izvirno znanstveno delo UD K 556.3:551.44(497.4 Postojnska jama) 504.054:556.3 UGOTAVLJANJE NAČINA PRETAKANJA iN PRENOSA SNOVI S SLEDILNIM POSKUSOM V NARAVNIH RAZMERAH Sanja KOGOVŠEK Inštitut za raziskovanje krasa ZRC SAZU, SI-623Q Postojna, Titov trg 2 IZVLEČEK V nasprotju s sledenjem f juniju 1 993, ko smo sledilo zalili s 5,5 m3 vode, kar lahko primerjamo z razlitji večjih količin nevarnih tekočin ob nesrečah, je bi! sledilni poskus novembra 1996 opravljen v naravnih razmerah. Na površju smo kvantitativno injicirali 15 g uranina in počakali na padavine, ki so sledilo spirale skozi 100 m debele karbonatne kamnine v curke in kapljanja v Postojnski jami. Uranin se je pojavil najhitreje in najizraziteje v curku I (s hitrostjo 0,12 cm/s), v curkih j in L pa kasneje (s hitrostjo 0,028 oz. 0,019 cm/s) in manj izrazito. Po najbolj prepustnem prevodniku l se je v enem mesecu spralo le 0,1% injiciranega uranina, kar nakazuje le počasen, zato pa dolgotrajen prenos topnih snovi skozi vadozno cono z naravnim spiranjem ob padavinah. Tako se spirajo tudi nevarne snovi iz raznih odlagališč na kraškem površju in ogrožajo kakovost kraške vode. Ključne besede: krasoslovje, kraška voda, siediini poskus, Postojnska jama, Slovenija UTíUZZ O DI TRACCIANTI PER LA DETERMINAZIONE DELLA VIA DI PERCOLAZíONE E TRASPORTO, !N CONDIZSONí NATURALI, DELLE SOSTANZE DiSCIOLTE IN ACQU A SI NT ESI A differenza dell'esperimento effettuato a giugno del 1993, quando gli autori diluirono un tracciante con 5,5 metri cubi d'acqua (i! che puó venir paragonato al versamento accidéntale di grandi quantitá di sostanze tossiche), nel novembre 1996 il tracciante é stato utilizzato !n condizioni naturali. In superficie sono stati iniettati 15 g di uranina, che la pioggia ha poi condotto atíraverso roc.ce carbonatiche spesse 100 m e tarto gocciolare nelle Grotte di Postumia (Postojna). Le piu alte concentrazioni di uranina sono state ritrovate, in tempi brevi, nel getto I (con una velocitá parí a 0,12 cm/s); nei getti j e L sono state riscontrate, in un secondo tempo, minori concentrazioni di uranina (con una velocitá rispettivamente di 0,028 e 0,019 cm/s). Nell'arco di un mese, attraverso il conduttore piü permeabile 1 é passato solo lo 0,1% dell'uranina iniettata, il che conferma un passaggio lento, quindi di lunga durata, delle sostanze disc.ioite in acqua piovana. Alio stesso modo vengono traspórtate anche sostanze tossiche provenienti da varíe discaríche sulla superficie carsica, che minacciano la qualitá dell'acqua carsica. Parole chiave: carsologta, acqua carsica, utilizzo di traccianti, Grotte di Postumia (Postojna), Slovenia UVO D in delu Glavnega rova Postojnske jame (Kogovšek, 1995a). Ugotovili smo onesnaženo preniklo vodo in Preučevanje prenikanja padavin skozi 100 m debefe vzrok na površju - odtok odpadne komunalne vode iz apnence smo od leta 1988 spremljali v Kristalnem rovu manjšega vojaškega objekta. Ker nam tedaj ni bil omo­ isnja KOGOVŠEK : UGOTAVLJANJ E NAČINA PRETAKANJA !N PRENOSA SNOV ! S SLEDILNIM POSKUSO M V NARAVNI H RAZMERAH. 