KOB I. -12/2006. SZAKDOLGOZAT. Bérdi Katalin Tímea. Pécs

Átírás

1 KOB I. -12/2006. SZAKDOLGOZAT Bérdi Katalin Tímea Pécs

2 Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki Kar Környezetmérnöki Tanszék A Paksi Atomerőmű Zrt. hűtővizének hatása a Duna élővilágára és vízminőségére

3 Tartalomjegyzék 1 BEVEZETÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT. BEMUTATÁSA Felépítése Az atomerőmű létesítményei A villamos energiatermelő folyamatot segítő tevékenységek Az erőmű hűtővízrendszere és a hűtővízellátás létesítményei A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETI HATÁSAI Radioaktivitás Országhatáron átnyúló hatások kérdése Vízminőség A Paksi Atomerőmű környezetének élővilága Levegőminőség HŐTERHELÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ DUNAI SZAKASZÁN A hőszennyezésről általában Káros hatások Előnyös hatások A paksi atomerőmű hőterhelése A hőterhelés szabályozása Kapcsolódó jogszabályok összefoglalása A felszíni vizek védelmének szabályozása Felszín alatti vizek védelmének szabályozása A Víz Keretirányelv főbb rendelkezései A vízi élővilág megengedhető hőtűrése A bakterioplankton hőtűrőképessége A hőmérséklet hatása a fitoplankton oxigéntermelésére és faji összetételére A zooplankton hőtűrőképességének vizsgálata

4 4.5.4 A makrozoobenton hőtűrőképessége A gyakoribb dunai halfajok hőtűrőképessége A halfauna faji összetételének vizsgálata a paksi Duna-szakaszon A hőterhelés hatása A hőterhelés hatásterülete MEDERSZONDÁK, MONITORING Vízvizsgálatok, helyszíni mérések Vízminőségi vizsgálatok leírása, minősítési elvek Vízkémia Melegvíz-csatorna, kémiai vizsgálatok Fizikai-kémiai jellemzők, vizsgálatok eredményei (felszíni víz) MEGÁLLAPÍTÁSOK, KÖVETKEZTETÉSEK ÖSSZEFOGLALÁS FELHASZNÁLT IRODALOM MELLÉKLETEK

5 ELŐSZÓ Ezúton szeretnék köszönetet nyilvánítani tanáromnak, dr. Fekete Jenő Györgynek és külső konzulensemnek, Fink Gábornak, akik szakmai tudásukkal és hozzáértésükkel segítették a munkámat, hogy a szakdolgozatom megfelelő színvonalú lehessen. Külön köszönet illeti a Paksi Atomerőmű Zrt. Környezetvédelmi Osztályán dolgozó környezetvédelmi csoport tagjait, akik szintén hozzájárultak a dolgozatom kiteljesedéséhez. 5

6 1 BEVEZETÉS A Paksi Atomerőmű Zrt. már középiskolás korom óta felkeltette az érdeklődésemet, hiszen ez a létesítmény hazánk egyetlen atomerőműve, melytől lakhelyem csupán 5 km-re található. Már abban az időben is gyakran látogattam, mivel a szakmai gyakorlataimat ott teljesítettem minden évben, majd főiskolai éveim során is az erőművet választottam eme feladat véghezviteléhez. Így egyértelművé vált az is, hogy a szakdolgozatomat egy ottani egyedi témából választom ki. Nyári szakmai gyakorlataimat a Környezetvédelmi Csoportnál (ma már Környezetvédelmi Osztály) töltöttem, ahol sokrétű és érdekes témákat fedeztem fel, rengeteg új információval lettem gazdagabb, míg eldöntöttem, hogy a szakdolgozatomban a Paksi Atomerőműnek a Dunára kifejtett hőterhelésével foglalkozom részletesen. Dolgozatom kiterjed az élő és az élettelen környezeti elemekre, a vízminőségi változásokra, valamint ezek meghatározását leíró mérésekre. Volt lehetőségem és alkalmam arra, hogy méréseket végezzek terepen és laborban egyaránt, ami nagy segítséget nyújtott ahhoz, hogy a választott témát a gyakorlati oldaláról is megismerhessem. Számomra a Duna gyermekkorom óta fontos szerepet tölt be, mind kirándulás, horgászat vagy séta szempontjából, ezért is tartom fontosnak részletesen feltérképezni a paksi szakaszt érő hatásokat, ami az erőmű hűtővizének Dunába való visszabocsátásából adódik. Mindezek előtt az első fejezetben bemutatom az erőmű technológiai folyamatait, soron követve egyes lépéseket, amelyek a témához kapcsolódnak és tájékoztatást nyújtanak, az atomerőmű felépítését, működését és hatásait röviden. Céljaim között szerepel többek között a Duna paksi szakaszán a vízi élővilág hőtűrésének bemutatása különösképp a halfaunára, kagylókra, csigákra és algákra vonatkozóan, és a vízminőségi paraméterek mérése, leírása. 6

