Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék AZ ESZTERGOM-KERTVÁROSI PALATÍNUS-TÓ HASZNOSÍTÁSI TERVÉT MEGALAPOZÓ VIZSGÁLATOK Tudományos Diákköri Dolgozat Készítette: BME Környezetmérnök III. évfolyam Konzulens: Dr. Szilágyi Ferenc BME VKKT tudományos főmunkatárs Budapest, 2003. október 27.
TARTALOMJEGYZÉK 1. BEVEZETÉS... 1 1.1. A PROBLÉMA FELVETÉSE... 1 1.2. A FELADAT ISMERTETÉSE, CÉLKITŰZÉSEK... 1 1.3. MÓDSZERTAN ÉS ELVÉGZETT MUNKA... 2 2. A PALATÍNUS-TÓ ÁLTALÁNOS JELLEMZÉSE... 5 2.1. FÖLDRAJZI ELHELYEZKEDÉS... 5 2.2. MORFOLÓGIA... 6 2.3. A JELENLEGI HASZNOSÍTÁSOK ÉS HATÁSUK... 6 2.3.1. Fürdőzés... 6 2.3.2. Búvárkodás... 7 2.3.3. Horgászat... 7 2.3.4. Csónakázás, vízibiciklizés... 7 3. A JELENLEGI ÁLLAPOT... 8 3.1. VÍZFORGALOM... 8 3.2. TERHELÉSI FORRÁSOK... 8 3.3. VÍZMINŐSÉG... 9 3.3.1. Általános vízminőségi jelleg... 9 3.3.2. Vízminőség térbeni változása... 10 3.3.3. Mikroszennyezők... 14 3.4. A PERNYETÁROLÓ SZEREPE A VÍZMINŐSÉG ALAKÍTÁSÁBAN... 14 3.4.1. Elhelyezkedése, mintavételi kutak... 14 3.4.2. Mintavétel és elemzés... 15 3.4.3. A vizsgálat eredménye... 16 3.4.4. A pernyetárolóból adódó kockázat... 20 3.4.5. Következtetések... 21 4. AZ ELÉRENDŐ VÍZMINŐSÉGI ÁLLAPOT... 22 4.1. VÍZHASZNÁLATI KRITÉRIUMRENDSZEREK... 22 4.1.1. Fürdés, rekreáció... 22 4.1.2. Horgászat, halászat... 24 4.2. HASZNOSÍTÁSI IGÉNYEK... 24 4.2.1. Lehetséges hasznosítások... 24 4.2.2. Helyi érdekeltek szándékai... 25 4.3. VÍZMINŐSÉGI CÉLÁLLAPOT MEGHATÁROZÁSA... 26 5. KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOK... 27 6. IRODALOMJEGYZÉK... 28 7. MELLÉKLETEK... 29 7.1. MŰSZERES MÉRÉS EREDMÉNYEI... 29 7.2. MINTAVÉTEL EREDMÉNYEI... 33
1. BEVEZETÉS 1.1. A PROBLÉMA FELVETÉSE Magyarországon található tavak közül számos valamilyen bányászati tevékenység következtében alakult ki. Felszínük általában néhány tíz hektár körüli. A lakosság egyre inkább használatba veszi őket strandolás és horgászat céljából. A kitermelés után ezek tereprendezése, rekultivációja sok esetben elmaradt. Általában a tavak környéke rendezetlen, sok helyen veszélyes. A lakosság egyre inkább igényli a kultúrált környezetet, ahol kellemesen kikapcsolódhat, pihenhet, így e bányatavak és környékük átgondolt tervezésre szorul. Ezek a tavak rendkívül értékesek, mivel közelebb vannak a hasznosítókhoz, mint a Balaton vagy a Velencei-tó, és általában a vízminőségük is jobb: fenntartásuk, rendezésük sokkal olcsóbb lehet, és hamarabb megtérülhetnek a befektetések. A tó hasznosításának bővítése a terhelés növekedését vonja maga után. A terhelések növelése csak a tó terhelhetőségéig célszerű. E fölé csak akkor növelhető a hasznosítás mértéke, ha biztosítani tudjuk a tisztítási technológiával történő terhelés-csökkentést. Ez a koncepció a fenntartható tógazdálkodás része. A fenntartható tógazdálkodás érdekében figyelembe kell venni a használatokat és ezek közti terhelésmegoszlást. Szükség esetén lehet szabályozni az egyes terhelőforrásokat, vagy korlátozni a tevékenységeket. Az üdülőtavak legfontosabb értéke a vízminőség, amely meghatározza a fejlesztések irányát és mértékét. A fejlesztés biztonságos megtérülése és a tó értékeinek megőrzése is ettől függ. 1.2. A FELADAT ISMERTETÉSE, CÉLKITŰZÉSEK Munkám során egy ilyen, bányászati tevékenység következtében keletkezett bányatóval, az esztergom-kertvárosi Palatínus-tóval foglakozom. A környék lakossága már több éve használja a tavat strandolásra, horgászatra. A munka megkezdése előtt többször jártam a területen, a terepbejárások alkalmával fényképeket és feljegyzéseket készítettem. Jelen tanulmány a jövőbeni szakdolgozatom részét képezi. A szakdolgozat elvégzendő feladatait és módszertani felépítését az 1. ábra mutatja be. Az ábrán kékkel kiemeltem a már elvégzett munkákat, jelen TDK dolgozatban ezek eredményeit mutatom be. Leendő szakdolgozatomban elemzem majd a jelenlegi hasznosításokat, jelenlegi vízminőségi állapotot és a környék potenciális szennyező forrásait. Javaslatot adok az elérendő vízminőségi célállapotra, és programcsomagokat dolgozok ki a kitűzött állapot eléréséhez szükséges tennivalókból. A tanulmány tartalmazni fogja azokat a feltételeket, kritériumokat, melyek betartásával a Palatínus-tó sokáig szolgálni tudja a lakosságot. A fenntarthatóság figyelembevételével hasznosítási tervet dolgozok ki. Eddig csak a Balatonra, Velencei-tóra voltak ilyen tervek, most egy kis méretű, de közkedvelt bányatóra készítek ilyet. A tervezés során a lakosságot és a tavat használó szervezeteket egy fórum keretein belül meghallgatjuk, ötleteiket és javaslataikat figyelembe vesszük. Ez a nyílt tervezés, melynek egyre nagyobb jelentősége van az Európai Unió Víz Keretirányelvében. 1
