A székelyföldi mofetták hasznosítási lehetőségei

1. Báthory – Brassai Tudományos Konferencia Balatonlelle 2011. július. 1-2.Műszaki és természettudományi szekció

2. A székelyföldi mofetták hasznosítási lehetőségei • Szerző: VALLASEK István – EMT Csíkszeredai Fiókszervezet • Munkatársak: MAKFALVI Zoltán – EMT Csíkszeredai Fiókszervezet • ZÓLYA László – HARVÍZ Rt.

3. A Sapientia EMTE épületeCsíkszereda

4. A székely székek térképe

5. Hargita megye – Románia térképén

6. Hargita megye

7. Az előadás vázlata • 1. Bevezetés . 2. A mofettagázok keletkezésének földtani háttere 3. A Hargita megyei mofetták ismertetése 3.1. Hargitafürdő mofettái 3.2 A csíkszentimrei Büdösfürdő mofettái 3.3 A tusnádfürdői mofetta 3.4. A zsögödfürdői mofetta 3.5. A szejkefürdői mofetta

8. 4. A Kovászna megyei mofetták • 5. A mofetták használata • 5.1. A mofettagázok fizikai tulajdonságai • 5.2. A mofettagázok vegyi összetétele • 5.3. A mofettagázok radioaktivitása • 6. Következtetések • 5.1. Fejlesztési javaslatok • Szakirodalom

9. 1. Bevezetés • A XXI. század -rohanó és állandó stresszhatásoknak kitett – embere egészségének megőrzése célját szolgálja az erőteljesen fejlődő egészség- és gyógyturizmus. A modern orvostudományban elfogadott felfogás szerint az egészség megőrzése vagy visszaszerzése szempontjából egyre nagyobb szerepe van a természetes gyógytényezőknek. Az évszázadok során empirikus módon használt gyógytényezőknek tudományos igényességgel elvégzett kutatása és hatásmechanizmusuknak megismerése teheti hatékonyabbá fürdőgyógyászati hasznosításukat. • Hargita megye területén az utóvulkáni tevékenységhez kapcsolódó széndioxidban gazdag száraz gáz emanációk sajátos természetes gyógytényezőt képeznek. A természetes száraz, főleg széndioxid, esetenként kénhidrogén tartalmú gázemanációk a vulkanikus Hargita hegység területén és annak környezetében az úgynevezett mofettaövezetben fordulnak elő. A fürdőgyógyászatban a száraz mofettákat és a szénsavas ásványvizekkel telt medencéket egyaránt felhasználják. [1] • Dolgozatunk a Hargita megyei mofetták jelenlegi állapotát, a mofettagázok tanulmányozásának eredményeit, hatásmechanizmusát, kihasználását, a mofetták felszereltségét mutatja be és kitér a hasznosításuk perspektíváira is [7].

10. 2. A mofettagázok keletkezésének földtani háttere • A Székelyföld sajátos tektonikai övezetben, a Kelet-Európa-i tábla és a Tisza-Dácia lemeztöredék találkozásánál terül el. A szubdukciós övezetre jellemző kontinentális lemez alábukás eredménye a Kárpátkanyar - felgyűrt kristályos palák alkotta - hegyei, valamint a belső eruptív öv. A hajdani tűzhányók láncolata észak felől déli irányba haladva egyre fiatalabb szerkezeteket hozott létre. A Kelemen havasok 9-10 millió évesek, a Dél-Hargita-i Csomád hegység pedig mindössze 35-42000 éves. • A mofetták a Föld mélyéről feltörő természetes, - kultúrkörnyezetbe foglalt - száraz gázömlések. Mint ilyenek, a jelenleg is zajló földtani folyamatok tagadhatatlan felszíni megnyílvánulásai. A Föld mélyéről feltörő gázok, többnyire széndioxid, a neogén vulkánosság magmás kőzeteihez köthetők. Ezért az utóvulkáni megnyilvánulások egyik jelenségeként emlegetik őket [13]. • Vannak olyan vélemények is, amelyek a feltörő széndioxidot nem a vulkáni utóműködés eredményének tartják, hanem a mélybeni karbonátos kőzetek termikus bomlástermékének. Ugyanis:az alábukási (szubdukciós) övezetekben a felső köpenybe (asztenoszférába) alábukó litoszféralemez sok karbonátos kőzetet - mészkövet, márgát - visz a mélybe, melyek hő hatásra, 800-1200ºC-on nagy mennyiségű illóanyagot, vizet és széndioxidot szabadítanak fel.

