Hidrológiai Közlöny 1993 (73. évfolyam)

5. szám - Ujfaludi László–Maginecz János: A Szigetköz felszín alatti vizei – Hidraulikai és vízminőségi helyzetelemzés, 1987–1989

290 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1993

. 73. ÉVF., 1. SZÁM - a szerves anyagok oxidációja, - a szulfidok szulfáttá történó' oxidációja, - a vas oxidációja vas-hidroxiddá, majd kicsapódása, - az ammónia oxidációja nitráttá (nitrifikáció), - az oldott mangán oxidációja, majd kicsapódása. A fót>b reduktív folyamatok az anaerob zónában - a szerves anyagok oxidációja következtében az oxigén teljes eltűnése a talajvízből, - denitrifikáció (a nitrátok nitrogéngázzá alakulása), - oldott vas- és mangán-ionok megjelenése a talajvízben, - a szulfátok szulfiddá, a szénvegyületek metánná, a nitrogén ammóniává történő' redukciója. 4.2. Spontán öntisztulási folyamatok szennyvíziszap-tárolók közelében A kommunális hulladéktelepek és szennyvíziszap-tárolók környezetében kialakuló folyamatokról számos közlemény jelent meg (pl. Matthes. 1980; Duijvenbooden and Kooper, 1980). Olyan esetekben, amikor a talajvíz a felszín közelében van, és közvetlen kapcsolatban áll a szennyvíziszap-tárolóval, a tároló környezetében a fent leírthoz hasonló oxidációs és redukciós zónák alakulnak ki, de ezúttal vízszintes irányban. A szennyvíziszap-tárolóhoz érkező talajvíz oxigéntartalmát a tároló alatti zónában teljesen elfogyasztják a szerves anyagok oxidációja és a biokémiai reakciók. A mikroorganizmusok további oxigént használnak fel a nitrátok, a vas, a mangán és a szulfátok redukciója révén. Eközben ugrásszerűen megnő a denitrifikáló, a szulfát-redukáló, valamint a metánbaktériumok egyedszáma. A hőmérséklet ebben az intenzív redukciós zónában 5-10 C°-kal is megnőhet. Az iszaptárolótól távolodva a reduktív folyamatok intenzitása és a redukáló baktériumok egyedszáma csökken. Az oldott formában jelenlevő vasat a vas-baktériumok használják fel; ezek egyedszáma itt ugrásszerűen megnő. Az átmeneti zónát elhagyva a talajvíz oxigéntartalma (a háromfázisú zóna révén) ismét megnő es az összes baktérium egyedszáma lecsökken. A szennyvíziszapból származó patogén virusok és a baktériumok az anaerob környezet, az antagonisztikus baktériumok és a magas hőmérséklet következtében nagy valószínűséggel elpusztulnak. A tapasztalatok szerint az iszaptértől néhányszor 10 méterre már nem voltak kimutathatók a patogén mikroorganizmusok. néhányszor 100 méterre pedig a talajvízminőségben már egyáltalán nem volt kimutatható a szennyvíziszap hatása. A talajvíz tehát spontán öntisztulási folyamaton megy keresztül. Az öntisztulás azonban nem mindig ennyire „tökéletes". Ha pl. a talajvízzel nem közvetlen a kapcsolat, vagy az érkező és a távozó talajvíz nem tartalmaz elegendő oxigént, a folyamatok csak részíegesen játszódnak le, az öntisztulás is csak reszleges. Ilyenkor maradhatnak a talajvízben bakteriális szennyezések, oldott vas, mangán, kénhidrogén stb. A mikroorganizmusok a talajszemcsék közötti átszűrődés révén sok esetben fennakadnak és végül elpusztulnak (Matthes et al. 1988). Az oldott ionok azonban ekkor is oldatban maradhatnak és ronthatják a talajvízminőséget. 4.3. Szorpciós és ioncsere folyamatok Az irodalomban nagyszámú közlemény foglalkozik a különböző (főleg agyag-) rétegekben, illetve azok határfelületein lejátszódó szorpciós* és ioncsere-folyama*A foszfátok adszorpciójára vonatkozó magyar-szlovák vizsgálatokat az 5.1. fejezetben ismertetjük. tokkal. Ezeknek nagy jelentősége lehet a talajvizek minőségének folyamatos-lassú, vagy ugrásszerű változásaiban. Romani (1981) nagy térségi víztartók minőségváltozásait vizsgálta Indiában. Ezek közül volt a Szigetközhöz hasonló szerkezetű (kavicsrétegek, agyaglencsékkel és -rétegekkel). Ilyen esetben előfordult, hogy az eredetileg Ca-HC0

3-típusú talajvíz mozgása során az agyagok felületén létrejövő Ca-Na ioncsere következtében átalakult Na-HC0

3-tipusú vízzé; ez az átalakulás azt eredményezi, hogy a víz a továbbiakban már nem alkalmas pl. öntözésre. (A fenti ioncsere hasonló a szikes talajok meszezésekor bekövetkező ioncseréhez.) Bonnet és Landreau (1981) függőleges beszivárgás során vizsgálták a víz kémiai változásait, terepi körülmények között. Tapasztalatuk szerint a legfontosabb kémiai változások a beszivárgás után néhány dm-rel végbemennek; a teljes oldott anyag tartalom 50-80 %-a itt már oldatba kerül. Érdekes jelenségeket figyeltek meg a víz agyagtartalmú rétegeken történt áthaladásakor, a nitráttartalom eloszlásával kapcsolatban. Az agyagrétegekben és azok környezetében mindig nagy szervesanyag-tartalmat és ennek következtében nagy mikrobiális aktivitást figyeltek meg. Az agyagokon történő átszivárgáskor a nitráttartalom kezdetben mindig erősen megnőtt (ez valószínűleg az aerob zónában következett be a nitriflkáló baktériumok hatására). A továbbiakban a nitráttartalom ugrásszerűen lecsökkent, ami valószínűleg az anaerob tartományban jelenlévő denitrifikáló baktérium hatásának köszönhető. A Szigetköz talajvizében a tárgyalt kémiai és biológiai folyamatok némelyikének lejátszódása a talajvízminták összetétele alapján valószínűsíthető. Ezeket a talajvízminőségi elemzéseket tartalmazó fejezetben részletezzük. 5. A talajvízminőség alakulása a Szigetköz víztartóiban 5.1. A szennyezőforrások A szigetközi víztartó rétegek potencionális szennyezőforrásaira vonatkozóan a VITUKI megbízásából az akkori VGI végzett felmérést. Ennek eredményeiről részletes tanulmányban számoltak be (Endrédi, 1988). A tanulmány főbb eredményeit, adatait az alábbiakban foglaljuk össze (minden számadat az 1987. évre vonatkozik). A Szigetköz területe (a Duna magyarországi partvonala és a Mosoni-Duna között): 450 km

2; ebből a Duna hullámtéri területe 41 km

2 (a hullámtéri medrek területét is beleértve). A mezőgazdasági és kommunális szennyezőforrások térképét az idézett tanulmány alapján a 12. ábrán adjuk meg. A mezőgazdasági műtrágya- és szerves trágya felhasználásával kapcsolatos főbb adatok a következők: - a műtrágyázott terület 28 396 ha, - a kiszórt összes műtrágya-hatóanyag 9 460 t, Ebből: nitrogén 3 237 t, foszfor 2 004 t, kálium 4 200 t, - a szerves trágyázott terület 4 191 ha, - a kiszórt összes szerves trágya 182 070 t. Növényvédő szerekből mintegy 100 típust használ-