Hidrológiai tájékoztató, 2016
DIPLOMAMUNKA PÁLYÁZATOK - Szilvás Brigitta: A Parádfürdői gyógyvíz termeléséhez használt kőzetanyagok, technológiai folyamatok ásványtani és geokémiai vizsgálata, értékelése
sága igen sokrétű. A kísérletem fő célja, a nehézfémek, nyomelemek, mobilizálhatóságának és ennek időbeli lejátszódásának a vizsgálata, valamint a timsó komponenseinek (kálium, alumínium, nátrium, szulfát ionok) kioldódásának megfigyelése volt. Az általam elvégzett kísérlet során hét lépcsős szekvenciális kioldási sor lett összeállítva. A szekvenciális kioldási kísérlet vizsgálati eredményei alapján a 2. számú mintából a másik kettőhöz képest kicsit nagyobb koncentrációkban oldódtak ki a vizsgált elemek. A következő kioldási vizsgálathoz az anyagot szitálással három frakcióra osztottam a következő szemnagyság határokkal: 1-2 mm; 6-8 mm és 12,5-16 mm. Ezután a frakcionált mintákat merevfalú permeabiméterbe helyeztem, így megoldva, hogy a perisztartikus pumpával rácsöpögtetett desztillált víz átfolyjon rajta, és ne álljon a minta vízben. Ez a kísérleti összeállítás áll legközelebb a parádfiirdői gyógyvíz előállítási technológiához. A gyógyvíz előállításhoz kitermelt kőzetanyag a lerobbantás és kézi törés után nem tekinthető homogén szemcseméretűnek. Az áztató medencékbe való betöltés során kialakulhat egyfajta gradáltság, inhomogén szemcseméret eloszlás, amely jelentősen befolyásolhatja a lejátszódó folyamatokat. Ez a feltevés adja a kiindulópontot a szemcseméret frakcióra bontás hatásának vizsgálatára a kioldott elemkoncentrációkra, elsősorban a nehézfémekre koncentrálva. Mindkét típusú kioldási vizsgálat mintáin, valamint a kórházból hozott gyógyvízmintán atomabszorpciós spektrométerrel történt mérés. A szekvenciális kioldási kísérlet kiválasztott mintáin valamint a gyógyvízmintán induktív csatolású plazma optikai emissziós spektrométerrel (ICP-OES) is lett mérés végezve. Eredmények A megfelelő minőségű gyógyvíz előállításához használt kőzetről irodalmi adatok alapján és azt a vizsgálatokkal alátámasztva és kiegészítve a következők mondhatók el. A kőzet felső-eocén rétegvulkáni összlet részét képező kvarc-biotit-amfiból andezit (vagy dácitnak is nevezik). Tektonikusán erősen igénybe vett, hidrotermásan elbontott, agyagásványosodás, kovásodás figyelhtő meg, valamint gazdag másodlagos ásványkiválás és nagy mennyiségű fínomszemü pirit impregnáció jellemzi. Ezen ideális kőzet a bányában végig húzódó két fő breccsa anyagából és környezetéből termelhető le. A kőzetvizsgálatok során timsó ásványokat (kalinit (KA1(S04)2-11H20), alunit (KA13(S04)2-(0H)6), mendozit (NaAl(S04)2'l 1H20)) nem sikerült kimutatni. A lúgzókazettákból gyűjtött kőzetminta átalakulási jellegét összehasonlítva a táróból szedett üde kőzetekével elmondható, hogy a régóta tartó kilúgzás következtében jórészt már csak magmás kőzetalkotó ásványokat és néhány másodlagos ásványt lehet megfigyelni. A hidrotermás átalakulásból származó és másodlagos ásványok már javarészt elbontódtak. A használatban lévő kőzet tehát már eléggé kilúgzott, kimerült. Gyógyvízhez kapcsolódó elemzési adatok a bányavízről, a Puffer-tartályból származó tömény gyógyvízről és a hígított ftirdőkúrára szánt gyógyvízről álltak rendelkezésemre. A háromféle adatsorban a gyógyvízkeletkezés különböző