Vízminőség, vízminősítés, vízminőségi osztályok

Átírás

1 Vízminőség, vízminősítés, vízminőségi osztályok A vízvizsgálatokat szabványok határozzák meg, amelyek gyakran a víz szándékolt felhasználásra váló alkalmasságának igazolására vagy kizárására irányulnak. DE egyre nagyobb igény az integrált vízgazdálkodás tudományos alapjainak és a bioindikáción alapuló vízminőség kritériumrendszerének kidolgozása (pl. a vízi növényzet vagy bentikus makrogerinctelenek összetétele és abundencia viszonyai) Egyre sűrgetőbbé válik egy újabb komponens - a természetes vizek közösségeinek faji szintű ismerete taxonómiai ismereteken alapuló vízminősítés A vizsgálatok minden ország a különbözõ felszíni és felszín alatti víznyerõ helyeinek elõre meghatározott pontjain, meghatározott gyakorisággal és meghatározott jellemzõkre irányulnak. Az eredményeket követelményrendszer szempontjai alapján értékelik; melynek alapján felszíni vizeinket öt vízminõségi osztályba sorolják. Figyelembe véve a vizes élőhelyek természetes változékonyságát, minden ország saját vízminősítési rendszert dolgozott ki, így több osztályozási vagy index rendszer ismert, a helyi geomorfológiai, hidrológiai és biogeográfiai viszonyoknak megfelelően

2 1. Vízminőségi osztály (kiváló víz): a vízi közösséget és élőhelyeiket értékelve enyhe vagy nem kimutatható emberi hatás. A biota természete (összetétele és diverzitása) és státusza (produktivítás) azt tükrözi, hogy természetes társulásról van szó és az élőhely érintetlen. Gyakorlatilag a természetes állapot. 2. Vízminőségi osztály (jó minőségű víz): a közösség és élőhelyén kimutatható de enyhe zavaró hatás, a biota a zavarás hatásait mutatja, de a vizes élőhely természetes regenerációs képességét nem veszítette el, így a közösség és az élőhely csak enyhe módosulást mutat a természetes állapotokhoz képest. Biológiailag hasznosítható tápanyagokkal és külső szennyező forrásokkal kismértékben terhelt víz. 3. Vízminőségi osztály (türhető minőségű víz): a közösség és élőhelyén kimutatható, de enyhe a zavaró hatás, a biota a zavarás hatásait mutatja, de a vizes élőhely természetes regenerációs képességét nem veszítette el, így a közösség és az élőhely csak enyhe módosulást mutat a természetes állapotokhoz képest. Mérsékelten szennyezett, eutrofizálódást eredményezhető mértékben tartalmaz szerves és szervetlen tápanzagokat. 4. Vízminőségi osztály (szennyezett víz): a közösség és élőhely súlyos módosulást mutat, a közösség elég nagy módosulást mutat a zavarás mentes várható természetes közösségekhez képest. Nagy mennyiségben tartalmaz szennyezőanyagot és szennyvízbaktériumokat. 5. Vízminőségi osztály (erősen szennyezett víz): csak néhány stressz hatást szélsőségese elviselő szervezetet lehet kimutatni, vagy az illető vizes élőhelyen kimutatható élúő szervezet nincs. Erősen terhelt, esetenként toxikus jellegű víz.

3 Integrált tudomány-több tudományterület szintézise Vízügyi igazgatóságok: összegyűjtik és rendszerezik a fellelhető információkat, a felszíni vizek mennyiségét és minőségét vízminőségi térképén ábrázolják, melyen feltüntetik azok jellemző (országba belépõ és országból kilepõ) vízhozamát, minőségi osztályát, belépő és országon belül jellemzõ szennyezőit, valamint a vízminőség várható változását, javulását vagy romlását.

