Paks, hőszennyezés, dunai tapasztalatok Csányi Béla MTA ÖK Duna-kutató Intézet Energia Klub, Budapest, 2014. október 8.
Hőszennyezésselkapcsolatos alapfogalmak Energiatermelés hűtés hűtővíz Egyszeri átfolyásos hűtés direkt, once-through cooling Primer secunder tercier köri hűtővíz Hűtővíz-igény: 50 m 3 /sec 1000 MW teljesítménynél Hőmérséklet-növekmény ΔT = 9-12 C o Maximális kibocsátási hőmérséklet T max = 30 C o Teljes elkeveredés után mért T max = 3 C o Jogi szabályozás = tér/idő-specifikusan a VGT2-ben?!
Hőszennyezésselkapcsolatos hazai kutatások VITUKI Akvárium-Laborban 1980-tól Hő-tűréses kísérletek Akklimatizáció és a szezonális változások Választott hőmérsékleti tartomány A 90-es évektől Helyszíni/terepi vizsgálatok: fitoplankton, zooplankton, makrogerinctelenek, halak, elsődleges termelés
Terepi tapasztalatok Első kotrás a hő-csóvában: COUSTEAU-projekt 1991 Mohaállat-invázió (Plumatellafungosa) a PAE tercier köri hűtővíz-rendszerében (80-as évek vége) Kagyló-biomassza növekedés, Dreissena polymorpha és Sinanodonta woodiana tömegprodukció (90-es évek eleje-közepe) Az első Corbiculaadatok (C. fluminea, C fluminalis) a Vén-Dunán és a PAE melegvízkifolyójánál (1997) Ma: Corbicula-invázió a tercier-köri hűtővízben!
Terepi tapasztalatok JDS1 2001: részletes foto-dokumentáció a kagylókról Monitoring a Duna hossz-szelvénye mentén 2001-2003 között: 8 szelvény Paks Mohács szakaszon Szezonális felmérések a fitoplankton, a zooplankton, avízi makrogerinctelenek (vízicsigák, kagylók, férgek, rákok és rovarok) élőlény-együtteseire vonatkozóan
1 Paks komp jobb és bal 1534 fkm. 2 PAE melegvíz csatorna jobb 1526 fkm. 3 PAE nagy sarkantyú jobb és bal 1525,8 fkm. 4 Uszod jobb és bal 1523,5 fkm. 5 Gerjen-Foktő jobb és bal 1516 fkm. 6 Fajsz-Fadd Dombori komp jobb és bal 1507 fkm. 7 Baja jobb és bal 1480 fkm. 8 Mohács jobb és bal 1440 fkm.
Taxonszám 30 25 20 15 10 5 30 Csigák, kagylók, piócák, rákok taxonszámai 25 (2002) Június 19. Taxonszám 20 15 10 5 0 1534,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Távolság (folyam km) 0 1534,0 1526,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Távolság (folyam km) Csigák Kagylók Piócák Rákok Csigák Kagylók Piócák Rákok 30 25 30 Taxonszám 20 15 10 5 Szeptember 10. Taxo onszám 25 20 15 10 5 0 30 1534,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Távolság (folyam km) Csigák Kagylók Piócák Rákok 0 1534,0 1526,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Távolság (folyam km) Csigák Kagylók Piócák Rákok 25 30 Taxonszám 20 15 10 Október 28. Taxonszám 25 20 15 10 5 5 0 1534,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Távolság (folyam km) 0 1534,0 1526,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Távolság (folyam km) Csigák Kagylók Piócák Rákok Csigák Kagylók Piócák Rákok
14 12 10 Makrozoobenton: taxonszám-adatokhossz-szelvény mentén (2002 június, szeptember, október) Taxon nszám 8 6 4 2 0 Június Szeptember Október Mintavételi alkalom Gastropoda Bivalvia Hirudinea Crustacea Odonata Trichoptera
Makrozoobenton: egyedszám-adatok hossz-szelvény mentén (2002 június, szeptember, október) Bal part mentén Jobb part mentén 1200 1200 1000 1000 Egyedszám 800 600 400 Egyedszám 800 600 400 200 200 0 1534,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 0 1534,0 1526,0 1525,8 1523,5 1516,0 1507,0 1480,0 1440,0 Folyam km Folyam km Június Szeptember Október Június Szeptember Október
Makrozoobenton: egyedszám-adatok hossz-szelvény mentén, (2003 március, április, szeptember, október) 800 700 Március Április Szeptember Október Bal part mentén 800 700 Március Április Jobb part mentén Összegyed dszám 600 500 400 300 200 100 0 Összegy yedszám 600 500 400 300 200 100 0
Ami kiderült Helyszíni vizsgálatok következtetései: csak lokális, társulás-szerkezeti változások mutathatók ki! A felmelegített hűtővíz attraktív a halakra! Egy sereg dologról kiderült, hogy nem tudunk róluk eledet! Módszertani hiányosságok. Faunisztikaikutatások járulékos eredményei (nem a hőterheléssel függ össze, hanem a kutatással): Theodoxusdanubialislegalsó magyarországi előfordulása, Uniocrassusszámos új adata (természetvédelmi szempontból fontos);
Torkolati energia-törő műtárgy -kazetták
Gazdag Molluscafauna, változó vízállás
Lassú apadásnál nincs probléma
Drasztikus szárazra kerülés
Amit nem tudunk Folyam-kutatás módszertana fejletlen: csak a part menti sekély zóna feltárása történt; A hőterhelés térbeni hatása nincs tisztázva (felszín alatti, nem lábalható víztér); Fitobenton: (VKI komponens) nem vizsgálták(ják); Biota: szerves/szervetlen mikroszennyező-tartalom; A helyszíni vizsgálatok során a PAE kiépítettsége kisebb mértékű volt; Speciális scenáriók elemzése: kisvíz, nyári hőmérséklet-maximum, egyéb technológiák (hűtőtornyok); Duzzasztás? Vízlépcső(k)?
Levegő hőmérséklete Európában. Forrás: Rübbelke & Vögele (2011), Govindasamy et al. (2003) és WORLDCLIM (2010)
Engedélyezett vízhasználat és áram termelés, Rübbelke & Vögele (2011) Zárt rendszerű hűtés esetén szignifikánsan kevesebb vízre van szükség a hűtéshez, mint az egyszeri átvezetést alkalmazó rendszerek esetében.
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 Nyári vízhőmérséklet idősor Duna, Budapest, 1979-2013 min max átlag Lineáris (átlag) R² = 0,3609 Átlaghőmérséklett (C o ) 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
8000 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Vízhozam-idősor, Duna, Budapest, 1979-2013 min max átlag Lineáris (átlag) R² = 0,2334 Vízhozam (m 3 /sec) 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013