A Víz Keretirányelv szerinti ökológiai állapotértékelés helyzete Magyarországon Zagyva Andrea andrea.zagyva@neki.gov.hu Nemzeti Környezetügyi Intézet MHT XXXI. Országos Vándorgyűlés Gödöllő, 2013. július 3-5.
Az előadás főbb témái Előzmények: a hazai ökológiai minősítési rendszerre vonatkozó vizsgálatok Hazai biológiai és ökológiai minősítési rendszerek Stratégiai irányelvek, útmutatók a VKI szerinti ökológiai állapotértékeléshez Jelenlegi ökológiai minősítési rendszer Állapotértékelés VGT-2
A Víz Keretirányelv végrehajtása
A hazai ökológiai minősítő rendszerek Biológiai vízminősítés (Felföldy, 1984) Környezeti tényezők fizikai, kémiai vizsgálata Vizi élőlénytársulások minőségi és mennyiségi analízise Vizmintában tartott élőlények viselkedésének megfigyelése Ökológiai vízminősítés (Dévai és mtsai, 1992) Állapot és tulajdonság (statikus sajátosság) Folyamat és képesség (dinamikus sajátosság) Biológiai vízminősítő rendszerek Magyarországon 2001-ig: a FELFÖLDY (1987)-féle négy tulajdonságcsoport, 10-10 fokozatú rendszer az MSZ 12749: 1994 szabvány az oxigén-, nitrogén- és foszforforgalom, mikrobiológiai és toxikológiai jellemzőkön alapuló 5-fokozatú rendszer a DÉVAI és mtsai (1992) által kidolgozott ökológiai, sokváltozós rendszer, ami az egyes tulajdonságokhoz kódszámokat (aktuális és globális) rendel a makrozoobenton család-taxon prezencia pontrendszer (CSÁNYI,1998), 5 minőségi osztály, 2-3 alosztály
A hazai ökológiai minősítési rendszert megalapozó tanulmányok 2002-2006- MTA Kutatócsoportja: Javaslat kidolgozása a típus-specifikus referencia-feltételekre és osztályhatárokra (víztípusonként, élőlény-csoportonként) Kutatási és kiértékelési módszertan fejlesztése a biológiai minősítési elemekre: A biológiai minősítés szempontjából fontos élőlény együttesek érzékenysége az emberi beavatkozásokra Referenciajellemzők pontosítása élőlény együttesenként A VKI által igényelt biológiai minősítési rendszer megalapozása (hazai rendszerek alkalmazhatósága) Biológiai jellemzők mennyiségi mutatóinak meghatározásához szükséges mérési módszerek és VKI szerinti monitoring előírások áttekintése, javaslat
A hazai ökológiai minősítési rendszert megalapozó vizsgálatok 2002-2006 2005: Ecosurv Phare Project Célok és eredmények: Ökológiai és a releváns hidromorfológiai, fiziko-kémiai adatok gyűjtése minden magyarországi víztípusra, a VKI szerinti 5 élőlénycsoportra Mintavételi helyek: 400 (354 folyók, 46 tavak) A korábbi monitoring-rendszerben kevésbé vizsgált kis- és közepes méretű vízfolyások kiválasztása A javasolt referencia-helyek, nemzetközi interkalibrációs helyek, a Natura 2000-es és NbmR helyek többségének, számos kommunális és ipari szennyezőforrások által érintett víztest vizsgálata A VKI szempontrendszerének megfelelő ökológiai vizsgálati módszerek bevezetése, az ökológiai állapot/státusz meghatározásának fejlesztése 2005-2006: A 2007-től induló feltáró és operatív monitoring rendszer kidolgozása a VKI követelményeinek megfelelően
