A Miskolci Egyetem Közleménye, A sorozat, Bányászat, 77. kötet (2009) MAGYARORSZÁG GEOTERMIKUS ADOTTSÁGAI - TERMÁLKARSZT GYÓGYVIZEK MAGYARORSZÁGON Gáspár Emese geológus Aquaplus Kft, Hidrogeológiai Iroda, 1027 Budapest, Csalogány utca 41. emese.gaspar@aquaplus. hu Kulcsszavak: termálvíz, gyógyvíz, karsztvíztartó, termálkarsztvíz, termálkarszt gyógyvíz, geotermia Abstract A Kárpát-medence kedvező geotermikus adottságainak köszönhetően Magyarország területén szinte mindenhol számíthatunk termálvizekre. A víztartó kőzettani felépítése alapján közöttük megkülönböztetünk termálkarszt vizeket, melyek előfordulásával és gyógyászati hasznosításával foglalkozom. Because of the favorable geotermical settings of the Carpathian Basin we have a very good chance to drill thermal wells in almost the hole territory of Hungary. According to the aquifer's material we distinct thermalkarst waters between the termal waters. The article deals with the occurrence and the therapeutical utilization of the thermalkarst waters. 1. Bevezetés - termál-gyógyvizek Magyarországon A hazai termálvizek balneológiai hasznosítása már több százéves múltra tekint vissza. Már a kelták is tudatában voltak a felszín alatti forró vizek" jelenlétével. A rómaiak idején pedig már híres fürdőhelynek számított Buda. A természetes gyógytényezőkről szóló 74/1999. (XII. 25.) EüM rendelet a gyógyvizet olyan ásványvíznek definiálja, amelynek külső vagy belső használat esetén természetes, orvosilag bizonyított gyógyhatása van. Tehát annak megítélése, hogy egy hévforrás vagy kút vize gyógyvízzé nyilvánítható-e, nem csak a víz összetételétől függ, hanem alapvetően orvosi szempontokat figyelembe vevő minősítési eljárás eredményétől. A termálvízkutak -20 %-ának vizét, elsősorban a 40-50 C-os kifolyóvíz hőmérsékletű kutak vizét, fürdési célra hasznosítjuk. A balneológiai igénybe vétel ugyanakkor csak egy viszonylag szűk hőmérsékleti tartományban lehetséges (lsd a fürdők max. 37-38 C-os medencehőmérsékletei): a gyógyvizek hűtése meglehetősen kényes folyamat, mivel a gyógyvizeket hígítással nem lehet hűteni, 181
Gáspár Emese ugyanis ezáltal a gyógyhatást hordozó ásványianyag koncentrációja lecsökken. (Az ilyen célú alkalmazás esetén szinte adja magát" a termálvizek hőtartalmának hasznosítása.) Az OGYFI honlapján közölt adatok szerint jelenleg hazánkban 219 kút vize gyógyvíz minőségű. A kutak vizét ivási és fürdési célra egyaránt hasznosítják. Ivási célra 20 kút vizét (9.13 %), fürdési célra mintegy 211 kút vizét (96.35 %), míg mindkét célra 12 kút (5.48 %) vizét hasznosítják. Ugyanakkor csupán 46 kút vize származik karsztos víztárolóból, mely a minősített gyógyvíz(kut)ak ~21 %-aü 2. Magyarország geotermikus adottságai agyarország, a Pannon-medencebeli elhelyezkedésének következtében kedvező geotermikus adottságokkal rendelkezik. A hazai területeken mérhető ~5 C/100 m-es (50 C/km) geotermikus gradiens érték a világ más területein tapasztaltakat jócskán meghaladja és mintegy 1.5-szer magasabb a világátlagnál (~2-3.3 C/100 m). A kifejezetten magas érték elsősorban két földtani adottságnak köszönhető: 1. A Pannon-medence alatti litoszféra az alsó- és középső-miocénbeli kéregmozgások következtében erősen kivékonyodott (a földkéreg itt mindössze 24-27 km vastag!!!, míg a Földi átlag kéreg-vastagság: 30-35 km), melynek következtében az olvadt kőzetanyag (magma) a felszínhez sokkal közelebb helyezkedik el. 2. A medencét nagy (átlagosan 2.5 km, de akár 6 km) vastagságban jó hőszigetelésü képződmények, üledékek (agyag, homok stb) töltik ki. Mivel az egyes üledékek vízvezető-képességgel is rendelkeznek, a bennük tárolt/áramló víz a földi hő közvetítőjévé válik. A kedvező adottságok következtében a Pannon-medence átlagos hőáramsűrűsége (80-100 mw/m2) lényegesen magasabb (1. ábra), mint az azt övező hegységeké (az európai átlag 60 mw/m2), mely azt bizonyítja, hogy e terület igen alkalmas a geotermikus energia hasznosítására. 182
