vízföldtani adatok feldolgozása
DESCRIPTION
Vízföldtani adatok feldolgozása. II. éves Környezet kutató, Környezetmérnök és Erdőmérnök hallgatók részére 2003/2004. II. félév (4. szemeszter). Témavázlat. A terepi mérésekről (a Sümegi Földtudományi mérési gyakorlat tapasztalatai) A mért vízföldtani paraméterek: - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/1.jpg)
Vízföldtani adatok feldolgozása
II. éves Környezet kutató, Környezetmérnök és Erdőmérnök hallgatók részére
2003/2004. II. félév (4. szemeszter)
![Page 2: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/2.jpg)
• A terepi mérésekről (a Sümegi Földtudományi mérési gyakorlat tapasztalatai)
• A mért vízföldtani paraméterek:– Felszíni vizek vízhozama (pl. patak)– Források vízhozama – A felszínalatti vizek vízszintje (ásott és fúrt kutakban)– Vízkémiai paraméterek (terepi és laboratóriumi
mérések, mintavételezés)
• Az eredmények kiértékelése– Táblázatok, grafikonok és térképek
Témavázlat
![Page 3: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/3.jpg)
Mi a célja a vízföldtani kutatásnak?
• A terület vízföldtani alapállapotának rögzítése, vagy kialakult környezeti szennyeződés lehatárolása
• Az alapállapot rögzítése során vizsgáljuk a felszíni és felszínalatti víztestek térbeli helyzetét és a víz minőségét. Ennek során tisztázzuk a víz utánpótlásának (betáplálási terület) és megcsapolásának (forrás, feláramlási terület, stb.) helyét, megvizsgáljuk a vizek kémiai tulajdonságait
![Page 4: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/4.jpg)
Mi a célja a vízföldtani kutatásnak?
• A víz-kőzet és a víz-környezet kölcsönhatásnak köszönhetően a vízben oldódnak olyan anyagok, melyek utalnak a víz “előéletére”, pl. a vizek eredetére, a kőzetekre amelyben a víz áramlott, a különböző eredetű és tulajdonságú vizek keveredésére, és az előforduló szennyeződésekre.
• Vízelemzés alapján lehatárolhatunk különböző (természetes eredetű és szennyezett) víztesteket.
![Page 5: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/5.jpg)
Vízkémiai paraméterek
• Mind a felszíni mind pedig a felszínalatti vizeket megvizsgáljuk.
• A felszíni vizeket patakokban, tavakban és folyókban vizsgáljuk.
• A felszínalatti vizeket forrásokban és szivárgásokban, vagy ásott és fúrt kutakban mérhetjük.
![Page 6: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/6.jpg)
Vízkémiai paraméterek
• Az „in situ” (terepi) vizsgálatok során a víz mennyiségét (hozamát, vízszintjét) és minőségét (geokémiai paramétereit) mérjük, illetve vízmintákat gyűjtünk laboratóriumi mérésekhez.
• A terepen vízmintavétel közben a következő paramétereket mérjük: levegő és a víz hőmérséklete, pH, Eh, Vezkép, DO, lúgosság.
![Page 7: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/7.jpg)
Patakok vízhozam mérése
Q = T x V
Q – Vízhozam (m3/sec)
T - folyókeresztmetszet területe (m2)
V - víz átlagsebessége (m/sec)
![Page 8: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/8.jpg)
Patakok vízhozam mérése
![Page 9: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/9.jpg)
Patakok vízhozam mérése
![Page 10: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/10.jpg)
Patakok vízhozam mérése
![Page 11: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/11.jpg)
Vízszintmérés ásott és fúrt kútban
![Page 12: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/12.jpg)
Vízszintmérés és hőmérséklet szelvényezés
![Page 13: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/13.jpg)
Forrás vízhozamának és hőmérsékletének mérése
![Page 14: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/14.jpg)
Vízmintavétel patakból, kútból
![Page 15: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/15.jpg)
In situ mérések patakmederben
![Page 16: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/16.jpg)
In situ mérések fúrásoknál és kútgalériánál
![Page 17: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/17.jpg)
In situ mérések tóban és forrásnál
![Page 18: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/18.jpg)
In situ mérések forrásnál és galériánál
![Page 19: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/19.jpg)
Komplex mérések forrásoknál
![Page 20: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/20.jpg)
A MultiLine és a Palintest műszerek
![Page 21: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/21.jpg)
A levegő és víz hőmérséklete
• Vízhőmérsékletét elektromos hőmérővel mérjük.
• A talajvizek hőmérséklete általában az évi középhőmérséklet körül van.
• Ettől eltérő értékek esetén:– Ha a levegő hőmérsékletéhez hasonló a talajvíz
hőmérséklete, akkor éppen beszivárgó csapadék eredetű a víz
– Ha a talajvíz hőmérséklete eltér mind a levegő, mind az évi közép értéktől, akkor a víz mélyebb rétegből származik
![Page 22: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/22.jpg)
Összes oldott anyag és vezetőképesség
• Összes oldott anyag (összsó tartam), ami a víz bepárlásakor megmarad, mg/l
• A vezetőképessége a víznek korrelál az összes oldott anyaggal, minél magasabb az utóbbi annál jobb a víz vezetőképessége, de egy-egy korrelációt nem adhatunk meg mert iontípus függő
• A vezetőképesség S/cm egység
![Page 23: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/23.jpg)
pH
• H+ ion aktivitását adja meg, a pH a H+ ion aktivitásának negatív tízes alapú logaritmusa
• értékhatára 1-14 között van, a természetes vizek esetében 6 és 8 közötti, de találhatók extrém lúgos és savas környezetek is (pl.: szikes területek v. savas bányavizek)
• A pH-t egy vizes oldatban az egymásra ható kémiai reakciók határozzák meg, ugyanis ezek a reakciók H+ iont termelnek ill. fogyasztanak.
