Kvantitatívne a Kvalitatívne Parametre Vody Prameňov V Hornej Časti Povodia Tople

PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

KVANTITATÍVNE A KVALITATÍVNE PARAMETRE VODY PRAMEŇOV V HORNEJ ČASTI POVODIA TOPLE

QUANTITATIVE AND QUALITATIVE PARAMETERS OF SPRING WATER IN THE UPPER PART OF THE TOPĽA RIVER CATCHMENT

Renáta Fľaková, Zlatica Ženišová, Diana Porubská, Miriam Fendeková, David Krčmář

ABSTRACT The Topľa River catchment is located in the north-eastern part of Slovakia, and geologically it forms part of the flysch belt of the Outer Western Carpathians. Four springs in the Topľa River catchment were assessed according to temporal development of the yields, and six springs were assessed according to their groundwater chemical composition and physical properties. All evaluated springs are used as water sources for the local water supply. The trend analysis of weekly yields of the four evaluated springs are progressive in the Pod Horbi, Rúrna and V Podrožnom potoku springs and diminishing in the Vyšný Mirošov. The chemical composition of the water Ca-Mg-HCO3 and CaHCO3 was determined by appropriate chemical analysis. The value of total dissolved solids (TDS) in the groundwater ranges from 255.42 to 606.71 mg∙L-1 with calcite, magnesium and bicarbonate ions dominating the groundwater chemical composition. Higher concentrations of chlorides and sulphates were observed in some springs, and the nitrate content was low. The groundwater in all sources had very good quality with low CODMn concentration, and therefore all groundwater samples satisfied Government Decree No. 496/2010.

KEY WORDS Topľa river catchment, groundwater, spring, quantitative parameters, qualitative parameters, trend analysis

KĽÚČOVÉ SLOVÁ Povodie Tople, podzemná voda, prameň, kvantitatívne parametre, kvalitatívne parametre, trendová analýza

ÚVOD V zmysle vymedzenia útvarov podzemných vôd Povodie Tople je budované flyšovými súvrstviami patrí územie k útvaru SK1001300P (Medzizrnové vonkajších Západných Karpát. Z geomorfologického podzemné vody kvartérnych náplavov Tople oblasti hľadiska patrí hodnotené územie čiastočne do provincie povodia Bodrog), v ktorom sú ako horniny tvoriace Západných Karpát, subprovincie Vonkajších Západných kolektor najmä aluviálne štrky, piesčité štrky, piesky, Karpát, do oblasti Východných Beskýd a celku Čergov, proluviálne sedimenty stratigrafického zaradenia kde spadá najvrchnejšia časť povodia. Väčšia časť pleistocén – holocén (Kuníková et al., 2005; Kullman et horného toku Tople však patrí do provincie al., 2006). V hydrogeologických kolektoroch útvaru Východných Karpát, subprovincie Vonkajších Východ- prevažuje medzizrnová priepustnosť. Priemerný rozsah hrúbky zvodnencov je < 10 m, hodnota koeficientu ných Karpát, oblasti Nízkych Beskýd, celkov Busov -4 -3 -1 a Ondavská vrchovina (Kolektív autorov, 2002). filtrácie sa pohybuje v rozsahu 1·10 až 1·10 m·s Záujmové územie je odvodňované tokom Topľa, ktorý (Malík et al., 2005). Merný odtok podzemných vôd pramení v pohorí Čergov. Riečna sieť povodia je v útvare je závislý od množstva efektívnych zrážok, ako pomerne hustá, čo vyplýva z geologickej stavby územia. aj od hydrogeologických vlastností hornín, ktoré ho budujú, pričom priemerná hodnota merného odtoku je K profilu Topľa-Bardejov má povodie plochu 329,927 -1 -2 km2, dĺžka údolia je 32,9 km. Plocha povodia Šibskej okolo 1,6 l·s ·km . Generálny smer prúdenia podzem- vody po ústie je 80,551 km2 (Fendeková et al., 2008). ných vôd v aluviálnej nive kvartérneho útvaru

doc. RNDr. Renáta Fľaková, PhD., doc. RNDr. Zlatica Ženišová, PhD., M gr. Diana Porubská, prof. RNDr. Miriam Fendeková, CSc., RNDr. David Krčmář, PhD. Katedra hydrogeológie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave, Mlynská dolina, 842 15 Bratislava, [email protected]