11. 3. A Hargita megyei mofetták ismertetése • A megyében száraz gázömlésre épített mofetták Hargitafürdőn, a csíkszentimrei Büdösfürdőn, Tusnádfürdőn, Csíkbánkfalván, Nádasfürdőn és Lázárfalván vannak. Ásványvíz kutakból feltörő gázt hasznosítanak a Zsögödfürdőn ésSzejkefürdőn létesített mofetták. • 3.1. Hargitafürdő mofettái • Hargitafürdő a Központi Hargita hegységben 1350 m tengerszint feletti magasságban Csíkszeredától 22 km-re fekvő település, jelenleg közigazgatásilag Csíkszereda része. A település területén feltörő „kénes erupcióról” 1774-ben történik először említés, majd a fürdőtelep a csicsói Büdös, vagy Hargitafürdő néven vált ismertté [12]. • Festői természeti adottságai, ásványvízforrásai az 1920-ban megépített, a természetes gázömléseket befoglaló „mofettái” tették lehetővé a fürdőtelep fejlődését. A fejlődést nagymértékben elősegítette az 1942-ben megépített, - Hargitafürdőt a Székelyudvarhely-Csíkszereda országúttal összekötő – bekötőút, hossza 7 km.. Ma a két medence egyetlen fűtetlen épületben van, kis méretűek, csak kevés mofettázó fér el bennük. A feltételek kezdetlegesek, felszereltsége primitív. Nincs állandó (szak)felügyelet, nincsenek gázszintjelzők, nincsenek kialakított túlfolyó nyílások a gáz számára. A mofetták csak tavasztól őszig működnek, télen a mofettákban, a medencék falburkolatán jégkéreg képződik, a csúszós felületek baleset-, és életveszélyesek.

12. A mofetták épülete nem rendelkezik pihenő- és orvosi felügyelet számára kialakított helységekkel, annak ellenére, hogy ezekre az épületben lehetőség lenne. A fenti körülmények az okai annak, hogy a hargitafürdői mofetták folyamatosan nem kutathatók. Sajnos, ilyen körülmények között alapos, hosszan tartó fürdőgyógyászati tanulmányozásuk sem volt lehetséges. Ezért a gázok hatásmechanizmusait is csak néhány bántalomra - szív- és vérkeringési panaszok, reuma és vérszegénység - esetére javallják [11]. • Mindezek ellenére az Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem szakemberei felismerték a mofetták tudományos igényességgel történő kutatásának fontosságát és két csoport, egy kolozsvári és egy csíkszeredai - egymástól függetlenül - elkezdték a székelyföldi mofettagázok vizsgálatát és kutatását, a XXI. század színvonalán álló műszerezettséggel [13[, [14], [15], Csak remélni tudjuk, hogy rövidesen a fürdőgyógyász (balneológus) szakorvosok is követni fogják példájukat, és kutatásaik eredményei a szaklapokban és ismeretterjesztő kiadványokban minden érdeklődő számára hozzáférhetők lesznek.

13. A hargitafürdői mofetta

14. 3.2 A csíkszentimrei Büdösfürdő mofettái • A csíkszentimrei Büdösfürdő a Dél-Hargitában 1240-1250 m tengerszint feletti magasságban Csíkszeredától mintegy 14 km-re fekszik. A település három mofettával rendelkezik [17]. A gázömlések legrégebbi említése 1767-ből történik Lakatos István által. 1778-ban Benkő József említi a büdösfürdői kénes gázömléseket. A gázömlésre kialakított első mofettát 1931-ben létesítették, amelyet folyamatosan az 1960-as évekig használtak. Ekkor a higanyérc kutatás során a bányászati tevékenység lehetetlenné tette működését. A jelenlegi 1-es mofettát a felhagyott higanyérc (cinóber HgS) bánya mellett létesítették. A kénhidrogént is tartalmazó és a felhagyott felszín alatti bányamunkálatokban felgyülemlő gázt vezették be a mofettába. A 2-es és 3-as kisméretű mofettákat a borvízforrás és egy felhagyott tárna bejáratának közelében alakították ki. E mofetták új épületei 2006-ban készültek a csíkszentimrei községi tanács kezdeményezésére. A csíkszentimrei mofetták egész éven át nyitottak, de csak tavasztól őszig látogatottak. Megfelelő kezelőszemélyzet és orvosi ellátás nincs biztosítva.

