 (βλ. Σελίδα eclass).
• Κελεπερτζής (2000) Εφαρμοσμένη Γεωχημεία, Μακεδονικές Εκδόσεις, Αθήνα. (κατάλογος OPAC ΕΚΠΑ).

Σχετική βιβλιογραφία για την χημική ανάλυση των δειγμάτων και τις ενόργανες μεθόδους ανάλυσης :

• Argyraki, A., Plakaki, A. and Godelitsas, A. (2007) Characterization of garden soil pollution in the mining village of Stratoni, N Greece. Bulletin of the Geological Society of Greece vol. XXXX, Proceedings of the 11th International Congress in Geoenvironment past, present, future, Athens 24-26 May, 1331.
• D´Amore, J.J., Al-Abed, S.R., Scheckel, K.G. and Ryan, J.A. (2005) Methods for speciation of metals in soils: a review, Journal of Environmental Quality, 34, 1707-1745. (βλ. ιστοσελίδα eclass)
• Li, X. and Thornton, I. (2001) Chemical partitioning of trace and major elements in soils contaminated by mining and smelting activities. Applied Geochemistry, 16, 1693-1706. (βλ. ιστοσελίδα eclass)
• Rose, A.W., Hawkes, H.E. and Webb, J.S. (1979) Geochemistry in Mineral Exploration, Αcademic Press, London. (βιβλιοθήκη Γεωλογίας ΕΚΠΑ)
• Siegel, F. (2002) Environmental Geochemistry of Potentially Toxic Metals, Springer- Verlag, Berlin. (βιβλιοθήκη Γεωλογίας ΕΚΠΑ)
• Tessier, A., Campbell, P.G.C. and Bisson, M. (1979) Sequential extraction procedure for speciation of particulate trace metals, Analytical Chemistry, 51, 844-851.
• Vutchkov, M., Lalor, G. and Macko, S. (2005) Inorganic and organic geochemistry techniques, In: Essentials of Medical Geology, O. Selinus et al. (Eds), Elsevier Academic, Press, Amsterdam.
• Welz, B. and Sperling, M. (1999) Atomic Absorption Spectrometry, Wiley-VCH, Weinheim. (βιβλιοθήκη Βιολογίας, Χημείας)
• Δημητριάδης, Α. (συντάκτης) (1999) Γεωχημικός Άτλας της αστικής περιοχής του Λαυρίου για περιβαλλοντική προστασία και σχεδιασμό: Ερμηνευτικό κείμενο, Αδημοσίευτη Έκθεση, Ι.Γ.Μ.Ε., Αθήνα, Τόμος 1, σελ.365. (βιβλιοθήκη Γεωλογίας ΕΚΠΑ)
• Πλακάκη, Α. (2006) Μελέτη κινητικότητας δυνητικά τοξικών στοιχείων σε επιφανειακά εδάφη του Στρατωνίου Χαλκιδικής. Διπλωματική Εργασία ΠΜΣ Εφαρμοσμένη Περιβαλλοντική Γεωλογία, Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ, Αθήνα. (βιβλιοθήκη Γεωλογίας ΕΚΠΑ)
• Argyraki, A., Ramsey, M.H. and Potts, P.J. (1997) Evaluation of Portable X-ray Fluorescence Instrumentation for in situ measurements of lead on contaminated land, Analyst, 122, 743-749. (βλ. ιστοσελίδα eclass)
• Bell III, J.F., Anderson, R.C., Bishop, J. et al (1998) Mineralogy, composition, and origin of soil and dust at the Mars pathfinder landing site. (βλ. ιστοσελίδα eclass)
• Lachance, G. R. and Claisse, F. (1995) Quantitative X-ray fluorescence analysis: theory and application, Wiley, New York. (βιβλιοθήκη Γεωλογίας ΕΚΠΑ)
• Vutchkov, M., Lalor, G. and Macko, S. (2005) Inorganic and organic geochemistry techniques, In: Essentials of Medical Geology, O. Selinus et al. (Eds), Elsevier Academic, Press, Amsterdam.
• Vutchkov, M., Lalor, G. and Macko, S. (2005) Inorganic and organic geochemistry techniques, In: Essentials of Medical Geology, O. Selinus et al. (Eds), Elsevier Academic, Press, Amsterdam.

Σχετική βιβλιογραφία για τον ποιοτικό έλεγχο των μετρήσεων :

• Argyraki, A., Ramsey, M.H. and Thompson, M. (1995) Proficiency Testing in Sampling: Pilot Study on Contaminated Land, Analyst, 120, 2799-2803.
• Chang, Y.H., Scrimshaw, M.D., Emmerson, R.H.C. and Lester, J.N., (1998) Geostatistical analysis of sampling uncertainty at the Tollesbury Managed Retreat site in Blackwater Estuary, Essex, UK: kriging and cokriging approach to minimise sampling density, The Science of the Total Environment, 221, 43-57.
• ISO (1995) Guide to the expression of uncertainty in measurements (GUM), ISO ed., Geneva.
• Kurfurst, U., Desaules, A., Rehnert, A. and Muntau, H., (2004) Estimation of measurement uncertainty by the budget approach for heavy metal content in soils under different land use, Accreditation and Quality Assurance, 9, 64-75.
• Ramsey, M.H. and Argyraki, A. (1997) Estimation of Measurement Uncertainty from Field Sampling: Implications for the Classification of Contaminated Land, The Science of the Total Environment, 198, 243-257.
• Ramsey, M.H., Argyraki, A. and Thompson, M. (1995) On the Collaborative Trial in Sampling, Analyst, 120, 2309-2312.
• Wagner, G., Mohr M.-E., Spengart, J., Desaules, A., Muntau, H., Theocharopoulos, S. and Quevauviller, P., (2001) Objectives, concept and design of the CEEM soil project, The Science of the Total Environment, 264, 3-15.
• Μαθιουλάκης, Μ. (2004) Μέτρηση, ποιότητα μέτρησης και αβεβαιότητα, Ελληνική Ένωση Εργαστηρίων, Αθήνα.

Διευθύνσεις διαδικτύου :

• http://e.wikipedia.org/wiki/Gas_chromatography-mass_spectrometry
• http://e.wikipedia.org/wiki/Isotope_ratio_mass_spectometry
• http://www.chem.uoa.gr/cgi-bin/Vocabulary/search.exe
• http://minerals.cr.usgs.gov/gips/
• http://geochem.geol.uoa.gr/index_lab_gr.htm
• gtk.fi/publ/foregsatlas

Προαπαιτούμενες γνώσεις περιλαμβάνουν βασικές γνώσεις χημείας

Το θεωρητικό μέρος του μαθήματος αξιολογείται με προφορική ή γραπτή εξέταση. Το εργαστήριο βαθμολογείται με παράδοση έκθεσης μετά από επιτυχή ολοκλήρωση του πρακτικού μέρους, δηλαδή της δειγματοληψίας και της χημικής ανάλυσης των δειγμάτων νερού και εδάφους.

Οι φοιτητές του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος. Ενδιαφερόμενοι για τη θεματική περιοχή Γεωλογία, Περιβάλλον, Αναλυτική Χημεία.

Αριάδνη Αργυράκη

Αναπληρώτρια Καθηγήτρια

Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

Τομέας Οικονομικής Γεωλογίας και Γεωχημείας

http://users.uoa.gr/~argyraki/