Hidrológiai tájékoztató, 2009
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Szántó Judit: A hidrogeológiai modellezés szerepe speciális szennyeződések roncsolásmentes diagnosztikájában
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK A Magyar Hidrológiai Társaság 2008. évi diplomamunka pályázatán díjazott és Szerkesztőségünkhöz eljuttatott diplomamunka pályázatokat — kezdő szakembereink szakmai és irodalmi ambíciójának előmozdítása érdekében - a Hidrológiai Tájékoztató következő hasábjain tesszük közzé. Aki diplomamunka pályázata kivonatát kérésünkre beadta, azt a Hidrológiai Tájékoztató következő oldalain közöljük (Szerk.). A hidrogeológiai modellezés szerepe speciális szennyeződések roncsolásmentes diagnosztikájában* SZÁNTÓ JUDIT Bevezetés Napjainkban egyre nagyobb hangsúlyt kap a környezetvédelem és ezen belül is a felszín alatti környezeti közeg védelme, amihez hozzátartozik a szennyezett területek kármentesítése annak érdekében, hogy a szennyezőanyag gravitációs úton ne szennyezzen el egyéb területet és a talajvizet. A kármentesítés fontos lépése a szennyezett térrész lehatárolása, amit eddig csak nagyon drága módszerek segítségével lehetett megvalósítani. Feladatok, célok ismertetése A hidrogeológiai modellezés szerepének vizsgálatához csatlakoztam egy a GVOP (Gazdasági Versenyképesség Operatív Program) által finanszírozott kutatási projekthez. Dolgozatomban bemutattam ezt a projektet, amelynek célja a környezeti diagnosztika részére kidolgozandó geofizikai eljárások és a hidrodinamikai és transzport modellezés olyan kombinációja, amely roncsolásmentes, gyors és olcsó felszín alatti szennyeződéslehatárolást, illetve szennyeződésterjedés-meghatározást tesz lehetővé. Mindezen eljárássorozattal rámutatok arra, hogy hogyan lehet a felszín alatti vizeinket megvédeni a szennyezéstől, vagy ha már elszennyeződött ez a környezeti elem, akkor azt minél hamarabb lehatárolni és meggátolni a tovaterjedését. A kutatási projekt három konzorciumi tagjai, a Miskolci Egyetem Hidrogeológiai-Mérnökgeológiai Intézeti Tanszékének, az ELGI (Magyar Állami Eötvös Loránd Geofizikai Intézetnek és a BGT Hungária Környezettechnológiai Kft. közreműködésével valósult meg. A dolgozatban ismertetem, hogy a víznél nagyobb sűrűségű speciális szennyezőanyagok az aerációs zónán keresztül gravitációs úton könnyen a talajvízbe kerülhetnek. Ezek feltárása az eddig ismert, hagyományos módszerekkel nem megfelelő a különböző környezetvédelmi szempontok alapján. A geofizikai mérések (pl.: földradar mérés, 2- és 3D-s fajlagos ellenállás és GP mérések) segítségével az említett szennyeződések feltárása sikeres lehet, míg a hidrodinamikai és transzport modellezés alkalmazásával a szennyeződések térbeli és időbeli mozgását szimulálni tudjuk. A projekt keretében számos teszt terület vizsgálatát végezték el a résztvevők. Az egyik ilyen terület, amelynek mintáján keresztül mutattam be, hogy miként tudja kiegészíteni a geofizikai méréseket a hidrodinamikai modellezés: Ásotthalom, ahol a talaj- és talajvíz ásványolaj eredetű szénhidrogénekkel szennyeződött el egy nyerskondenzátum vezeték megfúrása következtében. A projektben a Miskolci Egyetem HidrogeológiaiMérnökgeológiai Intézeti Tanszékén vettem részt, ahol a hidrodinamikai modell megalkotásához különböző méréseket végeztünk, mint például a vízföldtani paraméterek „in situ" meghatározása próbaszivattyúzással és ezek eredményeit Theisz és Hvorslev módszer alapján értékeltük ki. Két különböző módszerrel, illetve eszközzel történt a szivárgási tényező meghatározása: a kevésbé áteresztő talajmintákon flexibilis falú permeabiméterrel állandó víznyomáson végeztük el a mérést, míg a másik csoport esetén változó víznyomással merev falú permeabimétert alkalmaztunk. Az ásotthalmi teszt területen végzett vizsgálatokon keresztül mutatom be a hidrodinamikai transzportmodellezés fontosságát, valamint, hogy hogyan lehet becsléssel meghatározni a HYDRUS-1D program segítségével azt, hogy mennyi idő múlva jut el az aerációs zónán keresztül a szennyeződés a talajvízig. Ugyancsak az aerációs zónán keresztül történő, függőleges szivárgás modellezésére használtam a WHI UnSat Suite program két modulját, a telítetlen zónán át történő benzol terjedését VLEACH modullal, míg a peszticid analitikai modelljét a PESTAN modullal. Az eredmények összefoglalása Diplomatervemben rámutattam arra, hogy hogyan tudjuk a felszín alatti szennyeződések térbeli és időbeli mozgását meghatározni a hidrodinamika és transzport modellezés szimulációi segítségével. Ez a módszer jól * A 2008. évi Lászlóffy Woldemár diplomamunka pályázaton főiskolai kategóriában I II . díjat nyert diplomamunka kivonata. 16