Magyarország geotermikus adottságai - Termálkarszt gyógyvizek Magyarországon Okm 200km 400km 600km 800km 1. ábra A Pannon-medence és környezetének hőáramsűrűség térképe (MÁFI) Hazánkban a geotermikus gradiens az Alföldön és a Dél-Dunántúlon magasabb, mint az országos átlag (5 C/100 m), a Kisalföldön valamivel ez alatt marad, míg a hegyvidéki területeken pedig kisebb annál. A térkép alapján elmondható, hogy a Balaton-, és a Közép-magyarországivonalaktól D-re, DK-re viszonylag magas hőmérsékletű területeket találunk: e területek rendkívül kedvezőek geotermikus energia kitermelésre. Ugyan számos helyen 100 C-nál magasabb hőmérsékleteket is tapasztalhatunk, a kutak kifolyóvíz hőmérséklete csak ritkán haladja meg a 100 C-t. Ennek oka a csőben felfelé haladó víz hűlése. Gőzelőfordulásokat csak néhány, nagy mélységű feltárásból ismerünk (pl. Fábiánsebestyén). 3. Termálvizek és előfordulásuk Magyarországon Hőmérsékletük alapján megkülönböztethetünk hideg- (<18 C), langyos- (18-25 C), meleg- (25-37 C) és hévizeket (>37 C). Magyarországon azonban termálvíznek a 30 C feletti hőmérséklettel rendelkező vizet nevezzük. A termálvizek, hasonlóan a 30 C alatti hőmérséklettel rendelkező vizekhez, három típusú víztartóban jelenhetnek meg. A legnagyobb kiterjedésben 183
Gáspár Emese előforduló víztartó típus a porózus víztartó, mely rétegvizet (pórusvizet) tartalmaz és leginkább negyedidőszaki és pannon korú képződményekre jellemzőek (Alföld, Kisalföld, stb.) (2. ábra). A víztartók egy másik típusa a hasadékos víztartó, mely olyan kőzetekben alakul ki, melyek repedésekkel, törésekkel rendelkeznek (vulkáni, magmás kőzetek - gránit, bazalt stb.) (Börzsöny, Mátra, Tokaj-Epeijesi-hegység stb.) (2. ábra). A porózus víztartók mellett hazánk másik nagy jelentőségű és kiteijedésű víztartó típusa a karsztos víztartók, melyek a karsztosodó képződményekre jellemzőek (mészkő, dolomit). A repedések és üregek akkor alakulnak ki, amikor ezek a képződmények a felszínre vagy annak közelébe kerülnek és a felszín alá szivárgó víz kioldja azokat, akár óriási víztároló képességgel rendelkező üreg-rendszereket is létrehozva. Hazánk legnagyobb összefüggő kartsztvíztárolója a Dunántúli- Középhegység triász korú mészkő- és dolomitösszlete (2. ábra). A tároló-rendszerek vízutánpótlódási szempontból is jelentősen eltérnek egymástól. A (mezozoós) karbonátos rezervoárok az intenzív vízáramlási zónában helyezkednek el, vagyis az aktív vízkicserélődési övezet következtében utánpótlódó vízkészlettel rendelkeznek (kivételek a nagy mélységű karsztos tárolók). Ezzel szemben a porózus rezervoárok viszont inkább statikus készlettel bírnak és csak kis mértékben valósul meg utánpótlódásuk; egyes kutatók a rétegek keresztirányú utánpótlódását feltételezik. 184
