Tryt 7U\W MHVW QDMFL*V]\P L]RWRSHP ZRGRUX  3

+ D MHJR VW*HQLH Z\UD*D VL Z W]Z

jednostkach trytowych (1 T.U. = 1 atom ³H na 10¹⁸ atomów ¹H = 0,119 Bq/kg wody).

3RZVWDMH RQ Z VSRVyE QDWXUDOQ\ Z JyUQ\FK ZDUVWZDFK DWPRVIHU\ ZFKRG]F Z VNáDG F]VWHF]HN DWPRVIHU\F]QHM SDU\ ZRGQHM L RSDGRZyZ 6W*HQLD WU\WX Z ZRGDFK SRG]LHm-Q\FK ]DVLODSRG]LHm-Q\FK SU]HG UR]SRF]FLHP WHVWyZ ] ERPEDPL WHUPRMGURZ\PL ODWD ±  V MX* QLHPLHU]DOQH ZVNXWHN UR]SDGX SURPLHQLRWZyUF]HJR t1/2 = 12,32 lat).

-HGQDN FLJOH V MHV]F]H PLHU]DOQH VW*HQLD WU\WX SRFKRG]FH ] Z\EXFKyZ WHUPR MGURZ\FK NWyU\FK PDNVLPXP Z DWPRVIHU]H SU]\SDGDáR QD ODWD ± :VNXWHN

tego tryt staQRZL GRVNRQDá\ ZVND(QLN MDNRFLRZ\ L LORFLRZ\ REHFQRFL ZyG ZVSyá F]HVQ\FK D Z SU]\SDGNDFK EUDNX PLHU]DOQHJR VW*HQLD VWDQRZLF GREU\ ZVND(QLN QDWu-UDOQHM RGSRUQRFL EDGDQHJR V\VWHPX QD ]DQLHF]\V]F]HQLD DQWURSRJeniczne.

.LONXOHWQLH REVHUZDFMH VW*HQLD WU\WX Z GDQ\P XMFLX SR]ZDODM QD ]DVWRVRZDQLH SURVW\FK PRGHOL GR LQWHUSUHWDFML LORFLRZHM W]Q GR RNUHODQLD UHGQLHM ZLHONRFL ZLe-NX RUD] UR]NáDGX F]\OL F]DVyZ SU]HSá\ZX Z]GáX* Uy*Q\FK OLQLL SUGX : PRGHODFK W\FK ]D]Z\F]DM Z\NRU]\VWXMH VL ]PLHQQRü VW*HQLD WU\WX Z ZRGDFK RSDGRZ\FK

przenoV]F VL Z ZRGDFK SRG]LHPQ\FK GR SXQNWyZ REVHUZDFML

= U\VXQNX  Z\QLND *H SRFKRG]FH ] Z\EXFKyZ WHUPRMGURZ\FK VW*HQLD WU\WX XOHJDM ]DQLNRZL FR Z QDMEOL*V]\P F]DVLH GRSURZDG]L GR ]QDF]QHJR RJUDQLF]e-QLD WHM PHWRG\ D MX* REHFQLH XWUXGRJUDQLF]e-QLD RNUHODQLH ZLHNX ZyG EDUG]R PáRG\FK W]Q R ZLHNX U]GX NLONX GR NLONXQDVWX ODW = WHJR Z]JOGX RG ZLHOX ODW SURZDG]RQH V SUDFH PDMFH QD FHOX ]QDOH]LHQLH LQQ\FK PHWRG NWyUH PRJá\E\ ]DVWSLü WU\W MDNR ZVND(QLN ZLHNX ZyG PáRG\FK 1DMZF]HQLHM ]DF]WR VWRVRZDü 85

Kr. Jego szersze

Z\NRU]\VWDQLH QDSRWNDáR MHGQDN WUXGQRFL ZL*FH VL PLQ ] GX* REMWRFL SUyENL

wody koniecznej do analizy. Metody WU\WRZRKHORZH SROHJDMFH QD MHGQRF]HVQ\P SRPLDU]H WU\WX L SRZVWDMFHJR ] QLHJR3

su-my ³He+³+ PLPR WHRUHW\F]QHM SURVWRW\ RND]Dá\ VL MHGQDN ]QDF]QLH RJUDQLF]RQH ]H Z]JOGX QD WUXGQRFL Z GRNáDGQ\P RNUHOHQLX VW*HQLD3