133-142 gočen dostop na površje, smo v jami redno spremljali sestavo 4 curkov onesnažene prenikte vode, za pri­merjavo pa še sestavo bližnjega čistega kapljanja, med­tem ko smo sledilne poskuse, ki nam naj bi pokazali smeri odtoka vode, dinamiko pretakanja in način pre­nosa snovi po posameznih prevodnikih, načrtovali za prihodnost. Po razpadu SFRJ in odhodu vojske smo junija 1993 napravili prva dva sledilna poskusa iz ponikovainice odpadne vode, kjer smo injiciraii uranin, in iz bližnje vrtače, kjer smo injiciraii rodamin. Sledili smo tedaj zalili z večjo količino vode (5,5 m3). To sledenje nam je pokazalo povezavo površja s curki in kapljanji 100 m globlje v jami in način pretakanja vode in sledila v razmerah, ko smo sledilo zalili z večjo količino vode (Knez et al., 1995; Kogovšek, 1997a, 1997b). Takšne razmere nastopijo ob prometnih in drugih nesrečah, v katerih so udeleženi prevozniki tekočin, ko pride do ra­zlitja raznih nevarnih snovi na kraškem površju (Ko­govšek, 1995b). Sledenje novembra 1996 pa smo opravili ob na­ravnih razmerah, ko smo sledilo raztopili v majhni količini vode, ga injiciraii, nato pa počakali na spiranje sledila s padavinami. Tako se spirajo s površja v krasu v vodi topne snovi iz številnih najrazličnejših odlagališč odpadkov (Kogovšek, 1996), gnojila in zaščitna sredstva s kmetijskih površin, onesnaženje s cestnih (Kogovšek, 1995c) in parkirnih površin. MATERIAL IN METODE Uporabljene metode dela Debelina jamskega stropa je bila določena na osnovi stabiliziranega poligona v jami in prenosa poligonskih točk na površje, in znaša 100 m z natančnostjo do 0,5 m. Izmera elementov poligona je bila napravljena z elektronskim razdaljemerom NIKO N DTM-A10 LG. Meritve pretoka curkov in kapljanj smo opravljali z ustreznim merilnim valjem in štoparico. Vsakokrat smo pretok merili trikrat in vzeli povprečno vrednost. Za podatke o količini padavin smo uporabili meritve Hidro­meteorološkega zavoda RS za padavinsko postajo Po­stojna. Vzorce vode kapljanj in curkov smo zajemali ročno in neposredno v polietilenske steklenice, tako da smo počakali, da so se napolnile. Le v primeru mi­nimalnih pretokov smo običajno pobrali vzorce na­slednjega dne zjutraj in še istega dne opravili kemične analize. V sledilnem poskusu smo zajemali vodne vzor­ce tudi z avtomatskim vzorčevalnikom WT W PB 10/T. Specifično električno prevodnost (referenčna tempera­tura 25°C) kot tudi temperaturo smo določali takoj ob zajemu vzorca s prenosnim aparatom WT W LF 196. Vsebnost kloridov smo določevali po standardni metodi z živosrebrovim nitratom, sulfate po standardni turbi­dimetrični metodi, o-fosfate po standardni metodi s ko­sitrovim kloridom (Standard Methods, 1992), vsebnost nitratov pa po metodi z natrijevim salicilatom. Fluorescenco vzorcev sledilnega poskusa smo merili z luminiscenčnim spektrometrom PERK1N ELMER LS 30 pri ekscitacijskem maksimumu 492 nm in emisijskem maksimumu 515 nm z mejo določljivosti 0,005 ppb. Hitrosti pretakanja vode v krasu računamo glede na razdaljo med točko injiciranja in izvirom oz. curkom, kjer se sledilo pojavi. Zato so tako dobljene vrednosti navidezne hitrosti pretakanja. Dejanske vodne poti so daljše in zato so tudi dejanske hitrosti pretakanja večje, vendar so za zdaj dejanske dolžine vodnih poti v krasu še nedostopne, ker danes znane metode ne omogočajo vpogleda v kraško notranjost. Si. 1: Območje Glavnega in Kristalnega rova v Po­stojnski jami, kjer smo v okviru sledilnega poskusa novembra 1996 opazovali curke in kapljanja: G, H, i. J, K, L, M, N in O. fig. 1: The area of Glavni and Kristalni rov in Po­stojnska jama, where trickles G, H, j, K, L, M, N, and O were observed after wafer tracing in November 1996 (arrow - injection point, circle -sampling point). Izvedba sledilnega poskusa injiciranje sledila Sledilni poskus smo opravili 17. novembra 1996, ko smo od 11.20 do 11.35 injiciraii 15 g uranina, ki smo ga kvantitativno sprali z 20 I vode. Počakali smo na dež, ki je nato spiral uranin v smeri Kristalnega in Glavnega rova Postojnske jame. Uranin smo injiciraii, podobno kot ob sledenju junija 1993, v ponikovalnico odpadne vode bivšega objekta JLA, ki je spomladi 1991 zapustila območje (SI. 1, 2). toja KOGOVŠEK : UGOTAVLJANJ E NAČIN A PRETAKANJA IN PRENOSA SNOV I S SLEDILNIM POSKUSO M V NARAVNI H RAZMERAH, 133-542 SI. 2: Površje nad Postojnsko jamo, kjer smo v nekdanjo ponikovalnico odpadnih voda injicirali 15 g itranina (Foto: j. Kogovšek). Fig. 2: The surface above Postojnska jama, where 15 g of uranin was injected into former sink of waste waters (Photo:). Kogovšek). Tab. 1: Vsebnost kloridovnitratov, sulfatov in fosfatov v curkih I, J in L septembra 1996 pred sledenjem 17. novembra. Tab. 1: The content of chlorides, nitrates, sulphates and phosphates in trickles I, J and L in September 1996 before tracing was carried out on November 17fl'. j Curek j SEP Kloridi Nitrati Sulfati Fosfati Trickle SEC Chlorides Nitra-Sulphates Phosphates tes j h.iS/cm mg/l mg/1 mg/l mg/l 1 483 2,1 20 24 0,33 J 459 1,9 7,6 19 1,4 j L j 469 3,8 18 17 0,34 Po prenehanju svežega onesnaževanja je dež po­stopoma spiral onesnaženi jamski strop, kar smo spremljali s kemičnimi analizami curkov v jami. Naše meritve sestave prenikle vode v času injiciranja po dobrih 5 letih spiranja s padavinami so pokazale že močno znižane vrednosti merjenih parametrov, ki so razvidne iz tabele 1. Zajemanje vzorcev Glede na rezultate sledilnega poskusa junija 1993, ko smo vzorčevaii 25 kapljanj in curkov prenikle vode na širšem območju, smo tokrat vzorčevaii na 9 mestih; G, H, 1, K, L, M, N in O (SI. 1), na točkah, kjer smo pričakovali pojav uranina, ter na dodatnih robnih toč­kah. Najpodrobneje smo vzorčevaii curek I na vhodu v Kristalni rov, kjer smo si pomagali z avtomatskim za­jemalnikom vzorcev, na drugih zajemnih mestih pa smo zajemali vzorce ročno in hkrati merili pretok. Hidrološke razmere Padavine September in oktober 1996 sta bila kar obilna s padavinami, saj je padlo 203,5 oz. 185,5 mm dežja. Vendar pa je v treh tednih pred injiciranjem padlo v Postojni skupno le 20 mm dežja, tako da so pretoki curkov in kapljanj v Postojnski jami upadali in so v času injiciranja dosegali minimalne vrednosti (Tab. 2}. Tab. 2: Pretok curkov in kapljanj v času injiciranja ter minimalni in maksimalni pretoki v okviru večletnih občasnih meritev. Tab. 2: Discharge (Q) of trickles and drippings at the time of injection, and minimal and maximal discharges within the framework of longstanding seasonal measurements. Curek - Trickle G H l J L Pretok 17.11.96 1 20 5 1,5 2 (ml/min) -Q Pretok - min 0,5 1 1 1 1,5 (ml/min) -Q m j n Pretok - max 55 1500 184 12 (ml/min) -Q ma x Po injiciranju 17. novembra so še istega dne popoldne sledile manjše padavine (4,5 mm). Do polnoči je padlo še nadaljnjih 6 mm. Nato je začelo inten­zivneje deževati in do 18. novembra ob 5.30, ko smo izmerili že močno povečan pretok curka l ter zajeli vzorec, je padlo kar 41,5 mm dežja. Do 9.30 je de­ževalo zmerno, nato pa do 11.00 intenzivno ter skupaj padlo še nadaljnjih 34 mm dežja. Zmerno je deževalo Se do 15.00 (10 mm). Zvečer