Profil działalności

Działalność naukowa Zespołu Fizyki Środowiska skupia się wokół zagadnień związanych z wykorzystaniem naturalnej zmienności składu izotopowego pierwiastków lekkich (H,O,C,N) w badaniach środowiskowych, w szczególności procesów związanych z obiegiem wody i węgla w przyrodzie. Ponadto prowadzone są pomiary naturalnej promieniotwórczości (skały, gleba, osady, woda, powietrze, materiał biologiczny) oraz zmienności składu atmosfery (w szczególności gazów śladowych).

Zespół Fizyki Środowiska jest przodującym ośrodkiem w kraju w zakresie wykorzystania metod izotopowych w hydrologii. Powadzone są kompleksowe badania składu izotopowego wód powierzchniowych i podziemnych (stężenie trytu, węgla 14C, izotopów uranu, stosunki izotopowe 2H/1H, 18O/16O; 13C/12C w rozpuszczonych węglanach, 15N/14N i 18O/16O w rozpuszczonych azotanach) dla zastosowań w hydrogeologii i dziedzinach pokrewnych. Dane izotopowe wykorzystywane są m.in. w następujących zagadnieniach:
(i) pochodzenie i wiek wód podziemnych;
(ii) procesy transportu w strefie nienasyconej;
(iii) podatność ujęć wodnych na zanieczyszczenia antropogeniczne;
(iv) diagnostyka zagrożeń wodnych w kopalniach;
(v) charakterystyka ujęć wód mineralnych.

Obok prac z zakresu hydrologii izotopowej prowadzone są również prace badawcze wykorzystujące narzędzia izotopowe w paleoklimatologii, w identyfikacji i badaniach transportu zanieczyszczeń w środowisku oraz w badaniach interakcji atmosfery, hydrosfery i biosfery. ZFS prowadzi pomiary pomiary koncentracji naturalnych i sztucznych nuklidów gamma-promieniotwórczych metodą spektrometrii gamma w próbkach stałych. W szczególności, prowadzone są pomiary zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych K-40, Ra-226 i Th-228 w surowcach i materiałach budowlanych, dopuszczające te materiały do stosowania w budownictwie. Prowadzone są również pomiary koncentracji naturalnych nuklidów alfa- i beta-promieniotwórczych (238U, 234U, 228Ra, 226Ra, 224Ra, 222Rn, 210Pb, 40K,) i 90Sr oraz całkowitej aktywności promieniowania alfa i beta w próbkach wody i gleby.

Zespół Fizyki Środowiska prowadzi również badania zmienności składu atmosfery, w szczególności stężenia gazów śladowych-czynnych w efekcie cieplarnianym (dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu) prowadzone techniką chromatografii gazowej oraz spektroskopii strat we wnęce zarówno w Krakowie jak i w stacji pomiarowej na Kasprowym Wierchu w Tatrach. Są to jedyne tego typu pomiary prowadzone systematycznie na terenie Polski, z precyzją i dokładnością porównywalną z najlepszymi tego typu laboratoriami na świecie.