Proudění, chemismus a izotopové složení vody v nenasycené zóně kvádrových pískovců Klokočských skal

Abstract

Tato práce se zabývala zkoumáním vodního režimu, propustnosti, středních dob zdržení, chemického složení a toků v nenasycené zóně kvádrových pískovců na lokalitě Klokočské Skály. Doba zdržení půdní vody ale i vody skapové s několik m mocným nadložím se pohybuje v řádu 2 - 4 měsíce, při příměsi 25 - 50% vody starší 4 let. V zimě u některých skapů dochází k zamrznutí zóny vsaku a k dotaci pouze starší vodou z masivu. Nejvýznamnějším aniontem ve zkoumaných vodách byly sírany s hmotnostním tokem do podloží 7-10 g/m2/rok, tedy několikanásobně překračující atmosférickou depozici (1,3 g/m2/rok), následované chloridy (1,2 g/m2/rok) a dusičnany, u kterých byl naopak tok do podloží (0,2-0,4 g/m2/rok) řádově nižší než atmosférická depozice (1,7 g/m2/rok). U kationtů byly v půdní a skapové vodě naměřeny velmi vysoké hodnoty iontu Al3+ (průměrně 6,3 mg/l, max. 35 mg/l, hmotnostní tok do podloží okolo 2,5 g/m2/rok, tedy až 80 x více než je dotace ze srážek), které však místní vegetace přes jejich uváděnou fytotoxicitu zjevně snáší dobře. U draslíku byly zaznamenány cyklické změny koncentrací během roku v závislosti na vegetačním cyklu (v podzimních měsících koncentrace v povrchových lesních srážkách 10-15 mg/l, v ostatních částech roku okolo 5 mg/l), u křemíku pak loužení v půdě.

The study is focused on character of flow, permeability, mean residence of water, chemical composition of water and chemical fluxes in unsaturated zone of castellated sandstone at Klokočské Skály area. Soil water as well as the water seeping from up to 15 m thick sandstone unsaturated zone consists of mixture of: A) Component with mean residence time 2-4 months (50-75% of mixture) and B) Component with mean residence time exceeding 4 years (25-50% of mixture). In winter the component A is missing in K3 drip place probably because of freezing conditions, which prevent infiltration of the fast component. Sulfates are the most abundant anion in studied waters with chemical flux in sandstone unsaturated zone (SUZ) 7-10 g/m2/year, which exceeds several times the influx from total (wet and dry) atmospheric deposition (1.2 g/m2/year). On the other hand nitrates flux is decreasing with depth (atmospheric deposition 1.7 g/m2/year; flux in SUZ 0.2-0.4 g/m2/year). Aluminum is the most abundant cation in SUZ (average concentration 6.3 mg/l, max. 35 mg/l). Flux of aluminum in SUZ is 2.5 g/m2/year, which is 80 times more that atmospheric deposition. Surprisingly the forest vegetation does not seem to suffer any directly visible damage. Silica is another substance which is intensively leached from SUZ. The most prominent...