Hidrológiai Közlöny 1995 (75. évfolyam)
2. szám - Hrabovszki Erika: Arzén adszorpció vizsgálata a Dél-Alföld üledékes kőzetein
113 Arzén adszorpció vizsgálata a Dél-Alföld üledékes kőzetein Hrabovszki Erika József Attila Tudományegyetem, Ásványtani-Geokémiai és Kőzettani Tanszéke 6725. Szeged, Egyetem u. 2. Kivonat: A tanulmány a Dél-Alföld üledékes kőzetein az arzén adszorpció lehetőségét és mértékét vizsgálja. A tanulmányban sor került a kőzet - viz rendszer számitógépes geokémiai modellezésére is, amely a kapott eredményeket a mért eredményekkel vetette össze. A vizsgálati eredményekből megállapítható, hogy a Dél-Alföld üledékes kőzetein az arzén adszorpció lehetősége számottevő. Ennek mértékét befolyásoló tényező a pH és a kőzet összetétele. Kulcsszavak: adszorpció, adszorpciós izotermák, kémiai egyensúly 1. Bevezetés Magyarországon a 80-as évek elején vált ismertté, hogy a dél-alföldi pliocén és pleisztocén rétegek vizeinek egy része jelentős mennyiségű arzént tartalmaz. Ezen rétegvizek arzén tartalma esetenként elérte a 0,2 0,3 mg/l koncentrációt, mely meghaladja a külföldi és hazai egészségügyi szabványok által előirt 50 10" 6 g/l értéket. Ezen térségekben elsősorban e rétegvizek jelentik a legfontosabb ivóvízbázist, igy a potenciális egészségkárosító hatásra való tekintettel szükségszerűvé vált e terület arzénes vizeinek feltérképezése, illetve az arzén eredetének és mobilizációs körülményeinek vizsgálata. A szakirodalomban mind a vizek mind az üledékek arzén tartalmának kialakulását a redox viszonyokkal és adszorpciós folyamatokkal magyarázzák. Az arzén oxianionként történő adszorpcióját vasoxihidrát (NEWMAN és mtsai 1985) és mangánoxihidrát (TAKAMATSU és mtsai 1985) jelenlétéhez köthető. A szerves anyagok oxidativ átalakulása is szerepet játszik a vas és mangán redoxiciklusában és ezzel oldhatóságában (MURRAY 1986), ami a nyomelemek, igy az arzén mobilizációját is befolyásolja. Az arzén oldatba kerülése során a vizsgált rendszer redoxi körülményeinek (Eh) változását kell feltételeznünk az adszorpció redoxiviszonyaihoz képest (CARPENTER 1986). A tanulmány célja volt megvizsgálni, hogy valóban képesek a dél-alföldi üledékes kőzetek az Ás adszorpciójára, ha igen ez az adszorpció milyen mértékű. A tanulmány része volt a lejátszódó geokémiai folyamatok modellezése a PHREEQE (1990) és a WATEQ4F (1984) számitógépes programok segítségével. Ezzel lehetővé vált a kísérletileg, illetve a program által számított adszorpció előtti és utáni arzén koncentrációk és pH értékek összevetése is. 2. Anyagok A vizsgálatra két magmintát választottunk ki. Az egyik Tótkomlósról 242,5 m mélységből való a másik Bácsalmásról származik 61 m mélységből. Az arzén üledékes kőzeteken történő adszorpciója a kőzet vas . szervesanyag és agyagásvány tartalmához köthető (Farmer, Lövell 1986, Laxen 1985), igy a magminták kiválasztásánál a következő szempontokat vettük figyelembe. - a két magminta különböző lehordási területről származzon. A tótkomlósi minta marosi, mig a bácsalmási minta dunai üledéknek tekinthető. - viszonylag nagy legyen a finom frakció aránya mind a két magmintában. - a mobilizálható vas tartalom eltérő legyen és a mobilizálható arzén tartalmuk kicsiny legyen (7. táblázat). A magminták összetételének meghatározása JATE Ásványtani - Geokémiai és Kőzettani Tanszékén röntgen diffraktometriás viszgálatokkal történt. A tótkomlósi minta összetétele : kvarc, illit, muszkovit, klorit, kalcit, plagioklász. A bácsalmási minta összetétele: kvarc, dolomit, kalcit, plagioklász, illit, muszkovit, klorit. A magminták előkészítése őrlés nélkül, desztvizzel dezagregálva, szárítva, 0,063 mm szitán való átszitálással történt. Az adszorpciós vizsgálatokhoz a < 0,063 mm frakciót használtuk fel. 3. Módszerek Az üledékes kőzeteken való adszorpció viszgálata volt a célunk, ezért hat különböző Ás koncentrációjú oldatot készítettünk, melyek 0,05 mmol/1 - 1,3 mmol/1 koncentráció intervallumba estek. A törzsoldat előállításához kristályos p.a. tisztaságú Na 2HAs0 4. 7H 20-t használtunk fel. A természetes felszín alatti vizek kémhatása nem erősen savas ( 4 < pH < 9 ), ezért ezen oldatok sósav koncentrációját 0,0001 mmol/1 -nek választottuk. Az analitikai pontossággal bemért 5g mennyiségű légszáraz magmintára az oldat 150 cm 3-re került. Az igy kapott keverék egy hétig állt szobahőmérsékleten, gyakori keverés mellett. Ezt centrifugálás követte. Az adszorpció előtt és után mértük az oldatok pH értékét, illetve sor került az arzénkoncentráció meghatározására, amit a Magyar Állami Földtani Intézetben végeztek atomadszorpciós módszerrel.
