Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)

1. szám - Véssey Ede–Czerny Győző: A talajvíz mozgásának vizsgálata radioaktív izotópok és nyomjelző ionok segítségével

Véssey—Czerny: A talajvíz mozgásának vizsgálata Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 1. sz. 45 A Földmérő és Talajvizsgáló Irodában a közelmúltban Varró István fluoreszceinnel vizsgálta pl. a Budapesti Hungária Vegyiművek területén a talajvíz áramlásának irányát. A kb. 7 m mély furatokban egyenként mintegy 15 liter talajvíz volt, melybe furatonként, poralakban 5—5 dkg festéket adagoltak. A homokos kavicstalajból vett talajvízben a festék sárgazöld színe 48 óra múlva 42 m távolságban szabad szemmel érzékelhető volt. A fukszint barlang és karsztvíz kutatók használják. Ennek a festéknek a jelenlétét szabadszemmel kb. húszmilliószoros hígításig érzékelhetjük. A talaj általában nagyobb mértékben adszorbeálja, mint a fluoreszceint. Sóoldatok alkalmazása A sóoldatok alkalmazásának módszere lényegében hasonló a festékes eljáráshoz, itt azonban festék helyett konyhasót (NaCl), vagy szalmiáksót (NH

4C1) adagolnak a sózó lyukba. Az áramlást a kloridion megjelenése, illetve koncentrációváltozása jelzi. A sók használatának legnagyobb hátránya az, hogy a természetes talajvizek szintén tartalmazzák mind a nátriumot, mind a kloridot. Arra vonatkozóan, hogy adott talajviszonyok között milyen fajta, milyen mennyiségű sót kell használni, szintén nem találunk konkrét irodalmi utalást. Nyilvánvaló, hogy ezeket a feltételeket a terep- és elsősorban a talaj szerkezeti adottságok, továbbá a talajvíz vegyi összetétele szabják meg. Pl. trágyadombok, pöcegödrök, dögvermek, mezőgazdasági hulladék lerakodó helyek környékén a talajvízben nem ritkán 1000 mg/l Cl~-nál nagyobb mennyiség is kimutatható. Ugyanígyipari szennyeződéseknél (bőrgyárak, vágóhidak stb.) is gyakran találkozunk kloridos talajjal. Ilyen körülmények között a konyhasót használni nem lehet. Elektromos módszerek Kétféle elektromos módszer terjedt el a mérési gyakorlatban, úm. 1. a nedves talaj elektromos vezetőképességében sóoldatok hatására beálló változásokra alapított módszerek és 2. a geoelektromos módszer. Az első csoportba tartozók közül leginkább Thiem-féle eljárást kedvelték meg, melynél három béléscsövezett kémlelő furatot mélyítenek a terepen, figyelembe véve a talajvízszint legnagyobb esésének irányát. Egyikbe konyhasót táplálnak, míg a másik kettőt gyengeáramú áramkörbe kapcsolják, mégpedig úgy, hogy az egyik elektróda az acél béléscső, a másik a kút tengelyében lesülylyesztett, a kútköpenytől elszigetelt vezető. Az áramkörökben keringő áram erősségét azonos időpontokban mérik. A sóoldat talajban történő mozgásának hatására a vezetőképességben a víz mozgására jellemző változások állnak be, amelyekből számítható a sebesség és irány vektora. Ennek az eljárásnak nagy hibája az, hogy a gyakorlatban a koordináta rendszerbe felhordott áramerősségi adatok változásában gyakran több felső kulminációs pont (tetőpont) adódik, ami az eredmények értékelését bizonytalanná teszi. Hasonló elven épül fel Slichter eljárása is, azzal a különbséggel, hogy ennél a sóadagoló furatra nincs szükség, az indikátort közvetlen a magasabb talaj vízszintű megfigyelő-kútba helyezik el. A második csoportba tartozik a geoelektromos módszer, mely valamennyi geofizikus eljárásnál jobban alkalmazható. Ennél a talajban elektromos potenciálteret létesítenek, melyre a víz jelenléte és sókoncentráció-változása mérhető befolyást gyakorol. A vizsgált terepen ebben az esetben csak egy furatot kell létesíteni. Körülötte 6—8 irányban tapogató elektródákkal kutatják fel az ekvipotenciális pontokat. A mérést követően konyhasóval kezelik a furatban a talajvizet, majd — a talaj kötöttségi viszonyaitól függően — 4—24 óra múlva ismét elvégzik a letapogatást . Az áramló talajvízzel elmozduló ionok hatására a potenciáltér a talajvíz áramlásának irányában megnyúlik. A mérési adatokat polárdiagramokban rajzolják meg. A mérési sorozatok időközönként követik egymást, s ezek eredményéből értékelik ki az áramlás jellemzőit. A módszer hátránya az, hogy városban, erősen beépített területen nem alkalmazható. Ugyanígy csökkenti a mérések pontosságát a sebesség kiszámításánál az, hogy a sókoncentrációt nem veszik figyelembe. Az előzőkben ismertetett eljárásokon kívül, mint szakmai érdekességet, megemlítünk- még két különleges metódust. Indikálás baktériumokkal Újabban utalás található a szakirodalomban arra vonatkozóan, hogy egyes kutatók baktériumfajták segítségével mutatják ki a talajvíz mozgását A baktérium-kultúrákat vízzel keverve adagolják a talajvízbe és távolabbi kémlelő furatokban figyelik azok megjelenését. Megfigyelésünk szerint a baktériumok kevésbé mozgékonyak a természetes talajban, mint a vegyi anyagok. A talajfertőzés, talajfajtáktól függően, rendszerint csak néhány m-re jut el a talajban. Ugyanakkor azonban a talajvízben a vegyi (szulfát, klorid, nitrogén stb.) fertőzést a szennyeződés helyétől 100 m-es távolságban is észlelhetjük. A helyi vegyi fertőzés máitöbb esetben adott megbízható támpontot a talajvíz áramlás irányának megítéléséhez. A szennyvíz talajbeli tisztulásával, illetőleg latrina szennyeződések terjedésével kapcsolatban Indiában, homoktalajban végeztek kísérleteket [3]. A kutatók a coli-csoport baktériumainak terjedését figyelték meg a talajban. Amíg a szennyvíz bakteriológiai fertőzése az alluviális finom homokban max. 5 m-ig terjedt, addig a vegyi és fizikai elváltozások 30 m távolságban is észlelhetők voltak. A mikroorganizmusok fajta-azonosításával járó nehézségek miatt, továbbá azért, mert talajvizeink legnagyobb részének baktériumflórája ter-