189 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

SK1001300P je viac-menej paralelný s priebehom trendovej analýzy. Časové rady výdatností prameňov hlavného toku. Geologické a hydrogeologické pomery boli poskytnuté Slovenským hydrometeorologickým predmetného územia sú dobre preskúmané, prehľad ústavom (ďalej SHMÚ), ich vyhodnotenie bolo doterajších prác je komplexne uvedený v článku vykonané na Katedre hydrogeológie PriF UK. Fendekovej et al. (2008). Hydrogeochemická preskúma- nosť je v porovnaní s hydrogeologickou pomerne malá. CHARAKTERISTIKA PRAMEŇOV V HORNEJ Chemické zloženie vôd bolo charakterizované v rámci ČASTI POVODIA TOPLE Mapy chemizmu 1 : 200 000 (list Svidník), resp. vo Zachytený prameň V Podrožnom potoku sa vysvetlivkách k tejto mape (Zakovič et al., 1988). nachádza juhozápadne od obce Lenartov pri štátnej V správe Baja et al. (1984) je možné nájsť informácie ceste smerom na obec Obručné. Zásobuje vodovod o chemickom zložení podzemných vôd Čergovského v obci Lenartov. Využiteľná výdatnosť prameňa bola pohoria. V sledovanom území nebola do roku 2007 stanovená na 1,8 až 2 l·s-1, pričom kvalita zachytenej sledovaná kvalita povrchových a podzemných vôd vody bola vyhovujúca z hľadiska požiadaviek pre pitnú v rámci monitoringu SHMÚ, od roku 2007 je sledovaná vodu (Grech, Tometz, 1991). kvalita vody v pozorovacom objekte 130890 Rokytov. Zdrojom vody pre obec Kurov je 6 zachytených Vo vonkajšom flyšovom pásme je obeh vôd plytký prameňov (zahŕňajú aj sledovaný prameň Vyšný a realizuje sa prevažne v puklinových systémoch. Mirošov) nachádzajúcich sa severozápadne od obce Výdatnosti prameňov sú okrem hodnôt zrážkových Kurov v údolí potoka Kurovec. Posledný z nich bol úhrnov ovplyvňované najmä relatívne slabou priepust- zachytený v roku 1990, ale jeho výdatnosť nie je nosťou flyšových komplexov. Vzhľadom na pestré meraná. Využiteľná výdatnosť ostatných piatich mineralogické zloženie hornín sa na chemickom zložení prameňov bola stanovená na 0,6 l·s-1. Ich výdatnosť vôd podieľa viac mineralizačných procesov (Gazda, však značne kolíše (Grech, Tometz, 1991). 1974), a to rozpúšťanie karbonátov, hydrolytický Prameň Pod Horbi sa nachádza západne od obce rozklad silikátov, oxidácia pyritu, ionovýmena Krivé a slúži ako zdroj pitnej vody pre spomínanú obec a redukcia síranov. Celková mineralizácia vôd je najviac (Grech, Tometz, 1991). V minulosti to bol prameň so ovplyvnená zastúpením karbonatickej zložky. Chemické sústredeným výverom, neupravený a slúžil na pitie zloženie podzemných vôd je premenlivé, od Ca-HCO3 občanom pracujúcim v jeho okolí. Vytekajúca voda bola typov po Ca-SO4 typy. Mineralizácia podzemných vôd -1 -1 číra, bez zápachu a osviežujúcej chuti. Teplota vody sa pohybuje od 399 mg·l do 532 mg·l (Zakovič et al., prameňa bola stanovená na 10 °C pri teplote vzduchu 1988). Podľa hydrochemickej mapy je zrejmé, že 19 °C. Z hľadiska typu je to vrstvový prameň (Tartal, v plytkých podzemných vodách dominuje Ca-HCO3 1959). alebo Ca-Mg-HCO3 chemický typ. Vodný zdroj Mihaľov je tvorený jedným zachyte- Najvýznamnejšími kvartérnymi sedimentami sú ným prameňom s názvom Rúrna s výdatnosťou 0,5 až fluviálne sedimenty rieky Tople. Chemické zloženie 1 l·s-1. Kvalita získanej vody spočiatku vyhovovala jej podzemných vôd v alúviu Tople je závislé od kvality využitiu na pitné účely, no neskôr tu boli namerané povrchovej vody v rieke Topľa a od geochemickej zvýšené obsahy dusičnanov (max. 30 mg·l1). Je to aktivity sedimentov. Mineralizácia povrchovej vody -1 -1 hlavný zdroj zásobovacieho vodovodného systému v rieke Topľa dosahovala 400 mg·l až 1 350 mg·l v okrese Bardejov (Grech, Tometz, 1991). (Zakovič et al., 1988). Zdrojom pitnej vody pre obec Hervartov sú dva Katedra hydrogeológie Prírodovedeckej fakulty pramene situované v lesných porastoch, pričom jeden sa Univerzity Komenského v Bratislave (ďalej „PriF UK) nachádza južne a druhý juhovýchodne od obce. Celková v rámci riešenia projektu APVV-0335-06 „Hydrolo- výdatnosť bola stanovená na 1 l·s-1 (Grech, Tometz, gické sucho a jeho vplyv na využiteľné množstvá 1991). podzemnej vody“ (zodpovedný riešiteľ prof. RNDr. Vodovod v obci Šiba je zásobovaný z dvoch zachy- Miriam Fendeková, CSc.) analyzovala v rokoch 2007 tených prameňov – „pod Maliňakom“ a „pod Nízkym a 2008 chemické zloženie využívaných prameňov vrchom“, ktoré vyvierajú západne od obce v údolí v hornej časti povodia Tople v rozsahu kompletných Šibskej vody a neskôr sa v obci vlievajú do potoka analýz. Cieľom projektu bolo zhodnotiť kvalitu Šibská voda. Ich priemerná výdatnosť v roku 1990 bola podzemných vôd v sledovanom povodí a následne 1 l·s-1 (Grech, Tometz, 1991). hľadať súvislosti medzi prípadnými zmenami kvalita- tívnych a kvantitatívnych parametrov. V rámci projektu METODIKA PRÁCE bol zhodnotený časový vývoj výdatností troch prameňov: Vyšný Mirošov, V Podrožnom potoku a Pod Týždenné výdatnosti 4 prameňov – V Podrožnom Horbi za obdobie od 7.11.1990 do 26.10.2005 a pra- potoku (lokalita Lenartov), Vyšný Mirošov (lokalita meňa Rúrna za obdobie od 4.11.1998 do 26.10.2005. Kurov), Pod Horbi (lokalita Krivé) a Rúrna (lokalita Údaje boli štatisticky spracované a posúdené pomocou Mihaľov) boli vyhodnotené štatisticky a ich časový vývoj za obdobie od 7.11.1990 do 26.10.2005 (pre

