Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)

1-2. szám - Bidló Gábor: Szulfátos talajvizekről. Vendl Aladár és Almásy Andor cikkének ismertetése

Kivonatok Hidrológiai Közlöny. 34. évf. 1954. 1—2. sz. 9S Szulfátos talajvizekről Vendl Aladár és Almásy Andor cikkének ismertetése Ismerteti: J! I D 1 Ő 8ÍBOS.' A kutatókat már igen régóta foglalkoztatja a talajvízben oldott állapotban lévő ionok eredete. Amióta az elemzési módszerek finomodtak, mind több és több oldott alkotórészt sikerült kimutatni a talajvízből és ennek alapján mind több és több megoldandó kérdés merült fel. Különösen érdekes probléma volt egyes területeknél a talajvíz igen nagy oldott sótartalmának a kérdése. Eleinte a talajvizek elbírálási szempontja csak az volt. hogy alkalmas-e ivóvíz céljaira vagy sem,. Később az építkezések nagyobb száma miatt, különösen a beton nagyarányú alkalmazása óta, rájöttek, hogy a talajvízben lévő oldott anyagok nem közömbösek a betonra és egyes alkotórészek a betont megtámadják. ezáltal szilárdsága igen erősen csökken. Ezt a káros hatást különösen akkor tapasztalták, ha a talajvízben igen nagy volt a szulfát-ion tartalom. Ilyen nagy szulfáttairtalmú vizák szerencsére kevés helyen fordulnak elő. Egy előfordulásuk a Budapest melletti örsödi lapályon (jelenleg XI. kerület) már a mult században felkeltette az érdeklődést nagy szulfáttartalma miatt. Az akkori vizsgálatok is már 15 000—20 000 mg/l S0

;

i-t mutattak ki és ekkor többen kezdték tanulmányozni azt is, hogy honnan származ'hatik a nagymenynyiségü szulfát-ion. Az első, még nagyjából ma is helytálló magyarázat Szabó Józseftől származott, utána mások is foglalkoztak, több-kevesebb sikerrel, a kérdés megoldásával, így rneg kell említeni, hogy igen neves külföldi kutatók visszamaradt tengervíznek tartották az itt' felhalmozódott szulfátos talajvizet. A kérdést véglegesen Dr. Vendl Aladár professzor oldotta meg. A Magyar Hidrológiai Társaságban 1930-ban tartott előadásában (a Lágymányos talajvizeiről), majd később megjelent könyvében (A budapesti keserűvizes telepek hidrogeológiája.) fejtette ki részletesen elgondolásait a területen lévő nagy szulfáttartalmú vizek keletkezéséről. A keletkezés körülményeinek tisztázása után különböző módot keresett arra, hogy ezt a nagy szulfáttartalmat műszakilag hogy lehetne ártalmatlanná tenni. \ vizsgálatok során sikerült neki először a talajvíz összetételét, a talajban magában, természetes eszközökkel megváltoztatni. A kísérletek eredményeiről a Magyar Tudományos Akadémia 1950. december 4-én tartott ülésen számolt be. Beszámolója német nyelven az Acta Teehnica 5. kötetének 2. füzetében 1952. év végén jelent meg. A fenti beszámoló ismertetése képezi feladatomat. A dolgozat bevezetésében foglalkozik a szerző a szulfátos talajvizeknek betonibontó hatásával, az eddigi irodalmi adatok alapján. Az agresszivitás elleni védekezést három módszerrel gondolja megoldhatónak. Az első csoportba sorolja a beton minőségének megváltoz* Elhangzott a Magyar Hidrológiai Társaság Hidrogeológiai Szakosztályának 1953. II. 13-án tartott ülésén. tatását, a másodikba a talajvíz összetételének mesterséges megváltoztatását és a harmadikba a geológiai helyzet megváltoztatását, amely a talajvíz agresszivitását okozzá. Az első csoportba sorolt védekezési módszert a kutatási területén kívülinek véli,* megemlíti azonban az eddigi tapasztalatokat a beton minősége és a szulfátkorrózió között. Itt különösen Gáspár Gézának a vizsgálataira utal. A második csoportba tartozó védekezési módszert tartja legkézenfekvőbbnek a saját kutatási területén. Elöljáróban ismerteti a szulfátionok képződését az eddigi kutatási eredményei és Szabó József vizsgálatai alapján. A szulfát keletkezésének kiinduláspontja a kék kiscelli agyagban lévő pirit, esetleg markazit kristályok. A pirit levegő és víz jelenlétében oxidálódik és a keletkező kénsav, keletkezése pillanatában, az agyag könnyen bomló ásványaira hat. A kénsav elsősorban a különböző karbonátokat és a könnyen elbontható szilikátokat, így különösen a földpátokat támadja meg. Budapest Lágymányos kerületéhen végzett vizsgálatok alapján a szulfátos talajvizeknek a képződésében igen nagy szerepet játszik az agyagban lévő kalcium és magnézium-karbonát, valamint a talajvízben oldott hidrokarbonát is. Ez a talajvízben oldott hidrokarbonát már eleve a könnyebben bomló szilikátokat oldj a, és ezzel a szu.lfátképződést elősegíti. A pirit levegő jelenlétében történő oxidációja a következő egyenlet alapján fejezhető ki: i 2 FeS, + 2 H

20 + 7 0

2 = 2 JeS0

4 + 2 H

2S0

4 A keletkezett kénsav már keletkezése pillanatában hat az agyagban lévő kalcit szemcsékre és a talajvízben előforduló kalciumhidrokarbonátra. A keletkező kalciumszulfát a talajvízben csak igen kismértékben oldódik és ezért az agyagban gipsz alakjában kristályosodik ki. Ez magyarázza a gipszkristályok gyakori előfordulását a sárga agyagban. Különösen csökkenti még a gipsz oldhatóságát az oldatban lévő magnézium-ionok mennyisége is. A ferroszulfát levegő és víz jelenlétében tovább oxidálódik ferriszulfáttá és ferrihidroxiddá, amely kezdetben kolloid-sol állapotban található meg, majd később koagulációval limonitot képez, amely a kénsavat bizonyos mértékig megköti. Az agyagban előforduló dolomit-szeímcsék végeredményben Ihasonlóképpen elbontódnak a kénsav hatására. Ugyancsak elbontódnak a kénsav hatására az agyag könnyen bomló szilikátjai, így különösen a földpátok, a biotit és a klorit. A keletkező kénsav a ferroszulfátra is oxidálólag hat. amikor a ferriszulfát keletkezik, amely a még esetleg bomlatlanul előforduló FeS

2-t elbontja ferroszulfát képződése közben. Végeredményben a farrihidróxid. ferriszulfát és kénsav között egyensúlyi állapot áll be. Abban az esetben, ha a kénsav a rendszerből eltávozik, vagy lekötődik, a ferriszulfát teljes vastartalma ferrihidroxiddá alakul át.