4 Vízminőségi osztályok 1-5

5 Európai Unió Víz Keretirányelve (VKI) Water Framework Directive (WFD). A vízkészletekkel való gazdálkodás szabályozásban jelentős lépést jelent az Európai Unió által júliusában elfogadott Víz Keretirányelv (VKI), amely egy átfogó és összefüggő szabályozási rendszer bevezetését, a fenntartható vízügyi politika kialakítását irányozza elő. Megköveteli, hogy az egyes vízgyűjtőkön osztozó országok összehangolják vízgazdálkodási tevékenységüket. A felszíni és a felszín alatti vízkészleteket mennyiségi és minőségi kérdéseit együttesen kezelő szabályozás, amley a felszíni és felszín alatti vizek jó állapotának elérését tűzi ki célul 2015-ig. ELVI HÁTTÉR: A vízminőség szabályozás célja a társadalmilag szükséges vízigény megkívánt minőségi szintjének biztosítása. A vízzel szemben a különböző tevékenységek eltérő minőségi igényeket támasztanak. Cél lehet az ivó, ipari, mezőgazdasági vízigények megfelelő minőségű vízzel történő kielégítése, ugyanakkor nem hagyhatók figyelmen kívül a vízi ökoszisztémák igényei sem. A vízminõség szabályozás célkitűzése tehát az, hogy bizonyos határokon belül valamely társadalmi, gazdasági és ökológiai elvárásnak megfelelően a vízminőségi paraméterekben is mérhető állandóságot biztosítson. A célkitűzés megvalósítása, a megfogalmazott vízminőségi célok meghatározása műszaki, gazdasági és jogi szabályozásokat tesz szükségessé.

6 A biológiai vízminősítés regionalizálódása A Duna-medence országainak szoros együttműködésben, összehangolt vízügyi politikát kell kialakítaniuk és végrehajtaniuk, melynek kereteit a Dunavédelmi Egyezmény (1994. június 29., Szófia) adja. Az Egyezmény több mint 10 éve lépett életbe a Duna és a Fekete-tenger védelme érdekében ( Kiemelt figyelem kíséri a Víz Keretirányelv végrehajtását a teljes Duna-vízgyűjtőn, amely Európa második legnagyobb vízgyűjtője, területén 13 ország (ebből 6 az Európai Unió tagja, 3 az Unió tag-jelöltje, és 4 Unión kívüli) osztozik

7 Vizek öntisztulási folyamatai A szennyezés terjedése és az öntisztulás vonatkozásában lényeges különbségek tapasztalhatók a felszín és a felszín alatti vizek között. A felszíni vizek esetében a szennyezés múlékony, tartóssága néhány nap, legfeljebb néhány hét. A felszín alatti vizek szennyezése ellenben tartós, idõtartama évtizedekre esetleg évszázadokra tehető. Különbség mutatkozik abban is, hogy ha a szennyezõ anyag azonnal nem bomlik le vagy immobilizálódik, akkor az a végtelenségig a felszín alatti vízben maradhat. A felszíni vizekben a szennyezõ anyagok koncentrációja és kémiai összetétele, a vízbe lépést követõen a hígulás, a biodegradáció, a biológiai felerõsödés (magnifikáció), az ülepedés(szedimentáció) hatására megváltozik. A hígulás a szennyezõanyag tovaterjedésével következik be. A terjedésben a folyó áramlási tulajdonságainak van szerepe. Ezek közül a vízhozam, a víztömeg és a vízsebesség a meghatározó, de fontos szerepet játszik a turbulencia is.

8 Meghatározás 1. Öntisztulásnak (természetes tisztulásnak) nevezzük azt az emberi beavatkozás nélkül végbemenő folyamatot, amely a vízfolyásba kerülő szennyezőanyag tartalom csökkenését vagy eltűnését eredményezi. Ez egy bonyolultabb folyamat, amely fizikai (keveredés, ülepedés) kémiai (oxidáció, koaguláció, stb.) és biokémiai (fotoszintézis, mineralizáció) részfolyamatokból áll. A biodegradáció az oxigént felhasználó szennyezőanyagok esetében következik be. Ez a folyamat a vízfolyások öntisztulásának része, amely során a mikroorganizmusok aerob lebontást, biológiai oxidációt végeznek. A folyók öntisztulása viszonylag gyorsan és rövid szakaszon játszódik le, ha megfelelõ a hígulás mértéke, és elegendõ oldott oxigén áll rendelkezésre, illetve a terhelés nem túl nagy.