190 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011 prameň Rúrna za obdobie od 4.11.1998 do 26.10.2005) Chemické zloženie a kvalita podzemných vôd bol posúdený metódou trendovej analýzy. Bola tiež v sledovanom povodí bola hodnotená na základe posúdená štatistická významnosť zistených trendov vlastných analýz. Pre monitoring boli vybraté zachytené (Sachs, 1984). pramene, ktoré sa využívajú ako vodné zdroje, a to Pre uvedené pramene bola analyzovaná aj miera prameň V Podrožnom potoku, prameň Rúrna, prameň stálosti ich výdatnosti v zmysle klasifikácie miery Vyšný Mirošov, prameň Pod Horbi a pramene premenlivosti výdatnosti prameňa (V) pomocou vzťahu v blízkosti obcí Hervartov a Šiba (obr. 1). (Kříž, 1983): Terénne merania základných fyzikálno-chemických parametrov podzemných vôd boli vykonané v rozsahu: V = (Qmax – Qmin) / Qa · 100 (%) teplota vody, teplota vzduchu, elektrolytická vodivosť (EC), pH, oxidačno-redukčný potenciál (E ), kde: H -1 rozpustený O2, nasýtenie O2, KNK4,5, ZNK8,3. Celkove Qmax je najvyššia výdatnosť (l·s ), -1 bolo v októbri 2007, v apríli a septembri 2008 Qmin je najnižšia výdatnosť (l·s ), -1 vykonaných 119 meraní. Qa zodpovedá priemernej dlhodobej výdatnosti (l·s ).

Obr. 1: Sledované pramene v hornej časti povodia Tople Fig. 1: Observed springs in the upper part of the Topľa River catchment

- V roku 2007 a 2008 boli odobraté vzorky ukazovatele: F , Na, K, Ca, Mg, Mn, Fecelk., Si, Ag, Al, podzemných vôd za účelom vykonania chemickej As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Se, Zn. analýzy vody. Odbery vzoriek podzemných vôd V hydrogeochemickom laboratóriu na Katedre hydro- zahŕňali aj filtráciu cez membránový filter 0,45 µm geológie PriF UK boli stanovené parametre: voľný CO2, + - - 2- - 2- a konzerváciu. V Geoanalytických laboratóriách Štát- agresívny CO2, NH4 , Cl , NO3 , SO4 , HCO3 , HPO4 , neho geologického laboratória Dionýza Štúra (ďalej CHSKMn. Na stanovenie jednotlivých prvkov boli „GAL ŠGÚDŠ“) v Spišskej Novej Vsi boli stanovené použité štandardné metodiky (tab. 1). Stanovenia

191 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011 metódou AAS boli robené na prístroji AAS-Spectr AA Celkovo bolo vykonaných 16 chemických analýz 220 fy Varian. Stanovenia metódou AES-ICP na podzemnej vody. Mikrobiologické vzorky neboli prístroji VISTA-MPX fy Varian. Spektrofotometrické odoberané, keďže v rámci prevádzkovej kontroly vod- stanovenia na Katedre hydrogeológie boli robené na ných zdrojov sú vykonávané predovšetkým mikro- prístroji PERKIN ELMER UV/VIS Lambda 11. biologické analýzy.

Tab. 1: Použité analytické metódy Tab. 1: Analytical methods used

Parameter Metóda

F- Iónová chromatografia Na AES-ICP K AES-ICP Ca Titračná metóda s chelatonom Mg Výpočtom + NH4 Spektrofotometrická metóda s použitím Nesslerovho činidla Fe AES-ICP Mn AES-ICP - Cl Titračná metóda podľa Votočku s použitím 0,1 M roztokom Hg(NO3)2 na indikátor nitroprusit sodný - NO3 Spektrofotometrická metóda so salicylanom sodným - HCO3 Titračná metóda s použitím 0,1 M HCl na metyloranž (KNK4,5) 2- SO4 Gravimetrické stanovenie vyurážaním s chloridom bárnatým 2- HPO4 Spektrofotometrická metóda s molybdenanom amónnym Si AES-ICP

Voľný CO2 Titračná metóda s použitím 0,05 M NaOH na fenolftalein (ZNK8,3)

Agresívny CO2 Heyerova skúška

CHSKMn Titračná Kubelova metóda s použitím manganistanu draselného Ag AES-ICP Al AES-ICP As AAS, technika generácie hydridov Cd AES-ICP Co AES-ICP s použitím ultrazvukového rozprašovača Cr AES-ICP s použitím ultrazvukového rozprašovača Cu AES-ICP s použitím ultrazvukového rozprašovača Hg AAS-AMA Ni AES-ICP s použitím ultrazvukového rozprašovača Pb AES-ICP Sb AAS, technika generácie hydridov Se AAS, technika generácie hydridov Zn AES-ICP s použitím ultrazvukového rozprašovača Vysvetlivky: AES-ICP – atómová emisná spektrometria s indukčne viazanou plazmou, AAS – atómová absorpčná spektrometria, AAS-AMA – atómová absorpčná spektrometria s automatickým analyzátorom ortuti

