Sekély víztartók utánpótlódásának meghatározása izotóp-vízkémiai vizsgálatokkal Kompár László – Miskolci Egyetem, Környezetgazdálkodási Intézet Szűcs Péter – Miskolci Egyetem, Környezetgazdálkodási Intézet; MTA-ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport Deák József – GWIS Kft. Palcsu László – MTA ATOMKI Braun Mihály – MTA ATOMKI
FAVA, 2015. április 8-9., Siófok
BEVEZETÉS
Forrás: VKKI, 2011
• A teljes FAV elérheti az 5000 km3-t. • Fenntartható módon kitermelhető FAV 2-3 km3/év. • A közműves ivóvízellátás 96%-a FAV-ból, kb. 0,6 km3/év.
CÉLKITŰZÉS
• Vízmintavétel talajvizes kutakból. • Trícium-csúcs módszer és a 3H/3He-módszer alapján vízkor meghatározás. • Az utánpótlódás mértékének meghatározása a 2 fázisú zónában. • Folytonos, zavartalan talajmintavétel a 3 fázisú zónából lehetőleg a nyugalmi talajvízszintig.
• A talajmintákból a víztartalom kinyerése, és az így kinyert víztartalom stabil vízizotópos vizsgálatai. • A beszivárgás szezonalitásának igazolása, továbbá a téli-nyári csapadék
mértékének megoszlása az utánpótlódás során.
A KUTATÁSI TERÜLETEK BEMUTATÁSA
VÍZMINTÁZÁS 3H-RA ÉS NEMESGÁZOKRA • Méntelek • Fischerbócsa • Kecskemét • Nyíradony • Debrecen
TALAJMINTÁZÁS 18O-RA • Méntelek • Nyíradony A KUTATÁSI TERÜLETEK ELHELYEZKEDÉSE
A TELÍTETT VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
1998. december
SZONDAKÚTCSOPORT KIALAKÍTÁSA A NYÍRSÉGBEN
A KÚTCSOPORT KIALAKÍTÁSÁNAK FOLYAMATÁBRÁJA
A TELÍTETT VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
A TELÍTETT VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
A NYÍRADONYI VÍZMINTÁK IZOTÓPOS EREDMÉNYEI
Felszín alatti mélység [m] -7,95 -9,25 -10,25 -11,25 -12,75 -14,25
3H
[TU]
5,8 4,8 4 4,1 7,6 18,8
Hiba [TU]
0,4 0,4 0,3 0,4 0,5 0,6
3H/3He
kor [év] Hiba [év]
2,42 6,56 14,26 18,80 32,27 35,23
0,16 0,46 0,74 3,50 0,98 0,49
3H
+ 3He [TU]
6,65 6,94 8,92 11,81 46,71 136,45
A TELÍTETT VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
A TELÍTETT VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
IZOTÓP FRAKCIONÁCIÓT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK: • kontinentális hatás • szélességi és magassági hatás • hőmérsékleti hatás • szezonális hatás • izotópcsere hatás • párolgási hatás
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA A csapadékban mért δ18O értékek (IAEA-WISER adatbázis, 1960-2010) -2 -3
-4
δ18O [‰]SMOW
-5 -6 -7 -8
-9 -10
-11 -12 0
1
2
3
Nyugat- és Dél Európa tengerpartiak
4
5
6 Hónapok
7
Nyugat-Európa kontinentálisak
8
9
10
11
Közép-Európa kontinentálisak
12
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
FOLYTONOS, ZAVARTALAN TALAJMINTÁZÁS
A MEGVETT ZAVARTALAN TALAJMINTA
A FOLYTONOS, ZAVARTALAN TALAJMINTA MEGVÉTELÉNEK FOLYAMATÁBRÁJA