7 Az ipar által használt víz legnagyobb része hűtési célt szolgál. Sokáig a kiengedett melegvizet nem tekintették minőségrontásnak, mert a bekövetkezett változás fizikai és nem kémiai természetű. A vízvisszaforgatás egyre növekvő szükségessége, valamint a tározás hatására megváltozott hőmérsékleti tartomány a felszíni vizek hőszennyezését akut problémává tette és a jelenleg működő és tervezett atomerőművek nagy hűtővíz igénye miatt a hőszennyezés világszerte növekvő tendenciát mutat. A hőszennyezés potenciálisan a legkritikusabb vízszennyező hatások közé tartozik. A népesség növekedésével, az ipari termelés volumenével egyre növekszik a szennyvízkibocsátás mértéke, de amíg a szennyvizeket kellő mértékben tisztítva a BOI, a toxikus komponensek mennyisége csökkenthető, a hőszennyezés monoton növekedést mutat. Az erőművek, különösen a nukleáris fűtőanyaggal működők egyre nagyobbak lesznek és a nagy hőtartalmú használt vizek hűtése a szükséges és előírt szennyvíztisztítási módszerekhez fog tartozni. [1] 7

8 2 A PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT. BEMUTATÁSA Az atomerőmű négy VVER-440 típusú blokkja 1983 és 1987 között kezdte meg az energiatermelést, és azóta az erőmű tervszerűen, folyamatosan üzemel. A telephely kiválasztásához számos (köztük környezetvédelmi) szempontot is vizsgáltak, többek között az országon belüli elhelyezkedést, a népsűrűséget, a földtani viszonyokat, a közlekedési és hűtővíz-ellátási lehetőségeket. A négy számításba vett helyszín (Bogyiszló, Dusnok, Paks és Solt) közül az atomerőmű végül Paks közigazgatási területén, a településtől dél-délkeletre, a Duna partján létesült. Az atomerőmű a hazai villamosenergia-termelés közel 40%-át adja, így hazánk energiagazdálkodásának meghatározó szereplője. Az atomerőmű 4 db nyomottvizes, vízhűtésű reaktorral került megvalósításra. A reaktorblokkok páronként ikerépítésű épületben találhatók. Jelenleg minden blokk üzemel. Az atomenergia felhasználása a hagyományos fosszilis (szén, olaj földgáz) tüzelőanyagokra épülő energiatermelési módokhoz képest jelentősen környezetkímélő. Ennek oka, hogy az atomerőmű nem bocsát ki sem üvegházhatást erősítő gázokat, sem más hagyományos környezetkárosító anyagot. Amennyiben a paksi energiatermelést például korszerű széntüzelésű erőművel helyettesítenék, akkor egy év alatt csak széndioxid gázból 10 millió tonna kerülne a légkörbe, ugyanakkor elfogyna közel annyi oxigénmennyiség, amennyit a magyar erdők ugyanennyi idő alatt előállítanak. A paksi blokkok működése így lehetővé teszi a nemzetközi egyezményekben vállalt magyar környezetvédelmi kötelezettségek teljesítését is. Jelentősen felértékeli a paksi erőmű súlyát és szerepét a környezetszennyező magyar erőművek kötelező leállítása, valamint az árambehozatalt korlátozó kismértékű szabad távvezeték-kapacitás és a hagyományos energiahordozók beszerzésének problémái. Az között végrehajtott biztonságnövelő intézkedések (BNI) program eredményeként a paksi blokkok biztonsági színvonala megegyezik a hasonló korú nyugati atomerőművek biztonsági színvonalával. Az eredeti 440 MW villamos teljesítmény a turbina átalakítás, a szekunder köri rekonstrukció révén, a hatásfoknövelésnek köszönhetően fokozatosan 470 MW lett. A további hatékonyságnövelés a reaktor hőteljesítményének emelésével lehetséges, amit a nemzetközi tapasztalatok is megvalósíthatónak mutattak. A körültekintő megalapozó munka és a sokrétű átalakítások révén az atomerőmű négy blokkjának névleges teljesítménye 2009-től 500 MW. 8