VÝSLEDKY Lokalita Lenartov, prameň V Podrožnom potoku Hodnotenie kvantitatívnych parametrov vody Výdatnosti prameňa V Podrožnom potoku boli prameňov vyhodnotené a štatisticky spracované (tab. 2) za sledo- Samotné vyhodnocovanie priebehu výdatností vané obdobie od 7.11.1990 do 26.10.2005, taktiež bol jednotlivých prameňov, a to V Podrožnom potoku (lo- analyzovaný ich trend (obr. 2). kalita Lenartov), Vyšný Mirošov (lokalita Kurov), Pod Trendová analýza priebehu výdatnosti prameňa Horbi (lokalita Krivé) a Rúrna (lokalita Mihaľov) je počas sledovaného obdobia (obr. 2) poukazuje na nárast viazané na rôzne vyhodnocované obdobie, porovnaný hodnôt výdatnosti počas obdobia sledovania výdatnosti. však bol len priebeh výdatností prameňov za rovnaké Priebeh výdatnosti bol najlepšie aproximovaný poly- časové obdobie (4.11.1998 – 26.10.2005). nomickým trendom 5. rádu s hodnotou koeficienta determinácie 0,1433, čo zodpovedá hodnote korelač-

192 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011 ného koeficienta 0,38. Podľa Sachsa (1984) je tento do 26.10.2005. Priebeh výdatností prameňa a trend ich nárastový trend štatisticky významný na hladine vývoja je na obr. 4. významnosti α = 0,01 (1%). Po preložení pozorovaného radu hodnôt výdatností prameňa polynomickou trendovou funkciou 2. rádu Lokalita Kurov, prameň Vyšný Mirošov (zvyšovanie rádu polynómu neprinieslo zvýšenie Výdatnosti prameňa Vyšný Mirošov boli analyzo- hodnoty koeficienta determinácie) (obr. 4) možno pozo- vané a štatisticky spracované (tab. 3) za obdobie od rovať nárast výdatností prameňa v sledovanom období. 7.11.1990 do 26.10.2005, taktiež bol analyzovaný ich Aj tento trend je v zmysle Sachsa (1984) je štatisticky trend (obr. 3). významný na hladine významnosti α = 0,01 (1 %). Z grafu zobrazujúceho priebeh výdatností prameňa Vyšný Mirošov za hodnotené obdobie (obr. 3) je zrejmý Lokalita Mihaľov, prameň Rúrna poklesový trend hodnôt výdatnosti, opäť najlepšie Výdatnosti prameňa Rúrna boli analyzované a štatis- aproximovaný polynomickým trendom 5. rádu. Výrazný ticky spracované (tab. 5) za obdobie od 4.11.1998 do pokles výdatnosti sa však prejavil len od roku 2002, 26.10.2005 (7 hydrologických rokov). Priebeh výdat- pričom v predchádzajúcom období 1992 až 2001 boli ností prameňa a trend ich vývoja je na obr. 5. výdatnosti prameňa ustálené. Podľa Sachsa (1984) je Trendová analýza priebehu výdatnosti prameňa poklesový trend štatisticky významný na hladine počas sledovaného obdobia (obr. 5) poukazuje na mier- významnosti α = 0,01 (1%). ny nárast jej hodnôt v závere hodnoteného obdobia. V dôsledku veľmi krátkeho hodnoteného časového Lokalita Krivé, prameň Pod Horbi obdobia nie je trend štatisticky významný a ani Výdatnosti prameňa Pod Horbi boli štatisticky spra- reprezentatívny. cované (tab. 4) a vyhodnotené za obdobie od 7.11.1990

Tab. 2: Základné štatistické vyhodnotenie týždenných výdatností prameňa V Podrožnom potoku Tab. 2: Basic statistic evaluation of weekly yields for the V Podrožnom potoku spring

Maximum 11,4 l·s-1 Minimum 1,65 l·s-1 Priemer 2,87 l·s-1 Medián 2,85 l·s-1 Modus 2,52 l·s-1

Koeficient asymetrie 2,61 Cs > 0 => kladne asymetrické rozdelenie početnosti Koeficient variácie 0,41 Smerodajná odchýlka 1,31 Stálosť prameňa (Kříž, 1983) 340 % prameň variabilný

Obr. 2: Priebeh týždenných výdatnosti prameňa V Podrožnom potoku Fig. 2: Course of weekly yields for the V Podrožnom potoku spring

193 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

Tab. 3: Základné štatistické vyhodnotenie týždenných výdatností prameňa Vyšný Mirošov Tab. 3: Basic statistic evaluation of weekly yields for the Vyšný Mirošov spring Maximum 0,74 l·s-1 Minimum 0,12 l·s-1 Priemer 0,34 l·s-1 Medián 0,29 l·s-1 Modus 0,13 l·s-1 Koeficient asymetrie 0,47 Cs > 0 => kladne asymetrické rozdelenie početnosti Koeficient variácie 0,44 Smerodajná odchýlka 0,13 Stálosť prameňa (Kříž, 1983) 182 % prameň variabilný

Obr. 3: Priebeh týždenných výdatností prameňa Vyšný Mirošov Fig. 3: Course of weekly yields for the Vyšný Mirošov spring

Tab. 4: Základné štatistické vyhodnotenie týždenných výdatností prameňa Pod Horbi Tab. 4: Basic statistic evaluation of weekly yields for Pod Horbi spring Maximum 1,49 l·s-1 Minimum 0,3 l·s-1 Priemer 0,54 l·s-1 Medián 0,55 l·s-1 Modus 0,57 l·s-1 Koeficient asymetrie 1,59 Cs > 0 => kladne asymetrické rozdelenie početnosti Koeficient variácie 0,36 Smerodajná odchýlka 0,22 Stálosť prameňa 276 % prameň variabilný