15. 3.3 A tusnádfürdői mofetta • Az Olt folyó jobb partján jelenlevő száraz gázömlések közül kettő van foglalva, az alsó foglalás felett létesült a mofetta épülete. A mofetta egész évben működik, orvosi ellenőrzés mellett gyógyászati kezelést végeznek benne a tusnádfürdői Balneológiai Vállalat alkalmazottai. • A Csíki-medence keleti és déli peremén a régóta ismert gázömlések elhanyagolt és tönkrement mofettagödreit és épületeit az utóbbi években újították fel Csíkbánkfalván (Adorjánfürdő) és Lázárfalván ((Nyírfürdő)

16. 3.4. A zsögödfürdői mofetta • A mofettába bevezetett gázt egy szénsavas ásványvízkút szolgáltatja a Csíkszeredához tartozó Zsögödfürdőn. A mofetta egész évben működik, 2005-től egy magánvállalkozó jelentős felújítást végzett a létesítményben. • 3.5. A szejkefürdői mofetta • Az 1945-46-ban mélyített ásványvizes szonda kísérőgázai széndioxid tartalmának hasznosítására épült a mofetta a Székelyudvarhelyhez tartozó Szelykefürdőn, Orbán Balázs egykori birtokán. A gáz mennyiségének csökkenése, a szonda tönkremenetele, valamint a gáz kinyerésére és a mofettába vezetésére szolgáló berendezések meghibásodása miatt a mofetta működése megszűnt, de felújítása folyamatban van.

17. 4. Kovászna megyei mofetták • Kovászna – Szívkórház, Bardocz mofetta • Bálványosfürdő • Málnásfürdő • Kézdivásárhely – Fortyogófürdő • Hatolyka • Torjai Büdös -barlang

18. 5. A mofetták használata • A mofettában a gázszintet égő lánggal ellenőrzik. A láng kialvási szintjén a széndioxid koncentráció 7% körül van (a kovásznai Szívkórház mofettájában történt gázkoncentráció mérés szerint) [6]. Rendszeres gázszintmérést csak a tusnádfürdői mofettában végeznek. Orvosi felügyelet és ellenőrzés csupán a tusnádfürdői, és újabban a csíkbánkfalvi mofetta használata során történik. A megye többi mofettáját részben orvosi javallatra, részben tisztán empirikus alapon használják rendszeres orvosi felügyelet nélkül. A 2005 őszén regisztrált látogatottsági adatokból kitűnik, hogy Tusnádfürdőn 17 749-en, míg Hargitafürdőn 15 098-an vették igénybe a mofettákat. A többi mofetta igénybevételéről nincsenek adataink.

19. 5.1. A mofettagázok fizikai tulajdonságai • A gázok hőmérsékletére vonatkozó adatok szórványosak és rövid megfigyelési időszakokra vonatkoznak. A csíkszentimrei Büdösfürdő mofettáiban az 1977. év augusztusában és szeptemberében, valamint a 2001 szeptemberében végzett mérések adatai viszonylag kis eltéréseket mutatnak (0,1-3 oC) a környező légköri hőmérséklethez viszonyítva. • Gázhozam méréseket csak Tusnádfürdő mofettáiban végeztek. Hargitafürdő és Büdösfördő mofettáiban a mofettagáz szintjének megfigyeléséből a kutatók a gáz dinamikájára vonatkozó következtetéseket próbáltak megállapítani. Szerintük a gázszint mérések periodikus változásokat mutatnak, amelyek részben geológia-mélyszerkezeti, részben kozmikus okokkal hozhatók összefüggésbe és nem függnek a légköri feltételektől. Más mérési eredmények a mofettagáz dinamikájának meteo-dependenciáját mutatják. Úgy tűnik, hogy az eddigi megfigyelések nem elegendőek a mofettagáz dinamikájának megnyugtató magyarázatára. A gázszint változás viszont befolyásolja a mofetta kezelés lehetőségeit.

