Hidrológiai Közlöny 1981 (61. évfolyam)

3. szám - Dr. Alföldi László: A felszínalatti vizek olajszennyeződésének a problémái

115 Hidrológiai Közlöny 1981. 3. sz. A felszínalatti vizek olajszennyeződésének a problémái* DE. ALFÖLDI LÁSZLÓ** földtudományok kandidátusa A motorizáció robbanásszerű elterjedésével párhuzamosan az olajszennyeződés járványszerűen terjedt. Először a technikailag fejlett országokban vált mindennapossá, majd néhány év alatt világjelenséggé terebélyesedett. Az ásványolaj feldolgozó ipar az olajipari termékek széles skáláját állítja elő. Olajtermékeket használ az ipar, a mezőgazdaság, a közlekedés és a lakosság. Az olajtermékekkel való szennyeződés nem szűkül le az ipari üzemek zárt területére, hanem a föld felülete mindenhol veszélyeztetett. Az olajszennyeződés kérdése csak az 50-es évektől kezdte foglalkoztatni a világ szakmai közvéleményét. A felszínalatti vizek olajszennyeződésével foglalkozó nemzetközi összejövetelek sorát 1969 novemberében a pozsonyi (bratislavai) nemzetközi konferencia nyitotta meg, amelyen már teljes vertikumában foglalkoztak a kérdéssel. Ezt követte még ugyanez év decemberében a genfi, majd 1970 májusában a skóciai Aviemore-ban tartott nemzetközi szeminárium. Végül néhány éves szünet után 1978. június 6—9-én Prágában került sor a tapasztalatok kicserélésére. Ezeken a konferenciákon és szemináriumokon bemutatott dolgozatok elemezték az olajtermékek mindazon tulajdonságait, melyek az olajszennyeződés felszín alatti mozgását befolyásolják. Leírták az olajtermékek beszivárgásának törvényszerűségeit száraz és nedves, vízzel telített és telítetlen talajokban, valamint az olajszennyeződés horizontális terjedésének a törvényszerűségeit. Egyidejűleg a fizikai modellek szemléletességét matematikai modellek logikájával egészítették ki, illetve támasztották alá. A homogén közegben való kétfázisú folyadékmozgás meghatározott egyszerűsített feltételek mellett matematikailag is megfogalmazást nyert és ezzel közelebb kerültünk az inhomogén talajokban bekövetkező két folyadékfázis mozgásának felderítéséhez. Az olaj mint szennyező anyag Az olajat gyűjtőfogalomként használjuk. Olajszennyeződésnek tekintjük a kőolajat, a különböző lepárlási termékeket, az olajfeldolgozó ipar összes termékeit, melyeket meghatározott fizikai sajátságok' és változatos szénhidrogén bázisii kémiai összetétel jellemez. A felszín alá került olaj terjedésének az észlelését megnehezíti az olajféle* Készült a szerző „Movement of oils in ground water and in rocks" című generál reportja alapján. A generál report az „International Symposium on ground water pollution by oil hydrocarbons, Prága 1978. június 6—9" részére készült. ** Országos Vízügyi Hivatal. Kutatási és Műszaki fejlesztési Főosztály. ségek különböző párolgási képessége és az, hogy rendkívül tág koncentráció határok között fordulhatnak elő a talajvízben vagy az üledékekben. A gázalakú szénhidrogének elsősorban a folyékony olaj deszorbciója útján képződnek. A felszínen átlag 20 °G hőmérsékleten a nyersolaj illékony alkatrészeinek kb. 40—60%-a az első órákban a légkörbe távozik. A telítetlen zónán való átszivárgás során a párolgás mértéke csak teljes telítettségnél csökken 0-ra. Az olaj biokémiai lebontása során a szennyezett talaj hőmérsékletének emelkedésével a telítetlen térben felgyorsul a párolgás. A telítetlen zónában előforduló gázállapotú szénhidrogének segítségével a folyékony olajszennyeződés elterjedését talajgázelemzéssel lehet detektálni. A különböző szénhidrogén-csoportok keverékeiből álló olajféleségek, vagy meghatározott magas forráspontú folyékony állapotú olajipari termékek a legmakacsabb szennyező anyagok. Az 5—16 szénatomot tartalmazó könnyű frakciók általában gyors mozgásra képesek, a felszín alatti közegben vertikálisan és horizontálisan egyaránt gyorsan terjednek, ezért legveszélyesebbek a felszín alatti vizekre. A 16-nál több szénatomot tartalmazó szénhidrogének, nehéz olajok, nagy viszkozitású szénhidrogének vertikális és horizontális mozgássebessége kicsi, helyben maradnak, vagy lassan terjednek, ezért kevésbé veszélyesek. A felszínre került olajféleségek beszivárognak a talajzónába. A termő talajok sok szerves detrituszt, gél anyagokat és nagy felületű ásványokat tartalmaznak, ezért a kis mennyiségben bekerült olajféleségeket nagy adszorpciós kapacitásuk következtében visszatartják. Az adszorbeált olaj gyors bakteriális lebontásnak esik áldozatul. A termőtalaj szénhidrogén visszatartó képessége függ a talaj összetételétől, szerkezeti sajátságaitól, valamint a szénhidrogén fizikai paramétereitől. Jó minőségű, nagy szervesanyag tartalmú, közepesen kötött talajokban a hézgatérfogatra vonatkoztatott visszatartó képesség viszkózus olajféleségek esetén megközelítheti a teljes telítettséget, amikoris az adott talajzóna elvileg az adott olajféleségre vonatkozóan át nem eresztővé válik. A gyakorlatban a gyökér- és féreg járatok, vagy eróziós csatornák mentén az olaj áthatolása ilyenkor is bekövetkezik. A termőtalajt, nagy szénhidrogén visszatartó képessége, sajátos szerkezeti tulajdonságai és erőteljes lebontási kapacitása miatt fogalmilag is el kell különíteni az alatta levő porózus, vagy repedezett telítetlqpi szivárgási övezettől. A talajzóna olajvisszatartó képessége a bakteriális lebontás hatására meghatározott idő elteltével megújul. Ebből következik, hogy egyes kis mennyiségű szakaszos olajszennyeződések el sem érik a talajmentes szivárgási övezetet és a talajvizet.