Obr. 4: Priebeh týždenných výdatnosti prameňa Pod Horbi Fig. 4: Course of weekly yields for the Pod Horbi spring

194 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

Tab. 5: Základné štatistické vyhodnotenie týždenných výdatností prameňa Rúrna, lokalita Mihaľov Tab. 5: Basic statistic evaluation of weekly yields for Rúrna spring in Mihaľov locality Maximum 3,33 l·s-1 Minimum 0,75 l·s-1 Priemer 1,72 l·s-1 Medián 1,65 l·s-1 Modus 2,33 l·s-1 Koeficient asymetrie 0,3 Cs > 0 => kladne asymetrické rozdelenie početnosti Koeficient variácie 0,34 Smerodajná odchýlka 0,58 Stálosť prameňa 150 % prameň variabilný

Obr. 5: Priebeh týždenných výdatností prameňa Rúrna Fig. 5: Course of weekly yields ofor the Rúrna spring

Výsledky štatistickej analýzy výdatností hodnote- tatívne z pohľadu hodnotenia celkového trendu zmien ných prameňov poukazujú na asymetrické rozdelenie výdatností týchto prameňov. početností výdatnosti prameňov s kladnou asymetriou, čo poukazuje na prevládajúce výdatnosti v oblasti Hodnotenie kvalitatívnych parametrov vody nízkych hodnôt. Výdatnosti majú zároveň relatívne prameňov nízku variabilitu výdatností, koeficient variácie sa Chemické zloženie a kvalita podzemných vôd v po- pohybuje v hodnotách 0,34 až 0,44. Aj napriek tomu vodí rieky Topľa boli hodnotené na základe vlastných všetky hodnotené pramene v zmysle klasifikácie stálosti analýz vôd využívaných prameňov. V povodí Tople boli prameňa zaraďujeme k variabilným prameňom. Vysoká odobraté vzorky vody zo 6 využívaných prameňov: variabilita výdatnosti z pohľadu klasifikácie prameňa je V Podrožnom potoku (lokalita Lenartov), Vyšný spôsobená hodnotu rozkyvu výdatnosti (Qmax – Qmin), Mirošov (lokalita Kurov), Pod Horbi (lokalita Krivé), ktorá sa obvykle používa v klasifikačných kritériách Rúrna (lokalita Mihaľov) a prameňov neďaleko obcí a ktorá spôsobila, že hodnota stálosti prameňa V Hervartov a Šiba. u všetkých hodnotených prameňov vysoko prekročila Chemický typ vody je Ca-Mg-HCO3, iba v prameni 100 %. Rúrna je to CaHCO3 typ vody. Podľa Gazdovej Vyhodnotenie priebehu výdatností prameňov klasifikácie všetky vody je možné zaradiť k základnému pomocou trendovej analýzy za obdobie od 4.11.1998 do výraznému CaHCO3 typu. Celková mineralizácia 26.10.2005, na základe ktorého bolo možné ich podzemných vôd sa pohybuje od 255 mg·l-1 do 607 porovnať, poukazuje na nárastový trend výdatností mg·l-1, najvyššia je v prameni Rúrna (tab. 6). 2+ 2+ - prameňov v prípade troch prameňov – Pod Horbi, Dominantnými iónmi je Ca , Mg a HCO3 , ostatné Rúrna, V Podrožnom potoku a na výrazne poklesový ióny sú zastúpené v nižších koncentráciách (tab. 6). trend hodnôt výdatnosti v prípade prameňa Vyšný Avšak v prameni Rúrna sú relatívne vyššie koncentrácie Mirošov. Podľa Sachsa (1984) spomínané nárastové chloridov, v prameni V Podrožnom potoku bola zistená trendy u prameňov Pod Horbi a V Podrožnom potoku anomálna vysoká koncentrácia chloridov v poslednej a súčasne i poklesový trend výdatností prameňa Vyšný vzorke vody. Relatívne vyššie obsahy síranov boli Mirošov sú štatisticky významné. Jedine stúpajúci trend zistené v prameňoch Rúrna, Hervartov a Šiba. Koncen- výdatností prameňa Rúrna nie je štatisticky významný. trácie dusičnanov sú nízke, výrazne vyššie v porovnaní Aj napriek tomu je však nutné konštatovať, že relatívne s ostatnými prameňmi sú len v prameni Rúrna (lokalita krátke hodnotené obdobie nie je dostatočne reprezen-

195 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

Mihaľov). Voda vo všetkých zdrojoch má veľmi dobrú Meranie fyzikálno-chemických parametrov vôd -1 kvalitu, nízke sú obsahy CHSKMn (max. 0,66 mg·l ). poukazuje na stabilné chemické zloženie podzemnej Parciálne tlaky CO2 vo vode dosahujú hodnoty od vody. pH vôd sa pohybuje od 7,17 do 7,89, EH od 379 3,45·10-4 do 9,84·10-4 MPa a naznačujú mierne oboha- mV do 477 mV, obsah rozpusteného kyslíka od 3,8 -1 -1 tenie pôdnym CO2. V prameni Rúrna sú hodnoty p(CO2) mg·l do 10,4 mg·l . V niektorých vzorkách vody bolo rádovo vyššie (1,24·10-3 MPa – 1,65·10-3 MPa), čo zistené, že nedosahujú odporúčanú hodnotu kyslíkového spolu s vyššou mineralizáciou môže poukazovať na nasýtenia (50 %), konkrétne voda z prameňov Vyšný hlbší obeh podzemnej vody. Podzemné vody sú mierne Mirošov, Rúrna a Šiba (tab. 7). nenasýtené voči kalcitu a dolomitu. Agresívny CO2 bol Z hľadiska obsahu stopových prvkov v podzemnej zistený v prameni Vyšný Mirošov, kde dosiahol maxi- vode neboli zistené významnejšie koncentrácie (tab. 8). málnu koncentráciu 11,23 mg·l-1, tiež v zdrojoch vody Koncentrácie vyššie ako detekčný limit stanovenia boli pre obce Lenartov, Krivé a Šiba. zistené len u prvkov hliník a zinok.