Az ökológiai minősítő rendszer alapjai Módszertan kidolgozása (térben és időben reprezentatív mintavétel, feldolgozás, kiértékelés-minősítés) Alapadatok gyűjtése (mennyiségi adatok az 5 élőlénycsoportra, élőhely jellemzői, releváns hidromorfológiai, fiziko-kémiai adatok) Referencia-feltételek meghatározása, EQR alapú minősítés (komponensenként, víztípusonként, 5 osztályos minősítési rendszerben) Referencia-helyek kijelölése (korábbi javaslat:folyók-24 ref.hely,12 típus; tavak-10 ref.hely, 5 típus, állapotértékelés eredménye 2009: nincs referencia hely)
A VKI új kihívásai az ökológiai állapot-értékelés során Ökológiai minősítés: új követelményrendszer: 5 élőlénycsoport mint biológiai minősítő elem, fiziko-kémiai, kémiai és hidromorfológiai minősítő elem Típus-specifikus, terhelésre érzékeny, 5 osztályos minősítési rendszer kidolgozása Eltérő módszerek (korábbi-új VKI szerinti módszerek összehasonlíthatóságának korlátai, alap-származtatott adatok) Korábbi minősítés alapja: kvalitatív, szemi-kvalitatív adatok, kevés kvantitatív adat Új integrált szemléletmód, víztest- és vízgyűjtő szintű értékelés Háttérinformációk gyűjtése, értékelése a komplex ökológiai minősítéshez Statisztikailag értékelhető adatmennyiség-megfelelő megbízhatóság és pontosság, intézkedések tervezése Megvalósítás a VKI előírásai szerint, a EU Bizottság Közös Végrehajtási Stratégia keretében kidolgozott Útmutatók figyelembevételével Biológiai értékelő rendszerek nemzetközi interkalibrációja ökorégiónként
Felszíni vizes monitoring-rendszer 1960-as évek-2005: a monitoring-hálózat a közepes-nagy méretű folyókat, és a fontosabb tavakat vizsgálta Mintavételi helyek: 495 (OT: 150, RT: 90, L: 255) Komponensek és gyakoriságok: Fiziko-kémiai elemek (6-26/év) Oxigén-háztartás (oxigéntel., old.oxigén, BOI, KOI, TOC) Tápanyagforgalmi mutatók (össz-p, PO 4, NH 4, NO 2, NO 3 ) Mikrobiologiai mutatók Mikroszennyezők & toxicitás, radioaktivitás Egyéb mutatók (hőmérséklet, ph,vezetőképesség, átlátszóság,zavarosság, lúgosság, keménység, anionok, kationok, lebegőanyagok) Biológiai elemek: Fitoplankton (taxon-összetétel, egyedsűrűség, s- index, 26/év) a-klorofill (26/év) Makrogerinctelenek (2001-től: taxon-összetétel, BMWP/ASPT, 2/év) Fitobentosz Makrofita Halak Az ország egyes régióinak kutatási eredményei alapján
Komponensek Feltáró monitoring Gyakoriság Biológiai elemek Folyók (HUSWPS_1RW Tavak (HUSWPS_1LW alprogram) alprogram) Fitoplankton releváns folyó típusok: 4/év 6/év vegetációs periódusban Fitobentosz 2/év (kivétel a releváns 1/év folyótípusok, ahol fitoplankton vizsg. van) Makrofita releváns folyó típusok: 1/év 2/év Makrogerinctelen 2/év 1/év Halak 1/6év 1/év Fiziko-kémiai Folyók komponensek (alapkémia) Oxigén-háztartási mutatók 12/év Általános mutatók: anionok, kationok, keménység, lúgosság, összes oldott anyag Elsőbbségi anyagok, egyéb veszélyes anyagok 4/év a fitoplankton mintavétellel párhuzamosan 12/egyszer minden 6 évben Tavak 12/év Hidrológia Évente 365 Évente 365 Morfológia 6 évente 1 6 évente 1 Folytonosság 6 évente 1-4/év a fitoplankton mintavétellel párhuzamosan 12/egyszer minden 6 évben