+H SRFKRG]FHJR ] WU\WX QD

tle ³He pochodzenia geogenicznego. Dodatkowym ograniczeniem metody

trytowo-KHORZHM MHVW Z\VRNL NRV]W DSDUDWXU\ SRPLDURZHM = Z\PLHQLRQ\FK Z]JOGyZ

EDr-dziej perspektyZLF]QH Z\GDM VL LQQH QRZH ]QDF]QLNL RPyZLRQH Z UR]G] 

Rys. 1.18.=PLDQ\ UHGQLFK URF]Q\FK VW*H WU\WX Z ZRGDFK Lnfiltracyjnych rejonu Krakowa,

NWyUH PR*QD XZD*Dü ]D UHSUH]HQWDW\ZQH GOD FDáHM 3ROVNL  ± ZDUWRFL RGSRZLDGDMFH SRGDQ\P ZDUWRFLRP F]DVX

 ± ZDUWRFL NU]\ZHM  SU]HOLF]RQH QD  U ] XZ]JOGQLHQLHP UR]SDGX WU\WX

1.3.3. Freony i SF

1D U\VXQNX  SRND]DQR VW*HQLD NLONX ODGRZ\FK JD]yZ DWPRVIHU\F]Q\FK So-FKRG]HQLD DQWURSRJHQLF]QHJR QD WOH LQQ\FK ]QDF]QLNyZ Z\VWSXMF\FK Z DWPRVIHU]H 6 WR IUHRQ\ ) &&O3F), F-12 (CCl2F2) i F-113 (C2Cl3F3) oraz V]HFLRIOXRUHN VLDUNL

(SF6 PLHU]DOQH PHWRGDPL FKURPDWRJUDILL JD]RZHM 7H F]WHU\ ]QDF]QLNL UR]SXV]F]DM VL Z ZRG]LH Z NRQWDNFLH DWPRVIHUD±ZRGD LQILOWUXMF ZJáE V\VWHPyZ SRG]LHPQ\FK ]DZLHUDMF\FK PáRGH ZRG\ VWZDU]DMF QRZH PR*OLZRFL GDWRZDQLD WDNLFK ZyG 0e-WRG\ RSDUWH QD DQDOL]LH W\FK ]QDF]QLNyZ V SRZV]HFKQLH UR]ZLMDQH ]ZáDV]F]D Z 86$ L 6]ZDMFDULL WDN*H ]H Z]JOGX QD QL*V]H NRV]W\ Z VWRVXQNX GR WU\WX 0LPR SHZQ\FK RJUDQLF]H Z\QLNDMF\FK ] VRUSFML L UR]NáDGX IUHRQyZ ]ZáDV]F]D ) L ) Z QLHNWyU\FK ZRGDFK RUD] ORNDOQ\FK NRQWDPLQDFML ZLHOX ZyG ZVSyáF]HVQ\FK PHWRG\ WH ]QDMGXM FRUD] V]HUV]H ]DVWRVRZDQLH 1DMOHSV]H ZáDFLZRFL ]QDF]QLNRZH PD 6)6,

FKRFLD* MHJR SRPLDU MHVW WUXGQLHMV]\ ]H Z]JOGX QD ]QDF]QLH PQLHMV] UR]SXV]F]Dl-QRü : 3ROVFH PHWRG\ WH MHV]F]H QLH RVLJQá\ VWDWXVX PHWRG UXW\QRZ\FK QLHPQLHM MHGQDN LVWQLHM MX* PR*OLZRFL DQDOLW\F]QH

&]DV G\IX]ML ]QDF]QLNyZ JD]RZ\FK SU]H] VWUHI aeracji jest zazwyczaj do zanie-GEDQLD ZVNXWHN F]HJR RGGDM RQH F]DV SU]HSá\ZX ZLHN ZRG\ RG ]ZLHUFLDGáD ZRG\ JG]LH VWRVXQNRZR V]\ENR XVWDOD VL UyZQRZDJD DWPRVIHUD±ZRGD 7\P Uy*QL VL RQH RG WU\WX NWyU\ UHSUH]HQWXMH ]DUyZQR SU]HSá\Z SU]H] VWUHI QLHQDV\FRQ MDN L

QDV\Fo-Q 5yZQLH* RGPLHQQLH QL* Z PHWRG]LH WU\WRZHM ]QDF]QLNL WH ]DZRG] Z ZRGDFK ]a-ZLHUDMF\FK ]QDF]QH VW*HQLD JD]yZ QDWXUDOQ\FK QS &22 lub N2), gdzie wskutek