Tab. 6: Chemické zloženie podzemných vôd v sledovaných prameňov Tab. 6: Chemical composition of groundwater in observed springs - 2- - Dátum Typ vody M CHSKMn Cl SO4 NO3 Miesto odberu odberu nad 20 c·z % (mg·l-1) (mg·l-1) (mg·l-1) (mg·l-1) (mg·l-1)

9.10.2007 Ca-Mg-HCO3 301,6 0,43 13,98 20,98 5,10 V Podrožnom 15.4.2008 Ca-Mg-HCO 255,4 0,66 15,42 17,69 4,81 potoku 3 23.9.2008 Ca-Mg-HCO3 306,9 0,55 50,02 19,34 4,41

9.10.2007 Ca-Mg-HCO3 435,5 0,20 3,94 51,44 1,25

Vyšný Mirošov 15.4.2008 Ca-Mg-HCO3 385,6 0,55 4,29 20,57 1,32

23.9.2008 Ca-Mg-HCO3 380,9 0,23 3,76 21,81 0

9.10.2007 Ca-Mg-HCO3 380,7 0,08 6,62 27,16 8,15

Pod Horbi 15.4.2008 Ca-Mg-HCO3 378,8 0,20 7,22 30,04 6,26

23.9.2008 Ca-Mg-HCO3 360,5 0,20 5,73 29,63 6,78

9.10.2007 Ca-HCO3 606,7 0,12 33,66 53,91 34,94

Rúrna 15.4.2008 Ca-HCO3 597,3 0,27 36,69 49,38 32,98

23.9.2008 Ca-HCO3 569,9 0,20 35,59 50,61 33,76

15.4.2008 Ca-Mg-HCO3 351,2 0,39 4,68 33,74 15,13 Hervartov 23.9.2008 Ca-Mg-HCO3 338,2 0,20 3,76 30,86 15,17

15.4.2008 Ca-Mg-HCO3 406,6 0,39 5,07 35,80 6,36 Šiba 23.9.2008 Ca-Mg-HCO3 390,8 0,23 3,76 28,80 6,18 Vysvetlivky: M – celková mineralizácia vody, c – mmol·l-1, z – nábojové číslo

Tab. 7: Terénne fyzikálno-chemické parametre podzemných vôd v sledovaných prameňoch Tab. 7: On-site measurements of physical-chemical parameters of groundwater in observed springs

Dátum tvody EC pH EH O2 O2 Miesto odberu odberu (mS·m-1) (mV) (mg·l-1) (%) 9.10.2007 8,5 35,9 7,62 468 7,2 66 V Podrožnom 15.4.2008 7,0 35,3 7,46 475 8,2 79 potoku 23.9.2008 8,4 34,9 7,50 419 7,9 72 9.10.2007 9,8 48,4 7,40 435 3,8 35 Vyšný Mirošov 15.4.2008 8,3 43,8 7,47 430 5,2 48 23.9.2008 9,7 48,0 7,33 477 5,0 48 9.10.2007 9,4 43,4 7,70 458 5,8 53 Pod Horbi 15.4.2008 9,4 44,2 7,61 454 7,2 67 23.9.2008 9,1 43,0 7,67 396 7,5 69 9.10.2007 9,9 71,6 7,28 456 4,8 45 Rúrna 15.4.2008 9,4 72,5 7,30 463 4,7 47 23.9.2008 9,6 71,6 7,17 466 5,6 52 15.4.2008 6,9 41,3 7,89 471 10,4 93 Hervartov 23.9.2008 8,3 44,9 7,46 387 10,1 93 15.4.2008 8,0 46,6 7,59 461 6,3 57 Šiba 23.9.2008 9,5 48,5 7,47 379 6,9 64

196 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

Tab. 8: Obsah stopových prvkov v podzemnej vode (μg·l-1) Tab. 8: Content of trace elements in groundwater (μg·l-1) Dátum Miesto odberu Al Ag As Cd Co Cr Cu Hg Sb Se Ni Pb Zn odberu 9.10.2007 60 < 1 < 1 < 0,3 < 2 < 2 < 2 < 0,1 < 1 < 1 < 2 < 5 < 2 V Podrožnom 15.4.2008 90 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 13 potoku 23.9.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - < 2 9.10.2007 60 < 1 < 1 < 0,3 < 2 < 2 < 2 < 0,1 < 1 < 1 < 2 < 5 < 2 Vyšný Mirošov 15.4.2008 70 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - < 2 23.9.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 4 9.10.2007 80 < 1 < 1 < 0,3 < 2 < 2 < 2 < 0,1 < 1 < 1 < 2 < 5 < 2 Pod Horbi 15.4.2008 60 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - < 2 23.9.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 2 9.10.2007 50 < 1 < 1 < 0,3 < 2 < 2 < 2 < 0,1 < 1 < 1 < 2 < 5 < 2 Rúrna 15.4.2008 60 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - < 2 23.9.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 4 15.4.2008 50 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - < 2 Hervartov 23.9.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 2 15.4.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 3 Šiba 23.9.2008 < 20 - - - - < 2 < 2 < 0,1 - - - - 6