9 Meghatározás 2. Az aerob öntisztulási viszonyokat oxigénvonal meghatározásával becsülik, amely a szerves anyagok mineralizálásához elhasznált oxigénmennyiség és a vízben felvett oxigén eredője. Az élõvíz oxigén háztartását a fotoszintézis, a respiráció, az oxigén deficit és a szerves szennyezettség határozza meg. A biológiai felerősödés (magnifikáció) az a jelenség, melynek során bizony zsírban oldódó vegyületek egy adott előszervezetben felhalmozódnak és a tápláléklánc keretében magasabb trofikus szinten is megjelennek. A vízfolyások öntisztulásában fontos szerepet játszik az ülepedés. Az ily módon történő öntisztulás a vízben lévő oldhatatlan lebegő hordalékokra vonatkozik. Az ülepedés sebességét a Stokes törvény határozza meg. A vízben kialakuló és változó kémiai - fizikai - biológiai történések kedvező (hígulás) vagy kedvezőtlen (koncentrálódás) következményeket egyaránt indukálhatnak. A víz alkalmas közeg a különböző biotranszformációs (vízi élõ szervezetek tevékenysége) folyamatok megvalósulásához is.

10 Hatásai Az öntisztulás során és a szennyezőforrástól való távolsággal a víztest kémiai - biológiai minősége javul (szennyezőanyag koncentrációja csökken). Romlik viszont a meder állapota, mert az elemek egy része az üledékben (iszap) kumulálódik, és az élő szervezetekben (algák, rákok, rovarlárvák, halak) fokozódik a beépülés. Ezek veszélyforrásá válhatnak, mivel kémiai jellemzők, pl. ph, redox potenciál hirtelen változása az iszapból gyors kioldódást eredményezhet, akár toxikus mértékűt is. A hatás kummulálodhat az élő szervezetek már elõzõ (sub) krónikus expozíciója során és akut károsodásokkal járhat (pl. halpusztulás). A víz (ivóvíz) és vízi szervezetek (halak, kagylók, rákok, rovarok) így válnak a táplálkozási lánc révén a mikro és mikroelemek átvivőjévé, szállítójává.

11 A vízminőség szabályozása: emberközpontú kontra természetközpontú A vízminõség-védelem a gyakorlatban egy passzív tevékenységet, védekezést takar, és szorosan véve csak a vízminőségi komponensekre terjed ki. A vízmiőségvédelem fogalomkörét a korszerű vízgazdálkodási és vízvédelmi szemléletben ki kell szélesíteni. A vízminõség védelemben extenzív illetve intenzív módszereket alkalmaznak. Az extenzív vízmőség védelem valamely vízszennyező, vízminőség rontó beavatkozás hatását igyekszik utólag megszüntetni, vagy legalább mérsékelni. Az intenzív vízminőség védelem lényege az úgynevezett tiszta technológia kialakítás egyre inkább önmaga alakítja ki az egyensúlyt.

12 A beavatkozások jellege és minősége Kereteit a vízszennyezés megelõzésének és csökkentésének lehetséges módszerei határozzák meg A társadalom termelõ és fogyasztási tevékenységbõl származó és a befogadó vizeket terhelõ szennyezõ anyagok mennyiségének illetve káros hatásának csökkentésére tisztítás, újrafelhasználás és visszanyerés módszerei kerülhetnek alkalmazásra technológia váltás A vízminõség szabályozás jogi eszközeivel nemcsak a vízminõség, hanem a víz mennyiségi védelmét is biztosítani kell (takarékoskodásra ösztönző intézkedések - vízkészlethasználati díj, az ivóvízdíj, a csatornahasználati díj, ivóvízhasználati pótdíj) A vízminõség szabályozás legfontosabb jogi eszköze a szennyvízbírság (a szennyezõ illetve toxikus anyagok mennyisége meghaladja a víz-minõség védelmi területekre meghatározott határértéket) víztípus függő

13 Terület-kategóriák I. Kiemelt vízminõségű védelmi területek II. Ivóvízbázisok és üdülõterületek III Ipari területek IV. Öntözõvíz-bázisok V. Nagyobb folyók szakaszai mellékvízfolyások nélkül VI. Egyéb területek

14 A felszín alatti vizek sajátos problematikája A felszín alatti vizek minõségének ellenõrzésére az esetleges szennyezettség kiterjedésének meghatározására megfigyelõ kúthálózatot kell létesíteni. A megfigyelõ kutak három szintjét különböztetjük meg. (1) Az elsõdleges kutak (regionális kutak) a természetes talajvíz minõségének, a minõségi változásnak meghatározására szolgálnak. (2) A másodlagos megfigyelõ kutak, a talajvíz minõségének helyi változását és az esetleges szennyezését jelzõ kutak. (3) a harmadlagos kutakat, meglévõ vagy potenciális szennyezõ források közelében létesítik. A talajvíz védelmének optimális megoldása a talajvíz szennyezésének megelõzése. Sikeres megelõzésrõl beszélünk akkor, ha a potenciális szennyezõ-forrásokat úgy szabályozzuk, hogy a szennyezõ anyagok talajvízbe szivárgását megakadályozzuk.