QLH]DOH*QHJR SU]HSá\ZX OXE RGJD]RZDQLD SRGF]DV GRSá\ZX ZRG\ GR SRZLHU]FKQL

nastSXMH WDN*H RGJD]RZDQLH ODGRZ\FK VNáDGQLNyZ JD]RZ\FK

Rys. 1.19.3U]\EOL*RQH VW*HQLD IUHRQyZ L 6)6Z DWPRVIHU]H SyáNXOL SyáQRFQHM

na tle innych znaczników (Alley i in. 2002, zmodyfikowane)

1.3.4. 5DGLRZJLHO

5DGLRZJLHO 14

C) powstaje naturalnie w górnych warstwach atmosfery, a

dodatko-ZH MHJR LORFL Z\WZRU]RQH Z Z\QLNX Z\EXFKyZ WHUPRMGURZ\FK Z DWPRVIHU]H Z\VW-SXM MHG\QLH Z ZRGDFK ]DZLHUDMF\FK WU\W 'R ZyG SRG]LHPQ\FK GRVWDMH VL JáyZQLH ]D SRUHGQLFWZHP UROLQ JG\* Z SRVWDFL 14

CO2 jest przez nie asymilowany i wydalany w strefie korzeniowej, gdzie ¹⁴CO2 UR]SXV]F]RQ\ Z ZRG]LH ELHU]H WDN*H XG]LDá Z URz-SXV]F]DQLX VWDá\FK ZJODQyZ -HJR SyáRNUHV UR]SDGX Z\QRV]F\  ODW GDMH PR*Oi-ZRü RNUHODQLD ZLHNX ZyG ]DVLODQ\FK W\VLFH ODW WHPX 'OD ZyG ]DVLODQ\FK Z HU]H SU]HGERPERZHM SU]\MPXMH VL SRF]WNRZH VW*HQLH14

& Z DWPRVIHU]H Z SU]HV]áRFL ]D VWDáH Z\QRV]FH RN  ZJOD ZVSyáF]HVQHJR ] DQJ percent of modern carbon,

pmc 5R]SXV]F]DQLH VWDá\FK ZJODQyZ Z VWUHILH aeracji prowadzi do znacznego ]PQLHMV]HQLD VW*HQLD14

& Z UR]SXV]F]RQ\P ZJOX QLHRUJDQLF]Q\P Z VWRVXQNX GR Z\j-FLRZHJR VW*HQLD Z DWPRVIHU]H 3RQLHZD* VWRSLH UHGXNFML VW*HQLD14

& ]DOH*\ RG ZLHOX F]\QQLNyZ L MHVW WUXGQ\ GR MHGQR]QDF]QHJR RNUHOHQLD MHVW WR (UyGáHP ]QDF]QHM QLHSHw-QRFL Z RV]DFRZDQLX SRF]WNRZHJR VW*HQLD14

C dla rozpatrywanego systemu. Na

Dk-W\ZQRFL UDGLRZJOD Z PLDU XSá\ZX F]DVX SRGF]DV SU]HSá\ZX ZRG\ L UR]SXV]F]RQ\FK Z QLHM ]ZL]NyZ ZJOD QLHRUJDQLF]QHJR RG REV]DUX ]DVLODQLD Z JáE V\VWHPX ZRGRQo-QHJR D* GR REV]DUX GUHQD*X %DUG]LHM V]F]HJyáRZR PHWRGD UDGLRZJORZD RPDZLDQD

jest w rozdz. 2.1.3 oraz Aneksach I.3 i II.2.2.4.

2EHFQRü PLQHUDáyZ ZJODQRZ\FK Z VNDOH SURZDG]L GR GRGDWNRZHJR ]PQLHMV]e-QLD VW*H]PQLHMV]e-QLD 14

& ZVNXWHN LFK UR]SXV]F]DQLD FR Z ZLHOX SU]\SDGNDFK PR*H E\ü XZ]JOGQLRQH SU]H] ]DVWRVRZDQLH RGSRZLHGQLFK PRGHOL K\GURFKHPLF]Q\FK Z NWó-U\FK ]D]Z\F]DM VWRVXMH VL SRPRFQLF]R SRPLDU VWRVXQNX L]RWRSyZ WUZDá\FK ZJOD