9 A 8% reaktor hőteljesítmény-növelés a primerköri hőhordozó kb. 5 C-os felmelegedését jelenti, ami alapvetően az alábbi forrásokból érhető el: primerköri nyomásszabályozás javítása; zónaellenőrző rendszer rekonstrukciója; módosított, új típusú üzemanyag bevezetése. Az atomerőmű biztonságos üzemeltetése érdekében a műszaki paraméterek folyamatos ellenőrzése, mérése folyik. A mérési pontosság növelése felhasználható a teljesítménynöveléshez.[6] 2.1 Felépítése Az erőmű felépítését a 2.1. ábra szemlélteti. A nyomottvizes atomreaktor a könnyűvizes típushoz tartozik: moderátora és hűtőközege egyaránt könnyűvíz (H 2 O). Az ábrán látható, hogy a víz két zárt, egymástól teljesen elválasztott körben kering. A primer körben a vizet nagyon nagy nyomáson tartják ( bar), emiatt az még a magas üzemi hőmérsékleten ( ºC) sem forr fel. (A magas primerköri nyomásról kapta a típus a nevét.) Az állandó nyomást a nyomástartó edény (térfogatkompenzátor) biztosítja. (Ha a primer körben a nyomás lecsökken, a térfogatkompenzátorban levő villamos fűtőtestekkel melegítik a vizet, ezáltal növelve a nyomást. Nyomásnövekedés esetén pedig a már lehűlt hűtővízből fecskendeznek be a térfogatkompenzátorba, aminek a felső részében gőz van, melynek nyomása így lecsökken.) A primerköri víz az ún. gőzfejlesztő kis átmérőjű csöveiben átadja hőjét a szekunderkör vizének, azaz lehűl, majd alacsonyabb hőmérsékleten jut vissza a reaktorba.[2] A szekunderkörben levő víz nyomása sokkal alacsonyabb (40-60 bar), mint a primerkörben lévőé, emiatt a gőzfejlesztőben a felmelegedett víz felforr. Innen kerül (cseppleválasztás után) a gőz a nagynyomású, majd a kisnyomású turbinára. A turbinából kilépő gőz a kondenzátorban cseppfolyósodik, ahonnan előmelegítés után újra a gőzfejlesztőbe kerül. 9

10 A primer és a szekunder kör vize nem keveredik egymással! A gőzfejlesztőben is csöveken keresztül adódik át a primer oldal hője. Így elérhető, hogy a hűtőközegbe került radioaktív anyagok a primer körben maradjanak, és ne kerülhessenek a turbinába és a kondenzátorba. Ez egy újabb védőgát a radioaktív szennyeződések kijutása ellen. A nyomottvizes reaktorokban az üzemanyag általában alacsonyan (3-4%) dúsított urán-dioxid, néha urán-plutónium-oxid keverék (ún. MOX). A nyomottvizes a legelterjedtebb reaktortípus: a világon jelenleg üzemelő atomreaktorok összteljesítményének mintegy 60%-át adják. A paksi atomerőműben alkalmazott reaktorok is ehhez a típushoz tartoznak. [8] 2.1. ábra A paksi atomerőmű technológiai sémája [8] 1 Reaktortartály 2 Gőzfejlesztő 3 Átrakógép 4 Pihentető medence 5 Biológiai védelem 6 Kiegészítő tápvízrendszer 7 Reaktor 8 Lokalizációs torony 9 Buborékoltató tálcák 10 Légcsapda 11 Szellőző 12 Turbina 13 Kondenzátor 14 Turbinaház 15 Gáztalanítós tápvíztartály 16 Előmelegítő 17 Turbinacsarnok daruja 18 Szabályzó és műszer helyiségek 10

11 2.2 Az atomerőmű létesítményei A technológiai folyamat legfontosabb üzemi létesítményei (ld fotó): Üzemi főépületek (A két főépület az energiatermelés technológia központja. Páronként foglalják magukba a reaktorokat, a primerkört és szekunderkört, és az ezekhez tartozó létesítményeket, berendezéseket. A speciálisan kialakított épületeknek teherviselő, biológiai védelmi és határoló funkciói egyaránt vannak.) Segédépületek (A víztisztító berendezésekben és az ellenőrzött zóna területén keletkező radioaktív szennyezett hulladékok tárolóinak, valamint a hulladékok kezelésével kapcsolatos technológiai rendszerek befogadására szolgálnak.) Dízelgenerátor épület (Az erőmű biztonsági villamos betáplálásának biztosítására szolgáló dízel-generátorokat fogadja be.) Egészségügyi-laboratóriumi épület (A két üzemi főépület között az öltözők és a munka-helyek közötti személyforgalom, valamint a mosodák, a laboratóriumok könnyű teherforgalma bonyolódik itt. Az összetett rendeltetésű létesítmény zsilip szerepét tölti be az ellenőrzött zóna és az üzemi terület között.) 2.1. fotó A technológiai létesítmények [7] Vegyi- és pótvízelőkészítő (Az erőmű üzemeltetéséhez szükséges sótalan víz, valamint a primer és szekunderköri vegyszerszükségletét biztosító technológiai- és kiszolgáló rendszerek elhelyezésére szolgál.) Szellőzőkémények (Feladatuk az erőmű primerköri helyiségeiből a szellőző rendszerek által továbbított szűrt levegő kibocsátása.) Vízkivétel és használtvíz visszavezetés létesítményei (Az erőmű hűtővizének kiemelését, majd a felmelegedett technológiai vizek befogadóba engedését szolgálják.)[7] 11