15 A vízminősítés hazai hagyományai Ókor, középkor reformkorig természetes állapotok egyéni szükségletek kielégítése (ivóvíz, halászat), hajózás Vizes élőhelyek kezelése 1850 Szécheni István kezdeményezésére Tisza szabályozása, hidrometriai pontok a Duna alsó szakaszán, Kazán szoros vízügyi rendezése ( ), erdélyi folyókon, árterületek átalakítása Gr. Antipa Románia vizeinek biológiai kutatása a haltelepek hozamának növelése halfajok elterjedése, táplálékforrásainak leltározása 1908 Románia halfaunája első vízügyi törvény, a halászat szabályozása Gyakorlati szempontú vízügyi beavatkozások a Razelm tó vizének kiédesítése a Duna vizének segítségével a halálomány feljavítása II. világháború vízügyi beavatkozások virágkora mocsarak, árterek, természetes folyómedrek drasztikus csökkenése, csatornák létrehozása Európai szintű faunisztikai felmérések, víztípusok biologiai jellemzői C. Motaş, L. Botoşăneanu, Şt. Negrea, Kis Béla, Müller Géza

16 Hazai viszonyok Administraţia Naţională Apele Române ( Felügyeli az állami tulajdonu vizeket, és a vízgazdálkodás nemzeti rendszerének infrastruktúráját (Sistemului National de Gospodarire a Apelor) Vízgyűjtő tavak létrehozása, áradások elleni gátak kiépítése, hidrológiai megfigyelőrendsszer kiépítése, hidrogeológiai felmérések elvégzése, a vízkészletek minőségének monitorozása cél a hazai vízkészletek általános felmérérése és egységesített gazdálkodási stratégiák kidolgozása Legea apelor Legea nr 107 din ökológiai szemléletű vízügyi törvény Törvényes szerv Ministerul Apelor şi Protecţia Mediului

17 Hazai megújuló vízkészletek Évente közepesen 36,5 km³ - ezzel szemben a csapadék 156 km³ (23,3%) Felszíni megújuló vízkészlet 25,3 km³ Felszín alatti megújuló vízkészlet 11,2 km³ A Duna behoz 177 km³ vizet évente A Fekete tengerbe önt 200 km³ vizet Földalatti vízkészleteink nagyok km³ felhalmozódásának reális esélyei ebből 500 km³ belvizek A belvizek felhasználásának mértéke kb. 30%, de ipari területek környékén a vizek kihaknázása elérte az 1970es években a 85-95%-ot (Argeş, Ialomiţa)

18 Állami szabványok vízkészletek osztályozási kritériumjai és technikai tulajdonságai STAS 4706/88 felszíni vizek minőségi osztályai a felhasználási terület függvényében (és nem az ökológiai vízminőségi osztályok szerint) I. Minőségi osztály: központosított ivóvízellátás, az állattenyésztő egységek, élelmiszeripari vállalatok, valamint más ivóvízminőségű vizet igénylő tevékenységek központosított ivóvíz ellátása, az öntözéses zöldségtermesztés ivóvízellátása, a pisztrángfélék tenyésztése és szaporítása, úszásra alkalmas területek (strandok), medencék II. Az alföldi természetes vizek tenyésztő és szaporító halgazdaságainak, valamint a kiépített halgazdaságok vízellátása, ipari és technológiai folyamatok vízellátása, urbanisztikai és szórakozási célok III. Mezőgazdasági területek öntözőberendezeseinek, a hőerőművek, mosódák, stb. Vízellátása, ipari hűtővízként való használata

19 Indikátor mg/l I. II. III. Ammónium Nitrátok Nitritek Fenolok 0,001 0,02 0,05 Foszfor 0,1 0,1 0, Kőolajtermékek 0,1 0,1 0,1 Nátrium Oldott oxigén Szerves anyagok: (BOI5) KOI Szulfátok