Operatív monitoring Kockázati típus Komponensek Gyakoriság Tápanyag- és szervesanyag miatt bizonytalan helyzetű víztestek Hidrológia: 3 évente 4 Veszélyes anyag miatt bizonytalan helyzetű víztestek Fiziko-kémiai komponensek Folyók ((HUSWPO_1RWNO alprogram) Tavak (HUSWPO_1LWNO alprogram) Oxigén-háztartás és tápanyagforgalmi mutatók 3 évente 4 3 évente 4 Anionok, kationok, összes oldott 3 évente 4 3 évente 4 szerves anyag Biológiai elemek Folyók (HUSWPO_1RWNO Tavak (HUSWPO_1LWNO alprogram) alprogram) Fitoplankton releváns folyó típusok: 4/év 4/év Fitobentosz 1/év (kivétel a releváns folyótípusok, nincs vizsg. ahol fitoplankton vizsg. van) Makrofita nincs vizsg. 1/év Makrogerinctelenek Fiziko-kémiai komponensek 1/év: márc-ápr kisvízfolyások, augszept közepes és nagy folyók Folyók (HUSWPO_1RWPS alprogram) nincs vizsg. Tavak Hidrológia: 3 évente 12 Hidro-morfológiai beavatkozások miatt bizonytalan helyzetű víztestek Elsőbbségi szennyezőanyagok a 12/év, csak a határértéket nincs alprogram 33-as listáról meghaladó szennyező anyagokra Biológiai elemek Folyók (HUSWPO_1RWPS Tavak alprogram) Makrogerinctelenek 2/év nincs alprogram Fiziko-kémiai komponensek Folyók Tavak Hidrológia: 3 évente 4 Oxigén-háztartás és a biológiai mintavétellel a biológiai mintavétellel tápanyagforgalmi mutatók párhuzamosan: 4/év párhuzamosan: 4/év Morfológia, Folytonosság: Biológiai elemek Folyók Tavak 6 évente 1 Hosszirányú átjárhatóság HUSWPO_1RWHM: Halak: 1/év HUSWPO_1LWHM: akadályozása Völgyzárógátas átfolyásos tározók, HUSWPO_2RWHM: Fitoplankton: Fitoplankton: 4/év, fitobentosz: 1/év, duzzasztás, vízgazdálkodás 4/év, fitobentosz: 1/év Keresztszelvény menti elváltozások, szabályozás HUSWPO_3RWHM: Makrogerinctelenek:1/év, Halak: Makrofita: 1/év, Makrogerinctelenek: 1/év 1/év Kotrás, burkolat HUSWPO_4RWHM: Makrofita: 1/év, Makrogerinctelenek: 1/év
VKI monitoring programok, alprogramok (VGT -1 adatok) Feltáró monitoring (surveillance) programok: 2 db Tavak: HUSWPS_1LW (21 hely) Folyók: HUSWPSW_1RW (126 hely) Operatív monitoring programok: 8 db Tavak: HUSWPO_1LWNO (Tápanyag- és szerves anyag kockázat) HUSWPO_1LWHM (Hidro-morfológiai kockázat) (összesen 36 helyen, 28 víztesten) Folyók: HUSWPO_1RWPS (Veszélyes anyag kockázat) HUSWPO_1RWNO (Tápanyag- és szerves anyag kockázat) HUSWPO_1RWHM (Hosszirányú átjárhatóság akadályozása) HUSWPO_2RWHM (Völgyzárógátas átfolyásos tározók, duzzasztás, vízgazdálkodás) HUSWPO_3RWHM (Keresztszelvény menti elváltozások, szabályozás) HUSWPO_4RWHM (Kotrás, burkolat) (összesen 470 helyen, 390 víztesten) Monitoring vizsgálati helyek összes száma: 561 db (442 víztest- 869 víztestből) folyóvíz, 59 db (43 víztest- 213 víztestből) állóvíz Vizsgálati monitoring programok: rendkívüli szennyezés esetén
WFD CIS Guidance Document No. 13 (2005) REFCOND, COAST, HMWB, Monitoring útmutatók (WFD CIS Guidance Document no. 10, 5, 4, 7) ökológiai minősítésre vonatkozó előírásai új elem: fiziko-kémiai paraméterek szerepe az ökológiai állapotértékelésben Az ökológiai állapotértékelés és a minősítési rendszerek továbbfejlesztése az egyik legfontosabb eleme a VKI végrehajtásának. Ez Közösségi jogszabályi előírás minden tagország számára, ugyanakkor a megfelelő rendszerek fejlesztése egy iteratív folyamat része Az útmutató alapelveket és gyakorlati megközelítési módokat javasol a rendszerek kidolgozásához, fejlesztéséhez.