A TALAJMINTÁK LABORATÓRIUMI FELDOLGOZÁSA
A TALAJMINTÁK LABORATÓRIUMI FELDOLGOZÁSA
Alkotórész jelölése
Alkotórész megnevezése
1
Munkaasztal
2
Vákuum szivattyú
3
PIRANI vákuum mérő
4
Rendszer vákuum mérő
5
Folyékony nitrogén fürdő
6
Forróvíz fürdő
7
Üveg U-cső
8
Laborlift
9
Üveg mintatartó
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
A NYÍRADONYI TALAJMINTÁK DESZTILLÁLT VÍZTARTALMÁNAK 18O ÉRTÉKEI
Felszín alatti mélység [cm]
δ18O [‰]
Felszín alatti mélység [cm]
δ18O [‰]
Felszín alatti mélység [cm]
δ18O [‰]
-5 -25 -45 -65 -85 -105 -125 -145 -165
-9,31 -13,94 -10,23 -9,30 -8,71 -8,69 -8,97 -11,50 -12,39
-185 -205 -225 -245 -265 -285 -305 -325 -345
-12,72 -12,73 -13,50 -12,63 -12,05 -12,17 -11,58 -12,10 -10,85
-365 -385 -405 -425 -445 -465 -485 -505 -525
-10,76 -10,94 -9,68 -10,96 -11,07 -10,87 -11,47 -11,30 -11,50
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
Nyíradony, 2014. március 13. 0 -50
Felszín alatti mélység [cm]
-100
2014. januárban beszivárgott csapadék
-150 -200
2013. júliusban beszivárgott csapadék
-250 -300 -350
2013. januárban beszivárgott csapadék
-400 -450
2012. júliusban beszivárgott csapadék
-500 -550
-16
-14
-12
-10
δ18O 1 mért
2 mért
4 mért
5 mért
-8
-6
-4
-2
[‰]VSMOW
3 mért
1 várt
2 várt
3 várt
4 várt
5 várt
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
A TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZER VIZSGÁLATA
EREDMÉNYEK
3H,
NEMESGÁZ ÉS STABIL VÍZIZOTÓP VIZSGÁLATOK A TELÍTETT ÉS TELÍTETLEN VÍZFÖLDTANI RENDSZEREKRE • A radioaktív és stabil vízizotópok alkalmasak a beszivárgás meghatározására. • A nyíradonyi területre numerikus anyagtranszport modellezéssel 70 mm/év utánpótlódási mérték adódott a trícium, mint természetes nyomjelző alkalmazásával a 2 fázisú közegben. • A talajminták vákuum-desztillálása alkalmas eszköze a talajminták nedvességtartalmának kinyerésére, és annak stabil vízizotópos
vizsgálataira. • A módszerrel igazolható a beszivárgás szezonalitása, a téli-nyári csapadék mértékének megoszlása az utánpótlódás során.
KÖSZÖNET A KUTATÁSBAN RÉSZTVETTEKNEK!
A KUTATÁSBAN RÉSZT VETT SZEMÉLYEK: • KOMPÁR LÁSZLÓ – MISKOLCI EGYETEM, KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI INTÉZET • SZŰCS PÉTER – MISKOLCI EGYETEM, KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI INTÉZET; MTA-ME MŰSZAKI FÖLDTUDOMÁNYI KUTATÓCSOPORT • DEÁK JÓZSEF – GWIS KFT. • VARGAY ZOLTÁN • PALCSU LÁSZLÓ – MTA ATOMKI • BRAUN MIHÁLY – MTA ATOMKI
A KUTATÁSBAN RÉSZT VETT CÉGEK, SZERVEZETEK: • GWIS KFT. • MTA ATOMKI HERTELENDI EDE KÖRNYEZETANALIKTIKAI LABORATÓRIUM • ISOTOPTECH ZRT.
Köszönjük a figyelmet! KÚTFŐ projekt záró rendezvénye: 2015. április 22. Budapest, MTA Nagyterme Jelentkezés: http://kutfo.uni-miskolc.hu
FAVA, 2015. április 8-9., Siófok