ZÁVER to Ca-HCO3 typ vody. Celková mineralizácia podzem- ných vôd dosahuje 255 mg·l-1 až 606 mg·l-1, Hodnotenie kvantitatívnych parametrov výdatností 2+ 2+ - štyroch prameňov, a to prameňa V Podrožnom potoku dominantnými iónmi sú Ca , Mg a HCO3 , ostatné (lokalita Lenartov), Pod Horbi (lokalita Krivé) a Vyšný ióny sú zastúpené v nižších koncentráciách. Vo Mirošov (lokalita Kurov) počas sledovaného obdobia od vode prameňa Rúrna boli zistené relatívne vyššie 7.11.1990 do 26.10.2005 dokumentuje ich relatívne koncentrácie chloridov, vo vode prameňa V Podrožnom nízke výdatnosti, čo sa prejavuje na hodnote priemernej potoku bola zistená anomálna vysoká koncentrácia výdatnosti od 0,34 do 2,74 l·s-1. Aj keď variabilita chloridov. Relatívne vyššie obsahy síranov boli zistené výdatnosti prameňov vyjadrená koeficientom variácie v prameňoch Rúrna, Hervartov a Šiba. Koncentrácie nepresahuje 0,44 t.j. 44 %, hodnotenie stálosti prameňa dusičnanov sú nízke, výrazne vyššie v porovnaní podľa Kříža (1983) ich všetky zaraďuje k variabilným s ostatnými prameňmi sú len v prameni Rúrna. Voda prameňom. Trendová analýza ukázala štatisticky vo všetkých zdrojoch má relatívne dobrú kvalitu, nízke významný nárast výdatnosti v prípade prameňov Pod sú obsahy CHSKMn. Všetky vzorky vody vyhovujú Horbi a V Podrožnom potoku a poklesový trend nariadeniu vlády č. 496/2010 Z. z. v prípade prameňa Vyšný Mirošov. V prípade prameňa Rúrna (lokalita Mihaľov) dokumentovaný trend nie je POĎAKOVANIE štatisticky významný. Tento príspevok je výsledkom výskumu realizova- Chemické zloženie a kvalita podzemných vôd ného v rámci projektu APVV-0335-06. Autori ďakujú v povodí rieky Topľa boli hodnotené na základe Agentúre pre vedu a výskum Ministerstva školstva, kompletných chemických analýz vôd šiestich využí- vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky za vaných prameňov. Chemický typ vody je Ca-Mg-HCO3, finančnú podporu. iba v prameni Rúrna (lokalita Bardejovský Mihaľov) je

LITERATÚRA

BAJO, I., CIBUĽKA Ľ., SZABOVÁ, A. 1984: Čergovské pohorie – vyhľadávací hydrogeologický prieskum. Záverečná správa. Manuskript – archív odboru Geofondu ŠGÚDŠ Bratislava, arch. č. 64150, 193 s. FENDEKOVÁ, M., FENDEK, M., GREGOVÁ, M., MACHLICA, A., STOJKOVOVÁ, M. 2008: Analýza veľkosti a časových zmien podzemného odtoku v hornej časti povodia Tople. Podzemná voda. ISSN 1335-1052, 2008, roč. 14, č. 2, s. 129-138. GAZDA, S. 1974: Chemizmus podzemných vôd Západných Karpát a jeho genetická klasifikácia. In: B. Leško (Ed.): Materiály z III. celoslovenskej geologickej konferencie, II. časť. Bratislava, Slovenský geologický úrad, 1974. s. 43-50. GRECH, J. A TOMETZ, L. 1991: Prognózy zdrojov pitných vôd v okrese Bardejov a ich možné využitie do r. 2010. Záverečná správa. Manuskript – archív odboru Geofondu ŠGÚDŠ Bratislava, arch. č. 76925, 76 s. Kolektív autorov, 2002: Atlas krajiny Slovenskej republiky. Banská Bystrica, Ministerstvo životného prostredia SR, Slovenská agentúra životného prostredia, 2002. s. 344. ISBN 80-88833-27-2.

