Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)

7. szám - Marton Lajos: Vízadó kutak „elöregedése”, különös tekintettel az „okkeresedésre”

Marton L.: Vízadó kutak elöregedése Hidrológiai Közlöny 1966. 7. sz. 315 viszonyai. Ha akár helyileg, akár időben változik a talaj víztartalma, vagy az oxigéntartalom, ez szintén korrózióhoz vezet. Pl. ha a szűrőcsövet körülvevő vízadóréteg vize oxigénben szegény, a kútcső felső végénél levő talajréteg pedig levegőzik, azaz oxigénben dúsabb, akkor ez is korróziót eredményez. A levegőből származó oxigén vagy más összetevők azáltal élénkítik a korróziót, hogy a korróziós folyamat során reakcióba lépnek a hidrogénnel. Ha a fém felületén elegendő hidrogén halmozódhat fel (hidrogénhártya), az megakadályozhatja a további korróziót. Ha azonban elengedő oxigén van jelen a hidrogénnel való reakcióba lépésre, akkor a hidrogénhártya nem tud kialakulni, s a korrózió tovább folytatódik. Ismeretes, hogy mikrobiológiai hatások is idézhetnek elő korróziót [íj. Ez a hatás még nem tisztázott, de több helyen helyszíni és laboratóriumi kísérleteket folytatnak erre vonatkozóan. A korrózió elleni védekezésre ma már megvan a rnód, bár a gyakorlatban nem könnyű megvalósítani. Megfelelő anyagok — műanyagcsövek vagy védőbevonatos acélcsövek — alkalmazásával, mesterséges védőréteg kialakításával vagy az ún. katódos védelemmel túlnyomórészt kiküszöbölhető a korrózió káros hatása, bár ezek gyakorlati alkalmazása még sok akadályba ütközik. 2.3 Inkrusztáció A kutak elöregedési folyamatát előidéző okok harmadik csoportjába az inkrusztációhoz, eltömődéshez vezető fizikai, kémiai és biológiai hatások bonyolult komplexuma tartozik. Ennek elméleti tisztázása terén még sok a megoldatlan feladat, így a gyakorlati védekezés is elégtelen. Pedig az utóbbi évtizedben az egész világon előtérbe került a kutak inkrusztáeiója elleni védekezés kérdése. Az inkrusztáció (eltömődés) fogalmán a kútszűrőn, (a szűrőkavicsban) és a szűrőt közvetlenül körülvevő vízadórétegben eltömődést okozó különböző kicsapódásokat és lerakódásokat értjük, elsősorban a kalcium- és vasvegyületek kicsapódását. Az eltömődés gyűjtőfogalmán belül okkeresedésröl beszélünk akkor, ha vasvegyületek válnak ki és rakódnak le a szűrőn, a szűrőt körülvevő természetes rétegben és a szívókosáron. Karbonátosodásról beszélünk akkor, ha mésztartalmú anyagok kicsapódása okozza az eltömődést. A lerakódás keményebb változata a kérgesedés, amiben karbonátok és szilikátok egyaránt jelen vannak. A tanulmány további része az inkrusztációval s ezen belül elsősorban magával az okkeresedéssel foglalkozik, mint azzal a jelenséggel, melynek okai még a legkevésbé tisztázottak, viszont amelynek leküzdése érdekében hazai viszonylatban is kezdeményezéseket kell tennünk. A magyar szakirodalomban még viszonylag kevés szó esett a kutak elöregedéséről, azok okairól és kiküszöbölésének módszereiről. Értékes kezdeményezések azonban már vannak, hogy csak Bélteky L., Kassai /''., és Öllős G. egyes tanulmányait említsük. Az eltömődések kérdésén belül magával az okkeresedés jelenségével azonban lényegében senki nem foglalkozott, csak érintőlegesen ós szűkszavúan szerepel a hazai kúttechnikai szakirodalomban. Külföldön kiterjedt kutatások folvnak, amelyről az egyre szaporodó publikációk tanúskodnak. Különösen a német és a szovjet kutatók eredményeit ismerjük, s közülük elsőként Gavrilko, V. M. művét [2], Truelsen, Chr. [3], Jakel, G. [4], Bicske, E. [5, 6, 7], Hünerberg, K. [8] és Riempp, G. [9, 10] tanulmányait említjük. Az ÉM. Földmérő és Talajvizsgáló Vállalat (FTI) 1904-ben műszaki fejlesztési tevékenység keretében egy többéves kutatási program végrehajtásába kezdett a kutak okkeresésével kapcsolatban. A kutatási programban több eltömődött kút feltárása, a jelenség modellen történő tanulmányozása, részletes kémiai és mikrobiológiai vizsgálatok végzése szerepel. 3. Az inkrusztáció és okai 3.1 A karbonátos lerakódások . A kutak szivattyúzásakor a víz a kút közvetlen közelében és magában a kútban kisebb nyomás alá jut, mint volt a vízadó rétegben, s ez csökkenti a vízben elnyelt gázok oldhatóságát. Ezért a széndioxid egy része kiválik s a mész-szénsav egyensúly megbomlik. A maradék széndioxid-tartalom ekkor már nem elegendő a hidrogénkarbonátok oldatban tartásához. Ezek karbonátok formájában kicsapódnak, és eltömődéshez, inkrusztációhoz vezetnek. Sokáig kizárólag a fenti elmélettel magyarázták, azaz a mechanikai gáztalanodásnak tulajdonították a kutak karbonátos eltömődését. Hünerberg [8] kritikával él eme elmélettel szemben, s Naumanra hivatkozik, aki szerint a nyomáscsökkenés következtében bekövetkező gáztartalom-csökkenés csak elenyésző mértékű lehet. Ezért szerinte a karbonátos eltömődést más okok idézik elő, amelyek nagyrészt ma még ismeretlenek. Előfordul, hogy a természetes talajvízben a C0