(¹³C/¹²& Z\UD*DQ\ MDNR δ13

& 6NáDG L]RWRSRZ\ ZJOD MHVW WDN*H SU]\GDWQ\ MDNRFLo-ZR JG\* QD RJyá ZDUWRFL δ13

& VWDM VL PQLHM XMHPQH Z PLDU VWDU]HQLD VL ZyG

wskutek postSXMFHM Z\PLDQ\ ] PLQHUDáDPL ZJODQRZ\PL 0HWRGD GDWRZDQLD ]D SRPRF14

& MHVW V]F]HJyOQLH ]DZRGQD Z ZJODQRZ\FK VNDáDFK V]F]HOLQRZ\FK R GX*HM PLNURSRURZDWRFL QS NUHG\ L PDUJOH JG\* GX*D SRZLHU]FKQLD

kontaktu ZRGD±VNDáD Z PDá\FK mikroporach sprzyja bardzo efektywnej wymianie izoto-SRZHM :V]\VWNR WR R]QDF]D *H Z PHWRG]LH14

C wiek obliczany ze wzoru na rozpad

pro-PLHQLRWZyUF]\ EG]LH ]Z\NOH REDUF]RQ\ ]QDF]Q QLHSHZQRFL Z\QLNDMF ] WUXGQRFL Z XVWDOHQLX SRF]WNRZHJR VW*HQLD 14

C, charakterystycznego dla danego systemu, oraz

HZHQWXDOQHM REHFQRFL LQQ\FK F]\QQLNyZ SR]D UR]SDGHP SURPLHQLRWZyUF]\P SRZRGu-MF\FK ]PQLHMV]DQLH VL MHJR VW*HQLD Z PLDU RGGDODQLD VL RG REV]DUX ]DVLODQLD

,QWHUSUHWDFMD LORFLRZD SRPLDUyZ14

C w rozpuszczonej frakcji nieorganicznej,

po-OHJDMFD QD RNUHOHQLX OLF]ERZHM ZLHONRFL ZLHNX MHVW ZLDU\JRGQD Z VNDáDFK PDg-PRZ\FK D WDN*H Z VNDáDFK SRURZ\FK ] PDá ]DZDUWRFL PLQHUDáyZ ZJODQRZ\FK

Metoda ¹⁴& MHVW MHGQDN SU]\GDWQD QDZHW Z LQWHUSUHWDFML MDNRFLRZHM W]Q SU]H] RNUe-ODQLH F]\ 14

& MHVW REHFQ\ Z EDGDQHM ZRG]LH F]\ MHJR VW*HQLH MHVW GX*H F]\ PDáH L MDNLP XOHJD ]PLDQRP Z F]DVLH L Z SU]HVWU]HQL 0HWRGD WD FDáNRZLFLH ]DZRG]L Z ZRGDFK ] GRSá\ZHP &22 SRFKRG]HQLD ZJáEQHJR F]\OL Z V]F]DZDFK D WDN*H VSUDZLD ]DVDGQLF]H WUXGQRFL Z XWZRUDFK ]DZLHUDMF\FK VXEVWDQFMH RUJDQLF]QH

SRGOe-gajFH UHDNFMRP SURZDG]F\P GR SRZVWDZDQLD &+4 i CO2.

1.3.5. Hel-4

$WPRVIHU\F]Q\ KHO ]DZLHUDMF\ SU]HGH ZV]\VWNLP L]RWRS 4

+H UR]SXV]F]D VL

w wodzie zgodnie z prawem Henry’ego. Podobnie jak w przypadku innych gazów atmosferycznych, równowaga ZRGD±DWPRVIHUD XVWDOD VL ]Z\NOH QD ]ZLHUFLDGOH ZyG SRG]LHPQ\FK -HGQDN Z PLDU XSá\ZX F]DVX ZRGD ]DZDUWD Z V\VWHPLH SRG]LHPQ\P

zarówno stagnacyjna, jak i mobilna, ulega wzbogaceniu w ⁴+H SRFKRG]F\ ] UR]SDGX SURPLHQLRWZyUF]HJR L]RWRSyZ V]HUHJyZ XUDQRZ\FK L WRURZHJR ZHZQWU] ZDUVWZ\ ZRGRQRQHM SURGXNFMD in situ F]VWHN α, czyli 4

