Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)
2. szám - Balog Kitti–Farsan Andrea–Czinkota Imre: A használt hévíz szikkadásnak talja-degradációban betöltött szerepe
BALOG K. - FARSANG A. - CZINKOTA I.: A használt hévíz szikkadása 59 Az anionok között a HC0 3" játszik fontos szerepet (3. ábra). Emellett kisebb mennyiségben S0 4 2" és Cl" jelenik meg. A CO, 2" mennyisége igen alacsony, nem is mutatható ki mindegyik mintában. Ennek oka lehet, hogy a desztillált vizes kioldás során a kevésbé oldódó CaC0 3-ból és CaMgC0 3-ból csak kis mennyiségben kerültek oldatba a C0 3 2" ionok. Ez magyarázhatja a kationok között a Ca 2 és a Mg 2' csökkent szerepét is. A könnyen oldódó Na 2C0 3-ból oldatba kerülő C0 3 2 a vízben H +-nal találkozva HC0 3"-t alkot. Emellett a mintaterületen a talajvízből és a hévízből is kerülnek HC0 3" ionok a talajba. Ezen folyamatoknak köszönhető az említett anion dominanciája, melynek eloszlása a felső szakaszon közel egyenletes, míg az alsóbb szakaszon a maximumok a B vagy a C-szintben mutatkoznak. A csatorna környéki talaj további Na +-adszorpciós képességének becslése érdekében modellkísérlet keretein belül adszorpciós izotermákat szerkesztettünk (4. ábra). Vizsgáltuk, hogy különböző Na +-oldat koncentrációk esetén hogyan alakul az adszorpció, s hogy a különböző talajszelvényekben milyen Na + koncentrációnál kezdődik meg az adszorpció. Ennek segítségével megadható, hogy egy későbbi esetleges Na-koncentráció növekedésnél vagy csökkenésnél a területen milyen folyamatok játszódnak le. A 4. A ábrán jól látható, hogy a csernozjom talaj szintjeinek Na 4-adszorpciós kapacitása nagyon hasonló. Az A és A I I I I IliiI I B-C szintben 400 mg/l körüli Na*-koncentráció felett játszódik le adszorpció. Ugyanez a B-szintben 500 mg/l-es oldat-koncentráció felett történik, mert a szelvény B-szintjében van a Na' adszorpciós maximuma (2. ábra), így csak nagyobb oldatkoncentráció képes további adszorpciót előidézni. Ez alatt az oldatkoncentráció alatt a talaj adszorpciós helyein eddig kötött Na -jai távoznak a felületről, tehát deszorpció történik. Phaeozem talaj esetén (4. B ábra) a szintekre jellemző adszorpciós izotermák szétválnak. Meredekségük azonos, azonban az egységnyi tömegre jutó megköthető Na* mennyisége változik. Az A-szint képes a legnagyobb mértékű ion-megkötésre, hiszen ebben a szintben eleve nagyon kicsi a szelvény Na 4-telítettsége, így minden egyes alkalmazott Na' -oldat koncentráció esetén adszorpciót mutatott. A C-szint, ahol a szelvény Na +-telítettsége nagyobb mértékű volt, minden kezelésre deszorpcióval reagált. Tehát a Phaeozem szelvényben a feltalajtól a talajképző kőzet felé haladva a Na 4-adszorpciós képesség folyamatosan csökken. A Planosol talaj esetén (4. C ábra) az Aszintben várható adszorpció, a B- és C-szintben deszorpció játszódik le. Ebben a szelvényben tapasztalható a legnagyobb különbség a feltalaj és az altalaj adszorpciós képessége között. Ez az a szelvény, mely Na s% profilja alapján a legközelebb áll a szikessé váláshoz. I i i f i I I Anion koncentráció (niakg) Kation koncentráció (nia kg) • C032- • S042- • Cl- • HC03|K+ 0 Ca2+ • MaZ+ D| Na+ 3. ábra: A: csernozjom, B: Phaeozem, C: Planosol talaj ion-profiljai a csatorna mentén Összességében a szelvényekről elmondható, hogy ott tapasztaltunk deszorpciót vagy csökkent adszorpciót, ahol a szelvényben eredetileg a Na 4 maximuma volt megfigyeltető. A talajszintek közötti adszorpciós különbségek párhuzamban állnak a szintek közötti Na s% különbségekkel. Az eredetileg várt telítési görbét egyik talajtípus szelvénye sem mutatta, helyette lineáris összefüggést kaptunk. Ez jelzi, hogy a telítési görbe lineáris szakaszát tártuk fel a kísérlettel. Megállapítható, hogy ha a mintaterületen a kísérletben maximális koncentrációként választott 1000 mg/l Na +-tartalmú vizek hatnának, akkor sem következne be a talaj adszorpciós felületének telítődése, tehát nem mutatkozna szikesedés a csatorna környéki területen. 5. Összegzés Összességében megállapítható, hogy a magas só tartalommal és Na + aránnyal rendelkező használt hévíz szikkadása során a csatorna környezetében a talajvíz szintjének megemelésével, sótartalmának és Na' tartalmának megnövelésével egy, a természetben nem tapasztalható, ember által előidézett szituációt teremt, ami lehetőséget nyújt a talaj szikesedésére. A mintaterületen jellemző csernozjom, Phaeozem és Planosol talajok esetén egyaránt megfigyelhetőek voltak a só-felhalmozódás jelei, azonban a Na +-hatásra kialakuló szikesedés jegyei még nem. Az utóbbi jövőbeni hatását modellkísérlet alapján szerkesztett Na -adszorpciós izotermák segítségével vizsgáltuk, s bizonyítottuk, hogy a mintaterületen a vizek Na-tartalmának jelentős növekedése esetén sem következik be káros mértékű talaj-degradáció. Köszönetnyilvánítás Köszönetünket fejezzük ki Fábián Tamásnak a mintázásban, Ladányi Zsuzsannának a mintaterület térképes megjelenítésében. Fekete Istvánnak pedig a laboratóriumi munkák során nyújtott segítségért. Irodalom Árpási M. 2003. Geothermal development in Hungary, Country update report 2000-2002, Geothermics 32 (2003) 371-377 Filep Gy., Füleky Gy. 1990. Ionadszorpció és ioncsere 104-112. o. in Stefanovits Pál (szerk.), Mezőgazda Kiadó, Budapest