je ponovno začelo de­ževati in do 1 9. novembra ob 7.00 padlo 16 mm dežja. Prek dneva (18. novembra) je tako padlo skupno 89 mm dežja. Dne 19. novembra ni deževalo, naslednjega dne, 20. novembra, pa je padlo 34 mm dežja. Sledi! je zopet dan brez padavin, 22. novembra pa je prek dneva ponovno deževalo in padlo 20 mm dežja. Nato sta bila dva dneva brez omembe vrednih padavin, Do konca meseca so sledili dnevi z manjšimi padavinami v obliki snega, prva dekada decembra pa je bila suha. Kasneje je v decembru padlo 166 mm padavin kot sneg. januarja 1997 je padlo 163,3 mm dežja, v februarju, marcu, aprilu in maju pa skupno le 166,5 mm padavin, od tega 64,5 mm v maju. junija in julija je padlo 149, oz. 154 mm dežja, avgust in september pa sta bila zelo suha. Oktobra je padla večina dežja v nevihti 8. oktobra (100 mm). Prve intenzivne In izdatne padavine so sledile novembra, ko je padlo 367,5 mm dežja in decembra z 216,4 mm padavin. fsnja KOGGVŠIiK: UGOTAVLJAN J NAČINA PRETAKANJA IN PRENOSA SNOV I S SLEDILNIM POSKUSO M V NARAVNI H RAZMERAH, 133-142 SI. 3: Zajemanje vzorcev vode na točki I na vhodu v Kristalni rov z avtomatskim zajemalnikom (Foto: j. Ko­govšek). Fig. 3: Water sampling at point I at the entrance into Kristalni rov with automatic sampler (Photo: }. Ko­govšek). REZULTATI Rezultati meritev pretokov curkov in kapljanj v času sledilnega poskusa Curek I Izhodna vrednost pretoka curka i (SI. 3) v času in­jiciranja sledila je bila le 5 ml/min. Naslednjega dne, 18. novembra ob 5.30, ko je padla glavnina intenzivnega dežja v tem dnevu (41,5 mm), ki je začel padati opol­noči, smo zabeležili močno povečan pretok. Ocenjuje­mo, da je začel pretok curka strmo naraščati že po četrti uri in je v štirih urah ob 8.00 dosegel skoraj maksimalno zabeleženo vrednost (1,32 i/min), ki je bila 260-krat več­ja od izhodne vrednosti. Prek dneva je nato pretok neko­liko nihal do vrednosti 1,4 l/min, nato pa je bil praktično stalen vse do 22. novembra (3 dni), ko je upadel na 1,3 i/min. Opazneje je začel upadati proti večeru in 23. novembra ob 10.00 dosegel vrednost 0,55 l/min (23. in 24. novembra ni bilo padavin). Sledilo je najprej po­časnejše upadanje pretoka zaradi manjših padavin ko­nec novembra, nato pa hitrejše do 10. decembra, ko ni bilo več padavin in je pretok dosegel 40 ml/min. Po­novne padavine v decembru 96 ter januarju in maju 97 so bile razlog za ponovne poraste pretoka (SI. 4, 6, 7). Curek j Izhodna vrednost pretoka curka ] (SI. 8) v Kristalnem rovu je bila le 1,5 mi/min. Po padavinah 18. novembra ob 10.00 je začel pretok naraščati. Toda naraščanje ni bilo tako hitro kot pri curku l, saj je maksimalno vrednost dosegel šele 25 ur po začetku naraščanja pretoka. Maksimalno vrednost 86 ml/min, ki je bila 60-kratna vrednost izhodnega pretoka, je dosegel 19. novembra ob 11.30. Pretok je nato le malo nihal in vztrajal 5 dni na vrednosti nekoliko nad 80 ml/min vse do 24. novembra ob 10.00 (SI. 9), Sledilo je zložno upadanje pretoka, počasnejše kot v curku 1. O b ponovnih intenzivnejših padavinah decembra je pretok ponovno porasel, vendar z določenim časovnim zaostankom za curkom I. V zaledju curka J je v primerjavi s curkom I opazno močnejše dušenje pretakanja, ki se izkazuje v manjših nihanjih pretoka, v njegovem počasnejšem reagiranju na padavine in kasneje v počasnejšem in zadržanem upadanju pretoka. Kapljanje L in občasni curek K Kapljanje L v Kristalnem rovu ima prek leta zelo konstanten pretok, ki tudi po intenzivnih padavinah le redko preseže 10-kratno vrednost minimalnega pretoka. V času injiciranja je dosega! 