1.3. MÓDSZERTAN ÉS ELVÉGZETT MUNKA Meglévő adatok Morfológia Kémiai vízminőség Mikroszennyezők Hidrogeológia Ökológiai állapot Geológia Talajvíz-áramlás Adathiány pótlás Területi felmérés Talajvíz állapot Pernyetároló ujjlenyomat vizsgálat Tó és vízgyűjtőjének jellemzése: Jelenlegi hasznosítások Emberi hatások Jelenlegi állapot Igények felmérése, területi törekvések Saját elképzelések Fejlesztési lehetőségek, alternatívák, az alternatívákhoz tartozó célállapotok Célállapotoktól való eltérés esetén a szükséges műszaki intézkedések meghatározása Lakossági véleményezés Fejlesztési, hasznosítási terv 1. ábra: A feladat részei 2
A tóhasznosítási terv feltüntetett részei közül a dolgozat megírásáig a következő részekkel foglalkoztam: Rupert Anikó (ELTE) 1999-2002-ig méréseket végzett a tavon, melyek eredményeit felhasználta a diplomamunkájához. Ebből kigyűjtöttem a jelen dolgozatomhoz szükséges adatokat. Így több évre visszamenőleg tudom jellemezni a ph változását, a vízkeménységet, lúgosságot és egyéb komponenseket [Rupert, 2002]. Helyszíni műszeres méréssel felmértük a tó alapvető fizikai-kémiai jellemzőit. Ebben segítségemre volt konzulensem. A mérés során alkalmazott Hydrolab Surveyor 4 típusú hordozható műszerrel a következő adatokat mértük: A mérés dátuma, ideje Hőmérséklet ( C) Vízmélység Oldott oxigén tartalom és telítettség (mg/l, illetve %) Vezetőképesség (µs/cm) Összes oldott anyag (g/l) Felszíni és felszín alatti fény (µe/s/m 2 ) ph Redoxpotenciál (mv) A kapott eredményeket táblázatban (7.1. fejezet) foglaltam össze. A mérés leírását és az adatok elemzését a 3.3. fejezet tartalmazza. A közeli salakdepó (1. kép) kockázatának becslésére 2003. május 20-án ujjlenyomat vizsgálatot végeztünk a VITUKI Rt.-vel közösen. A vizsgálat lényege, hogy a pernyetároló területéről, a tavak vizéből és a közöttük elhelyezkedő talajvízfigyelő kutakból mintát veszünk. A mintákat gázkromatográfos-tömegspektrométeres analízisnek vetjük alá. A vizsgálat eredményeképpen grafikonokat kapunk, melyeken a mintában található anyagok pontosan meghatározott helyen csúcspontokat rajzolnak. Az azonos helyen lévő csúcspontok ugyanazt az anyagot mutatják. Tehát ha két mintában ugyanazon a helyen csúcsot találunk, akkor biztosan állítható, hogy mindkét mintában megtalálható az a bizonyos anyag. A kiemelkedések aránya a koncentrációarányt mutatja. A vizsgálat kvalitatív, tehát csak minőségi információt kapunk. A mennyiségek, koncentrációk ismeretéhez további vizsgálatot fogok végeztetni. Az elvégzett mintavétel körülményeinek és eredményeinek részletezését a 3.4. fejezet tartalmazza. 1. kép: A pernyetároló 3
A talaj-, illetve felszíni vizekben kimutatott szerves mikroszennyezőknek külföldi szakirodalomban utánanéztem, és veszélyesség szerint 4 csoportba osztottam őket. Különös figyelmet fordítottam az akkumulációs hajlamra, a toxicitásra és az ökotoxicitásra, valamint a karcinogén, mutagén, teratogén hatásokra. A nyílt tervezés megvalósítása érdekében 2003. június 25.-re lakossági fórumot szerveztem, ahol meghallgattam az érdekeltek igényeit, elképzeléseiket a tó jövőbeni hasznosítását illetően. A fórum elején megtartott előadásomban elmondtam a rendezvény célját, és a hasznosítási terv megírásának fontosságát. Kiemeltem a nyílt tervezés lépéseit és a tó fejlesztésének lehetséges irányait. Ezek után a jelenlévők ötleteikkel, javaslataikkal, kritikáikkal hozzászólhattak az elhangzottakhoz. A fórum tanulságait és következtetéseit a 4.2. fejezet tartalmazza. 4