20. 5.2. A mofettagázok vegyi összetétele • A mofettagázok vegyi összetételéről nem állnak rendelkezésünkre rendszeres mérési adatok. Szórványos adatokat ismerünk: Hargitafürdő (1960), csíkszentimrei Büdösfürdő (2001), Tusnádfürdő (1960), (1968) esetében. A mofettagázok fő alkotóeleme a széndioxid, a gáz összetételében mért legnagyobb értéke Nádasfürdőről származik, ahol a széndioxid részaránya 99,56%. A kénhidrogén nem minden mofettagáz összetételében van jelen. Alacsony részaránya (0,5% alatt) ellenére a Büdösfürdő mofettájában végzett orvosi megfigyelések (1965-1967) azt bizonyítják, hogy ez a gázkomponens különleges fürdőgyógyászati értéket képvisel. E két fürdőgyógyászati komponens mellett a mofettagázokban előfordul még nitrogén, oxigén, metán, kéndioxid és argon. A széndioxid gáz koncentrációjának mérésével a mofettában különböző magasságban csak az utóbbi években foglalkoztak. A koncentráció időbeni változása sem ismert a kisszámú adat miatt. • A széndioxid (CO2) élettani hatása: a bőrön átdiffundálva (áthatolva) a gázkeverék a szövetekbe kerül és specifikus értágító hatást fejt ki. Ez a hatás a bőrben és a bőr alatti kötőszövetekben is megnyilvánul. Jellemző a kezelést követő kipirulás, a fej és a nyak izzadása, az erőteljes szívkontrakció, a légzés mélyülése, a vérnyomás csökkenése és az aluszékonyság. E hatások miatt a gyógygáz kiválóan alkalmas a szív- és perifériás verőérbetegségek (alsó végtagi érszűkületben), magas vérnyomás, cukorbetegek érszövődményeinek, érműtétek utáni állapot kezelésére.

21. 5.3. A mofettagázok radioaktivitása • A mofettagázok Rn tartalma viszonylag alacsony, mégis elegendő ahhoz, hogy az emberi szervezetre fiziológiai hatást gyakoroljon. Ugyanakkor számolni kell a radonnal kapcsolatos sugárterhelések kockázatával is. A 222Rn kutatása a hargitafürdői és a büdösfürdői mofettákban újabban 2004-ben kezdődött el, majd 2005-ben két program is indult a kutatások folytatására a MTA debreceni Atommagkutató Intézete és a Kolozsvári Sapientia EMTE részvételével. 2005-ben a hargitafürdői kutatásokba bekapcsolódott a Csíkszeredai Sapientia EMTE valamint az EMT Csíkszeredai Fiókszervezete is.[8], [16]. A Hargitafürdőn a 2005-2006 időszakban végzett méréseink eredményei az 1.- 2. ábrán láthatók. [3], [16]. Méréseinket a debreceni ATOMKI által kifejlesztett, Radamon típusú maratottnyomos detektorsorozattal végeztük [4]. A jelenleg folyamatban lévő kutatási programot szeretnénk kiterjeszteni a büdösfürdői, a tusnádfürdői, valamint a zsögödfürdői mofettákra is.