2 mi/min, na izdatne padavine 18. novembra pa je reagira! Šele zvečer istega dne ob 18.00, medtem, ko je maksimalno vrednost 12 ml/min dosegel naslednjega dne ob 17.00, kar je 6 ur za curkom J (S!. 10). Občasni curek K v neposredni bližini je bil v času injiciranja suh, prvi vzorec pa se nam je nabral 18. novembra do 14.30. Pretok je v treh urah porasel do 128 ml/min, nato pa brez opaznejših nihanj upadat do 23. novembra, ko je ponovno presušil (SI. 11). Rezultati sledilnega poskusa z uraninom Uranin se je pojavil v curkih: 1, j, K in L (SI. 5). Najizraziteje se je pojavil v curku 1, slabše pa v curku J, kapljanju L in v občasnem curku K. Na osnovi rezultatov sledenja junija 1993 smo pričakovali pojav uranina tudi v curkih C in H, vendar ga na teh dveh mestih nismo določili. Temu je zelo verjetno vzrok majhna količina injiciranega sledila (4-krat manjša kot junija 1993) in razmere daljšega in manj intenzivnega Sanja KOGOVŠEK : UGOTAVLJANJ E NAČiNA PRETAKAM j A I N PRENOSA SNOV I S SLEDILNIM POSKUSO M V NARAVNI H RAZMERAH, 133-142 Si 4: Potek pretokov (q/qmax) v curkih I, J, K in i , kjer se je pojavil uranin. Fig. 4: Flow through-time (q/qmax) in trickles l, /, K, and L where the uranin appeared. I -a-J .........L • K IfiT^yjgi s a a i o o o e 0 t ° « k a » •*•• • » 16 18 20. 22. 24. 26. 28. 3». nov. 1996 SI. 5: Sledilne krivulje curkov: l, f, K in L. Fig. 5: The tracer recovery curve in trickles I,}, K, and L. spiranja, kar je verjetno vzrok za pojav uranina v curkih C in H v koncentracijah pod mejo določljivosti. Curek f Prvo sled uranina smo izmerili 18. novembra ob 8.00, nekako 4 ure za prvim porastom pretoka (SI. 5, 6). Koncentracija je čez 3 ure že dosegla maksimalno vrednost 2 ppb, nato pa ob sicer konstantno visokem pretoku (SI. 7) večkrat zanihala. Štiri ure po koncu intenzivnih padavin (dopoldne 18. novembra) je začela upadati tudi koncentracija uranina. Ponovne manjše padavine so bile razlog za nadaljnje spiranje uranina in porast njegove koncentracije, vendar ne prek vrednosti 1 ppb. Sledil je dan brez padavin, ko je ob maksi­miranem pretoku koncentracija uranina postopno upa­dala, ob ponovnih manjših padavinah pa porasla v tretji vrh sledilnega vala. O b maksimiranem pretoku so pojav,' več vrhov v sledilni krivulji uranina povzročale vsako­kratne padavine, ki so potiskale uranin. Sledeče izdatnejše padavine pa so povzročile upa­danje koncentracije uranina, ker je prišlo do razred­čevalnega učinka. Sledil je dan brez padavin, kar je povzročilo počasno upadanje pretoka in hkrati nara­ščanje koncentracije uranina. Ponovne padavine so za­držale upadanje pretoka, ki je vztrajal na vrednosti 1,3 l/min; koncentracija uranina pa je bila 1,3 ppb. Iz­ostanek nadaljnjih padavin je bil razlog za hiter upad pretoka ter vzporedno zelo zadržano upadanje kon­centracije uranina. Nihanja koncentracije uranina ob maksimiranem pretoku nakazujejo dotok vode iz širšega zaledja curka t, ki pa se mu je ob vsakokratnih padavinah intenzivneje pridružil dotok vode z uraninom po najbolj prepustnem prevodniku s točke injiciranja. Skozi curek I je v času po injiciranju sledila in pred njegovim pojavom v curku izteklo približno 300 I čiste vode, kar pomeni