2. A PALATÍNUS-TÓ ÁLTALÁNOS JELLEMZÉSE 2.1. FÖLDRAJZI ELHELYEZKEDÉS A Palatínus-tó Esztergom-Kertváros és Dorog között helyezkedik el, a Pilis és a Gerecse hegységek által határolt völgyben. Budapesttől 35 km-re, Esztergomtól 7 km-re található (2. ábra). Idegenforgalmi szempontból nagyon kedvező az elhelyezkedése, mivel mind a fővárosból, mind a környező falvakból, városokból egyszerűen megközelíthető. Nemcsak Komárom-Esztergom megye, hanem egész Magyarország egyik legtisztább vizű tava, így nem meglepő, hogy majdnem 50 km-es körzetből vonzza a kikapcsolódni, pihenni vágyó fürdőzőket. Egy forró nyári napon több ezren is látogatják a tavat. 2. ábra: A Palatínus-tó elhelyezkedése Fontos megemlíteni, hogy mind Dorog, mind Esztergom közvetlen közelében húzódik a Duna-Ipoly Nemzeti Park határvonala. A Palatínus-tó DK-i öböl-nyúlványától mindössze 4-500 m-re már a Nemzeti Park területei találhatók. Ezen okból is fontos a tó és környezetének állapotjavítása. 5
2.2. MORFOLÓGIA A tó az 1950-es években keletkezett, homokkitermelés következtében. A kitermelt homokot a dorogi szénbányák statikai tömedékelésére használták. A felszíni letakarítás közben a kotrógépek elérték a talajvíz szintjét. A megsérült vízzáró réteg következtében a talajvíz a felszínre tört. Eleinte csak pocsolyák jelentek meg, majd a kitermelés folytatása és a gödrök mélyítése során összefüggő vízfelszín alakult ki. Mikor a kitermelést a partról már nem lehetett végezni, vízen úszó kotrógépet kezdtek alkalmazni. A kellő hatékonyság elérése érdekében az ún. Lévárdy-féle hydrop-technológiát használták. Az úszó kotrógép sűrített levegőt nyomott a mederbe, ami fellazította a fenéken lévő homokpadot. A felkevert homokot szivattyú segítségével hozták a felszínre. A technológia alkalmazása pozitívan hatott a vízminőségre. Az egyik előnye a tófenék rendszeres tisztítása, a másik az alsó vízrétegek állandó levegőztetése volt. A folyamatos szellőztetés gátolta az algák elszaporodását és kedvezően hatott a halállományra is. A tó hosszúsága 800 méter, szélessége átlagosan 400 méter, átlagos vízmélysége 10 méter. A tó legmélyebb pontja az öbölben található, itt a vízmélység eléri a 12 métert is. Ezen a ponton a 80-as évek végén 25 métert is mértek. [BEBTE, 2003.] A tótól nagyjából 500 m-re DK-i irányban fekszik a Tatai Környezetvédelmi Rt. pernyetárolója. A pernyetároló és a Palatínus-tó között 4 dísztó helyezkedik el. A pernyetároló és a Pala vízszintje között mintegy 25 m-nyi szintkülönbség van. Ennek megfelelően a talajvíztükör a salakdepótól a tó felé lejt. 2.3.A JELENLEGI HASZNOSÍTÁSOK ÉS HATÁSUK 2.3.1. Fürdőzés A tavat leginkább fürdőzésre használják, egy forró nyári napon kb. 6-7000 ember is igénybe veszi. Ezért a fürdőzés miatt nagy terhelés éri a tavat. Az északi parton fekvő strandon (2. kép) kb. 3500 fő, a többi partszakaszokon szintén ennyien strandolnak. A terhelés eloszlása egyenlőtlen, az északi oldalon nagyobb és relatíve pontszerű, a többi részeken kisebb és diffúzabb. A tó terhelhetőségének megállapításakor a fürdőzést feltétlenül figyelembe kell venni. 2. kép: Északi strand látképe 6
2.3.2. Búvárkodás A tó északi partján egy búvárklub működtet bázistelepet. A búvárok a tavat rendszeresen, de a fürdőzéshez képest elenyésző mértékben veszik igénybe. A terhelhetőség szempontjából nem számottevő jelentőségű. 2.3.3. Horgászat A Palatínus-tó nyugati oldalán az elmúlt évtizedekben mintegy 130 horgászház épült (3. kép). A közelben lakók rendszeres horgászati tevékenységet folytatnak a tavon, melynek következtében rengeteg etetőanyag kerül a vízbe. A halak által el nem fogyasztott szerves anyag nagymértékben növelheti a tó tápanyagtartalmát. A tófenékre leülepedve, ott felhalmozódva, bomlás indulhat. A bomlás következtében növényi tápanyagok szabadulhatnak fel, ami az eutrofizálódást erősítheti. A tó terhelhetőségénél ezért fokozott figyelemmel kell vizsgálni a horgászati tevékenységet. 3. kép: Horgászházak 2.3.4. Csónakázás, vízibiciklizés A strand mellett csónak és vízibicikli kölcsönző is van. A kölcsönzés tavasztól őszig, szezonális jelleggel működik. Ez a tevékenység csak minimális mértékben terheli a tavat, így a terhelhetőség megállapításánál nem számottevő. 7