12 2.3 A villamos energiatermelő folyamatot segítő tevékenységek Az előzőekben ismertettem az atomerőmű működési elvét, főbb építményeit. Jelen pontban a villamosenergia-termelésben elengedhetetlen kapcsolódó tevékenységeket mutatom be, melyek a következők: Radioaktív hulladékok kezelése és tárolása Az atomerőműből - tervezett és ellenőrzött módon az előírt korlátokat betartva - radioaktív izotópok kerülnek ki a környezetbe a melegvíz-csatornán és a szellőzőkéményen keresztül, valamint a normál üzemeltetés, karbantartás során radioaktív hulladékok keletkeznek. Az atomerőmű ellenőrzött zónáján belül minden hulladékot radioaktívnak tekintenek, amíg méréssel meg nem győződnek az ellenkezőjéről. A keletkező kis és közepes aktivitású radioaktív szilárd hulladékokat feldolgozzák (válogatják, tömörítik, az iszapokat szilárdítják). Ezek után - a végleges tároló megépítéséig - átmeneti tárolásuk az erőmű fő- és segédépületeiben történik. A keletkező hulladékvizeket ellenőrzőtartályokban gyűjtik, és kibocsátásukat minden esetben szigorú kémiai és radiológiai minősítés előzi meg. A kibocsáthatónak minősített vizek az ellenőrző tartályokból, a kibocsátási határértékek betartásával a melegvíz csatornán keresztül a Dunába, mint befogadóba kerülnek. A folyékony hulladéktároló tartálypark bővítését a Paksi Atomerőmű Zrt. már megindította. Ez a bővítés a térfogatcsökkentő technológiák üzembevételével valószínűleg elegendő a meghosszabbított üzemidőre is. A légnemű kibocsátásokat kezelő rendszerek feladata a szellőztető rendszerek által elszívott, illetve a technológiai lefúvatásokból származó levegő megtisztítása. A tisztítás aeroszol és jód szűrőkkel történik, majd a blokkokból 100 m, az egészségügyi-laboratóriumi épületből 30 m magas kéményen keresztül kerülnek a levegőkörnyezetbe. A légnemű kibocsátás a mérések szerint, a korlátozás alá eső komponensek tekintetében, az éves kibocsátási korlát %-ában kifejezve nem érte el a 0,1-0,7%-ot. 12

13 Veszélyes anyagok tárolása és kezelése Az atomerőműben folyó munkákhoz jelentős mennyiségben használnak különböző vegyi anyagokat. E tevékenységek a dízel gépházban, nitrogén- és hidrogénüzemben, a gázpalacktárolóban, a vegyszerlefejtő üzemben és a vízelőkészítő üzemben történnek. Az itt használt anyagok tárolása, felhasználása és keletkezett hulladékok ártalmatlanítása előírásszerűen, ellenőrzötten történik az atomerőműben. A szükséges mennyiségben tárolt anyagok, a tároló és a reaktorépületek távolságára való tekintettel az erőműre potenciálisan nem veszélyesek. Vízellátás Az erőmű vízellátása alapvetően a Dunából, kisebb részben mélyfúrású kutakból (ivóvízellátás) és partiszűrésű kutakból (tűzi víz) történik. A m 3 /s hűtő és technológiai vizet a Dunából veszik ki. Ez a mennyiség a Duna legkisebb vízhozamának kb. 12,5 %-a, átlagos vízhozamának nem egészen 5 %-a. A kivett víz mennyisége tartósan alatta maradt az engedélyezettnek. A szociális vízfogyasztás éves mennyisége kb m 3, az ivóvízellátást a Csámpai Vízmű biztosítja. Vízelvezetés Az atomerőmű elválasztó rendszerű csatornahálózata külön kommunális, és külön ipari szennyvíz hálózattal rendelkezik. A kommunális szennyvízrendszer a szociális létesítmények szennyvizeit és az egészségügyi-laboratóriumi épület használatából keletkező szennyvizeket gyűjti. A szennyvíztelep az erőművi blokkoktól keletre épült meg, 2 db műtárgysorból áll. Kapacitása m 3 /nap. Technológia a totáloxidációs, eleveniszapos teljes biológiai tisztítás. A kikerülő fölös iszap - sűrítés után - iszapszikkasztó ágyra kerül, víztelenítés céljából. Az ipari szennyvízrendszer gyűjti a nem kommunális eredetű, a technológiából keletkező hulladék- és olajos-vizeket. Ezek a hulladékvizek az ipari zagytérre kerülnek. Itt található 4 db m 3 -es meszes hulladékvíz medence, 1 db vegyszeres hulladékvíz medence és 1 db m 3 -es olajos hulladékvíz medence. A tisztított víz túlfolyón keresztül gravitációs úton távozik a melegvíz-csatornába. [7] 13