zapolnjenost zaledja curka I v danih hidroloških razmerah, torej ob slabši zapolnjenost! in majhnih pretokih curka (SI. 6). Ponovno intenzivnejše spiranje uranina je bilo po padavinah decembra ter januarja 1997 vse do konca februarja, ko je koncentracija uranina upadla na 0,04 ppb, ter ponovno ob majskih padavinah. Do novem­brskih intenzivnih in izdatnih padavin (eno leto po injiciranju), ko je prišlo ponovno do intenzivnejšega spi­ranja uranina, je koncentracija upadla na 0,015 ppb. Novembra 1998 uranina ni bilo več. Ker ne poznamo dolžine dejanske vodne poti, na­vajam navidezne hitrosti pretakanja, ki so izračunane glede na razdaljo daljice med injicirno točko in kap­ljanjem oz. curkom v jami. Navidezna hitrost pretakanja uranina v curek 1 je bila glede na njegov prvi pojav 0,14 cm/s oz. 4,9 m/h, glede na maksimalno koncentracijo pa 0,12 cm/s oz. 4,3 m/h (Tab. 3). Janja KOGOVŠEK : UGOTAVLJANJE NAČINA PRETAKANJA I N PRENOSA SNOV I 5 SLEDILNIM POSKUSO M V NARAVNI H RAZMERAH. 133-112 Tab. 3: Hitrosti pretakanja uranina glede na doseženo maksimalno koncentracijo za stalne curke I, / in L ter občasni curek K. Tab. 3: Flow through-time of the uranin in view of the maximal concentration for constant trickles I, j and L and seasonal trickle K. Curek - trickle L j K 1 1 J | Hitrost - Velocity (m/h) 4,3 0,67 1,02 2 ( Hitrost - Velocity (cm/s) 0,12 i 0,02 0,03 j 0,06 Curek ) Po injiciranju so se prve sledi uranina pojavile v curku J 19. novembra ob 11.00, kar je 24 ur za reakcijo pretoka, koncentracija pa je nato hitro naraščala in oblikoval se je izrazit sledilni val brez večjih nihanj koncentracije, kot smo to zabeležili v curku ! (SI. 9). Šele ko je pretok curka v posameznem vrhu dosegel maksimalno vrednost, je začela naraščati tudi kon­centracija uranina, sam vrh sledilnega vala pa se je oblikoval v času upadanja pretoka. Najizraziteje se je oblikoval prvi vrh sledilnega vala, kasnejši vodni valovi pa so povzročili oblikovanje manjših vrhov ob sicer­šnjem trendu upadanja koncentracije uranina. Dne 20. januarja 1997 je bila koncentracija uranina 0,01 ppb, po padavinah je ponovno porasla, 21. februarja pa upadla pod mejo določljivosti. Po prvih intenzivnejših padavinah, ki so sledile maja, smo v curku spet odkrili sledi uranina, vendar pa je koncentracija ponovno hitro upadla pod mejo določljivosti. Ponovno smo sled ura­nina določili še novembra, eno leto po injiciranju ura­nina in po izdatnih in intenzivnih padavinah, vendar tedaj točke ) nismo podrobneje vzorčevali. -•— pretok ©•••- C urama a ifr 'g 0.5 r-k D J—22. 10. »• 11. !2 21. 3, Ü f v 1G. i. 3937 SI. 6: Curek I: krivulja pretoka in sledilna krivulja. Fig. 6: Trickle I: discharge curve and a tracer recovery curve. 2,5 , InjieiranjG uraniRa pretok •SL 1.S ­ [ OQ00.000 0,5 ­ 23,11, 25,11, Si. 7. Curek I: podroben potek pretoka, koncentracije uranina in padavin prvi teden po injiciranju. Fig. 7: Trickle I: a detailed discharge curve and tracer recovery curve. Navidezna hitrost pretakanja v curek ] glede na prvi pojav uranina je bila 0,058 cm/s oz. 2,1 m/h, glede na doseženo maksimalno koncentracijo pa 0,019 cm/s oz. 0,67 m/h (Tab. 3). Kapljanje L Prvi pojav uranina v kapljanju L smo zabeležili hkrati s povečanjem pretoka 18. novembra ob 18.00 (SI. 10). Koncentracija uranina je v 13 urah porasla na 0,045 ppb. Povečanje pretoka do maksimalne vrednosti 12 ml/min je povzročilo