3. A JELENLEGI ÁLLAPOT A jelenlegi állapot értékelésekor problémát jelent, hogy a környék jellemzésére nagyon kevés mérési eredmény áll rendelkezésre. Sok területen egyáltalán nincsenek adatok. A szükséges információk felkutatása még folyamatban van. A hiányzó elemek pótlására néhány vizsgálatot már elvégeztem, néhány mérés pedig szervezési fázisban van. 3.1.VÍZFORGALOM A vízforgalommal kapcsolatban csak hiányos információk állnak rendelkezésre. A tó vízgyűjtője nagyon nehezen meghatározható, mivel alapvetően talajvízből táplálkozik, de korábban felszín alatti források is táplálták. Hogy ezek jelenleg működnek-e, vagy már kiapadtak, arról nincs konkrét adatom. A talajvíz mellett csapadékvíz is táplálja. Az idei évben az aszályos időjárás miatt 0,5-1 méter víz hiányzott a mederből. 3.2.TERHELÉSI FORRÁSOK A terhelési források tekintetében nem áll rendelkezésre korábbi információ, mivel a múltban ilyen jellegű felmérések nem történtek. A tavat U-alakban körbeépítette Dorog és Esztergom-Kertváros, így e két település nagyban hozzájárul a tó terheléséhez. A nyugati partoldalon kb. 130 horgászház épült az elmúlt években, melyek csatornáját az utóbbi 2-3 évben rákötötték a város központi csatornarendszerére. Így a korábban a tóba juttatott szennyvíz okozta terhelés minimalizálódott, illetve megszűnt. Meghibásodás esetén azonban újra potenciális szennyezőforrásnak tekinthetjük őket. A tavon intenzív horgászat folyik. Az etetőanyaggal nagy mennyiségű szerves anyag jut a vízbe, ezért a horgászatot komoly terhelési forrásként kell figyelembe venni. Ezt kiegészíti a strandolók, fürdőzők, okozta terhelés-növekedés. Igaz, ez szezonális jellegű, de a nyári időszakban jelentős mértékű. Terhelési forrásként meg kell említenünk a tó közelében fekvő pernyetárolót, valamint a már bezárt sertéstelepet is. Ugyan ez utóbbi már néhány éve bezárt, de maradványterhelése lehet. A pernyetárolóba nagyjából 20 éve kezdték el deponálni a Dorogi Hőerőmű salakját és pernyéjét. Kb. 7-8 éve a Richter Gedeon Gyógyszergyár is a területre hordja, és ott kezeli a szennyvíziszapját. Nem szabad figyelmen kívül hagyni a városok területéről lefolyó vizeket sem. Az utcák szilárd burkolatáról az eső által lemosott szennyező anyagok is a tóba juthatnak. A terhelési források nagyságát és arányát a jövőben vizsgálni kell, és a tó terhelhetőségénél figyelembe kell venni azokat. 8
3.3.VÍZMINŐSÉG 3.3.1. Általános vízminőségi jelleg Az általános vízminőségi jelleg meghatározásakor korábbi mérések eredményeire is támaszkodom [Rupert, 2002]. Az 1990-es évek végén a természetvédő egyesület tagjai változást észleltek a tó vízminőségében. Megfigyelésük szerint a tó vize elkezdett lúgosodni. Méréseink során mi is mértük a ph-t, valamit korábbi mérési eredményeket is felhasználtam a kérdéses mutató vizsgálatához. Az eredményeket a következő fejezet tartalmazza. A tó lúgossága 1999-2001 között a ph-hoz hasonlóan emelkedett. A növekedés mértéke 1 mval/l körüli. A vizsgált időszakban az átlagos lúgosság 2,75 mval/l. A feltüntetett időszakban a tó keménysége átlagosan 25 nk volt. A legkisebb érték 23 nk, a legnagyobb 27 nk. Laboratóriumi mérések során az ammónium-ion és foszfát-ionok mennyisége a kimutatási határérték (0,01 mg/l) alatt volt, a nitrát-ion koncentrációjának változását a 3. ábrán mutatom be. Nitrát-ion koncentráció változása 1999 és 2001 között 80 Nitrát-ion (mg/l) 60 40 20 0 II. dísztó III. dísztó öböl kisöböl 3. ábra: Nitrát-ion koncentráció változása 1999-2001 között A víz nitrát-ion tartalma azóta feltehetően csökkent, ami a horgászházak csatornázásának köszönhető. Az oldott oxigén telítettség a vizsgált időszakban 90-100% körüli volt, a kémiai oxigénigényt 2,0-2,5 mg/l-nek, a fajlagos vezetőképességet 850-985 µs/cm-nek, a klorid-ion koncentrációt 40-50 mg/l-nek, a szulfát-iont 230-250 mg/l-nek mérték. 9