24. 5.3.1. A radon élettani hatása [5], [8] • A radon tartalmú levegő kilégzése után a visszamaradt aktív lerakódás rövid idő alatt (5 óra) elbomlik. Ezért a gyógyászatban használt kezelések befejezése után mind a radon, mind az aktív lerakódás rövid idő alatt kiürül a szervezetből [11]. A radon élettani hatását fokozzák a bomlása után keletkező leányelemei is (214Po, 218Po, 210Pb). A levegőből belélegzett radon elsősorban a tüdőre jelenthet veszélyt. A leányelemek közül a rövid felezési idejűek veszélyesebbek, mert gyors bomlásukkal viszonylag jelentős sugárterhelést okozhatnak a tüdő szöveteiben. Habár a radon izotóp vízben, vérben, zsírszövetekben oldódó elem, nemzetközileg kizárólag csak a tüdőrák kialakulásához való hozzájárulását ismerték el. • Oldott állapotban a radon a vízben is megtalálható. Az ivóvízben a legnagyobb megengedett radonkoncentráció 10-3Ci/l [11]. Azt a kérdést, hogy okoz-e a vízben oldott radon egészségkárosodást a szervezetben, például az emésztőszervi rendszerben, még nem sikerült kellőképpen bizonyítani. Az emberi szervezetet évente érhető sugárzásszintet (dózist) a levegőből belélegzett radonra vonatkozóan az európai országokban különböző szintekre határozták meg. Magyarországon ez a szint 1000 Bq/m3. A mofettakezelések során belélegzett levegő radon izotópjai nem lépnek kémiai reakcióba az emberi szervezettel. Biológiai hatása csak a bomlás során kiszabaduló alfa sugárzásnak van. E sugaraknak alacsony a penetrációs (áthatolási) képességük, ezért a szövetekbe csak 1-2 sejtig hatolnak be, aztán lefékeződnek és átadják magas energiájukat. Ez a jelenség a gyógyhatás lényege. A lokális nagy energia serkenti a sejtek anyagcseréjét, fokozza a reparációs folyamatokat. Stimulálja a szabad gyököket elimináló enzimek termelődését, ami által a gyökök károsító hatása megszűnik. A sugárzás fájdalomcsillapító hatását az endorfin termelés serkentésével magyarázzák. Az alacsony sugárzás stimulálja az immunrendszert, a DNS újraképződését fokozza [18].

25. 6. Következtetések • A mofetták utóvulkáni eredetű, természetes CO2-ot és radioaktív 222Rn-t is tartalmazó gázkeveréke sikeresen használható a fürdőgyógyászatban. A több évszázados empirikus tapasztalatok, valamint a több mint száz esztendős szakfelügyelt fürdőgyógyászti (balneológiai) adatok a következő bántalmak kezelésére ajánlják a mofettákat: az artériás rendszer betegségei, a vénás rendszer betegségei, speciális reumatológiai kórképek. • Dr. Szabó Árpád a következőképpen csoportosítja a mofettagázok radioaktivitása által kifejtett alfaterápia javallatait [11]: • - Reumatikus betegségek: (artrózisok, spondilitisz, spondilózis, spondilartrózisok szciatika, az idegek és izmok reumás betegségei, mialgiák, miozitek, reumás nevritisz) • - Vérkeringési betegségek: (arteritisz, angiópátiák és hipo-és hipertensiók) • - Paralizis utáni állapot: (poliomielitisz, fertőzéses eredetű paralizisek és traumák) • - Allergia és bőrbetegségek: (a hörgők asztmája, szénanátha, csalánkiütés, szklerodermia és pszoriázis) • - Krónikus, gyulladásos megbetegedések: (reumatizmusok, bronchitisek, anexitisek) • - Hormonális, vegetatív zavarok: (klimaktériumi zavarok és női hipogenitalizmusok) • Ellenjavallatok: lázas betegség, rosszindulatú daganatok, aktív tuberkulózis, koszorúér-elmeszesedés, szívelégtelenség, terhesség, pszichopatiák, depressziók és tetanuszra való hajlam.

26. 6.1. Fejlesztési javaslatok • A gázok dinamikájának megismerése feltételezi a mofettagáz szintjének és fizikai paramétereinek, valamint a külső légköri viszonyoknak a rendszeres mérését. Gyógyászati hasznosítás szempontjából szükséges lenne a gázok összetételének rendszeres követésére a mofettatérben. A mofettagázok rendszeres kutatásának megszervezése és folytatása a tudományos cél mellett a mofettáknak a gyógyászatban való eredményesebb alkalmazásához is hozzájárulhatna. Ennek érdekében célunk egy kutatóbázis megszervezése Hargitafürdőn vagy a csíkszentimrei Büdösfürdőn, a megfelelő intézményi és kutatási infrastrukturális háttér biztosítása esetén. Követendő példának tekintjük a Magyarországon 2003-ban a Széchenyi Terv keretében végrehajtott 250 millió forintos beruházással Mátraderecskén felépített új Gyógyászati Központ megvalósítását [2]. A hargitafürdői mofetta hasznosításában új fejezet kezdődik a nemrég alakult Harvíz Rt. által tervezett beruházás kivitelezése során.

