Hidrológiai Közlöny 1959 (39. évfolyam)
5. szám - Urbancsek János : Az alföldi ártézi vizek vasassága és keménysége
Hidrológiai Közlöny 1959. 5. sz. 365 VÍZKÉMIA Az alföldi ártézi vizek vasassága és keménysége U RBANCSEK JÁNOS Az Alföld területén különböző mélységben elhelyezkedő vízvezető rétegekből tetemes mennyiségű víz tárható fel. A kitermelhető víz azonban sokszor minőségileg nem felel meg a kívánalmaknak, így az igen nagy költséggel megépített ártézi kutak vizét gyakran nem használják. Különösen vonatkozik ez az Alföld egyes helyein kis mélységre lemélyített ártézi kutakra, mert egyes területeken a kis mélységben elhelyezkedő vízvezető rétegekből kitermelt víz igen agresszív, aminek következtében az ártézi kút falát kibélelő acélcsövet megtámadja és a feloldódott vas a vizet ivásra élvezhetetlenné teszi, ipari célra való felhasználását pedig megnehezíti. Hasonlóképpen hátráltatja a víz célszerű felhasználását az is, hogy az ártézi kutakkal felszínre hozott mélységi víz nem agresszív ugyan nagymértékben, de a víz vezető rétegekben fellelhető nehéz ásványi anyagokból old ki vasat és így rétegeredetű vasasságánál fogva válik gyakran mindaddig használhatatlanná, amíg vastalanításáról mesterségesen nem gondoskodnak. A rétegeredetű vasasság is, hasonlóan az agresszivitásból származó vasassághoz, elsősorban a kis mélységben elhelyezkedő pleisztocén korú porózus rétegekből kitermelt víz egyik jellemző sajátsága. A vasasság mellett a keménység másik fontos jellemzője a mélységi vizeknek, ami ugyancsak nagymértékben befolyásolja a víz használhatóságát. A keménység a víznek közfogyasztásra való alkalmasságát döntően nem befolyásolja, mert a helyi adott körülményeknek megfelelően a fogyasztók megszokják és ellene kifogás nem merül fel. A keményvíz hátrányos tulajdonsága inkább a háztartásban való felhasználásakor ütközik ki. Sokkal nagyobb követelményeket támaszt azonban az ipari felhasználás a víz keménységével szemben, mert egyes iparágak, valamint vasúti vontatás a kemény vizet nem tudja felhasználni. A mélységi vizek gyakorlati felhasználásánál elsősorban az említett két tulajdonság az, ami döntően fontos, ezért kell a mélységi vizek vasasságával és keménységével mind vízföldtanilag, mind pedig kémiailag foglalkozni annál is inkább, mert az ország felfokozódott ivó- és iparivíz szükséglete mind nagyobb feladat elé állítja az ezzel foglalkozó szakembereket. Megítélésünk szerint az Alföld területén bőséges mennyiségű rétegvíz áll a fogyasztás rendelkezésére és így az ország erősen fejlődő iparának, korszerű nagyüzemű mezőgazdaságának megnövekedett szükségletét kielégíti. Sokkal nagyobb nehézségek adódnak azonban a vízzel szemben támasztott minőségi követelmények terén. Megvizsgálva a különböző iparágak vízminőségi követelményeit azonnal kitűnik, hogy a víz vasassága és keménysége igen döntő tényezőként hat egy-egy ipari létesítmény telepítésénél. Különösen fontos ez az élelmiszeriparban, közhasználati tárgyakat készítő iparágakban, textilgyárak, mosodák, fehérítő és festőüzemek vízellátásánál, az ipari hűtővizeknél, kazánok töltésénél, valamint a mezőgazdaság egyes üzemágaiban. Közfogyasztásra használt vizek keménységével szemben nem támasztanak nagy követelményt, de annak nagy vastartalma •— bár egészségileg nem káros •—- a víz élvezhetőségét annyira befolyásolja, hogy az ilyen vizet nem fogyasztják. Az Alföld vízszükségletének minőségi vízzel való ellátása szempontjából meg kell ismerni az itteni rétegvizek fiziko-kémiai és vízföldtani sajátságát. A Föld mélyebb rétegeiben tárolt víz sohasem tekinthető kémiai és fizikai értelemben véve tiszta víznek, mert mindig tartalmaz feloldva ásványi anyagokat. Bizonyos ásványi anyagok oldata szükséges a víz élvezlietősége szempontjából, mert hiányában a víz közfogyasztásra alkalmatlan lenne. De vannak ásványi anyagok, amelyek a víz élvezhetőségét károsan befolyásolják és a víznek ipari vagy mezőgazdasági célra való felhasználását lehetetlenné teszik. Mind a mélységi, mind pedig a talajvízben nátrium, kálium, kalcium, magnézium, vas, mangán és ammónium kationok, valamint klorid, szulfát, hidrogénkarbonát, nitrit, nitrát anionok találhatók legelterjedtebben. A fent ismertetett és mint legelterjedtebb elemek közül a víz minősége szempontjából a vas és a kálcium, kisebb mértékben a magnézium bír jelentőséggel, mert ezek mennyisége határozza meg a víz vastartalmát és keménységét. A vas, vagy oxidos ásványai formájában ; mint hematit (Fe 20 3), magnetit (Fe 30 4), vagy mint hydroxid ; limonit Fe 20 3n-H 20 alakjában fordul elő a természetben leggyakrabban számos más nehéz, vastartalmú kőzetalkotó ásvány mellett. Gyakran található még az üledékes kőzetekben pirit és markazit (FeS 2) is. Ezek az ásványok vízben oldhatatlanok. Vasvegyületek azonban mégis előfordulnak oxigénmentes mélységi vizekben redukciós folyamatok következtében. Ez a redukciós folyamat vagy a vasszulfidból képződött kénhidrogén, vagy szerves anyagok hatására játszódik le. Kénhidrogén szulfidos vasércekből képződik a vízben oldott szabad szénsav hatására, amikor még a kétvegyértékű vasnak karbonátja is keletkezik a következő reakcióegyenlet szerint: FeS + H 2C0 3 = FeC0 3 + H 2S A vaskarbonát a víz további szabad szénsav hatására vashidrogénkarbonáttá alakul át, amely már vízben oldható. FeC0 3 + H 2C0 3 = Fe(HC0 3) 2
