Ólomszennyezés vertikális migrációja
a Toka-patak árterén

 

A Mátrában, Gyöngyösoroszi falutól északra 1952 és 1985 között nagyipari ólom- és cinkérc bányászat folyt. A kitermelés során a meddőhányó gátszakadásai és különböző technikai hiányosságok miatt jelentõs mennyiségû színpor és flotációs meddõ ömlött a falun átfolyó Toka-patakba.

Az eltelt évtizedek alatt a színesfémek a patak mentén eljutottak egészen a Gyöngyös-Rédei-víztárolóig, sőt még azon túl is, és megnövelték a patak közvetlen környezetében a nehézfémek koncentrációértékeit. A szennyezés kiterjedését, származási helyét, valamint hatását a környezetre mostanáig számos kutatócsoport vizsgálta meg. Ennek egyik eredménye a vitákon kívül, hogy az ÁNTSZ felhívta az ottani kistermelõk figyelmét a Toka-pataktól számítva 60 méternél közelebb termelt zöldségfélék gyakran határérték feletti nehézfémtartalmára.

A lakossági bejelentések igazolásához és a különböző álláspontok alátámasztására csak a felszíni minták ismeretére volt szükség, ezért a begyűjtött több száz talajmintát általában mechanikusan 20 és 40 cm mélységből vették. Azonban érdemes figyelmet fordítani a szennyezés függőleges eloszlására is, mert ugyan most még csak a zöldségfélék fogyasztása jár viszonylag nagy kockázattal, de később, ha "elegendően" nagy a színesfémek mennyisége és vándorlásuk sebessége is, akkor a gyümölcsfák termésének nehézfém-koncentrációja is átlépheti a vonatkozó határértékeket. Ezen kívül a szennyezőanyag terjedése a felszín alatti vizekre is növekvő káros hatással lehet, bár a talajvíz a patak felé áramlik, tehát ez nem jelent olyan nagy veszélyt.

Céljaink eléréséhez a diákköri munka keretében az aktuális talajvízszintig, mintegy három méter mélységig vettünk talajmintákat a Toka-patak árterén, Gyöngyös város határában. A négy darab 10 cm átmérőjű szelvényt motoros fúróval mélyítettük és a talaj fizikai tulajdonságaitól függően (szín, szemcseméret) 10-150 cm-enként gyűjtöttünk átlagmintákat. A kapott 33 eredeti, a 12 kalibrációhoz készített és a 6 darab reprodukálhatósági vizsgálatoknál alkalmazott, tehát összesen 51 db mintát az ELTE XRF spektrométerével analizáltuk Am-241 és I-125 izotópokat használva gerjesztő forrásként. A karakterisztikus röntgenfotonokat Si(Li) félvezetővel detektáltuk. Az abszolút koncentrációkhoz az említett 12 belső standarddal jutottunk. A standardizálást Pb(NO3)2, Ce(CH3COO)3, SnCl4, Ba(NO3)2, CuSO4.5H2O porok híg vizes oldatának mintákhoz való cseppentésével illetve PbO, CeSO4, BaSO4, CuO, CaCO3 szilárd vegyszerek adagolásával végeztük. A minták egy részét megvizsgáltuk a KFKI Részecske és Magfizika Kutatóintézetének Van de Graaf gyorsítójával PIXE mérésekkel. A kapott értékek az XRF analízisekével egybeestek.

A nehézfémek közül az ólom, a cink és a cérium vertikális profilját határoztuk meg. Megállapítottuk, hogy az ólom vertikális migrációja elhanyagolható, a cinké nem, de egyik sem ad okot arra, hogy akár a zöldségféléken kívüli növények, vagy akár a talajvíz nehézfémterhelése miatt aggódnunk kelljen. A cériumra kapott eloszlás konstans vagy nagyon kis ingadozású, amire kvalitatív kijelentéseket sem lehet építeni.

Az eredményeket a szennyezők szilárd fázisban való terjedési modelljének elemeivel magyarázzuk. Erre alapozva a finomszemű üledék képződési sebességére becslést adunk.

A közölt eredmények figyelembe vehetők például a színesfémipar üzemei és az illegális hulladéklerakók várható környezetvédelmi hatásának becslésekor, valamint ártéri üledékképződés kvantitatív leírásánál.

 

Szerzõ: Lázár Bence ELTE TTK kémia-környezettan szak III-IV. évfolyam
Konzulensek: Horváth Ákos egyetemi docens, Fügedi Ubul tudományos főmunkatárs
Kelt.: Bp. 2004. május 5.