3.3.2. Vízminőség térbeni változása A vízminőség térbeni változásainak vizsgálata során Hydrolab Surveyor 4 típusú hordozható készüléket használtam (4. kép). A tavon 15 mérési pontban vizsgáltam (4. ábra), mélység szerint kb. 1 méteres lépésekkel. A dísztavak közül az I. és II. dísztóban mértem. A mérési pontok koordinátáit Gamin E-Trex Legend típusú kézi GPS készülékkel rögzítettem. A mélység szerinti vizsgálatokat a tófenékig végeztem, így a kapott maximális mélységek 4. kép: Hydrolab készülék mutatják az általam mért vízmélységeket a tó különböző pontjain. A kapott mérési adatokat a felszíni egység memóriájából számítógépre mentettem, majd az értékeket feldolgoztam. A feldolgozás során az azonos ponthoz tartozó értékeket átlagoltam, szórást számoltam, valamint megállapítottam a minimum és maximum értékeket. 4. ábra: helyszínrajz a mérési pontok feltüntetésével 10
A mérési eredmények értékelésekor a következőket állapítottam meg: Mivel kis felületű tóról van szó, és a mélység helyenként eléri, sőt meg is haladja a 10 métert, ezért hőmérsékleti rétegzettséget várnánk. Ezzel szemben a tó átlaghőmérséklete 19,4 C, egy pontban vizsgálva a legnagyobb szórás 0,3. A legkisebb hőmérsékletet 18,41 C-ot a 4. mérési pontban, a legnagyobbat 19,98 C-ot a 15. pontban mértünk (5. ábra). A dísztavakban mért hőmérsékletek jóval magasabbak a tóban mérteknél. Ennek valószínű oka az, hogy a partról mértünk, kis vízmélységnél. Az átlaghőmérséklet területi változása 20,0 Hőmérséklet [ C] 19,5 19,0 18,5 18,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Mérési pont 5. ábra: Az átlaghőmérséklet területi változása Az oldott oxigén telítettség tekintetében már nagyobb eltéréseket tapasztaltam. Az átlagos telítettség 88,4%. A legkisebb telítettséget a 12. pontban (72,7%), a legnagyobbat a 4. pontban (95,4%) mértem. Pontonként vizsgálva a legnagyobb szórás 3,2. Az 1-6. mérési pontokban általában alacsonyabb telítettséget mértem, mint a tó északi felében, a 7-15. pontokban (6. ábra). A 16-os pont (I. dísztó) jól illik a többi közé, viszont a 17-es pontban mért 130,95%-os telítettség kiemelkedően magas. Ennek oka abban keresendő, hogy a II. dísztóban erős algatevékenység van, ami oxigént termel. Az oldott oxigén telítettség területi változása Telítettség [%] 100 95 90 85 80 75 70 65 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Mérési pont 6. ábra: Az oldott oxigén telítettség területi változása 11
A vezetőképesség területi változása nagyon kicsi eltéréseket mutat. Az átlagos vezetőképesség 1056 µs/cm. A legkisebb 1054 µs/cm, a legnagyobb 1060 µs/cm (7. ábra). Ebből egyenesen következik, hogy az összes oldott anyag változása még kisebb eltéréseket mutat (0,675-0,678 g/l). Ezektől a 16-os pontban mért 1037 µs/cm-es vezetőképesség jócskán eltér, de a csökkenés még így is 2% alatti. A 17-es mérési pontban rendkívül kis vezetőképességet mértünk, mindössze 794 µs/cm-t. Ez 25%-os csökkenésnek felel meg. A vezetőképesség területi változása Vezetőképesség [µs/cm] 1061 1056 1051 1046 1041 1036 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Mérési pont 7. ábra: A vezetőképesség területi változása A ph értékek is aránylag kis eltérést mutatnak, de mivel logaritmikus a skála, ezért a kis ph eltérés nagy hidrogén-ion koncentráció változást jelent. Az átlagos ph 8,58, a legkisebb 8,38 (4. pont), a legnagyobb 8,64 (15. pont). A legnagyobb szórást 0,06-ot a 4-es pontban mértem (8. ábra). Ezek az adatok azért fontosak, mert Rupert Anikó (ELTE) méréseinek felhasználásával [Rupert, 2002] 5 éves idősort ábrázolhatunk (9. ábra). Az idősorból látható, hogy a tó ph-ja folyamatosan nő, tehát egyre lúgosabb lesz. A ph területi változása ph 9,0 8,9 8,8 8,7 8,6 8,5 8,4 8,3 8,2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Mérési pont 8. ábra: A ph területi változása 12