20 Specifikus kémiai indikátorok Indikátorok mg/l, max Megengedett érték I.II.III Kadmium 0,003 Ciánszármazékok 0,01 Kobalt 1 Kétvegyértékű króm 0,5 Réz 0,05 Aktív anion detergensek 0,5 Higany 0,001 Nikkel 0,1 Klórós szerves rovarirtók 0,0001 Ólom 0,05 Cink 0,03

21 EU normák hazai alkalmazásai WISE - Water Information Sysytem for Europe - Interkalibrációs rendszerek Directiva Europeană pentru apa de îmbăiere Directiva Europeană pentru apa potabilă Directiva Europeană pentru apa uzată Directiva Europeană pentru moluşte Directiva pentru protecţia apei împotriva poluării cu nitraţi Directiva de protecţie a apelor dulci (HG 202 din 2002, HG 662 din 2006) Directiva de calitate a apelor de suprafaţă pentru potabilitate Directiva pentru calitatea apei de băut

22 Vízügyi igazgatóságok 1. Direcţia Apelor Someş-Tisa 2. Direcţia Apelor Crişuri 3. Direcţia Apelor Mureş 4. Direcţia Apelor Banat 5. Direcţia Apelor Jiu 6. Direcţia Apelor Olt 7. Direcţia Apelor Argeş-Vedea 8. Direcţia Apelor Buzău-Ialomiţa 9. Direcţia Apelor Dobrogea-Litoral 10. Direcţia Apelor Siret 11. Direcţia Apelor Prut

23

24 A rekonstrukció lépései és lehetőségei Példák: a floridai Kissimme folyó szabályozás 1960-ban, 103 mérföld hosszú, kanyargó folyóból egy 56 mérföldes csatornát hoztak létre, a szabályozás anyagi költsége 20 millió dollár Lakossági kezdeményezésre becslések szerint 422 millió dollárt fordítottak eddig a helyreállításra MEGTÉRÜLŐ KÖLTSÉG sokkal többet kellene költeni a jövőbeli árvízvédelemre, csatornakarbantartásra, növekszik a terület ökológiai stabilitása

25 A rekonstrukció lépései és lehetőségei Példák: a floridai Kissimme folyó szabályozás 1960-ban, 103 mérföld hosszú, kanyargó folyóból egy 56 mérföldes csatornát hoztak létre, a szabályozás anyagi költsége 20 millió dollár Lakossági kezdeményezésre becslések szerint 422 millió dollárt fordítottak eddig a helyreállításra MEGTÉRÜLŐ KÖLTSÉG sokkal többet kellene költeni a jövőbeli árvízvédelemre, csatornakarbantartásra, növekszik a terület ökológiai stabilitása

26 Az Ecsedi-láp esete A Kárpát medence hajdani legkiterjedtebb mocsaras vidéke Kialakulása a holocénban évvel ezelőtt boreálistól az atlantikumig a terület lassú és fokozatos süllyedése a Kraszna folyó vize később elmocsarosította Az atlantikumban meleg és csapadékos éghajlat alföldi mocsarak és erdők széles elterjedése 1730-ban 58,5 km hosszú és 33,5 km széles összefüggő víztűkör ingóláppal 60 ezer ha, füzesek és égeresek komplexuma Igen kevés szakember tanulmányozta Hermn Ottó, Kitaibel Pál felbecsülhetetlen természeti érték

27 Páratlan kulturtörténeti érték: 1217 től említik az ecsedi várat csikász pákász 2003 WWF projekt rekonstrukció lehetőségei

28 Alapvető veszélyforrások természetes vízi közösségek megőrzésének szükségessége Folyómedrek átalakítása holtmedrek, árterületek eltűnése Csatornázás természetes lápok, mocsarak lecsapolása, árvízvédelem (Ecsedi láp, Érmellék, Körösök és Berettyó mentén) diverzitás kritikus csökkenése Árvízveszély természetes állapotú vizek sokkal nagyobb mennyiségű vizet képesek tárolni Betonozott medrű folyók mélyítenek a talajvízszint csökkenése, a környék aridizációja Visszafordíthatatlan változások a természetes vizes élőhelyek különös védelme Ramsari egyezmény