Hidrológiai Közlöny 2006 (86. évfolyam)
3. szám - Molnár Béla–Schmitt, Manfred–Jenei Mária: A Duna–Tisza közi hátsági talaj- és felszíni vizek éves hidrodinamikai és hidrokémiai változásai, II.
1 A Duna Tisza közi hátsági talaj-és felszíni vizek éves hidrodinamikai és hidrokémiai változásai, II. Molnár Béla + - Schmitt, Manfred^"- Jenei Mária ++ + +Szegedi Tudományegyetem Földtani és Őslénytani Tanszék, 6722. Szeged, Egyetem u. 2-6. ^Geokémiai Analitikai Kutató Vállalat, D-3139. Sender (Niedersachsen) Glückaufstrasse 50. ^Alsó-Tiszavidéki Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség, 6721. Szeged, Felső-Tiszapart 17. Kivonat: A Hidrológiai Közlöny 2005. évi 3. számában foglalkoztunk a Duna-Tisza közi hátsági talaj- és felszíni vizek 2004. évi hidrodinamikai és hidrokémiai változásaival. Jelen tanulmányban ezt a munkát a 2005. évre vonatkozóan folytattuk és stabil-izotóp vizsgálatokkal egészítettük ki. 2005 évben a 2004 évihez képest a felszíni vizek nagyobb hőmérsékletet értek el, mert többször voltak 30° C fok felettiek. Ez a terület karbonát-képződése szempontjából előnyös lehet. A 2005. évi talajvízállások a 2004. évit meghaladták és az ingadozások is kisebbek voltak, mint 2004-ben. A területen úgy látszik a talajvíz-süllyedési tendencia megfordult. A vizek kémiai összetevőiben 2005-ben nagyobbak voltak az ingadozások, mint 2004-ben, ami a többszöri nagyobb csapadék-mennyiségre vezethető vissza. A 2000. áprilisában és 2004. októberében gyűjtött vízminták stabil izotóp vizsgálata alapján négy vízcsoport különíthető el. Az I. csoportba a csapadék és a folyóvizek tartoznak. Ezek stabil oxigén és deutérium értékei az elméletileg számítottakhoz a legközelebb esőek. A II. csoportba uralkodólag a felszíni gödrök vízértékei helyezkednek el. Ezek a legkevésbé negatívak, amely a vizek erős evaporációs hatását tükrözik. A III. csoportba uralkodólag a sekély tavak vizei tartoznak, amelyeknél az evaporációs hatás még szintén erős. Végül a IV. csoportba főleg a talajvizek és a kora tavasszal gyűjtött vízminták tartoznak, amikor az evaporáció még alárendelt. A korábbi tavi karbonát stabil izotóp vizsgálatoknál kiderült, hogy a legkevésbé negatív, sőt pozitív stabil izotóp értékeket a dolomitok mutatták, a kalcitok pedig a negatívabbakat. A dolomitok tehát a legkevésbé negatív stabil izotóp értékű és így a legerősebb evaporációt mutató vizekből váltak ki. Kulcsszavak: vízállás-mérés, vízkémiai és stabil izotóp vizsgálatok 1. Bevezetés A Hidrológiai Közlöny 2005. évi 3. számában a Duna-Tisza közi hátsági talaj-és felszíni vizek 2004. évi hidrodinamikai és hidrokémiai változásairól számoltunk be (Molnár B. - Jenei M., 2005). A vizsgálatokat ugyanezen a területen a 2005. évben is folytattuk. Jelen dolgozatban ezekről kívánunk számot adni, és az előző évi eredményekkel kívánjuk azokat összehasonlítani, továbbá stabil izotóp vizsgálatokkal kiegészíteni. A 2005. év az azt megelőző évektől eltérően szintén csapadéktöbbletet hozott. 2004-ben Kecskeméten az évi csapadék 716,6 mm, Szegeden 688,5 mm volt. 2005-ben Kecskeméten 597,5 mm, Szegeden pedig 652,6 mm-t mértek. A két utóbbi évben a korábbi éveket lényegesen meghaladta a csapadék, mert 2003-ban Kecskeméten pl. csak 349,9 mm, Szegeden pedig 427,5 mm volt. Felmerülhet tehát a kérdés, hogy a korábbi Duna-Tisza közi átlagosan 2,0 mt süllyedő talajvízszintben az utóbbi két évben bekövetkezett-e emelkedési tendencia (Pálfai /,. 