Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)

3. szám - Varsányi Zoltánné: Felszín alatti vízmozgási rendszerek elkülönítése a Dél-Alföldön – kémiai és izotópos vizsgálatok alapján

VARSÁNYI Z.-NÉ: Felsz

ín alatti vizmo

/ff

ási rendszerek a IXI Alföldön 151 sek a mélyebb rétegekben, a megváltozott körülmények hatására kémiai reakciókban vesznek részt, melyek során átalakulnak, vagy kiválnak a vízből. A nitrát különösen érzékeny a redox viszonyok alakulására, amit ebben a zónában az üledékek szerves anyag tartalma és a vízben oldott oxigén határoz meg (Alföldi, 1983). Abban a zónában, ahol a vízben oldott oxigén van jelen, a nitrát még oxidálható szerves anyagok jelenlétében sem redukálódik. A mélyebb rétegekben, ahol oldott oxigén már nincs, bakteriális redukció játszódik le, melynek során a nitrátból N

2 gáz, valamint ammónia, a szerves anyagból C0

2 keletkezik. Azt a mélységet, ameddig a nitrát a vízzel együtt leszivárog, a redox-viszonyok határozzák meg. A nitráttal ellentétben a klorid nem vesz részt olyan reakciókban, ami átalakulásához illetve oldatból történő kiválásához vezetne, tehát koncentrációja a háromfázisú zónától a mélyebb rétegvizekig állandó. A mélyebb rétegek beszivárgási zónájában a felszínközeiben helyenként mérhető magasabb klorid és nitrát koncentráció vagy egy lokális, talajvízre korlátozott vízfolyási rendszer felszíni megcsapolódásának, illetve az ezzel együtt járó evaporációnak, vagy antropogén szennyezésnek tulajdonítható. A mélyebb rétegek megcsapolási területén a koncentrációviszonyok az előzőektől eltérő jellegűek, mivel a mélyebb rétegekből a felszín felé szivárgó vízben a redox-viszonyok miatt nem a nitrát, hanem az ammónium ion a nitrogén előfordulásának domináns formája. Az evaporáció miatt a felszín felé haladva a víz kloridionban dúsul, de ez a felszínközeli magas klorid tartalom nem jár együtt nagyobb nitrát koncentrációval nltritos vizek nitritmentes vizek a klorid koncentráció 0 kisebb, mint 0.4 mmol/l • 0 0.4 -0.9 mmol/l között • • nagyobb, mint 0.9 mmol/l • S. E «0.00 térszín m 640.00 690 00 720 00 760.00 800 00 Ny-K irányú EOV koordináták km 11. ábra. Nitrát és klorid tartalom eloszlása a felszínközeli vizekben Felszínközeli vízminták kémiai adatai a Dunától a Battonya-Pusztaföldvár hátságig tartó területen álltak rendelkezésre. A felszínközeli vizekben a klorid és nitrát koncentrációja nagyon széles intervallumban változik, a kloridé 0,01 - 30 mmol/l, nitráté 0-30 mmol/l értékek között. Ugyanezen a területen a Duna-Tisza köz, Dél-Tiszántúl pleisztocén és pliocén rétegeinek vízmozgási rendszerében a klorid átlagértéke 0,1 mmol/l (legnagyobb érték 0,4 mmol/l), ettől K-re, a hátság K-i lejtőjén 0,4 mmol/l (legnagyobb érték 0,9 mmol/l), a vizek nitrátmentesek. A mélyebb pleisztocén rétegek vizének átlagos klorid koncentrációját meghaladó értékek egészen 60 - 80 m mélységig mérhetők. A nitrát és klorid tartalom Ny-K irányú változását és mélységfíiggését a 11. ábra mutatja. Azon a területen, ahol az ioncsere alapján kimutatható a mélyebb vizek helyi csapadékból történő utánpótlódása, a felszínközeli vizek nitrátosak. Itt a klorid koncentrációja a minták egy részében meghaladja a mélyebb rétegek vizében mért klorid értékeket, a többi mintában pedig megegyezik a mélyebb vizekben mért értékekkel Ezekben a kevés kloridot tartalmazó mintákban, bár kimutatható a nitrát, koncentrációja 0,1 mmol/l alatt marad. Mindezekből arra lehet következtetni, hogy a Duna-Tisza közi hátságon beszivárgó víz, átszivárogva a felszínközeli rétegeken, a mélyebb rétegek utánpótlódását biztosítja. A beszivárgási terület vizeinek egy részénél feltételezhető az antropogén szennyeződés, másik része azonban nem antropogén hatás, hanem egy lokális vízmozgási rendszer felszíni megcsapolódásánál bekövetkező evaporáció miatt tartalmaz több kloridot illetve nitrátot. Valószínűnek tűnik, hogy az evaporáció szerepe azokban a mintákban, melyekben a nitrát koncentráció nagy, ugyanakkor a klorid koncentrációja kicsi, elhanyagolható, itt inkább az antropogén hatás dominál. Ott, ahol az ioncsere a mélyebb pleisztocén és a pliocén rétegek megcsapolódási területét jelöli ki, a felszínközeli vizek nitrátmentesek, a kloridion koncentrációja felfelé növekszik és sokkal nagyobb értékeket ér el, mint a beszivárgási területen. A felszínközeli (< 80 m) vízminták nitrát és klorid koncentrációjának eloszlása alátámasztja a mélyebb pleisztocén rétegek vizének kémiai összetételéből a beszivárgási és megcsapolási terület elhelyezkedésére vonatkozó feltételezéseket. A Maros hordalékkúp mintáiban a klorid koncentráció (10. ábra) az előzőekben tárgyalt vízrendszerhez képest általában nagyobb (0,4-0,5 mmol/l). Ugyanakkor a hordalékkúp DK-i részén, Kevermes környékén a Duna-Tisza köz, Dél-Tiszántúl vízfolyási rendszerhez hasonló, kis értékek (0,2 mmol/l) mérhetők. Ez a kisebb klorid koncentráció valószínűsít az előbb említett területen egy későbbi beszivárgást, amely jelenleg kb. 150 m mélységig érezteti hatását. Ez a Kevermes környéki terület nem azonos a 0,4-0,5 mmol/l klorid koncentrációval jellemezhető vízmozgási rendszer beszivárgási területével. A Duna-Tisza köz, Dél-Tiszántúl vízfolyási rendszer beszivárgási területének mintáiban a nátrium összes kationhoz viszonyított aránya 17 és 40 % között változik, a víz folyási útja mentén ez az érték 40 %-ról 93 % -ra növekszik. A Maros hordalékkúpon a legkevesebb kloridot tartalmazó mintákban a nátrium aránya 38 - 51 % között van, szemben a hordalékkúp többi, nagyobb klorid koncentrációjú mintájával, ahol a nátrium aránya az összes kationt tekintve 57 és 97 % között változik. A nátrium arányok összehasonlítása azt mutatja, hogy a Maros hordalékkúpon a nagyobb klorid ion tartalmú vizekben az ioncsere előrehaladottabb, azaz a vizsgált terület a beszivárgási teriilettől távolabb eső szakaszát reprezentálja a vízmozgási útnak, tehát a beszivárgási területe nagyrészt az országhatáron kívül lehet. A Duna-Tisza köz - Dél-Tiszántúl és a Maros hordalékkúp már tárgyalt vízfolyási rendszereiben az ioncsere okozta nátrium-, kálcium- és magnéziumtartalom folyási-