upad koncentracije uranina, ki je ponovno porasla do maksimalne vrednosti 0,05 ppb ob upadu pretoka do 4,5 ml/min. O b upadanju pretoka do 3 ml/min je upadala tudi koncentracija uranina, ki pa je ponovno porasla že ob povečanju pretoka na 4 ali 5 ml/min v decembru. O b koncu decembra, ko smo kon­čali z zajemanjem vzorcev, je bila koncentracija v upadanju in je dosegala vrednost 0,01 ppb. Janja KOGOVŠEK : UGOTAVLJANJ E NAČIN A PRETAKANJ A I N PRENOS A SNOV i S SLEDILNI M POSKUSO M V NARAVNI H RAZMERAH , 133-1 42 5/. 8: Ročno zajemanje vzorcev in meritve pretoka na točki j (Foto: j. KogovŠek). Fig. 8: Manuat sampling and discharge measurements at point J (Photo: /. Kogovšek). Navidezna hitrost pretakanja v kapljanje L je bila glede na prvi pojav uranina 0,09 cm/s oz. 3,3 m/h, glede na pojav maksimalne koncentracije pa 0,028 cm/s oz. 1,02 m/h (Tab. 3). Curek K Curek K je občasen in je bil v času injiciranja uranina suh. Prvi vzorec, voda, ki je skozi curek pritekla do 18. novembra ob 14.30, ni vseboval uranina. Prvo sled uranina smo določili že čez 1 uro, čez 3 ure pa je ob najvišjem pretoku dosegel že koncentracijo 0,075 ppb. O b upadanju pretoka je koncentracija uranina nekoliko zanihala in dosegla pri pretoku 44 mi/min maksimalno vrednost 0,1 ppb, nato pa upadala do 22. novembra, ko je pri pretoku 6 ml/min dosegla vrednost 0,035 ppb. Naslednjega dne je curek presahnil. V začetku decembra je bil curek zopet aktiven, koncentracija uranina pa je bila pod mejo določljivosti. Dne 16. in 17, decembra pa smo ob porastu pretoka zopet izmerili sledi uranina. Nato pa je bila kon­centracija uranina do konca januarja, ko je curek pre­sahnil, pod mejo detekcije. Navidezna hitrost pretakanja v curek K je bila glede na prvi pojav uranina 0,1 cm/s oz. 3,6 m/h ter glede na maksimalno koncentracijo uranina 0,06 cm/s oz. 2 m/h (Tab. 3). RAZPRAVA I N ZAKLJUČKI Primerjava (vodnih valov) reagiranja pretokov curkov 1, ), K in L Kar 89 mm dežja, ki je padel 18. novembra, glavnina kot intenziven dež nekaj ur po polnoči, je bil razlog za reakcijo opazovanih curkov in kapljanj v Postojnski jami. Najprej je reagiral curek I, curek J je zaostajal za njim 6 ur, kapljanje L in občasni curek K pa za 14 ur. Najhitreje je naraščal pretok curka I, nekoliko počasneje in stopničasto pa pretok curka J in kapljanja L (SI. 4). Po doseženih maksimalnih pretokih curkov I in J kljub kasnejšim ponovnim intenzivnejšim padavinam ni prišlo do nadaljnjega naraščanja pretokov, ampak do daljšega vztrajanja na maksimiranih pretokih. Curek t je vztrajal na pretoku nekoliko nad 1,4 l/min dobre 3 dni, curek J pa na pretoku nekoliko nad 80 m!/min 5 dni. Curek l reagira na padavine najhitreje in najizraziteje in začne kasneje tudi hitreje in močneje upadati kot curka j in L. Tak način pretakanja je posledica močnejšega dušenja padavin pri pretakanju padavin v curek j in Še izraziteje v kapljanje L kot v curek i. Pretok občasnega curka K je reagiral skoraj sočasno s kapljanjem L, vendar zelo izrazito. Pretok pa je nato hitro upadal, in ko je začel pretok curka L upadati, je curek K že presahnil. Očitno ta curek odvaja le visoke vode, ki se odtekajo v tej smeri. Skozi kapljanje L je odtekalo le do 12 ml/min vode, medtem ko je večji del visoke vode (do 128 ml/min) odtekal skozi občasni curek K. Primerjava sledilnih krivulj uranina opazovanih curkov Iz slike 5 je razviden potek uranina