Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

5. szám - Juhász József: Gondolatok a felszín alatti vízkészlet védelméről

274 HIDROLÓGIAI K.OZLON

Y 2002. 82. ÉVF. 5 SZ. ioncsere és a szorpció. Mindkettő egy instacionér folyamat és hosszabb időben vizsgálva mindkettőnél telítődés következik be. A telítődés után további szennyezőanyag visszatartás már nem lehetséges. A szorpció és az ioncsere a szivárgási sebességhez képest gyors folyamat, ezért lényegében minden időpontban egyensúly áll fenn a talajvízben feloldott, valamint a kőzetrészecskék felületén még kötött szennyezőanyag tömege között. A vízminőségi védőidom vizsgálata során az advekciót és a diszperziót leíró matematikai összefüggésekbe úgy építhetjük be a szorpciós késleltetést, hogy a talajvíz szivárgási sebessége helyett a késleltetési tényezővel csökkentett sebességgel számolunk v r = —-—, ahol: K 1 + K v

K = a szorpciós késleltetéssel csökkentett szivárgássebesség v = a víz szivárgási sebessége K = eloszlási tényező (laboratóriumi kísérlettel határozható meg). K = M

0 M

a = az adszorbeált tömeg (jig) M

0 = a feloldott tömeg (/ig) A szennyező anyagok egy része adott körülmények között fokozatosan csökken néhány további változás miatt is. Az organominerális szennyező vegyületek viszonylag gyorsan lebomlanak degradációval. A különböző anyagok hidrolízis vagy biokémiai lebomlása mellett ide tartozik a radioaktív szennyezés lebomlása is. A szennyező anyagok csökkenését az oxidáció és redukció is elősegíti. Esetenként a szennyező anyagok a szennyezett vízből kicsapódnak (precipitáció), illetve már közömbös komplex vegyületté alakulnak át. Mindezek a jelenségek tovább segítik a szennyező anyagok lebomlását. Ha "unokáink számára" megelégszünk azzal, hogy nem a felszín alatti vizet, hanem csak azokat az apró földtani tömböket kívánjuk megvédeni, amelyeket használunk, vagy kedvező hidrogeológiai viszonyaik miatt hasznosítási lehetőséget látunk bennük (potenciális vízbázis), és az összes többi felszín alatti víztömeget megengedjük a szennyezés indulásánál megengedett mérték alapján elszennyezni, akkor vízminőségi (korlátozott értékű) védőidomot létesítünk. Ez a védőidom-fajta már a vízbázisra vonatkozóan sem biztosítja a mennyiségi védelmet, tehát nem látja el maradéktalanul feladatát. A vízminőségi (korlátozott értékű) védőidom azt jelenti, hogy valamely vízbázis körül olyan földtani tömböt jelölünk ki, amelyen kívülről induló megengedett induló koncentrációjú adott szennyezés a vízbázist már nem éri el. A meghatározásból következik, hogy ez különböző anyagokra, sőt eltérő kémiai összetevőkre is más és más. A korlátozott értékű védőidom meghatározása több lépcsőben történik, ha a vízbázis térbeli helyét már ismeijük, és meghatároztuk a kitermelendő vízhozamot. Feltérképeztük és megkutattuk a vízbázis területén kívül annak hatásterületét és hatóterületét is. Első lépcsőben a vízbázis hatás- és hatóterületén tisztázzuk a meglévő és a vizsgálatkor ismert valamikor is várható szennyező helyek térbeli helyzetét (lehet a felszínen, lehet mélyben pl. bánya), és tisztázzuk, hogy az ott keletkező szennyezőanyag milyen módon jut a felszín alatti vízbe (pl. közvetlenül beszivárog, oldás után jut be), milyen koncentrációban és mennyi ideig. A meglévő szennyezéseknél utólag nem tudjuk a koncentrációt a megengedhető határra csökkenteni. A potenciális szennyezéseknél a szivárgási út viszonylagos védelme érdekében a maximális terhelhető részt elő kell írni. Az adott szennyezések közül kiválasztjuk a legnehezebben csökkenőket. Második lépcsőben meghatározzuk a vízbázis - időben esetleg változó - termelésének ismeretében a szivárgási viszonyokat a ható-hatás területen és a vízbázis területén. Feltételezve azt, hogy a megindult vagy megindulni feltételezett szennyező-hullám állandó lesz, elegendő meghatározni, hogy a lebomló komponens mennyi idő alatt simul bele a háttér adataiba, és azokat a távolságokat meghatározni, ahonnan adott koncentráció mellett induló szennyező komponens a diffúzió s hígulás és a lebomlás (oxidáció, redukció, kicsapatás, nem szennyező komplex vegyületté válás, radioaktív lebomlás, stb.) együttes hatására belesimul az adott komponens helybeli természetes adataiba. A meglevő és a várható szennyező anyagokkal külön-külön elvégezve a vizsgálatot kapunk egy-egy befoglaló földtani idomot, azaz minden szennyező komponensre minden irányban egy-egy mértékadó távolságot (L

u) Ezután megvizsgáljuk, hogy az adott komponensre kapott korlátozott védőidomon belül van-e e komponensből olyan szennyező góc, amely az adott vízbázisig nem tisztul meg. Ha igen, azt meg kell szüntetni. Ha új üzemeket kívánnak létesíteni valamely előre megengedett mértékű szennyező komponenssel, akkor azt a vízbázis körül a különböző komponensekre kialakított vízminőségi védőidomon kívülre szabad telepíteni. Ha valahol egy időleges szennyezést kívánnak létesíteni, akkor meg kell vizsgálni a vízbázis felé menő szivárgási teret, hogy az adott szennyező komponensre nézve telítve vane, vagy még van szorpciós kapacitása. Ha telítve van, úgy a v

K értékénél azt is figyelembe lehet venni. A nem-permanens esetben a mértékadó távolság (L

M) lehet a permanens esetnél kisebb is, mert a szorpció a szenynyezés csökkenésének távolságát csökkenti. Folyamatos szennyezések esetén a szorpció csak a szennyezés kezdeti idejében hat. A rétegek telítődése után a szorpciós "rásegítés" megszűnik. Hangsúlyozni kell, hogy ez a megoldás csak a felszín alatti vízbázisoknak, és azoknak is csak a minőségi védelmét oldja meg. A korlátozott védőidom kialakítása tehát már nem felel meg a környezet- és természetvédelem előírásainak, de legalább annyit segít, hogy a hasznosított, és a potenciális vízbázisok tervezett víztermelése mellett maga a vízbázis nem szennyeződik el. 4. A vízkészlet-védelem aktív segítése Az eddig előfordult és jelenleg is működő szennyező források a kissé is iparosodott országokban ritkán teszik lehetővé, hogy jelentősebb vízbázisok köré teljes értékű védőidomot alakítsunk ki, mert vagy a múltban, vagy jelenleg már vannak olyan szennyezések, amik bizonyos idő múlva elszennyezik a vízbázist. Dyen esetben az egyik megoldás az, ha a teljes értékű védőidomot meghatározzuk és az abban lévő szennyező gócok szennyezését megszüntetjük a vízbázis és a szennyezés egymástól való elválasztásával. A vízkészlet elzárásos védelme lényegében azt jelenti, hogy az el nem hárítható szennyezést elzáijuk a vízbázistól. Az eljárás kétféle lehet. Az egyik a szennyező góc körülzárása, s ezzel a szennyezés teijedésének mindenirányú megakadályozása, a másik a vízbázistól való távoltartás, így ezen az egy irányon kívül minden más irányban a terjedés megen-