RUDABÁNYAI BÁNYATÓ HIDROLÓGIAI ÉS VÍZKÉMIAI VIZSGÁLATA

Átírás

1 A Miskolci Egyetem Közleménye, A sorozat, Bányászat, 81. kötet (2011) RUDABÁNYAI BÁNYATÓ HIDROLÓGIAI ÉS VÍZKÉMIAI VIZSGÁLATA Németh Ágnes 1, Kovács Balázs 2 1 doktorandusz, 2 egyetemi docens 1,2 Miskolci Egyetem, Hidrogeológiai-Mérnökgeológiai Intézeti Tanszék, 3515 Miskolc, Miskolc-Egyetemváros, nemeth.agnes85@gmail.com Kivonat A Miskolci Egyetem Hidrogeológia - Mérnökgeológia Tanszékét 2010-ben bízták meg a Rudabányai bányatónak a hidrológiai és vízkémiai viszonyainak elemzésével. Ennek az oka, hogy a külszíni bányában 2007-ben újra elindultak a kutatások a vas, színes- és nemesfémek iránt. Korábbi kutatásokat zve a Bányatóról szembeötlő a felhasználható adatok hiánya, ezért is kezdtük el 2010 augusztusában a tó területének és környezetének hidrológiai, hidrogeológiai felmérését. Abstract A new exploration started for iron ore, for precious metal and for non ferrous metals in 2007 in Rudabánya at the iron ore open pit closed in The Department of Hydrogeology and Engineering Geology were asked to measured the hydrogeological and waterchemistry parameters of the mine lake in Earlier researches represented, there are not available data from this area. 1. Bevezetés Hazánkban az elmúlt évtizedekben kormányhatározatok alapján számos bányát bezártak. Azonban ezek állapotának felmérése, és rekultivációjának minősége nem elhanyagolható kérdés. Az egyik ilyen felhagyott bányánk Rudabánya, ahol ben szüntették be a vasércbányászatot, szintén kormányhatározat miatt [1,3]. A területen számtalan kutatás zajlott az elmúlt néhány évben. Geofizikai, geokémiai vizsgálatok és új fúrások is mélyültek a bányában. A Miskolci Egyetem Hidrogeológia - Mérnökgeológia Tanszéke 2010-ben kapcsolódott be a rudabányai térség hidrológiai és vízkémiai viszonyainak elemzési munkálataiba, aminek közvetlen kiváltó oka az volt, hogy a külszíni bányában újra elindultak a kutatások a vas, színes- és nemesfémek iránt, miközben - a szakirodalom áttekintése során - a Bányató térségéről kevés és alacsony megbízhatóságú információ állt csak rendelkezésre [2,4]. 331

2 Németh Ágnes, Kovács Balázs 2. Eddigi vizsgálatok, és eredményeik A bányatavon végzett hidrológiai mérések 2010 szeptemberében kezdődtek egy folyamatos és rendszeres, a tó hidrológiai állapotát felmérő, összetett kutatási programot végrehajtásával. Az elvégzett vizsgálatok: A mérések mederszelvényezéssel indultak, melynek célja, a tó mélységének minél pontosabb felvétele, illetve a mederfenék-geometria megismerése volt. Az 1. ábrán a mérések eredményei láthatók. Egy korábbi beomlás a tavat két részre osztotta, így elkülöníthető egy ún. sekélyebb (legmélyebb pontja 16,5 m), és egy mélyebb rész is, ahol a legmélyebb pont m körül van. A tó ÉK-i részén, a fejtési szintek a víz alatt is tovább követhetőek, ezen a részen a tó mélysége hirtelen változik. A továbbiakban mi ezzel a résszel fogunk foglalkozni ábra. A Rudabányai bányató mélységtérképe. A tó medrének felmérése közben folyamatosan történt vízhőmérséklet mérés, melynek célja a tó folyamatos hőmérséklet-változásának a vizsgálata. A tó legmélyebb pontjába, 6 különböző mélységben (3, 9, 15, 21, 27, 33 m) helyeztünk el hőmérőket, melyek 2 óránként regisztrálják a tó vizének aktuális hőmérsékletét folyamatosan. A mérési adatsorok alapján határozzuk meg a sűrűségkülönbségek