Magyarország geotermikus adottságai - Termálkarszt gyógyvizek Magyarországon 4. Karbonátos-karsztos termálvíz rezervoárok és kémiájuk Magyarországon Az EU Víz-Keretirányelv szerint a víztesteket Magyarországon is felosztották, hideg és termálvíztestekre. Utóbbiakon belül karszt- és porózus medencebeli víztesteket különítettek el. Ennek megfelelően hazánkban 15 termál karsztvíztest található (3. ábra). A rezervoárok jóval kisebb területi elterjedésben vannak jelen hazánkban, mint a porózus termálvíztartók, ugyanakkor jelentőségükből ez mit sem von le, hiszen fürdőügyi és gyógyászati szempontból kiemelt jelentőségűek. A karbonátos elsősorban (mezozóos) triász, alárendelten jura-kréta, valamint eocén, miocén korú mészkőből, dolomitból felépülő - víztartó-rendszert alapvetően két fő részre tagolhatjuk: az első típus a felszínen kiemelt helyzetben kezdődik és a mélybe süllyedve, neogén üledékekkel bontottan folytatódik (3. ábra). E típus utánpótlását a hegyvidékeken beszivárgó csapadékvíz jelenti. A leszivárgott víz a mélybeli felmelegedés után a karsztvidékek lábainál, hévforrások formájában iut ismét a felszínre (Hévíz, Budapest, Eger, Siklós-Harkány- Beremend). Ezek a rezervoárok általában alacsony hőmérsékletűek (<100 C), mely az uralkodóan leszálló vízmozgásoknak, a sekély mélységnek, illetve a hideg, és meleg komponensek keveredésének köszönhető. 3. ábra A karsztosodott kőzetekben található termálvíztestek és az azokra települt termálgyógyvíz-kutak elhelyezkedése 185
Gáspár Emese A rezervoár másik típusa (DNy-Dunántúli rezervoárok, illetve a Dél-Alföld alatt található mezozóos vízadók nagy része) elszigetelt helyzetben található (3. ábra). Ezek a víztartók nem (vagy csak jelentéktelen) kapcsolattal rendelkeznek a nyíltkarsztos területekkel: vízkémiai vizsgálatok alapján gyakran kimutatható, hogy vizük fosszilis tengervíz. A víztartók elsősorban a karbonátos képződményekből (mészkő, dolomit) felépülő középhegységi területek mélybeli régióiban jelentősek (3. ábra). Kisebb kiteijedésben ismerünk ilyen rezervoárokat a Dél-Alföld területén nagyobb mélységben is. A meleg" karsztvizek alapvető kémiáját, a hideg karsztvizekhez hasonlóan, a rezervoár kőzettípusa, vagyis a karbonátos kőzetek (mészkő, dolomit) határozzák meg: a leszivárgó csapadékvíz a talajon átszivárogva szén-dioxidot old magába, majd ennek segítségével a karbonátos kőzetekbe továbbszivárogva annak repedéseit tovább oldja, tágítja. (A vízbe jutott szén-dioxid származhat a mélyben található kőzetekből is származhat. Ilyenkor a víz a mélyben is képes oldásra. A hideg és meleg karsztvizek keveredési zónájában szintén erőteljes oldási folyamatok indulhatnak meg.) Az ilyen oldási folyamat eredményeképpen lesz a víz kalcium-magnéziumhidrogénkarbonátos jellegű. A karsztvizek (hideg és meleg egyaránt) összes oldott anyag tartalma ritkán éri el az 1000 g/cm 3 -t. Az alapvető vízkémiát módosíthatják a kőzetekben lévő agyagásvány-tartalmú rétegek, így az, az alkálihidrogénkarbonátosjelleg felé tolódik el (pl.: Harkány). A karsztvíz szulfáttartalma a pirit bomlásából, valamint evaporitos képződményeken való átszivárgásból származhat, míg a nátrium-klorid a rezervoár elzárt, pangó-vizes jellegéből, illetve fosszilis víz hozzááramlásából adódik (Sárvár). Utóbbiban az összes oldott anyagtartalom is erőteljes emelkedést mutat: Rábasömjén. A magasabb hidrogénkarbonát-tartalom széndioxid-feláramlásokkal, vagy nátriumhidrogénkarbonátos fedővizek hozzááramlásával magyarázható. A gáztartalmú termál-karsztvizekben általában megjelenő gáz a szén-dioxid-gáz, mely kifejezetten agresszívvá teheti a vizet, tovább növelve annak oldó-hatását. 5. A hazai termálkarszt-gyógyvizek és javallataik Mint ahogyan azt a 3. ábra is mutatja, termálkarszt gyógyvizekkel hazánkban elsősorban a középhegységi területetek peremvidékein, illetve a Dél- Dunántúl területein találkozhatunk. Az egyes előfordulások eltérnek vízkémiai összetételükben a fentebb részletezettek miatt: a sárvári kutak vize jelentős oldottanyag-, nátrium- (+kálium), és klorid-tartalma a szűrőzött réteg elzárt, 186