14 2.4 Az erőmű hűtővízrendszere és a hűtővízellátás létesítményei Az atomerőműben három fontos hűtővízrendszer található: kondenzátor hűtővízrendszer biztonsági hűtővízrendszer technológiai hűtővízrendszer A továbbiakban a hűtővízellátás létesítményeit ismertetem: Uszadékfogó műtárgy: az uszadékfogó a hidegvíz-csatorna torkolatában 14 db úszótagra erősített nyitható gereb szakasz, ami a felszíni uszadékot fogja meg. Hajózás esetén az úszótagok nyitását, ill. eltávolítását kishajóval végzik. Hidegvíz-csatorna: a Dunából a víz nyíltfelszínű, burkolt oldalú, földmedrű csatornán jut a vízkivételi műhöz. A hidegvíz-csatorna maximális kapacitása 220 m 3 /s; a Duna vízhozama 900 és m 3 /s között változik. A csatorna hossza kb m. A csatorna eljegesedésének elkerülése érdekében a melegvíz-csatornából két helyen lehetséges melegvíz visszakeverés, s a hidegvíz-csatorna vizének 0 ºC felett történő tartása. A hidegvíz-csatorna mind a négy blokkra közös. Vízkivételi mű: feladata az erőművi technológiákhoz szükséges vízmennyiség kiemelése a Dunából, tárolása és a fogyasztókhoz való eljuttatása. Zárt szelvényű vasbeton melegvíz-csatorna: a főépülettől a szinttartó bukóig terjed a PA Zrt. által a felhasznált hűtővíz visszavezetését biztosítja a nyíltszelvényű melegvízcsatornába Melegvíz-csatorna és torkolati energiatörő műtárgy: a melegvíz-csatornába kerülnek bevezetésre a kondenzátorok használt hűtővize, a biztonsági és technológiai hűtővízrendszer használt hűtővizei, a Duna-víz sótalanítása, illetve előlágyítása során keletkező hulladékvizek, valamint az egyéb technológiai hulladékvizek. A melegvíz Dunába történő bevezetésénél energiatörő műtárgy létesült. Az energiatörő műtárgy szűkítőszelvényből, surrantóból és az energianyelő vízládákból áll (ld fotó). 14

15 Néhány adat az erőmű ví zforgalmáról (2009. évi adatok): Dunából kiemelt víz mennyisége: m 3 Keletkezett kommunális szennyvíz mennyisége: m 3 Meszes hulladékvíz mennyiség: m 3 Vegyszeres hulladékvíz mennyiség: m 3 Felhasznált nyersvíz: m 3 Domboriba átadott víz mennyisége: m 3 Talajvízszint észlelő kutak száma: 112 db Talajvíz megfigyelő kutak száma: 52 db Ivóvíz kitermelés: m 3 Partiszűrésű vízkitermelés: m évi vízforgalmi adatok: Dunából kiemelt víz mennyisége: 2, milliárd m 3 Keletkezett kommunális szennyvíz mennyisége: m 3 Meszes hulladékvíz mennyiség: m 3 Vegyszeres hulladékvíz mennyiség: m 3 Felhasznált nyersvíz: m 3 Domboriba átadott víz mennyisége: m 3 Talajvízszint észlelő kutak száma: 112 db Talajvíz megfigyelő kutak száma: 52 db Ivóvíz kitermelés: m 3 Partiszűrésű vízkitermelés: m 3 15