197 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

KULLMAN, E. ml., HORNÁČKOVÁ PATSCHOVÁ, A., MALÍK, P., BODIŠ, D., HOLUBEC, M. 2006: Vymedzenie útvarov podzemných vôd, ich klasifikácia a vyhodnotenie dopadov ľudskej činnosti na ich stav. In: Hanzel, V., Kollár, A., Bodiš, D. (Eds.): Zborník príspevkov z odborného seminára „Rámcová smernica o vode, stav implementácie v podmienkach SR, Rajecké Teplice, 25.-26.6.2006. Bratislava, Výskumný ústav vodného hospodárstva, 2006. 18 s. KUNÍKOVÁ, E., HUCKO, P., ADÁMKOVÁ, J., MAKOVINSKÁ, J., BORUŠOVIČ, Š., CHRIAŠTEĽ, R., KULLMAN, E., VODNÝ, J. 2005: Správa Slovenskej republiky o stave implementácie Rámcovej smernice o vode spracovaná pre Európsku komisiu v súlade s článkom 5, prílohy II a prílohy IIIa článkom 6, prílohy IV RSV. Bratislava, VÚVH, 2005. 207 s. KŘÍŽ, H. 1983: Hydrologie podzemních vod. 1 vyd. Praha, Academia, 1983. 289 s. MALÍK, P., ŠVASTA, J., ČERNÁK, R. 2005: Charakterizácia útvarov podzemných vôd kvartérnych a predkvartérnych hornín z hľadiska tvorby, odvodňovania a smerov prúdenia podzemných vôd. Manuskript – Slovenská asociácia hydrogeológov, Bratislava, 121 s. Nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 496/2010 Z. z., ktorým sa mení a dopĺňa nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 354/2006 Z. z., ktorým sa ustanovujú požiadavky na vodu určenú na ľudskú spotrebu a kontrolu kvality vody určenej na ľudskú spotrebu. SACHS, L. 1984: Applied statistics: A handbook of techniques. New York, Springer-Verlag, 1984. 707 p. ISBN 0-387-90976-1. TARTAL, M. 1959: Správa o stavebnogeologickom a hydrologickom prieskume na hospodárskom dvore JRD Krivé, okres Bardejov. Záverečná správa. Manuskript – archív odboru Geofondu ŠGÚDŠ Bratislava, arch. č. 4717, 4 s. ZAKOVIČ, M., BAŇACKÝ, V., BODIŠ, D., FRANKO, O., HANZEL, V., KORÁB, T. 1988: Vysvetlivky k základnej hydrogeologickej mape SR 1:200000, list 28 Svidník. Bratislava, Geologický ústav Dionýza Štúra, 1988. s.

SUMMARY The Topľa River catchment is one of the north-eastern Slovakian catchments composed of Palaeogene rocks of the Flysch belt of the Outer Western Carpathians. Basal conglomerates, sandstones and claystones compose the prevailing rock types of flysch sediments, and these are covered by Quaternary slope and alluvial sediments. Shallow groundwater circulation is typical in this area, with fissure permeability prevailing (Fendeková et al., 2008). Spring yields normally do not exceed l L·s-1 in average and increased mineralization processes form the final chemical composition of groundwater because of the variegated mineralogical composition of the rock environment. The most important of these processes include the dissolution of carbonates, the hydrolysis of silica minerals, oxidation of pyrite, ion exchange and sulphate reduction. However, the total amount of dissolved solids is mainly influenced here by the dissolution of carbonate compounds. The temporal development of spring yields of the following four springs was assessed; Rúrna (Mihaľov), Vyšný Mirošov (Kurov), V Podrožnom potoku (Lenártov) and Pod Horbi (Krivé). Additionally, statistical evaluation showed that from the following six springs named Mihaľov, Kurov, Lenártov, Krivé, Hervartov and Šiba, which are utilized for water supply in the upper part of the Topľa River catchment, the chemical composition of groundwater was analyzed in three cases within APVV project “Hydrogeological drought and its influence on usable groundwater amounts” (led by Miriam Fendeková) in 2007 and 2008. Statistical evaluation showed that the asymmetrical frequency distribution is typical for the evaluated spring yield data and that low yields prevail, except for the Vyšný Mirošov spring whose frequency distribution was close to normal. Spring yields have quite low variability as expressed by the variation coefficient, which has a value of 0.32 – 0.35 (32 – 36 %). Despite this, according to the spring yield classification, all four assessed springs are classified as variable springs. Variability in the yield stability classification is defined by the difference between the maximum and minimum value (Qmax – Qmin) divided by the long-term average. This gave a yield stability value much higher than 100 % in all the four cases. The analysis for Pod Horbi, Rúrna and V Podrožnom potok springs shows a progressive trend but this declines for Vyšný Mirošov. All these springs are important for water supply to adjacent areas. The estimated chemical composition of groundwater is Ca-Mg-HCO3, except in the Rúrna spring where the CaHCO3 ground-water type is documented (Fig. 2). According to Gazda’s classification, all springs have a basically distinct -1 CaHCO3 type. The TDS value ranges from 255.4 to 606.7 mg·L , with the highest value estimated for the Rúrna 2+ 2+ - spring groundwater (Tab. 2). Here, Ca , Mg and HCO3 ions dominate and other ions have lower concentrations (Tab. 2). Relatively higher concentrations of chlorides were estimated in the Rúrna spring, while higher concentrations of sulphates were estimated in the Rúrna, Hervartov and Šiba. Concentrations of nitrates were low, -1 and the water quality was good with low maximum CODMn values of 0.66 mg·L . -4 -4 The CO2 partial pressures in the groundwater recorded values from 3.45·10 to 9.84·10 MPa and they -3 exhibited slight enrichment of CO2 from soil origin. The p(CO2) values in Rúrna spring are higher at 1.24·10 MPa – 1.65·10-3 MPa, which together with the higher TDS value, indicates a deeper circulation of groundwater. The groundwaters here are a little under-saturated with calcites and dolomites. However, a high level of CO2 was estimated in the V Podrožnom potoku, Pod Horbi and Šiba spring groundwaters, and also in the Vyšný Mirošov spring where it reached a maximum concentration of 11.23 mg·L-1.

198 PODZEMNÁ VODA XVII 2/2011

The physical-chemical parameters document stable chemical composition of the groundwater with a pH value of -1 7.17 to 7.89, oxidation-reduction potential (EH) of 379 to 477 mV and dissolved oxygen content of 3.8 to 10.4 mg·L . Although there were no important trace element concentrations estimated in the spring water samples, concentrations over the detection limits were found for aluminum and zinc (Tab. 4). All assessed samples satisfy the requirements of Government Decree No. 496/2010.

199