3 Rudabányai bányató hidrológiai és vízkémiai vizsgálata által indukált keresztáramlások nagyságát és időbeliségét. Sajnos tavasz folyamán ezek a műszerek is eltűntek (2. ábra). Mélység [m] Hőmérséklet [ C] Vízhőmérséklet [ C] m 9m 15 m 21 m 27 m 33 m 2. ábra. A legmélyebb pontban mért hőmérsékletek a tó különböző szintjeiben. Elindult a tó csapadék, a párolgás, és az elfolyás hatására bekövetkező vízszintváltozásának a mérése is. A térségben uralkodó közbiztonsági viszonyok miatt a mérési programot felfüggesztettük, mivel a kutatás kezdetén elhelyezett vízszintregisztráló műszert majd később a kis értékű mérőléceket is eltulajdonították. Felmértük a környéken lévő kisebb tavak helyét, illetve vízszintjét, és szerettünk volna ezek vízszintváltozását is követni, azonban a mérőléceket innen is eltulajdonították. A terepi bejárások alapján elmondható, hogy melegebb nyarakon sok kiszárad közülük, így az érdemben mérhető vízszinttel rendelkező tavak száma 15-ről 6-ra csökkent. Azonban a közel 1,5 hónapos megfigyelés alatt sikerült megállapítani, hogy a kb. 45 mm csapadékra a tavak 0,4-1,5 cm körüli vízszintemelkedéssel reagáltak, viszont az ezt követő időszakban lehulló 18 mm csapadék, és a magas párolgás hatására a tavak vízszintje drasztikusan (5-80 cm-t) csökkent. A jelentősebb tavaknál sikerült vízminőséget mérni (vezetőképesség, ph, oldott oxigén, és összes oldott anyag tartalom), illetve az altáróból kifolyó víz minőségét, és hozamát is megvizsgálni, ezek érdemben nem különböznek a nagytó vizétől (ph~ 8, elektromos vezetőképesség~3-4 µs, oldott oxigén szintjük is általában mg/l közötti). A hőmérséklet-szelvényezés célja a tó minél több pontjában, minél több szintben a vízhőmérséklet mérése, lehetőleg egyidejűleg. Ennek eredménye a mért pontokban egy mélység-hőmérséklet függvény, illetve több szelvény felhasználásával a hőmérséklet szelvény-menti eloszlása, amiből következtetni 333

4 Németh Ágnes, Kovács Balázs tudunk az aktuális kereszt- illetve feláramlásokra (3. ábra). 6 m-en még Cos a víz, ennek oka az lehet, hogy még érződik a napsugárzás hatása, és mint tudjuk a tavak később melegszenek fel, de később is hűlnek le, ezért indokolt a viszonylag magas hőmérséklet az őszi időpontban. Lejjebb menve azonban, 16 m-en már 6 C-ra hűl le a tó vize, és 0,01-0,04 térnek el egymástól a különböző szelvények mentén felvett értékek. Ettől a mélységtől kezdve viszont nem számottevő, de mégis hőmérsékletbeli emelkedés figyelhető egészen a tó fenekéig: 0,5-0,6 C növekedéssel (2. ábra). A tavasz folyamán búvár segítségével sikerült a tó fenekéről iszapmintát venni, mind a sekély, mind pedig a mély rész legmélyebb pontjairól. A mintákat elküldtük ICP vizsgálatra, melynek eredményeit táblázatos formában nem közölnénk helyhiány miatt, viszont elmondható, hogy az iszap nehézfémekben nagyobb mértékben dúsult, mint a tó vize: Hg, Mn, Al, Ba, Pb és Cu értéke jóval a határérték felett van. Ennek oka feltehetőleg az lehet, hogy az oldalfalon ezek a fémek nagy mennyiséget megtalálhatók, kioldásra kerülnek, viszont a mélyben már nem tudnak oxidálódni, ezért mennyiségük nőni fog. 2. ábra. Hőmérsékletszelvényezés az A-A, B-B és C-C szelvények mentén őszi és nyár eleji időpontban. 334