Alapelvek az ökológiai állapot/potenciál meghatározásához VKI általános célja: a jó ökológiai állapot/potenciál és jó kémiai állapot elérése 2015-ig minden felszíni víztesten Biológiai elemek VKI, V. Melléklet 1.1. Hidro-morfológiai elemek VKI, V. Melléklet 1.1 Kémiai és fiziko-kémiai elemek VKI, V.Melléklet 1.1. Ált. fizikai-kémiai mutatók Spec.nem elsőbbs. szennyezők Spec. elsőbbs. szennyezők VKI, V.Melléklet 1.1., 1.2. VKI, X.Melléklet
Ökológiai állapotértékelés és integrált minősítés
One out all out elv alkalmazása
Az ökológiai állapot osztályozása, EQR-skála EQR közel 1-hez Kiváló állapot vagy referencia állapot A zavartalan vagy csak nagyon kevéssé zavart állapot EQR = Megfigyelt biológiai érték Referencia biológiai érték Jó állapot Mérsékelt állapot Csekély eltérés a RÁtól Közepes eltérés az RÁ-tól Gyenge állapot Rossz állapot EQR közel 0-hoz
Melyik biológiai minősítési elem milyen terhelésre érzékeny? Fitobentosz Fitoplankton Makrogerinctelenek Tápanyagterhelés, Kotrás, burkolat Tápanyagterhelés, Tározás, duzzasztás Halak Szerves terhelés, Kotrás, burkolat, Keresztirányú elváltozások Toxikus anyagok Monitoringtervezés 2007 Makrofita Tápanyagterhelés, Kotrás, burkolat Hosszirányú átjárhatóság, Toxikus anyagok
Fitoplankton Értékelés 2006-2008: funkcionális csoportokon alapuló Q k - társulás index (in: PADISÁK et al. (2006): Hydrobiologia, 553: 1-14.), több adat szükséges a típus-specifikus referencia-feltételek és az osztályhatárok validációjához 2008-2011: Módszertani fejlesztés (KvVM megbízás+ interkalibráció): multimetrikus indexek, stresszor-specifitás kidolgozása Folyók: HRPI, Qr index, a-klo metrikák kombinációja Állóvizek: HLPI, Qk index, a-klo metrikák kombinációja Terhelés-hatás elemzés: HLPI: szerves és tápanyagterhelés, területhasználat- antropogén terhelési index, HRPI: tápanyagterhelés, egyes hidromorfológiai beavatkozások http://tiszaki.atomki.hu/joomla/index.php/hu/modszertani-utmutatok Fajszintű határozás Kvantitatív vizsgálatok: egyedszám (400-ig), biomassza, a- klorofill Kvalitatív vizsgálatok: taxon-összetétel, relativ abundancia, indikátor fajok, funkcionális csoportok
Fitobentosz Értékelés 2006-2008: MSZ EN 14407: 2004 szerint, IPS-index alapján (OMNIDIA program), kiváló/jó és jó/közepes osztályhatárok, EQR értékek minden folyóvíztípusra, EQR értékek 4 állóvíztípusra (szakértői becslés az EcoSurv 2005 adatai alapján) 2008-2011: Módszertani fejlesztés (KvVM megbízás+ interkalibráció): multimetrikus indexek, stresszor-specifitás kidolgozása, 5 osztályra, 6 állóvíz-típusra további célirányos adatgyűjtés szükséges Duna: IPS, egyéb folyók: IPS (Specific Pollution Sensitivity index), SI (Austrian Saprobic Index) és TI (Austrian Trophic Index) indexek átlagolásával képzett multimetrikus index (IPSITI= (IPS+SI+TI)/3) Balaton: MIB (Multimetric Index for Balaton): IBD és EDI-D, Velencei-tó: MIV (Multimetric Index for Velencei): IBD és a SCIL indexek átlaga, egyéb tavak: MIL (Multimetric Index for Lakes): MIL (= (TDIL(1-20)+IBD+EPI-D)/3 http://tiszaki.atomki.hu/joomla/index.php/hu/modszertani-utmutatok Eutrofizáció, szerves terhelés, általános és hidromorfológiai degradáció, területhasználat