+H MDN L ZVNXWHN G\IX]ML ] JáEV]\FK XWZRUyZ MHVW WR W]Z VWUXPLH ]LHPVNL He, ze skorupy LOXE ] SáDV]F]D =LHPL

6W*e-nie +H PR*H ]ZLNV]Dü VL UyZQLH* Z Z\QLNX GRSá\ZX VWDUV]\FK ZyG ]DZLHUDMF\FK SRGZ\*V]oQH VW*HQLD WHJR JD]X

6W*HQLH4

+H X]\VNDQH SR RGMFLX 4

+H SRFKRG]HQLD DWPRVIHU\F]QHJR QD]\ZD VL

nadmiarem (⁴Heexc)L VáX*\ GR MDNRFLRZHJR OXE LORFLRZHJR RNUHODQLD ZLHNX ZyG

w bardzo szerokich granicach, od ok. 10 lat do milionów lat. Jednak wyznaczanie

ZLHNX EDUG]R PáRG\FK ZyG W PHWRG Z\PDJD GRGDWNRZ\FK VWDUDQQ\FK L NRV]WRw-Q\FK SRPLDUyZ :RG\ VWDUV]H R ZLHNX SRQDG  ODW QLH Z\PDJDM MX* SRPLDUX VW*HQLD 4

+H Z\NRQ\ZDQHJR ]D SRPRF VSHFMDOQ\FK NRV]WRZQ\FK VSHNWURPHWUyZ PDVRZ\FK 0R*OLZH MHVW Z\NRU]\VWDQLH RGSRZLHGQLR XGRVNRQDORQHM PHWRG\ FKUo-PDWRJUDILL JD]RZHM GR SRPLDUX FDáNRZLWHJR KHOX Z NWyU\P ]GHF\GRZDQLH

GRPi-nuje ⁴He.

Rys. 1.20.6W*HQLH4

He w funkcji wieku ¹⁴C, obliczonego wzorami (I.3) i (I.4)

Z ZRGDFK WHUPDOQ\FK JQHMVyZ /GND =GURMX OLQLD  L JUDQLWyZ &LHSOLF =GURMX OLQLD 

1D U\VXQNX  SRGDQR SU]\NáDG ZVSyá]DOH*QRFL ZLHNX14

& L VW*H4

H dla wód

WHUPDOQ\FK /GND =GURMX L &LHSOLF =GURMX : RE\GZX SU]\SDGNDFK VW*HQLD QDGPLDUX 4

+H V OLQLRZR ]JRGQH ] ZLHNDPL Z\]QDF]RQ\PL PHWRG 14

C, co uwiarygodnia obie

PHWRG\ :DUWR SU]\ W\P ]DXZD*\ü *H VW*HQLD QDGPLDUX 4

+H V EDUG]R GX*H Z

So-równaniu z innymi systemami wód podziemnych o podobnych wiekach.

%DUG]LHM W\SRZH ZDUWRFL QDGPLDUX4

+H ]DREVHUZRZDQR Z ZRGDFK ZJODQRZHJR WULDVX SyáQRFQHJR *=: U\V  : RWZRUDFK XV\WXRZDQ\FK EOLVNR VLHELH SU]\MWR ZLHN  W\V ODW MDNR JUDQLF PLG]\ ZRGDPL KRORFHVNLPL L ZRGDPL ZLHNX JODFMDl-QHJR ZHGáXJ R]QDF]HQLD δ18

O i δ2

+ SDWU] WDN*H U\V  'OD W\FK ZyG VW*HQLH4

He

Z\QRVLáR MHG\QLH RN ⋅10–8

cm³ STP/cm³ :RG\ ZVSyáF]HVQH LGHQW\ILNRZDQH WDN*H SU]H] REHFQRü WU\WX RUD] ZRG\ ZVSyáF]HVQH ]PLHV]DQH ] ZF]HQLHMV]\PL Ko-ORFHVNLPL D WDN*H ZRG\ Z  SRFKRG]FH ] HU\ SU]HGERPERZHM KRORFHQX PLDá\ Z\UD(QLH PQLHMV]H VW*HQLD4

+H RUD] PQLHM XMHPQH ZDUWRFL δ18

O w stosunku do wód wieku glacjalnego.

Rys. 1.21.:VSyá]DOH*QRü δ18

O i ⁴HeexcZ WULDVLH SyáQRFQHJR *=: =PLDQD ZDUWRFL δ18

O odpowiadaSU]HMFLX JODFMDáKRORFHQ

-DNR ZRG\ KRORFHVNLH Z\Uy*QLRQR ZRG\

D ZVSyáF]HVQH E KRORFHVNLH ] HU\ SU]HGERPERZHM L F EGFH PLHV]DQLQDPL ZyG D L E :RG\ D L F ]LGHQW\ILNRZDQH SU]H] REHFQRü WU\WX

'ZLH ZRG\ R SRGREQ\FK VW*HQLDFK4

+H L ZDUWRFLDFK δ18

2 ]RVWDá\ EOL*HM ]identyfikowane G]LNL ]Uy*QLFRZDQ\P ZDUWRFLRP 1*7 SRND]DQ\P QD U\V