27. Mátradercskei mofetta -bejárat

28. A mátraderecskei mofetta épülete

29. Szakirodalom • [1] Airinei, Şt. – Pricăjan, A. – Ştefănescu, M. – Setel, M. (1975) : Variaţia manifestării bioxidului de carbon mofetic de la Băile Pucioasa Sîntimbru şi Harghita, Studii şi Cercet.Geol. Geofiz. Geogr. – Geologie 20 (1), p. 59-73.. • [2] Bezsenyi Anikó (2006): A radon tartalom és lehetséges forrásainak összehasonlítása magyarországi karsztosodó kőzetekben képződött korróziós és eróziós barlangokban. Szakdolgozat, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Ka r, p..1-103., • [3] Csige, I. – Vallasek, I. – Makfalvi, Z. – Russu, T. (2006) : 222 Rn a hargitafürdői mofettákban, A Kárpát-medenceásványvizei – III. Nemzetközi Tudományos Konferencia, Csíkszereda,. p. 91-98. • [4] Csige, I. – Csegzi, S. (2001) : The Radamon radon detector and an example of application, Radiation Measurements, 34 (1-6), p. 437-440. • [5] Csegzi S. (2007) Radioactivitatea în Curbura Carpatică – Radonul în locuinţe, Ed.Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, p 9-60. • [6] Gyila, S. (2006) : A mofetták kérdésköre – interdiszciplináris vetületekben, A Kárpát-medence ásványvizei – III.Nemzetközi Tudományos Konferencia, Csíkszereda, p. 71-80. • [7] Makfalvi, Z. – Somay, P. – Vallasek, I. (2006): A mofetták hasznosítása a Kelemen – Görgény - Hargita vulkáni vonulat övezetében, EMT VIII. Bányászati, Kohászati és Földtani Konferencia, Sepsiszentgyörgy, p.240-245. • [8] Mócsy, Ildikó – Néda, T. (szerk.) (2005): Radon a Kárpát-medencében, Kolozsvár, p. 1-186.

30. [9] Néda, T. – Szakács, A. –Mócsy, Ildikó – Cosma, C. (2008): Radon concentration levels in dry CO2 emanations from Harghita Băi – Romania, used for curative purposes, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol.277, nr. 3. p.685-691. • [10] Szabó Á. (1978): Ape şi gaze radioactive în R:S:România, Editura Dacia Cluj-Napoca, p. 9-191 • [11] Szabó Á. (2005): Radioaktív ásványvizek és mofettagázok, Stúdium Könyvkiadó, Kolozsvár, p 11-179 • [12] Tófalvi, Ildikó – Tófalvi, E. (2003): Hargitafürdő, Litera Könyvek, Székelyudvarhely, p. 1-31. • [13] Szakács S.- Néda T.- Urák I.- Farkas Gy.- Mócsy Ildikó - Zsigmond Andrea - V. Jancsi Z. (2007): Mofettakutatás a Keleti-Kárpátok vulkáni vonulatában. Környezettudományi vonatkozások. – III. Kárpát-MedenceiKörnyezettudományi Konferencia, Kolozsvár, p. 253-264. • [14] Vallasek I. – Makfalvi Z. – Csige I. - Zólya L. - Bartha Zs. (2008): A Hargita és Kovászna megyei mofettákkal kapcsolatos kutatások, , In :Erdélyi Múzeum Egyesület – Természettudományi Szakosztály, A Magyar Tudomány Napja Erdélyben Konferencia, 2007. nov. 24, 52-53.p. Kolozsvár, p.45. • [15] Vallasek I. – Makfalvi Z. –Zólya L (2008): Mofetták – természetes gyógytényezők Hargita megyében, HUNGEO 2008 – Magyar Földtudományi Szakemberek IX. Világtalálkozója, Budapest, 2008. aug. 21-24. 87. p. • [16] Vallasek I. – Makfalvi Z. – Zólya L. (2009): Studiu de cercetare privind valorificarea economicoasă a mofetei şi a resurselor de apă minerală din Harghita Băi, Contract nr. 1864/2006 cu GOSCOM S. A. – Miercurea Ciuc. • [17] Zsigmond Enikő (2005): Székelyföld gyógyfürdőinek és borvíztelepeinek térképe, Dimap Bt., Budapest. • [18] www.mimnet.hu

31. Köszönöm a megtisztelő figyelmet !