16 3 A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETI HATÁSAI Ebben a fejezetben említést teszek a környezetet érő hatásokról dióhéjban, és külön részben elemzem a dolgozatom fő témáját, a hőterhelést a Duna paksi szakaszán. 3.1 Radioaktivitás Az atomerőmű környezetében ben alapszint felmérést végeztek, mely kiterjedt a levegőre, a kihullásra, a talajra, a talajvízre, a Duna vízre és üledékre, a növényzetre, halra és tej mintára, valamint a dózisteljesítmény mérésére. A vizsgálatok módszere közel azonos volt a jelenleg működő környezet-ellenőrzési rendszerrel, így az erőmű létesítése előtti és a jelenlegi adatok összehasonlíthatók. Az alapszint felmérés eredménye megegyezett a várttal, azaz kiemelkedő koncentrációk nem voltak tapasztalhatók. Az atomerőmű működése közben a légtérbe és a Dunába bocsát ki radioaktívan szennyezett anyagokat, melynek mennyiségét igen szigorú hatósági korlátok szabályozzák. A mérések alapján tehető legfontosabb megállapítás az, hogy az atomerőmű minden vonatkozásban betartotta a hatósági korlátokat, a folyékony kibocsátással távozó trícium (H 3 ) mennyiségén kívül igen nagy tartalékkal. [7] 3.2 Országhatáron átnyúló hatások kérdése Hőkibocsátás a Dunába A korábbi hőterheléssel kapcsolatos becslések azt feltételezték, hogy a hőcsóva a beömléstől számítva akár km-re is értékelhetően befolyásolja a vízhőmérsékletet. Ez feltételezte volna a 94 km-re található országhatáron a kimutathatóságot. Az elmúlt években végzett termovíziós légifelvételek és helyszíni hőmérséklet mérések alapján megállapították, hogy a melegvíz-csóva hatása a beömlés alatt kb. 30 km-rel még mérhető, de már csak minimális mértékben. A Sió betorkolása alatt az áramlási viszonyok megváltozása, a keveredés, stb. miatt a már amúgy is kimutathatósági szint határán lévő hőmérséklet-többlet a vizsgálataink szerint már belesimul a természetes háttérbe. A hatásviselőket (lásd pl. vízi élővilág) is érő hatások azonban e területen jóval belül maradnak, méréseink szerint csak a melegvíz-csatorna alatti néhány km-es folyószakaszon ismerhetők fel. Így a hőterhelés miatt országhatáron átterjedő jelentős hatással nem kell számolnunk.[2] 16

17 3.3 Vízminőség Az erőmű környezeti hatásai a Dunában a vízkivételből, és a használt vizek (hagyományos és radioaktív szennyezőanyagokkal terhelt ipari víz, tisztított kommunális szennyvíz, hőterhelés) kibocsátásából adódhat. Ez mederváltozással, vízminőségi változással és az ökológiai állapot módosulásával jár. A Duna vízminősége jelenleg Paks térségében az oxigénforgalom mutatói és a szerves anyag tartalom alapján az I-II., a növényitápanyag-tartalma alapján pedig II-III. vízminőségi osztályba tartozik. Az erőmű alatti mintavételi helyeken (Fajsz, Baja, Mohács, Hercegszántó) általában nem rosszabb a víz minősége, mint a felette lévőnél (Dunaföldvár). Az atomerőmű használtvíz kibocsátása tehát nem változtatja meg a Duna vízminőségének osztályba sorolását. Az erőmű hatására a vízminőség tehát számottevően nem változik. Az ún. rutin vízkémiai vizsgálatok mellett olyan mutatók vizsgálatát is elvégeznek, amelyekkel az atomerőmű felmelegedett hűtővizének egyéb esetleges hatásai is kimutathatók. A szerves mikroszennyezők vizsgálati eredményei szerint a vízminták összes ásványolaj eredetű aromás szénhidrogén analízise a Duna vizének megfelelő tisztaságát mutatta. Az üledékminták szennyeződése szintén elfogadható határon belül volt, egy minta kivételével, melynél a mért érték egyszeri szennyeződésre utalt. A Duna vizében a poliaromás szénhidrogének (PAH) és a poliklórozott bifenilek (PCB) mennyisége az átlagos Duna-szennyeződésnek megfelelő szintet mutatta. Gázolaj szennyeződés maradványok, valamint égéstermékek nyomai kimutathatók, bár ezek kis koncentrációban vannak jelen. Ezek közül a legnagyobb koncentrációban jelen lévő szennyezőanyagok jellemzően fűtésből és a közlekedésből, tehát nem az erőmű tevékenységéből származnak. Az üledékben a szennyezés mértéke szintén az átlagos Duna-szennyezés szintjének felel meg, bár valamivel nagyobbak az értékek az átlagnál. A melegvíz-csatorna torkolati energiatörő műtárgyában kialakított V4 mintavételi hely szolgál mind a hatósági, mind az önkontroll mintázás biztosítására. A V4 mintavételi hely a Dunába vezetett összes használt víz és a tisztított szennyvíz együttesének (eredőjének) minőségét reprezentálja. 17