A tó ph-jának változása 1999-2003 között 9 8 7 6 5 99.02.09 99.08.28 00.03.15 00.10.01 01.04.19 01.11.05 02.05.24 02.12.10 03.06.28 04.01.14 ph 9. ábra: A tó ph-jának változása 1999-2003 között Az 5 éves idősoron jól látszik, hogy a tó vize folyamatosan a lúgos irányba tolódik. Ha ez a tendencia továbbra is így folytatódik, a tóvíz ph-ja rövidesen meghaladja a 9-es értéket, ami a fürdővizekre vonatkozó szabvány szerint a megengedhető legmagasabb ph. A I. dísztóban 8,34-es ph-t mértem, ami a tóhoz képest savasabb. A 17-es mérési pontnál (II. dísztó) 8,93-as átlag ph-t regisztráltam, így ez jóval lúgosabb, mint a Palatínus. A II. dísztó magasabb ph-ja amiatt lehet, mert ott fokozott növényi termelés van. A redoxpotenciál területi változásának vizsgálatakor nagy eltéréseket tapasztaltam a mérési pontok között. Az átlagos redoxpotenciál 112 mv. A legkisebbet (82 mv) a 15-ös pontban, a legnagyobbat (145 mv) a 7-es pontban regisztráltam (10. ábra). Az eltérés a két érték között 63 mv, ami rendkívül nagynak mondható. Az azonos mérési helyhez tartozó értékek legnagyobb szórása 8,5, a 2-es pontban mérhető. A dísztavak átlagértékei magasabbak ugyan a tóéhoz képest (135 mv, illetve 151 mv), de csak kismértékben haladják meg a tavon mérhető maximális redoxpotenciált. A redoxpotenciál területi változása 160 Redoxpotenciál [mv] 140 120 100 80 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Mérési pont 10. ábra: A redoxpotenciál területi változása 13
Összességében elmondható, hogy a tó meglepő homogenitást mutat. A vizsgált komponensek tükrében a területi és mélység menti változékonyság elenyésző (maximum 10%). A legnagyobb változékonyságot a redoxpotenciál mutatja, az összes mérési eredményt figyelembe véve az átlag 111,2, szórása 11,5. Érdemes megfigyelni, hogy az ábrázolt grafikonokon a 7-es mérési pontnál általában törés látszik. Ez a pont a tó hosszúságának felénél, a nyugati oldalon fekvő horgászházak közelében van. Az átlaghőmérséklet észak felé egyre növekedik, az oxigén telítettség viszonylag nagy szórást mutat, és észak felé szintén növekszik. A vezetőképesség kiegyenlített, de a 7-es pontnál törés látható. A ph-nál ugyanez a helyzet. A redoxpotenciál érdekes területi változást mutat, és a fent említett pontban szintén töréspont található. A vizsgálatok eredményeképpen megállapítottam, hogy a tó fizikai-kémiai állapotát egy tóközépi mintával reprezentatívan lehet jellemezni. 3.3.3. Mikroszennyezők Mikroszennyezőknek nevezzük azokat a vízben lévő 1g/m 3 -nél kisebb töménységű anyagokat, amelyek jelenlétükkel vagy vízi élőlények testében feldúsulva, a vízben zajló természetes életfolyamatokat és/vagy az emberi vízhasználatot zavarják vagy lehetetlenné teszik. Szűkebb értelemben, a szennyvízben, kis mennyiségben előforduló, egészségre ártalmas, igen veszélyes kémiai anyagok, melyeknek eltávolítása fizikai és kémiai műveletekkel végezhetők el, mint például aktív szenes szűrés, kémiai kicsapás, reverz ozmózis, ioncsere, elektrodialízis, mikroszűrés stb. Főbb csoportosításuk: nehézfémek (Hg, Cd, Pb, As, Ni, Te, Mn, Zn), cianidok, kőolaj és származékai, fenolok, növényvédő szerek, felületaktív anyagok, klórozott szerves vegyületek. A mikroszennyezők az emberre mutagén és rákkeltő hatásúak, idegrendszeri károsodást, bőr-, csont-, keringési- és emésztőrendszeri megbetegedéseket okozhatnak. Akut, illetve krónikus toxicitásúak a vízi élővilág tagjaira nézve. A detergensek bár önmagukban nem veszélyesek, de elősegítik a többgyűrűs aromás szénhidrogének és más mikroszennyezők, oldhatatlan nehézfémsók szervezetben való felszívódását. [Láng, 2002] A tó közelében elhelyezkedő pernyetárolóban nagy mennyiségben deponálnak szerves vegyi anyagokat. A területről a csapadékkal, talajvízzel bejuthat a szennyezés a felszíni vizekbe, és ott mint szerves mikroszennyezők jelentkeznek. E a kockázati tényező vizsgálatát a 3.4. fejezet tartalmazza. 3.4. A PERNYETÁROLÓ SZEREPE A VÍZMINŐSÉG ALAKÍTÁSÁBAN A tó jövőbeni hasznosítását erőteljesen befolyásolhatja a közeli pernyetároló okozta kockázat. A kockázat becsléséhez vizsgálatot végeztem a területről esetlegesen kijutó szennyező anyagok felkutatására. A vizsgálat menetét és a kimutatott szerves mikroszennyezőket, valamint a feltételezhető kockázatot a tanulmány jelen fejezetében részletezem. 3.4.1. Elhelyezkedése, mintavételi kutak A tótól kb. 500 méterre DK-i irányban található a Tatai Környezetvédelmi Rt. tulajdonában lévő pernyetároló. A területen több helyen fúrtak talajvízfigyelő kutat, melyek közül a mintavétel során 5, reprezentatív helyen lévő figyelőkútból vettünk mintát. A kutak száma: 5, 12, P1, P2, P3. A kutak koordinátáit és adatait az 1. táblázatban tüntetem fel. 14
