Hidrológiai Közlöny 2000 (80. évfolyam)
3. szám - Varsányi Zoltánné: Felszín alatti vízmozgási rendszerek elkülönítése a Dél-Alföldön – kémiai és izotópos vizsgálatok alapján
148 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2000. 80. ÉVF. 3. SZ. eltérő adszorpciós viselkedése miatt. Az oldott és az agyagásványok cserepozíciójában kötött kationok mennyiségi viszonyaitól függően az egy- és két vegyértékű ionok kicserélődnek, ami az oldott kationok koncentrációjának szisztematikus változását eredményezi a vízáramlás irányában. Ca(HC0 3) 2 és Mg(HC0 3) 2 típusú vizek esetén a két vegyértékű kationok koncentrációja csökken, a nátrium koncentrációja növekszik az áramlás irányában. Na(HC0 3) típusú vizeknél ellentétes változás, nátrium csökkenés és ezzel egyenértékű kálcium és magnézium növekedés is előfordulhat az agyagásványok cserepozíciójában levő ionok fajtájától és arányától függően. (Appelo, C. A. J., Postma, D. 1993, Appelo, C. A. J„ Willemsen A. 1987, Appelo, C. A. J., Ponten J„ Beekman H.K 1989, Beekman, H. £ 1991, Chapelle, F. H , Knobel, L L. 1983, Magaritz, M, Luzier, J. K (1985)). Vizmozgási rendszerek: o Duna-Tisza-kOze. Dél-Tiszántúl pleisztocén és pliocén rétegei • Maros hordalékkúp o Koros-mednce pleisztocén rétegei • Kornádi környéke o j gbas Kötö &Jn guk alapján (Varsányi, 1994) négy különböző földrajzi elhelyezkedésű mintacsoportot, és néhány, csoportba nem sorolható mintát eredményezett A négy csoport négy, egymástól területileg jól elhatárolható vizmozgási rendszemek felel meg. Mivel az egyetlen domináns anion a hidrokarbonát, a tengelymetszetek arányosak a hidrokarbonát - illetve az öszszes oldott anyag tartalommal. A csoportok elhelyezkedése az 5. ábrán látható Az első vízrendszer a Duna-Tisza közén és a Tiszántúlon a Tiszától a Makó-Hódmezővásárhely vonalig található, a második és harmadik, szintén kevés oldott anyagot tartalmazó vízrendszer a Maros hordalékkúp területén, illetve a vizsgált terület ÉK-i részén Kornádi környékén. A negyedik, több oldott anyagot tartalmazó csoport pedig a Körös medencében helyezkedik el. Amennyiben az ioncsere folyamatok vízmozgással is párosulnak, az ioncserében résztvevő oldott ionok koncentrációja folyamatosan változik a vízmozgás irányában. Ezért az üledékösszletben az a térirány, amelyben az ioncserében részi vevő oldott ionok koncentrációja folyamatos változást mutat, megfelel a vízmozgás irányának. A felszín alatti víz mozgásirányának megállapításához minden vizmozgási rendszerben megtörtént az ionkoncentráció változás irányfilggésének vizsgálata. 5. ábra. A pleisztocén rétegek vízrendszereinek területi elhelyezkedése Mivel a jellegzetes kromatográfiás koncentráció-eloszlás létrejöttéhez nem elegendő, hogy az ioncsere lejátszódik, hanem a víz mozgása is szükséges, az egy- és két vegyértékű fő kationok koncentrációjának alakulása alapján lehetővé válik a felszín alatti vízmozgási rendszerek elkülönítése (a vizmozgási rendszeren az azonos beszivárgási és megcsapolási területtel rendelkező víztartók vizét értem a beszivárgási területtől a megcsapolásig), a vízmozgás irányának meghatározása. Amennyiben az ioncsere egy- és két vegyértékű ionok között játszódik le, két mintavételi pont között az egy- és kétvegyértékű kationok koncentrációjának változása a víz mozgásának irányában egymással ellentétes és egyenértékű. A 4. ábrán a mélyebb pleisztocén és pliocén rétegekből származó vízminták nátrium tartalmának moláris koncentrációja látható a kálcium + magnézium tartalom függvényében. A felszín közeli vizek, illetve a pontusi rétegekből származó minták adatai azért nem szerepelnek a 4. ábrán, mert a felszín közeli vízminták esetében nincs kimutatható összefüggés az egy- és két vegyértékű kationok koncentrációja között, a pontusi víztartók vizében pedig a kálcium és magnézium koncentráció a nátriumhoz képest elhanyagolható. A mmol/l koncentrációegység esetén az egyenértékűség azt jelenti, hogy a pontok egy -2 meredekségü egyenes mentén helyezkednek el, az ioncsere az egyenes mentén a kicsitől a nagy nátrium koncentrációk felé halad. A 4. ábrán látszik, hogy a pliocénből származó minták a Na tengellyel párhuzamosan a pleisztocén minták két különböző tengelymetszetű, -2 meredekségü egyenes körül helyezkednek el. Ez egyrészt arra utal, hogy a pliocén minták az ioncsere folyamat végét képviselik, tehát a vízben oldott kálcium és magnézium már kicserélődött nátriumra, a pleisztocén minták között pedig legalább két olyan különböző mintacsoport van, amelyben ioncsere játszódik le a víz folyási útja mentén. A pleisztocén minták klaszler analízise földrajzi elhelyezkedésük (EOV koordináták) és egy -2 meredekségü egyenestől való távolsá• térszín • Na koncentráció a beszivárgás! területen • Na koncentráció a megcsapolás! területen .v-o .*« V 'A I 720.00 Ny-K Irányú földrajzi koordináták km 6. ábra. A térszín alakulása és a nátrium koncentrációjának változása a vízmozgás irányában a Duna-Tisza köz és Dél-Tiszántúl pleisztocén rétegeiben T 660.00 660.00 700.00 720.00 740.00 760 00 Ny-K irányú földrajzi koordináták km 7. ábra. A térszín alakulása és a kálcium + magnézium koncentrációjának változása a víz mozgási útja mentén a Duna-Tisza köz és Dél-Tiszántúl pleisztocén rétegeiben A 60 m-nél mélyebb pleisztocén rétegekből származó vizek kémiai összetételében mutatkozó Ny -K irányú változás a Duna-Tisza közi hátságtól a Makó-Hódmezővásárhely vonalig a kromatográfiás koncentráció eloszlás is-
