Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
6. szám - Medgyesi Iván–Zahorán János: A talajvízmosás meghatározása radioaktív izotópokkal
IVledgyesi I. és Zahorán J.: A talajvízmozgás meghatározása Hidrológiai Közlöny 1960. 6. sz. 463 gyakorlattól, mely szerint az adszorpció csökkentésével indokolva, az aktív izotóp beadagolása előtt 2—5 kg inaktív sót oldottak fel a betápláló lyukban. A vízáramlási vizsgálatoknál általában szükséges 10—50 mC .I 13 1 izotópmennyiség. 0,08—0,4 gamma jodidionnak felel meg.(l gamma 10 f ig). Az esetben, ha hordozó nélküli izotópot alkalmazunk és ez a feltétel az általunk alkalmazott radioaktív jódnál fennáll, ez kémiailag egyszerű módszerekkel még ki sem mutatható mennyiség. Ha nem tiszta, hanem hordozót is tartalmazó izotóp kerül felhasználásra, akkor az összes jodidmenynyiség maximálisan 100—500 gamma. Figyelembe véve, hogy a hazai talajvizek az Országos Közegészségügyi Intézet szerint legalább I 3 gamma/1 jodidiont tartalmaznak, megállapítható, hogy a beadagolt radiojód menynyisége, mint jodidion, elhanyagolható a talajvíz jodidion tartalma mellett, mert az csak 0,05 — 0,2 liter talajvíz jodidion tartalomnak felel meg. Ha hordozót tartalmazó izotópot vagyunk kénytelenek használni, akkor is csak kb. 100—200 I víz jodidion tartalmának megfelelő jódot juttatunk a talajvízbe. Összehasonlításképpen közöljük, hogyha radioaktív izotóppal együtt inaktív sót is adagolunk, akkor 1,7 4.3 kg jodidiont, azaz I 5 millió m 3 talajvíz jodidion-tartalmának megfelelő jodidiont juttatunk a talajba. Adszorpció Az összes vízáramlás-mérési módszer alkalmazása esetén a talajvízbe, a talajvíz vegyi összetételét kisebb-nagyobb mértékben módosító vegyületeket (sókat vagy festékeket) juttatunk. A talaj, amely gyakorlatilag a talajvízben diszpergált, igen érzékeny kolloidrendszernek tekinthető, módosult összetételű talajvízzel érintkezik. A talaj, jellegétől függően, és pedig annál nagyobb mértékben, minél több felületaktív részecskét (pl. agyag, tufa stb.) tartalmaz, kölcsönhatásba lé]> az új vegyületekkel, megbomlik a kialakult adszorpciós egyensúly [ 13,14], Az adszorpció elsősorban a koncentrációtól és a vegyület jellegétől függ. Agyagok esetében azonos koncentrációjú oldatból legjobban a festékmolekulák, majd a több, végül az egyértékű ionok adszorbeálódnak. Ennek eredményeképpen kedvezőtlen esetben a talajvízbe adagolt vegyületek hosszabb-rövidebb áramlási szakaszon teljesen adszorbeálódnak, koncentrációjuk a kimutatási határ alá csökken. Terepvizsgálataink szerint agyagot tartalmazó talajban 10 5 cm/sec áramlási sebesség mellett 50 g fluoreszcien 3 m-es áramlási hosszon eltűnik, 5 m-es áramlási távolságban pedig a beadagolt több kg cinkszulfát és nátriumjodid sem mutatható ki megnyugtatóan. A radioizotóp adszorpcióját vizsgálva, legelőször is meg kell állapítanunk, hogy a mesterséges radioizotóp kémiai és fizikai szempontból gyakorlatilag azonosan viselkedik, mint a természetes ' előfordulású izotópok, de kimutathatóságuk aktivitás méréssel kb. 10 milliószorosa a természetes vegyületnek. Figyelembe véve a kiindulási, betáplált koncentrációt, az adszorpció az esetben, ha az izotóp mellé inaktív sót nem adagolunk, gyakorlatilag elhanyagolható. A fúrólyuk átlagos víztartalmát kb. 4 l-nek véve, az eredeti, legkedvezőtlenebb esetben is I gamma/l jodid koncentráció 1,10 gamma/l-re emelkedik, tehát csak 10%-os koncentrációnövekedés következik be. A fúrólyukból történő fokozatos kiáramlás során az aktív jodid még tovább hígul, tehát már a vizsgálat kezdetén is az izotóppal szennyezett talajvizet gyakorlatilag azonos koncentrációjúnak vehetjük az eredeti talajvízzel. A talaj az 1 gamma/l-es jodidkoncentrációra adszorpciós szempontból egyensúlyban van. A jelzett jodidionok talajvízbe jutásával az adszorpciós egyensúly nem bomlik meg, ill. csak az ún. dinamikus ion kicserélődési folyamat következhet be, amely számítások szerint a mérési idő alatt az összes beadagolt aktív jodidion mennyiség I—5 százalékát érintheti. Hordozót tartalmazó radioizotópnál az adszorpciós veszteség valamivel nagyobb. Talaj vízáteresztőképessége . A talaj kolloid frakciójának szerkezete az adszorbeált ionok minőségétől függ. Különböző szerzők vizsgálatai, valamint saját eredményeink alapján megállapítottuk, hogy a talajok vízáteresztőképességét ioncserével több nagyságrenddel meg lehet változtatni. A durva szerkezetű koagulált (Ja, Mg, Feagyagok stb. egyértékű sók hatására (Na', K r) peptizálódnak, a rendszer diszperzitás foka lényegesen megnő. Az 1. ábrán bemutatjuk egy agyag és egy iszaptalaj természetes szemszerkezetét, valamint 0,5%-os nátriuinjodiddal peptizált és 0,5%-os cinkszulfáttal koagulált állapot szemszerkezetét. De nemcsak az egyértékű ionok befolyásolják a vizsgálati eredményeket, hanem rj M 80 50 k0 20 0 [%] 100 80 SO W 20 0 HOMOK Hóm/ami ISUP Ásns ® ® r—U" — I 1,0 0,6 0,3 0,170,1 6 4 0,0? 0,01 6 3 OM 0,001 HOMOK HOMOKUSIT ISUP Ásm 2)J<P f> 2)J<P f— 1,0 0,6 0,3 0,170,1 6 4 0,0? 0,01 5 3 0,002 0,001 0-0,5 7.-os InSO^oldal (2)-Természetes állapot 0,5%-os NaJ oldat 1. ábra. Anyag én iszaptalaj szemszerkezetének változása 0,5% NaJ és 05 % ZnSO 4 oldat hatására 0ue. 1. H3Menenue epanyAOMempimecnozo cocmaeu ZAUHHitoeo u üAucmozo epyiima nod öeücmeueM 0,5%-ttoio pacmeopa NaJ ti 0,5% Fig. 1. Changes in the grain-size distribution of clay and silt soil under the effect of 0.5% NaJ and 0.5% ZnSO 4 solution