lépcsőibe láthattunk bele. A hígított és tömény gyógyvíz elemzési adatai megerősítik azt a tényt, hogy a forráskőzetek eléggé kimerültek, a kőzetcsere szükségessége vitathatatlan és sokáig már nem halogatható. A szekvenciális kioldás eredményeit összevetve a gyógyvíz elemzési adataival a timsó értékeire megfelelő értékeket kaptunk, a vizsgált minta alkalmas gyógyvíz előállításra. A nehézfémek értéke azonban több esetben is meghaladta a gyógyvízadatait (magas vas és mangán koncentráció), így a következő kőzetcsere alakalmával, ezekre a magas értékekre tekintettel kell lenni és a hígítás beállításánál mindenkép ellenőrizni kell az ideális szintet. A vizsgált elemek oldódásában általános trend nem figyelhető meg. A szemcseméret frakciókra bontott kioldási kísérlet legszembetűnő tapasztalatai a nehézfémek mobilitásának és a pH-nak a kapcsolata, azaz a vizsgált nehézfémek savas környezetben mobilisabbak azonban a pH növekedésével a kioldásul lecsökken. A szemcseméret és a kioldás mértéke között egyértelmű kapcsolatot nem lehet megfigyelni, de feltehetőleg a középső szemcsefrakciónak (6-8mm) vannak a kioldás mértékére nézve a legoptimálisabb adottságai. A különböző ásványfázisok beoldódásának időbeli lezajlásának tisztázására ez a kísérlet nem volt elégséges, ugyan is 22 nap alatt még nem álltak be a stabil elemkioldások, hanem még az első öblítési hatás lecsengése ment végbe. Összefoglalás, javaslatok Az elvégzett vizsgálatok nem igazolták timsó ásvány jelenlétét, azonban a gyógyvíz timsós jellege, vagyis a vízben oldott kálium, alumínium, szulfát vas, arzén tartalom amelyek a gyógyhatást is adják, vitathatatlan. Ennek létrejötte azonban nem az eddig feltételezett, a bányában másodlagosan képződő timsó ásványokhoz kötött. A kőzetekben nagy mennyiségű finomszemű pirit impregnációt figyeltünk meg, amelynek oxidálódá- sa során kénsav keletkezik, melynek köszönhető a nagymértékű kőzetfeltérés és oldás. A keletkezett gyógyvíz magas összion tartalmú és erősen savas jellegű (2,5 pH). A gyógyvíz vas és szulfát tartalma a pirit oldódásához, az alumínium és kálium a vas- magnézium-szulfát tartalmú illit oldódásához, a mangán pedig a szfalerit és illit felbontásához köthető. Mivel a lejátszódó beoldódási folyamatokat nem sikerült a legpontosabban megismerni, ezért javasolnék egy hosszabb vizsgálati idejű több hónapos vagy akár egy éves időtartamú, továbbá több vizsgálati paraméterre is kiterjedő (szulfát, teljes kioldott elemtartalom) kioldási vizsgálatot. A gyógyvízelemzési adatoknál megfigyelt ammonium- és klorid-mennyiség egyes magasabb értékei arra engednek következtetni, hogy az áztató medence kapcsolatban lehet felszíni vizekkel, a medence esetleges sérülése miatt. Ez nem csak az esővízen és az áztatóvízen kívüli hozzá folyást, hanem elfolyást is jelent, így ennek kivizsgálása és a hibák kijavítása a következő kőzetcsere folyamán létfontosságú, mind gazdasági, mind környezet terhelési szempontból. A munkámmal igyekeztem ráirányítani a figyelmet arra is, hogy a gyógyvíz előállításnak ez az egyedülálló módja és hatékony gyógyításra való felhasználása, a természet adta gyógymódok egyik lenyűgöző példája. Mindenképpen nagy értéket képvisel így a fennmaradásának megőrzés és a lejátszódó folyamatok megértése mindenképpen fontos feladat. 34
