Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)

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

"Vendl—Bidló: Szulfátos talajvizek A kiscelli agyagban egyes helyeken széntartalmú részeket is lehet találni, amelyek jelenlétében a piritnek az az oxidációs folyamata megváltozhatok, sőt levegő jelenléte nélkül redukáló hatások is léphetnék fel. Az agyaggal érintkező talajvíz az agyagásványokat koaguláltatja és ezért vaz agyag gyengén vízáteresztő szerkezetet' ve$z fel. Ez a szerkezet egyes helyeken mélyre, egyes helyeken kevésbbé mélyre hatol le» az oxidációs foktól függően. Ennek következtében az üde, kék agyagnak a felszíne különböző mélységekben található meg. így a talajvíz felszíne a lágymányosi területeken igen különböző és másfél, sőt néha kétméteres különbségek is vannak. A fenti adatok és többszáz elemzés alapján világos az a tén«y, hogy a szulfáttartalom a talajvízben szintén változik. Különösen kiemelendő az, hogy egész frissen lefúrt fúrásokban, illetve átvágásokban beszivárgó talajvíz csak egész kevés szulfátiont tartalmaz. Hosszabb idő után megfelelő mennyiségű levegővel érintkezve, a talajvíz szuJfáttartalma igen erősen megnövekedhetik. Ezt kísérletileg is igazolhatjuk. A fentiek alapján a talajvíz szulfáttartalma nemcsak az eredeti pirit tartalomtól függ, hanem az agyaggal érintkező levegő mennyiségétől, a talajvíz áramlási sebességétől és a talajvíz párolgásától is. Egyes esetekben a talajvíz bemélyedésekben öszszegyülíhet és ezeken a 'helyeken hosszú ideig megállhat. Ilyenkor keletkeznek a különösen nagy szulfáttartalmú talajvizeik. A talajvíznek a párolgása a fedőrétegnek a tulajdonságaitól és vastagságától függ. Akkor, ha a talajvíz a felszínhez igen közel van és fölötte erősen porózus és repedezett a réteg, akkor az elpárolgás különösen a melegebb évszakokban igen jelentős lehet és ennek során a szulfáttartalom igen megnövekedhetik a talajvízben. A szerzők megemlítik a Lágymányos mellett lévő Kecske-hegyet, mint klaszszikus példáját annak, hogy egymás közvetlen közelében milyen eltérő talajvíz összetételek lehetségesek. A vizsgálatok során megállapították, hogy egyes esetekben a szulfátionoknak a mennyisége igen erősen csökkenhet, akár teljesen el is tűnhet a talajvízből. Ez különösen akkor fordul elő, amikor az agyag szerves anyagokat tartalmaz. Ilyen esetekben a talajvíz szulfáttartalma a feltárás után erősen növekszik, azonban ha elzárjuk a levegő hozzájutását, pár nap alatt lecsökken és egy pár héten belül esetleg teljesen eltűnik. Ez a jelenség adta meg a szerzőknek a vizsgálat alapjául szolgáló megfigyelést. A szulfátionok redukciója bizonyos baktériumfajták segítségével megy végbe. Közismert tény a geológiában, hogy az egyes nehéz fémek szulfidjai ilyen organikus redukciós folyamatok révén keletkeznek szulfátokból, mint pl. a melnikovit pirit. Mindezideig azonban megfelelő vizsgálat a természetben előforduló alkálifém és magnézium szulfidokra vonatkozóan nem történt és így nem állapították meg, hogy ezeknél is megy-e a redukció. t A vizsgálatok során többféle szerves anyagot vizsgáltak .meg a szerzők arravonatkozóan, hogy mennyire alkalmasak arra, hogy olcsó és a talajvíz szulfáttartalmát igen erősen csökkentő anyagként használják fel. Több évi kísérlet során, amelyet Vendl Aladár profeszor Almásy Andorral és Almásy Andornéval együtt végzett ej", kideirült. hogy több ilyen szerves anyag van, amely alkalmas a redukcióra. így különösen a friss fű, fűrészpor, friss tőzeg redukálja igen erősen a szulfátionokat. A kísérletekhez nem közönséges talajvizet alkalmaztak, hanem az örsödi keserüvizes telepek területéről származó Apenta és Ferenc József keserűvíz források vizét használták fel. A fenti vizeknek a szulfáttartalma 22—12 000 mg/ S0

3 között van. A táblázatok adataiból látható, hogy a szulfátionok redukálódnak. Egyes esetekben azonban a kezdődő redukció néhány hét múlva oxidációvá alakul át, a meghatározások nehézségei miatt. A kísérletek úgy történtek, hogy a fenti töménységű szulfátos vizet ráöntötték a megfelelő redukáló anyagra és azon levegőtől elzárva több napig, esetleg több hétig hagyták állni. Majd a vízből bizonyos mennyiséget leengedve, meghatározták a víznek a szulfáttartalmát báriumkloridos módszerrel. Természetesen nagyon fontos volt a munkánál a levegő megfelelő távoltartása, hogy minél kisebb oxidáció lépjen fel. Meg lehetett volna akadályozni az oxidációt teljesein, széndioxid, vagy nitrogén atmoszféra alkalmazása esetén, azonban a természetben hasonló körülmények nem fordulnak elő, és így ez az ott lejátszódó folyamatok meghamisításához vezetett volna.. A kísérlet kiterjedt arra is, hogy a levegő esetében a redukció végbemegy-e. Ezért a kísérleti berendezésbe egy ion kicserélő szűrőt építettek be, 4wrgy ezáltal az állandó oxigénfelesleg biztosítható legyen. A kísérletek azt mutatták, hogy ilyen esetben redukció nem következik be. Megvizsgálták a szerzők azt is. hogy 1 liter szulfáttartalmú víz többszöri átszűrés esetében (a levegő lehető kizárásával) mennyire hígul fel. Azt tapasztalták, hogy az eredeti szulfáttartalom, mintegy 80 százalékkal csökken, annak ellenére, hogy a folyamatoknál a levegőnek a nyomait nem lehetett kiküszöbölni. Továbbá az is vizsgálatok tárgyát képezte, hogy a vízhez hozzáadott ferro-, vagy ferri-só a redukciót mennyire segíti elő. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy lényeges különbség az eredetihez képest nem mutatkozik és ennek megfelelően ezt az eljárást tovább nem folytatták. Fűrészpor alkalmazása esetén vasklőrid jelenlétében ] hónap alatt a szulfátredukció majdnem tökéletesen végbemegy, ellentétben a tőzeggel. A laboratóriumi vizsgálatok eredményeit összefoglalva, megállapítható az, hogy a szulfát-ion menynyiségét szulfátos talajvízben tőzeg, fűrészpor és fű alkalmazása esetén csökkenteni lehet, a víznek a betonra való agresszivitása gyakorlatilag megszűnik. Azonban csak abban az esetben mutatható ez ki. hogyha a vizet és a szerves anyagot is a levegőtől gondosan elzárjuk. A fenti laboratóriumi kísérleteket a szerző a Földmérő és Talajvizsgáló Iroda közreműködésével terepen is elvégezte. A terepkísérletek Lágymányos területén folytak le, ahol Lantos Zoltán mérnök közreműködésével és irányításával a szerző utasítása alapján több próbagödör készült el, amelyben a laboratóriumi kísérletek során nyert tapasztalatok alapján tőzeget, fűrészport, friss és szárított füvet helyeztek el. Több heti állás után a gondosan elzárt próbagödröket felnyitották és a talajvizet megvizsgálták. A talaj-