v vseh curkih oz. kapljanjih, kjer se je pojavil I, J, K in L. Najizraziteje, v največjih koncentracijah in z največjimi nihanji se je pojavil v curku I, ki je očitno najprepustnejši prevodnik s površja v 100 m globlje podzemlje. Uranin smo v tem curku ugotavljali več kot eno ieto. Opazno dušen, zvezen pojav uranina smo ugotav­ljali v curkih j in L, vendar izraziteje v 10-krat višjih koncentracijah v curku j. Padavine so nekaj uranina potisnile tudi v občasen curek K, vendar je njegova kon­centracija sočasno s pretokom upadala in ni oblikovala sledilne krivulje z več vrhovi kot pri curkih J in L (SI. 9, 10, 11). Janja KOCOVSEK: UGOTAVLJANJE NA&N A PRETAKANJA EN PRENOSA SNOVI S SLEDILNIM POSKUSOM V NARAVNIH RAZMERAH. 133-142 Si. 9: Curek J: krivulja pretoka in sledilna krivulja. Fig. 9: Trickle }: discharge curve and tracer recovery curve. Ugotovljene hitrosti pretakanja glede na pojav sledila in količina povrnjenega uranina Iz sledilnih krivulj smo lahko izračunali hitrosti pre­takanja v posamezne curke. Ugotovili smo, da se je v danih razmerah voda s sledilom kar 4-krat hitreje pre­takala skozi curek I kot skozi curka J in L (Tab. 3) in da so te hitrosti opazno manjše kot v primeru sledilnega poskusa 1993 (Knez et al., 1995), ko smo sledilo zalili s cisterno vode in simulirali razlitje topne snovi ob nesreči. Sledilne krivulje curkov in meritve pretokov kažejo, da je bil količinsko najpomembnejši prenos sledila po prevodniku curka I, sledi curek j, najslabši pa po kapljanju L. Vendar pa je v enem mesecu po injiciranju skozi curek I izteklo le 0,1 % tnjiciranega sledila, kar v takih razmerah pomeni dolgotrajen prenos snovi v manjših količinah. ZAKLjUČE K Rezultati opisanega sledenja v naravnih razmerah so pokazali način pretakanja vode in prenos topne snovi, v našem primeru uranina, skozi 100 m debel apnenec. Tako se prenašajo v notranjost krasa, kjer so zaloge vode, razpoložljive topne snovi s kraškega površja, npr. topne komponente iz najrazličnejših odlagališč (Kogov­sek, 19965, gnojila in zaščitna sredstva, ki se uporabljajo v kmetijstvu, onesnaženje s cestnih in parkirnih površin in drugo. Čeprav je najhitrejši prenos po najbolj prepustnih prevodnikih, pa tudi v takih primerih traja izpiranje snovi do vzpostavitve osnovnega stanja zelo dolgo. V primeru onesnaženja nad Kristalnim rovom Postojnske jame še 8 let po odstranitvi vira onesnaženja ni vzpostavljeno izhodno stanje. V takih primerih onesnaževanja ni hitrih, katastrofalnih posledic. Ker pa se onesnaženje dalj časa zadržuje v kraškem masivu, pomeni akumulacijo onesnaženja v krasu in njegovo dolgotrajno spiranje. Sledenje, kjer smo sledilo v času pol ure zalili z večjo količino vode, je pravzaprav simulacija razlitja topne snovi ob raznih nesrečah, pogosto v prometnih nesrečah, in je podalo bistveno drugačen prenos one­snaženja kot ob spiranju onesnaženja s padavinami. Iz­sledki so tako praktično uporabni v primerih, ko pride do večjih razlitij na kraškem površju (Kogovšek, 1995b). V takih primerih gre za hitrejši prenos onesnaženja, posebno po bolj prepustnih prevodnikih. Lahko zaključim, da se oba načina izvedbe sledenja, ko injiciramo sledilo na kraškem površju brez aktivnega vodnega toka, dopolnjujeta in nam dajeta zelo upo­rabne informacije o pretakanju topnih snovi skozi vadozno cono krasa v različnih razmerah. - C uranina(ppb) a Q (l/min) D.OS ­ 0.U4 ­č