18 Ezen a mintavételi helyen a használt víz és a szennyvíz minőségét jellemző komponensek koncentrációja nem lépheti túl a 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet 2. sz. mellékletének általános védettségi kategória befogadóira előírt határértékeket. Erre a pontra vonatkozó határértékeket a következő táblázat ismerteti: Szennyezőanyag Mértékegység Határérték Határérték jellege ph 6-9,5 területi Dikromáros oxigénfogyasztás KOI K Biokémiai oxigénigény BOI 5 mg/l 150 területi mg/l 50 területi Szerves oldószer extrakt mg/l 10 területi Összes lebegőanyag mg/l 200 területi Összes nitrogén N összes Összes foszfor P összes Ammónia-ammóniumnitrogén mg/l 55 területi mg/l 10 területi mg/l 20 területi Összes vas mg/l 20 területi Összes réz mg/l 2 területi Összes mangán mg/l 5 területi Összes ezüst mg/l 0,1 területi Összes higany mg/l 0,01 területi Összes cink mg/l 5 területi Összes kadmium mg/l 0,05 területi 3.1. táblázat [9] A célzott vizsgálatok tehát azt mutatják, hogy az atomerőmű használt vizeinek hatása a hossz-szelvény mentén a vízhőmérséklet, az oxigénmutatók, valamint egyes mikroszennyezők, olaj és háztartási szennyvízre jellemző komponensek tekintetében volt kimutatható. 18

19 3.3.1 A Paksi Atomerőmű környezetének élővilága A Paksi Atomerőmű, mint kiterjedt telephellyel rendelkező ipari létesítmény viszonylag nagy teret kíván. Létrejötte jelentősen átalakította a szűkebb környéket, így befolyással volt/van annak élővilágára is. Az építkezés megkezdése előtt mind a telephelyen, mind a lakótelep helyén nem természetes vegetáció, hanem nagyrészt szántó és szőlőültetvény volt. Az erőmű melletti Duna ártér puhafaligetekkel, bokorfüzesekkel és iszap-növényzettel mozaikos, tájképileg is hangulatos részei azonban még ma is felidézik a régmúlt vegetációjának képét. [7] 3.1. fotó Duna ártér az erőmű mellett 3.2. fotó Erőmű halastavak 19

20 3.3. fotó Kagylók, mint indikátorfajok 3.4 Levegőminőség Paks térsége már az atomerőmű létesítése előtti időszakban is az ország tiszta levegőjű területei közé tartozott. A vizsgált hagyományos szennyezőanyagok (kéndioxid és nitrogén-dioxid) koncentrációi a város területén mindössze a háttérszennyezettség 2,5-4 szeresét érték el. Ennek oka, hogy a környéken sem jelentős térségi, sem jelentős helyi hatású szennyezőforrás nem található. A településen a közlekedés és az ipar légszennyező hatása is csekély volt, így a fő szennyezőforrás a település fűtése. Az Országos Meteorológiai Szolgálat mérései szerint a Paks környéki háttérszennyezettség az atomerőmű működése alatti időszakban is csak mérsékelt, a jogszabályban meghatározott zónabeosztás szerint a legkevésbé terhelt területek közé tartozott. A szennyezettség növekedése csak nitrogén-dioxid tekintetében jelentős az erőmű létesítése előtti állapothoz képest, mely a fő szennyezővé váló közlekedésre utal. A térség levegőjének mérsékelt terhelését a helyszínen, az atomerőmű közvetlen környezetében végzett vizsgálataink is megerősítették. Az erőmű saját, hagyományos légszennyezőanyag kibocsátásait (biztonsági dízelgépek, festőműhely) vizsgálva a jelenlegi állapotnál megállapíthattuk, hogy ezen szennyezőanyag kibocsátás még a közvetlen környezetben sem jelentős. Hagyományos légszennyező anyagok tekintetében még üzemzavar esetén sem kell határon átterjedő jelentős hatással számolni.[2] [7] 20