2 labilis egyensúlyban, azaz túltelített oldatban van, s csak valamilyen külső ok—pl. éles szélű felületek körül történő áramlás, hirtelen törés az áramlás irányában, vagy változás az áramlás mozgásállapotában — váltja ki a fölös széndioxid eltávozását s ennek következtében a kalcium kicsapódását. 3.2 Az okkeresedés jelensége Okkeresedésnek nevezzük vas- (és mangán) vegyületeknek testek felületén való olyan lerakódását, amelynél a vasat (mangánt) az oda áramló víz tartalmazza és szállítja. A mészüledékek lerakódását tehát nem soroljuk e fogalom alá. Meg kell azonban jegyezni, hogy tisztán csak vasvegyületekből álló eltömődés ritkán fordul elő, a lerakódás legtöbbször mészüledékekkel együtt történik. Az „okkeresedés" elnevezés a lerakódás jellegzetes vörösesbarna, sárgásbarna, okker színéből származik. Az okkeresedés bonyolult folyamat, s több különböző tényező kölcsönös egymásrahatásának eredménye. Ezért még a fogalmi meghatározások-, ban is bizonyos zavarok vannak. Pl. az okkeresedés és a korrózió jelenségét gyakran összekeverik. Erre egyrészt az ad okot, hogy mindkét folyamat végterméke azonos, másrészt az, hogy a kettő valóban kölcsönhatásban van egymással, s a korrózió is az okkeresedés egyik kiváltó oka, illetve elősegítője lehet, s ez fordítva is így van. Előfordulhat, hogy a kémiai és elektrokémiai reakció következtében oldódó vascső anyaga (korrózió) rakódik le a szűrőcsövön (inkrusztáció). A két jelenséget tekintve valóban nagy a hasonlatosság a kiváltó okok tekintetében. Ugyanis a korróziót kémiai, elektrokémiai és (egyes esetekben) mikrobiológiai hatások okoz-