Magyarország geotermikus adottságai - Termálkarszt gyógyvizek Magyarországon fosszilis vízre jellemző, míg a budapesti Széchenyi fürdő vize alacsony sótartalmú és kalcium-magnézium-hidrogénkarbonátos jellegű. A hazai fürdők vizének gyógyhatása már évszázadok óta ismert és széleskörűen alkalmazzák is a különféle megbetegedések kezelésében. Az egyes vizek összetételüknek, vagyis oldott komponenseiknek és azok mennyiségének következtében más-más betegség kezelésére hivatottak (Schulhof Ö, 1957). A hazai termálkarszt-gyógyvizeket összetételüknél fogva így leginkább a különféle mozgásszervi megbetegedések gyógyításában, valamint a rehabilitáció területén alkalmazzák. Ilyen gyógyvizeket találunk Harkányban, Demjénben, Hőgyészen, Budapesten, Visegrádon, Gárdonyban, Velencén, Zalakaroson, Szigetváron, Nagybaracskán, Bükön és Sárváron. Szív és érrendszeri megbetegedések kezelésére elsősorban triász korú víztartók vizét alkalmazzák, mint pl. Bp-Gellért- és Széchenyi fürdő, Mesteri, de eocén és miocén vizek is alkalmazhatóak: Igal, Egerszalók. Légzőszervi megbetegedésekre hazai viszonylatban a sárvári és hőgyészi miocén vízadók vizét, valamint bükkszéki vizet javallhatunk. Emésztőrendszeri megbetegedésekre elsősorban bükki vizeket (Bogács, Bükkszék, Egerszalók), valamint a büki devon mészkő termálkarszt vizet alkalmazzák. Vesebetegségek kezelésére csak Nagyberényben, pszichés zavarok gyógyítására pedig csak Agárdon találunk termálkarszt vizet. A nőgyógyászati megbetegedések szintén csak kevés helyen, Eger környékén, Budapesten és Hőgyészen kezelhetőek termálkarszt vízzel. Idegrendszeri megbetegedések kezelésére a Rudas-, a Széchenyi-, a Gellért fürdő, valamint a Pesterzsébeti fürdő vize javasolható a termálkarszt vizek közül. Bőrbetegségek kezelésére több vízadó (triász, eocén, mioéc) termálkarszt vize áll rendelkezésre, úgymint Bogács, Demjén, Sárvár és Nagyberény. Az anyagcserezavarok kezelésére elsősorban triász vízadók alacsony oldottanyag tartalmú (Harkány, Bp-Rudas fürdő, Széchenyi fürdő, Zalakaros), valamint kisebb részben eocén korú vízadók (Bükkszék) vizeit használják. 6. Összefoglalás A hazai termálkarszt-gyógyvizek előfordulása a mezozóos karbonátos középhegységi zóna peremvidékeihez, valamit a Dunántúl mélységi karszt területeihez köthetőek. Emellett találkozhatunk kisebb kiterjedésben fiatal", eocén, miocén karbonátokhoz, vagy éppen devon korú dolomithoz köthető gyógyvíz előfordulásokkal. 187
Gáspár Emese A vizek kémiájukat tekintve elsősorban kalcium-magnézium hidrogénkarbonátos fáciesűek (Gárdony, Visegrád, Harkány), a víztartónak megfelelően, ugyanakkor néhány magasabb sótartalmú és alkáli-hidrogénkarbonátos (Bük), vagy kloridos vizet (Sárvár) is megfigyelhetünk. A hazai termálkarszt gyógyvizek alkalmazás rendkívül széleskörű, számos egészségügyi panaszra nyújtanak enyhülést: ám elsősorban mégis a mozgásszervi megbetegedések és a rehabilitáció területén alkalmazzák őket. Ezek mellett anyagcserezavarok, bőrproblémák, emésztőrendszeri megbetegedések esetén javasoltak. Egy-egy kivételes esetben vesebetegségek, sőt, pszihés zavarok enyhítésére is találhatunk hazánkban termálkarszt gyógyvizet. Irodalomjegyzék Liebe Pál (2002, 2006) Felszín alatti vizeink I-II- Környezetvédelmi és Vízügyi minisztérium tájékoztatója Schulhof Ödön (1957) Magyarország ásvány- és gyógyvizei - Akadémia Kiadó, Budapest www.mafi.hu/mafi/hu/node/2311 188