1. táblázat: Mintavételi kutak adatai Kút száma 5 12 P1 P2 P3 Koordináták E 18,75303 E 18,75899 EOV E 627906 EOV E 628139 EOV E 628297 N 47,72519 N 47,72184 N 264668 N 264630 N 264461 Magasság (mbf) 131,84 153,87 139,13 154,86 161,97 Szűrőzés adatai (m) 7,67-11,67 8,0-10,0 2,4-7,0 7,0-10,5 10,0-14,0 Kút anyaga Műanyag Műanyag Műanyag Műanyag Műanyag Csőkiállás 0,32 0,72 0,1 0,64 0,23 Talpmélység 10,84 10,35 7,2 11,85 15,55 Fúrás éve 1988 1988 1998 1998 1998 3.4.2. Mintavétel és elemzés Ujjlenyomat-vizsgálat (Fingerprint) céljából a VITUKI-val és az Önkormányzattal közösen vízmintákat vettünk. Összesen ötöt figyelőkutakból, négyet felszíni vízből és egy szilárd mintát a pernyetárolóból. A mintavételt és a vizsgálatot a VITUKI Rt. végezte, az esztergomi önkormányzat megbízásából [VITUKI, 2003]. A mintavételi helyeket a 11. ábrán tüntettem fel. 11. ábra: Helyszínrajz a mintavételi helyek feltüntetésével A VITUKI Rt. az ország legjobban felszerelt vízvizsgáló laboratóriumával rendelkezik, mintavételre és vizsgálatra is akkreditált. Így a vizsgálat eredménye megfelelő pontosságú és megbízhatóságú, hiszen az akkreditáció során szigorú követelményeknek kell megfelelni mind felszerelés, mind minőségbiztosítás terén. A figyelőkutak megmintázása során az ide vonatkozó szabványokat szem előtt tartottuk, és a lehetőségekhez mérten be is tartottuk. A víz kiemeléséhez perisztaltikus- vagy motoros szivattyút használtunk. A figyelőkút térfogatának legalább háromszorosát (a vezetőképesség beálltáig) kiemeltük, vagy az összes rendelkezésre álló vizet kiszivattyúztuk (gyenge 15
vízhozamú kutaknál ez az előírás), majd a vízből 2,5 liternyit a vizsgálatra eltettünk. A mintákat tartalmazó üvegeket címkékkel láttuk el a későbbi azonosítás miatt. Minden mintánál feljegyeztük a kút adatait, a vízállást, illetve a vízmintában ph-t, vezetőképességet és hőmérsékletet mértünk. Az adatokat a 2. táblázatba gyűjtöttem össze. 2. táblázat: Mintavételi körülmények Kút száma 5 12 P1 P2 P3 Vízszint a peremtől (m) 5,22 4,55 4,01 7,8 6,36 Hőmérséklet ( C) 13,4 11,4 12,5 14,4 11,9 Vezetőképesség (µs/cm) 1120 1890 860 1290 1100 ph 25 C-ra vonatkoztatva 7,49 7,32 9,16 9,79 7,39 A felszíni vízmintákat merítéssel gyűjtöttük be. Az öbölből és az III. dísztóból a partról, a strandnál a parttól kb. 40 m-re vettük a mintát. A III. dísztóba egy túlfolyón keresztül szivárog át a víz a magántulajdonban lévő II. dísztóból. A negyedik felszíni vizes mintát ennek a befolyónak a végénél vettük, mielőtt a víz a III. dísztóba jut. A felszíni szilárd mintát a pernyetároló területéről, egy, már bekevert pernye-iszap kupacból vettük. A kupacot feltehetően frissen emelték ki a keverőből, mert még nem száradt ki teljesen, hanem enyhén nedves és élénk fekete színű volt. A mintákat a VITUKI RT. munkatársai a laborba vitték és előkészítették a megrendelt vizsgálatra. 3.4.3. A vizsgálat eredménye A VITUKI által elvégzett GC-MS vizsgálat a felszín alatti és felszíni vízmintákból, valamint a szilárd, desztillált vizes kioldásból kimutatott szerves mikroszennyezőket és a GC spektrumának intenzitását a 7.2. fejezet táblázataiban foglaltam össze. A kimutatott anyagok elemzésekor különös figyelmet fordítottam a toxicitásra, bioakkumulációs hajlamra, karcinogén, teratogén illetve mutagén hatásokra. Az alábbi felsorolásnál a hasznosítási terv szempontjából fontos tulajdonságokat emeltem ki. Benzofenon [Richardson B91, 1992]: Policiklusos, aromás vegyület. Nem, vagy kevéssé akkumulatív, biológiailag lebontható. LC 50 (96 h) Pimephales promelas 15,3 mg/l O DDT, Diklór-difenil-triklóretán [Richardson D31, 1992]: Cl Cl Cl Inszekticid, halaknál a biokoncentrációs faktor 12000-40000. Nagyon perzisztens, felhalmozódik a zsírszövetekben, méhlepényen áthatol és megjelenik az anyatejben is. LC 50 (96 h) sebes pisztráng (Salmo trutta) 2 µg/l LD 50 patkány, szájon át 110-300 mg/kg Cl Embernél 10 mg/kg-os dózis mérgezési tüneteket okoz; becsült végzetes dózis, szájon át 500 mg/kg. Egereknél máj- és tüdődaganatot okozott, emberi karcinogén hatásra nincs elegendő bizonyíték. IARC besorolás: 2B; tolerálható napi bevitel (TDI) embernél 0,02 mg/kg Magyarországon 1967-től tilos használni! 16 Cl