Makrofita Értékelés 2006-2009: Integrált Makrofita Minősítési Index (IMMI), Természetességi- (Ti), Zónáció- (Zi), Nedvességigény- (Wi) indexek, Növényfedettségi-index (FNé) IMMI index (Szalma-Pomogyi, 2006) IMMI EQR= (Ti sv+wi sv+zi sv+fné sv)/5, sv=súlyozott értékek Típus-specifikus osztályhatárok minden folyó-és állóvíztípusra 2010-2011: Módszertani fejlesztés (interkalibráció): Referenciaindex (RI), stresszor-specifitás kidolgozása alámerült, szabadon úszó, gyökerező hínarak, illetve az iszap- és mocsári növények Minden folyó-és állóvíztípusra, nem releváns folyóvíz típusok: 7, 14, 20, 23, 24, 25 és 26 http://tiszaki.atomki.hu/joomla/index.php/hu/modszertani-utmutatok Eutrofizáció, területhasználat, hidromorfológiai beavatkozások (gátak, meder-szabályozás)
Makrogerinctelenek Értékelés 2001-2006: BMWP/ASPT értékek 5 osztályos minősítés 2007-2010: Q BAP -index, típus-specifikus referencia-feltételek megadása további adatgyűjtést igényel, EQR minősítés 15 víztípuscsoportra 2011: Módszertani fejlesztés (interkalibráció): Hungarian Multimetric Makrozoobenton Index (HMMI), stresszor-specifitás kidolgozása Az alábbi folyótípus-csoportokra jellemző metrikák kombinációjával Index rövidítés HMMI_m Index típus neve Multimetrikus Makrozoobenton Index -hegyi vízfolyás típusokra HMMI_sc Multimetrikus Makrozoobenton Indexdombvidéki kis és közepes vízfolyás típusokra HMMI_lc Multimetrikus Makrozoobenton Indexdombvidéki nagy vízfolyás típusokra HMMI_sl Multimetrikus Makrozoobenton Index- síkvidéki kis és közepes vízfolyás típusokra HMMI_ll Multimetrikus Makrozoobenton Indexsíkvidéki nagy és nagyon nagy vízfolyás típusokra http://tiszaki.atomki.hu/joomla/index.php/hu/modszertani-utmutatok Szerves és tápanyagterhelés, területhasználat, sóterhelés
Halak Értékelés Folyók: 2006-tól: Integrált Biológiai Index (IBI), egyszerűsített FAME értékelési rendszer 10 kiválasztott fajösszetétel jellemzésére használt mutató a FAME- rendszer mutatói közül Referencia feltételek meghatározása az IBI és az emberi hatásokat jelző antropogén index alapján, szakértői becsléssel történt 2010-11: az IBI nem interkalibrálható Állóvizekre kevés adat állt rendelkezésre a minősítési rendszer kidolgozásához Országos projektek hal-adatainak összegyűjtése/adatgyűjtés a kijelölt VKI monitoring pontokon és új módszer kidolgozása szükséges
Biológiai módszerek és az ökológiai interkalibráció (2008-2011) eredménye Fitoplankton Fitobentosz Makrofita Makrogerinctelen Halak VGT-1-2009 2013 Folyók Állóvizek Folyók Állóvizek nem minden típusban VKI kompatibilis+ Interkalibráció 2013-ig VKI kompatibilis+interkalibráció sikeres VKI kompatibilis, nem volt interkalibráció EU-s szinten nem VKI kompatibilis Kevés adat, nem VKI kompatibilis Interkalibráció befejezésének határideje a nem interkalibrált élőlénycsoportokra: 2016
Interkalibrált folyó-típusok- 2011 Typ code Aquatic landscapes Size of the catchment Name in hungarian Sub-ecoregion Hydrogeochem Substratum typology system EC-GIG ical character common Multimetric Intercalibrated Intercalibrated Intercalibrated type index types MZB types PB types MF 1 Mountainous regions siliceous coarse small* stream R-E1b HMMI_m 1 1 1 2 (>350 m) calcareous coarse small stream R-E1b HMMI_m 2 2 2 3 middle* small river R-E1b HMMI_m 3 3 3 4 Hilly regions calcareous coarse small