Vliv podzemní vody na kvalitu odtoku v krystalinických oblastech v éře ustupující kyselé depozice

Abstract

Horské říčky v krystalinických oblastech českého pohraničí, které bývají zdrojem kvalitní pitné vody, byly v minulém století vystaveny kyselé depozici z průmyslových emisí. Cílem studie bylo zhodnotit roli podzemních vod při tvorbě odtoku a jejich význam pro zmírnění dopadů kyselé depozice v těchto tocích. Současná kvalita vody v říčkách byla srovnána se stavem v době ustupující kyselé depozice. Podzemní voda celoročně přináší z puklinového kolektoru do povrchového odtoku bazické kationty uvolněné zvětráváním horniny. Tím udržuje určitou úroveň alkality vody v řece. Základní odtok není dotován jen podzemní vodou, je také doplňován vodami z mělčích pater povodí (mělčí podzemní zóna, půdní voda). Kolísající množství mělčích kyselejších vod způsobuje kolísající kyselinovou neutralizační kapacitu (KNK) základního odtoku. Chemismus základního odtoku tedy není stabilní, jak se obvykle uvažuje, a proto nemá ani přesné hranice. pH základního odtoku však stabilní zůstává. Alkalická podzemní voda (kladná KNK) konzumací H+ stabilizuje pH v procesu podobném titraci. Kyselá podzemní voda (záporná KNK) naopak postrádá tlumící kapacitu, a pH odtoku kolísá, stejně jako hodnota KNK. Prudký nárůst koncentrací H+ v odtoku nastane, když objem kyselejší mělčí vody převáží nad objemem podzemní vody. Pufrační kapacita...

Surface waters from crystalline areas are a significant easily accessible source of drinking water. However, these areas often experienced high loads of acids from atmospheric deposition over the last century. Degradation of soils and surface waters occurred subsequently, especially in areas built of rocks vulnerable to acidification. The main objectives were to quantify the role that groundwaters play during streamflow generation and to evaluate the rate that groundwaters control stream water chemistry. The present-day quality of groundwaters and surface waters was compared with the quality at the period of easing atmospheric deposition. Groundwater brings base cations released by bedrock weathering into streamflow enhancing streamwater alkalinity at all flow levels. During baseflow conditions, streamflow was predominantly supplied with groundwater from deeper fractured bedrock. However, groundwater runoff is supplemented by water from shallower catchment reservoirs (shallower fractured bedrock, soils and overland flow). Thus, the chemistry of baseflow is not as invariable as usually considered. The acid neutralizing capacity (ANC) of stream water was correlated with the amount of more acid waters. To the contrary, the pH of streamflow was stable during baseflow conditions. Alkaline groundwaters...