5 Rudabányai bányató hidrológiai és vízkémiai vizsgálata 2. táblázat. A Bányató különböző mélységében mért in situ mérések eredményei. Vízmélység (m) DO ( %) DO (mg/l) nyár ph tavasz Cond (µs) TDS (mg/l) A Rudabányai bányató vízminőségének alakulása 10, 20 és 30 m-en Vízélység (m) Vizsgált paraméterek 4. ábra. Nehézfémek alakulása a Rudabányai bányatavon. A másik esetben pedig, szintén a tó 3 különböző mélységéből származó minták alapján határoztuk meg tó nehézfém koncentrációját (4. ábra). A vízminőség mérésekből kiderül, hogy a nagy bányatónak a felső részein a réz és a bárium volt meghatározó szennyező, míg a mélyebb pontjain a vas és a mangán. Az oldott oxigén igény és tartalom (koncentráció) a mélység növekedésével drasztikusan csökken [5]. 335

6 Németh Ágnes, Kovács Balázs 3. Összefoglalás Végeredményképpen elmondható, hogy a rudabányai bányatavon végzett kutatások jelen pillanatban még csak adatgyűjtő fázisban vannak, bár ezen vizsgálatok is hoztak nem várt eredményeket. A hőmérsékletszelvényezés szerint a tó felső 15 m- ben akár 18 C-ról is lecsökkenhet a hőmérséklet 6 C-ra, azonban ettől a mélységtől lejjebb a külső környezeti tényezők hatása már egyáltalán nem jellemző. A vízminőség mérésekből kiderül, hogy a nagy bányatónak a felső részein a réz és a bárium volt meghatározó szennyező, míg a mélyebb pontjain a vas és a mangán. Az oldott oxigén igény és tartalom (koncentráció) a mélység növekedésével drasztikusan csökken. Ahhoz, hogy pontosabban meg lehessen mondani a bányatónak a vízháztartását folyamatos mérésekre, és lényegesen több időre lenne szükség. A továbbiakban stabil izotóp (O 18, H 2 ) vizsgálatok is tervbe vannak véve, melyek nagy segítséget adhatak a felszíni vizek egyensúlyának, vízforgalmának tanulmányozására, Ugyanezen két stabil izotóp mennyiségének a vizsgálatával lehetővé válhat a tóban történő feláramlások és utánpótlódások vizsgálata is. 4. Köszönetnyílvánítás A kutató munka a TÁMOP B-10/2/KONV jelű projekt részeként - az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében - az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával - számos egyetemi hallagtó és oktató kolléga együttműködésével (Balázs István, Kántor Tamás, Makó Ágnes és sokan mások) valósul meg. Irodalomjegyzék [1] Az Aggtelek Rudabányai-hegység földtana, Magyarország tájegységi térképsorozata, MÁFI, szerk.: Szentpétery I. és Less Gy., [2] Földessy, J. Németh, N. Gerges, A. (2010): A rudabányai színesfémércesedés újrakutatásának előzetes földtani eredményei, Földtani Közlöny, 140/3., pp.: , Budapest [3] Less, Gy. Szentpétery, I.. (2006):Az Aggtelek- Rudabányai-hegység földtana [4] Pantó, E.: Rudabánya ércbányászata, Franklin-nyomda, Budapest, [5] Szűcs, P. Sallai, F. Zákányi, B. Madarász, T. (2009): Vízkészletvédelem, A vízminőség-védelem aktuális kérdései, Bíbor Kiadó