1966, 2005J. Ugyancsak érdekes, hogy a talaj-és felszíni vizek kémiai összetevői a 2005. évben hogyan változtak, és azok miben különböznek az előző évben mért adatoktól. Ismeretes, hogy a Duna-Tisza közén néhány évtizeddel ezelőtt még közel száz kis tó volt, amelyek az 1980-as évek talajvízszin süllyedései miatt jórészt kiszáradtak. Egykori előfordulásukat azonban a tóvizekből kivált karbonát-üledék elterjedése mutatja. A karbonát-üledék kémiai öszszetétele a kalcittól a dolomitig változik. A dolomitképződés azonban még ma sem megoldott kérdés, mert laboratóriumi körülmények között, csak száz fok Celsius felett lehet előállítni. A Duna-Tisza közi tavakban, amelyek vizüket uralkodólag a talajvízből nyerik, természetes körülmények között válik ki. A földtanban a jelen kulcs a földtörténeti múlthoz, mert a földtan olyan tudomány, amelynél a földtani folyamtok végeredményéből (kőzetekből, üledékekből, ősmaradványokból) kell a múltban lejátszódó folyamatokra következtetni. Ezt segíti, ha a mai üledékképződési környezeteket tanulmányozva, és párhuzamot vonva következtetünk a régmúltban lejátszódó folyamatokra. A földtanban a kísérletezéseknél bizonyos tényezőket nem lehet biztosítani. Ilyen pl. a hosszú idő, esetleg a nyomás, ezért az aktuális földtani folyamtok tanulmányozásának jelentősége van. Vizsgálatainkkal ezt is segíteni kívánjuk. Mivel a kutatásra kiválasztott pontok jó része a Kiskunsági Nemzeti Park területére esik, ezért a Park feladatait is szem előtt tartottuk. A nemzetközi irodalom szerint a természetben a dolomit-képződést a következők határozzák meg (Morrow, D. W. 1982J: 1. A dolomitok termodinamikailag a legtöbb természetes oldatban stabilak, a termodinamikai átalakulásuk a kalciton és az aragoniton át a dolomitig tart. 2. A dolomit kiválását termodinamikai tényezők akadályozhatják, a kristályrács nagy fokú rendezettsége a Ca 2 +, Mg 2 t és a C0 3 2~ionok hidratációs viselkedése miatt. 3. Három kritikus paraméter összjátéka határozza meg, hogy ezek a tényezők milyen mértékben gátolják a dolomitképződést. a.) A kristályosodás sebessége a kicsapódó Ca-Mg karbonát kristálytani rácsrendezettségét határozza meg. A túltelített oldatok hígulása redukálja a kristályosodási arányt. b.) Az oldatok Mg/Ca aránya meghatározza, hogy a Ca-Mg karbonáton belül a karbonátba (dolomitba) mennyi Mg" 1 épül be. Ez az arány a gipsz és az anhidrit kicsapódásakor gyakran emelkedik és ez a dolomitosodásra kedvezően hat. (Ilyen hely pl. a Perzsa öböl árapály feletti öve). c.) Ha az oldatok C0 3/Ca aránya nagyobb, mint I, úgy az a dolomit kicsapódást elősegíti. (Ez az arány a talajvizekben emelkedhet, ha magmás kőzetek mállása, vagy szulfát anaerob bakteriális redukció játszódik le.) 4. A térfogat megmaradás kényszere miatt a reakció a következő: (2-X)CaC0 3+Mg 2 ++X C0 3 2"= CaMg(C0 3) 2+(l-X)Ca 2+ ahol az X = az aragonit dolomitosodásakor 0,11 -gyei, a kalcit dolomitosodásakor pedig 0,25-tel. A dolomitképződésnél a dolomitot alkotó három ionnak (Ca, Mg, C0 3-nak), az oldatnak és a szilárd fázisnak a folyadék mozgása közbeni változása jelentős tényező.