21 4 HŐTERHELÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ DUNAI SZAKASZÁN 4.1 A hőszennyezésről általában A hőszennyezés a vízszennyezés egyik formája, amely a víz hőmérsékletének mesterséges megváltoztatásával, általában növelésével káros következményeket okoz; korlátozza a vízhasználatot és megzavarja a vízben végbemenő életfolyamatokat. A természetes felszíni vizeket érő hőhatás, a hőmérséklet-emelkedés önmagában nem szennyeződés, csupán hatásaiban válik azzá.[1] Káros hatások A hőszennyezés legfontosabb fizikai következménye a hőmérséklet-emelkedés. A hatására bekövetkező jelentős fajsúlykülönbség hőcsóva kialakulását idézi elő, hőmérsékleti rétegződés jöhet létre és stabilizálódhat, így a hidegebb befogadó vizében a meleg szennyvíz hosszú időn át a felszínen elkülönülve áramlik és az elkeveredés csak hosszabb út megtétele után megy végbe. A felmelegedett vízrétegben, különösen ha az a felületen szétterül, gyakran következik be oxigéntúltelítettség és ennek következtében az oldott oxigén egy része a légtérbe távozik. A veszteség mértéke elérheti a 4-5 mg/l értéket is. A vizek felmelegedés okozta oxigénveszteségét súlyos szennyvízterheléssel lehet egyenértékűnek tekinteni és ez jogosít fel bennünket, hogy hőterhelésről beszéljünk.(klein) Ha a felmelegedett hűtővíz bebocsátása tavakba vagy tározókba történik, a vízi élővilág aktivitása nő és ez fokozza az oxigénelvonást, a felszínen elterülő melegvíz viszont az oxigénfelvételt akadályozza. A fokozott párolgás és az oldhatóság növekedése miatt a hőszennyezés állóvizekben az összes sótartalom növekedését okozza. Legszemléltetőbb módon jelentkezik a hőmérséklet-emelkedés káros hatása a vízben lévő mérgező vagy szennyező anyag jelenlétében, mert az emelkedés egyrészt közvetlenül befolyásolja a vízi élőlények anyagcseréjét, pl. az oxigénfelvétel sebességét; közvetett módon pedig a szennyező vagy toxikus anyag oldhatóságát növeli, és a disszociációs egyensúlyt kedvezőtlen irányba tolja el. 21

22 Az irodalmi adatok szerint a vízi szervezetek magasabb hőmérsékleten sokkal érzékenyebbek a mérgező anyagokra és ilyen esetekben sokkal kisebb koncentráció számukra letális érték. Minden 10 ºC-os hőmérséklet-emelkedés közelítőleg megkétszerezi a biokémiai reakció sebességét (van t Hoff-féle szabály). Mélyrehatóbbak azok a hatások, amelyek a hőszennyezés révén az élővilágot érik. A hőmérséklet-változás abszolútértékétől függően a hatás három fokozatra terjed ki: alacsonyabb fokon nincs károsodás közepes mértékű változás hatására egyes fajok száma csökken adott küszöbérték felett az élőlények pusztulása nagymértékű vagy teljes. A hőszennyezés kedvezőtlen hatását a vízi élővilágban a következőkben összesíthetjük: közvetlen hőhalál zavarok az életjelenségekben (légzésszám emelkedése, fotoszintézis növekedése, egyedfejlődési rendellenességek, stb.) nagymértékű oxigénhiány miatt egyes táplálékszervezetek eltűnnek a mérgezéssel szemben csökkent ellenállást tanúsítanak a szaporodásban és más kritikus fejlődési szakaszokban zavarok állnak be az eredeti populáció összetétele megváltozik. A mikroszervezetekre gyakorolt hőhatást jól mutatja az a körülmény, hogy a vízben élő 3 nagy algacsoport közül a zöldalgák és kovamoszatok hőtűrése messze elmarad a kék algáké mellett. A hőhatás tehát a kékalgák elszaporodását segíti elő, amelyek közül néhány faj egészségre ártalmas, valamint íz- és szagromlást is idéznek elő.[1] Előnyös hatások A hőszennyezés hatásának vizsgálata során nem hagyható figyelmen kívül az a körülmény, hogy korlátozott mértékű hőmérséklet-növekedés a befogadóban előnyös hatást gyakorol a vízi szervezetekre. Erőművek alatt megfigyelték, hogy bizonyos halfajták igen kedvező növekedést és szaporodást mutattak a melegvíz-bebocsátás hatására. Kifejezetten tenyésztési célokat szolgáló hűtőtó rendszerek kedvezően hasznosíthatják a hulladékhőt. A folyók természetes öntisztulásának sebessége növekszik a hőmérséklet-emelkedés hatására. 22