Vízügyi Közlemények, 1985 (67. évfolyam)

1. füzet - Somlyódy László-Licskó István-Fehér János-Csányi Béla: A Sajó kadmiumszennyezettségének vizsgálata

A Sajó kadmiumszennyezettségének vizsgálata 13 2.1. Oldott állapotú anyagok transzportja Ha a folyóban csak egyetlen, nem lebomló anyag van jelen, akkor az oldott, konzervatív anyag vízfolyásbeli elkeveredését, transzportját kizárólag az áramlás határozza meg, azaz csak fizikai folyamatok játszanak szerepet. A koncentráció tér és időbeli változása a vízhozam időbeli változásától, a sebességtér által meghatározott konvekciótól, a turbulens diffúziótól függ. A jelenség a folyadékmozgás és a turbulens diffúzió egyenleteivel írható le. Ezek alapján számos, a gyakorlatban is jól alkalmazható egy- vagy többdimenziós modell született (Holley-SiemonsAbraham 1972). Használatukhoz azonban elengedhetetlen a kérdéses folyószakasz beható vizsgálata (sebességtér, turbulenciaviszonyok, elkeveredési tényezők stb.). A változások jellegét tekintve széles folyóknál a hossz- és keresztirányú változások egyaránt fontosak (Somlyódy 1978/2, 1978/3). Keskeny folyók hosszabb szakaszát a potenciális szennyezőforrások jelenlétében vizsgálva - mint jelen esetben is - a hosszirányú változás domináns. Havária jellegű és időben ingadozó terheléseknél a hosszirányú diszperzió alapvető szerepet játszik, egyébként befolyása általában elhanyagolható (Starosolszky 1970). A koncentráció (c) vízhozamtól (Q) való függését tekintve domináns szennyezőforrás jelenlétében (erősen terhelt folyószakasz) a hígulás hatása következtében a koncentráció csökkentő tendenciát mutat. Pontszerű forrás hiányában a felszíni bemosódás válhat uralkodóvá, ekkor a koncentráció a vízhozam növekedésével nő. A két hatás együttes jelenléte esetén a koncentráció egy adott vízhozam értékig csökken (hígulás), majd innen kezdve nö (a hígulás már nem képes a bemosódás hatását kiegyenlíteni). 2.2. A szilárd állapot keletkezése, átmenet az oldott-szilárd állapotok között, kölcsönhatás az üledékkel A szennyezőforrásból érkező nehézfémszennyezők a felszíni vizekre jellemző pH értékeken (melyek többnyire nagyobbak a semleges állapotoknak megfelelő 7-es értéknél) fizikai, fizikai-kémiai és kémiai folyamatok következtében szilárd állapotú anyaggá alakulhatnak, vagy megkötődhetnek a már meglévő szilárd anyagokon. Az oldott állapotú nehézfémek a szilárd fázisba kicsapódás és koprecipitáció, valamint adszorpció és ioncsere útján kerülnek (FörstnerMüller 1974). A kémiai reakciók által szabályozott folyamatok (kicsapódás, koprecipitáció, kemoszorpció) lejátszódását az oldott állapotú nehézfémek „vízi környezetében" és a már meglévő szilárd részecskék felületén található ionok, vegyületek koncentrációja és minősége szabja meg. Legfontosabb jellemzők: pH, puflerkapacitás (ez felszíni vizekben a CO3" - HCO3 - C0

2 rendszer egyensúlyi viszonyaira vezethető vissza), komplexképző anyagok (NTA, EDTE, huminsavak, fulvosav (Fe/II-Fe/III) rendszer, Mn

2 + , oldott oxigén koncentráció, redox potenciál. Az oldott állapotú nehézfémek kicsapódása nyomán keletkező vegyületek gazdagok hidroxid-atomcsoportokban. Hidrogén-hídkötések és van der Waals-kötések révén ezek az apró, kolloid-kvázikolloid mérettartományba tartozó részecskék aggregálódásra hajlamosak. A szilárd állapotba került nehézfém szennyezők további transzport-folyamatai szempontjából fontos, hogy a keletkezett nehézfémtartalmú szilárd részecskék továbbra is kolloid állapotban maradnak, vagy viszonylag nagyméretű aggregátumokat alkotnak. Kolloid-stabiiizáló szerves szennyezőanyagok (pl. lignin-szulfonsavak) jelenlétében nem