stream R-EX6 HMMI_sc 4 4 4 5 (350-200 m) middle small river R-E4 HMMI_sc 5 5 5 6 large* middle sizes river R-E3 HMMI_lc 6 6 6 7 very large* large river R-E3 HMMI_lc 7 7 7 8 medium-fine small brook R-EX5 HMMI_sc 8 8 8 9 middle small river R-E4 HMMI_sc 9 9 9 10 large middle sizes river R-E3 HMMI_lc 10 10 10 11 Plains (<200 m) calcareous coarse small R-EX5 HMMI_sc 11 11 11 12 middle small river R-E2 HMMI_sc 12 12 12 13 large middle sizes river R-E3 HMMI_lc 13 13 13 14 very large large river R-E3 HMMI_lc 14 14 14 15 medium-fine small brook R-EX5 HMMI_sl 15 15 15 16 small in very flat area brook R-EX5 HMMI_sl 16 16 16 17 middle in flat area R-E2 HMMI_sl 17 17 17 18 middle small river R-E2 HMMI_sl 18 18 18 19 large middle sizes river R-E3 HMMI_ll 19 19 19 20 very large large river R-E3 HMMI_ll 20 20 20 21 organic - small R-EX5 HMMI_sl 21 21 21 22 middle R-E2 HMMI_sl 22 22 22 23 Danube, upstream Gönyű R-E6a 23 23 23 24 Danube, between Gönyű and Baja R-E6a 24 24 24 25 Danube, downstream Baja R-E6b 25 25 25 *small: 10 100 km 2, middle: 100 1000 km 2, large: 1000 10000 km 2, very large >10000 km 2 Successfull intercalibration: Relevant EC-GIG common types for Hungary Intercalibrated BQE R-E1b RE-2 RE-3 RE-4 RE-6a RE-6b RE-X5 RE-X6 Phytobentos Y Y Y Macrophytes Y Y Macroinvertebrates Y Y (course substr.) Y Y Y
Interkalibrált állóvíz-típusok- 2013 EC-types Altitude (m, a.s.l) Depth (mean depth, m) Conducti vity (ms/cm) Alkalinity (meq/l HCO3) HU-types Name of waterbodies HU2 (3) Egyeki-Holt-Tisza, Tiszacsegei Holt-Tisza, Kolon-tó HU3 (1) Belső-Béda holtág EC1 <200 <6 HU12 HU13 HU14 (8) Kadia Ó-Duna, Kelebiai-tavak, Kengyel-tó, Lipótimorotvató, Montaj-tó, Pélyi-tó, Felső-Morotva, Szarvas-tó (25) Riha-tó, Keleti-holtág, Nagybaracskai Holt-Duna, Vadkerti-tó (Nagy-Büdös-tó), Vidre-éri tavak, Tiszakécskei Holt-Tisza, Faddi Holt-Duna, Tolnai Déli Holt-Duna, Tolnai Északi Holt-Duna, Szamossályi-Holt-Szamos, Tunyogmatolcsi-Holt-Szamos, Cibakházi Holt-Tisza, Fegyverneki Holt-Tisza, Gyova-Mámai Holt-Tisza, Halásztelek-Túrtő-Harcsás Holt-Körös, Szajoli Holt-Tisza, Kiskunhalasi Sós-tó, Félhalmi-holtágrendszer, Szarvas- Békésszentandrási holtágrendszer, Peresi holtágrendszer, Serházzugi Holt-Tisza, Tiszaugi Holt-Tisza, Nagyfai-holtág, Cserőközi Holt-Tisza, Bogyiszlói Holt-Duna (5) Atkai Holt-Tisza, Tiszadobi Holt-Tisza, Alcsi Holt-Tisza, Gyálai Holt-Tisza, Tiszaluci Holt-Tisza
Állapotértékelés VGT-2 (2013-2014) Főbb lépések: Módszerek felülvizsgálata, fejlesztése Folyók: FP, FB, MZB, MF: VKI kompatibilis módszerek, de EU szinten alkalmazott abiotikus referencia-feltételek egységes kidolgozása szükséges minden típusra! Interkalibrált módszerek Hal: adatgyűjtés- vizsg.monitoring/országos adatok, VKI kompatibilis, interkalibrálható értékelő módszer kidolgozása Tavak: FP, FB, MF, MZB VKI kompatibilis módszer, IC folyamatban FB, MZB- célirányos kiegészítő monitoring szükséges (2014) az adathiányos típusokban- osztályhatárok megadása, referencia-feltételek kidolgozása Adatbázisok (FEVI, FAVI) ellenőrzése, BIA fejlesztése Adatok feltöltése, rendszerezése, hiányok pótlása, hibák javítása (NeKI, KTVF) Állapotértékelési koncepciók felülvizsgálata: Megbízhatóság, pontossági elvek egységesítése
Köszönöm a figyelmet!