![Page 24: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/24.jpg)
CO3---HCO3
--H2CO3
• Legfontosabb rendszer, mely hat a víz pH-jára• A lúgosság mérésével határozzuk meg (titráljuk
a mintánkat savval), mind a terepen, mind a laborban mérik, mert karbonátos vizek esetében szállítás közben értéke változik
• Meghatározó kémiai egyenletek– CO2
+ H2O = H2CO3
– H2CO3 = H+ + HCO3-
– HCO3- = H+ + CO3
2-
![Page 25: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/25.jpg)
Redoxpotenciál• A redoxpotenciál egy számmal megadott intenzitása az
oxidáló és redukáló folyamatoknak egy rendszeren belül, ahol a hidrogén-elektróda a referencia nulla pont (jele Eh, illetve ennek negatív tízes alapú logaritmusa a pe)
• Pozitív redox esetén a rendszer oxidáló, ill. negatív redox esetén a rendszer redukáló
• Jelentősége a többértékű fémek esetében van pl. Fe, Mn, As. Pl.: Fe2+ + e- = Fe3+
• Egy adott rendszerben a Eh-pH viszony határozza meg az oldott anyagok mennyiségét és milyenségét
![Page 26: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/26.jpg)
Oldott oxigén, DO
• Vízben oldott oxigén – felszíni és felszínközeli vizekben magas
érték, kivéve olyan vizeket, melyekben kémiai és biológiai folyamatok felemésztik - KOI, BOI
– Műszerrel mérjük, ami a víz % telítettségét adja meg
![Page 27: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/27.jpg)
Keménység• Teljes keménység: Ca és Mg karbonát, illetve szulfát
mennyisége• A karbonát keménység megegyezik a lúgossággal• mg/l CaCO3 egyenértékben mérik: CaCO3 = 2.5* Ca
(mg/l) + 4.1*Mg (mg/l) – 1 Francia keménységi fok = 10 mg/l CaCO3
egyenérték– 1 Német keménységi fok (N°)= 17,8 mg/l CaCO3
egyenérték– lágy víz 0 - 60 mg/l CaCO3
– kemény víz 60 -120 mg/l CaCO3
– nagyon kemény víz 120 -180 mg/l CaCO3
![Page 28: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/28.jpg)
Vízmintavétel és vízelemzés• Fontos a precíz, előírások szerinti mintavétel !!!• 0,5 l víz csurig a tiszta háromszor kiöblített palackba:
pH, lúgosság, rutin• 1-1.5 dl szűrt (0,47m), savval tartósított víz, pH 2 alá:
AAS-AES, ICP és ICP-MS vizsgálatokra: Na, K, Ca, Mg, Fe, PO4 és mikroelemek
• szűrt acitil-nitrittel tartósított víz: NO3, SO4, Cl elemzésre IC-vel
• AA atomabszorpció, ICP ion konduktív plazma, MS tömegspektroszkóp, IC ionkromatográf
![Page 29: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/29.jpg)
Anionok
• Cl -- konzervatív elem, eredete tengerpára, szilikátokból
• HCO3- karbonátos kőzetekből, levegő CO2 tartalma• SO4 - kőzetekből• NO3 - szerves eredetű • PO4 - szerves eredetű• SiO3 - szilikátos kőzetekből
![Page 30: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/30.jpg)
Kationok
• Na - szilikátos kőzetekből• K - lehet herbicid eredetű is• Ca - karbonátos kőzetek esetében magas
értékek • Mg - dolomitos kőzetekben magasabb• Fe - kőzetekből, magas érték esetén esztétikai
okokból eltávolítják a vízből • NH4 - szerves eredetű, illetve néhány
szilikátból
![Page 31: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/31.jpg)
Nyomelemek
• Általában kis mennyiségben nem zavarók némelyik életfontosságú elem pl. Zn, de nagyobb mennyiségben mérgezőek is lehetnek, pl. Pb, As, Cu, Cd.
• Eredete lehet természetes (pl. kőzetekből), vagy antropogén (pl. bányászat ill. ipari szennyezés).
![Page 32: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/32.jpg)
Mért adatok megjelenítése
• A különböző eredetű vizek elemzéseinek egymással történő összehasonlítása érdekében több grafikus ábrázolási módszert dolgoztak ki (pl. háromszög diagram, logaritmikus skála, vagy kördiagram).
![Page 33: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/33.jpg)
Diagrammok
![Page 34: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/34.jpg)
Vízföldtani állapotrögzítés: a térkép
![Page 35: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/35.jpg)
A mért adatok feldolgozása
• Egyszeri több helyről származó minták geostatisztikai kiértékelése
• Állandó, monitoring ponton mért idősor matematikai kiértékelése
• Víz-kőzet kölcsönhatás vizsgálata
![Page 36: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/36.jpg)
Nosztalgia
![Page 37: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/37.jpg)
Nosztalgia
![Page 38: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/38.jpg)
Nosztalgia
![Page 39: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/39.jpg)
Nosztalgia
![Page 40: Vízföldtani adatok feldolgozása](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062816/56815380550346895dc1852e/html5/thumbnails/40.jpg)
Nosztalgia