Dekanal [Richardson D37, 1992]: O Egyenes szénláncú aldehid, enyhén toxikus, kis koncentrációban enyhén irritatív. Dibutil-ftalát [Richardson D147, 1992]: Aromás észtervegyület, UK hosszú távú expozíciós határérték 5 mg/m3 EC 50 (30 min) Photobacterium phosphoreum 11-23 ppm Biológiailag lebontható. Nem, vagy kevéssé akkumulatív. Egereknél teratogén hatás megfigyelhető. Alkalmanként túlérzékenységi reakciót váltott ki. O O O O Dietil-ftalát [Richardson D291, 1992]: Aromás észtervegyület, biokoncentrációs faktor naphal (Lepomis macrochirus) esetén 117. Biológiailag bebontható, irritatív, enyhén toxikus. Nagy koncentrációban idegrendszeri károsodást okozhat. LC 50 (96 h) Pimephales promelas 30-120 mg/l Difenilmetán [Richardson B131, 1992]: Policiklusos, aromás vegyület. Biokoncentrációs faktor 825. Mikroorganizmusok által lebontható. Di-izobutil-ftalát [Richardson D353, 1992]: O O O O Aromás észtervegyület, enyhén toxikus. Patkánynak 7 napon keresztül 8,4 mg/kg-os szájon át adagolt dózis komoly heresorvadást okozott. Teratogén hatás is megfigyelhető: 6-13 napos vemhes egereknek 4 g/kg-ot adagolva nem született életképes utódja, és az anyaállatok 54%-a is elpusztult. O O O O Dioktil-ftalát [Richardson D540, 1992]: Aromás észtervegyület, biokoncentrációs faktor szúnyogirtó fogasponty (Gambusia affinis) esetén 130 (33 nap, 0,34 µg/l koncentráció). Enyhén irritatív. Patkányoknál szub-akut hatásként vesekárosodást és immunrendszeri változásokat okozott. LC 50 (7 nap) csatorna harcsa (Ictalurus punctatus) 0,7-6,0 mg/l O O O O 17
Di-tercierbutil-krezol [Richardson B265, 1992]: Aromás vegyület, nem, vagy kevéssé akkumulatív. Enyhén irritatív, aranyhalra telített oldatban nem toxikus. LD Lo ember, szájon át 80 mg/kg Az állati karcinogén hatásra korlátozott bizonyítékok vannak. Fenantrén [Richardson P54, 1992]: OH Policiklusos aromás vegyület. Festékanyag, gyógyszerszintézis és biokémiai kutatások során használják. Bioakkumulatív, a legnagyobb koncentrációt a petefészekben és izomszövetben mérték. Biológiailag bontható: Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas pancimobilis, Pseudomonas vesicularis és Alcaligenes denitrificans fajok általi teljes mineralizációs idő, osztódással együtt 2,9-35 óra. LC 50 Szivárványos pisztráng (Salmo gairdneri) lárva 3,2 mg/l LC 50 (96 h) Kis vízibolha (Daphnia pulex) 0,1 mg/l LD 50 egér, szájon át 700 mg/kg LD 50 Agelaius phoeniceus, szájon át 113 mg/kg Nincs elegendő bizonyíték az emberi, és hiányos bizonyítékok vannak az állati karcinogén hatásra. Koleszterol [Richardson C319, 1992]: OH Policiklusos vegyület, minden testszövetben előfordul. Biológiailag lebontható. Emberi és állati karcinogén hatásra nincs elegendő bizonyíték. Teratogén hatást megfigyeltek: Patkányoknak a vemhesség 8-14. napjában naponta 5, 10 és 15 mg-ot fecskendeztek a bőr alá. Az utódok 27, 52 és 57%-ánál alakult ki farkastorok. IARC besorolás: 3 H H H Naftalin [Richardson N9, 1992]: Policiklusos aromás vegyület, molyriasztó, rovarölő szer. UK hosszú távú határérték 15 ppm (75 mg/m3); Biokoncentrációs faktor osztrigánál 4-6000, biológiailag bontható. LC 50 (48 h) nagy vízibolha (Daphnia magna) 8,6 mg/l LD 50 egér, patkány, szájon át 533, 490 mg/kg A karcinogén hatásokat egereknél inhalációs úton vizsgálták. A hím egereknél nincs, a nőstény egereknél kevés bizonyíték van a karcinogén hatásra. Teratogenitás: Egereknek a vemhesség 6-13. napjában, szájon át 300 mg/kg/nap dózist adagoltak. 50 kezelt egérből 10 elpusztult és 28 utódból 26 volt életképes. Egyéb káros hatások emberre: Verejtékezés, vizelési zavar, vérvizelés, akut vérszegénység, kóma, epilepsziás rángógörcs jelentkezhet. 2 g-os dózis kisgyerekekre már végzetes. 18