VÍZMINŐSÉGI MONITORING

Az előadások a következő témára: "VÍZMINŐSÉGI MONITORING"— Előadás másolata:

1 VÍZMINŐSÉGI MONITORING

2 Környezeti monitoring
Célra orientált, szervezett mérési és kiértékelési tevékenység, amelynek segítségével a vizsgálandó környezeti elem állapotát, annak változását és ezeknek az ismeretében az állapot romlást előidéző okokat figyelemmel tudjuk kísérni ill. meg tudjuk határozni. Cél: Információ nyerés egy aktív, tudatos környezetgazdálkodáshoz. Szükséges feltételek: Jól megszervezett mintavétel és adatfeldolgozás.

3 Vízminőségi monitoring
A vízminőségi monitoring rendszer olyan megfigyelő rendszer, melynek feladata a felszíni és felszín alatti vizek fizikai, kémiai, biológiai jellemzőinek nyomon követése mintavételezés és elemzés útján. Célok:   A vízminőség térbeli és időbeli változásának megfigyelése Az állapot változást kiváltó okok feltárása (beavatkozások tervezése - emisszió) A vizek minősítése (vízminőség - vízhasználatok), osztályozás Trend detektálás Átlagok (terhelések) és kritikus koncentrációk becslése Határértékek megsértése (hatósági feladat) Havária jellegű szennyezések nyomon követése ("early warning")

4 VÍZMINTAVÉTEL (1) Célok Átlagos vízminőségi állapot felvétele
A vízterület osztályozása Terhelés becslése Megfelelő szabályozási stratégiák kiválasztása Vízminőségi állapot előrejelzése

5 VÍZMINTAVÉTEL (2) Mérések feltételei
Megfelelő komponensek kiválasztása Analízis gyorsasága Megfelelő érzékenység és kimutatási határ Mérések megfelelő reprodukálhatósága A mérések reprezentatívak legyenek a vízterületre (tér- és időbeni reprezentativitás) Szükséges mintaszám meghatározás

6 Információ időbeliségének értelmezése:
Időben változó értékű információ: t1 i 1 t < t t1

7 Vízminőségi monitoring
 Elemei: Mintavételezés (ritkán on-line mérés) Minták szállítása és laboratóriumi elemzése (akkreditció és interkalibráció) Eredmények tárolása, adatkezelés Az adatok elemzése, kiértékelése Az ehhez szükséges hidrológiai, morfológiai stb. adatok Az eredmények megjelenítése Hozzáférés biztosítása 

8 Monitoring rendszer megtervezése
(Megválaszolandó kérdések) Mi a cél? Mit mérjünk? (vizsgálandó komponensek) Hol mérjünk? (szelvénykiosztás, keresztszelvény) Mikor mérjünk? (mintavételi gyakoriság, pontminta-sorozatminta) Hogyan mérjünk? (mintavétel, tárolás, szállítás, analitikai módszer) Hogyan dolgozzuk fel a mérési eredményeket? (adatbázis létrehozása, kiértékelés) Költségek, kockázatok, bizonytalanságok?

9 Felszíni vízminőségi monitoring Magyarországon
MSZ 12749: Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés 1. Mintavétel Mintavételi helyek: 150 törzshálózati és 91 regionális hálózati szelvény Lokális szelvények (változó számú)

10 MINTAVÉTELI HELYEK MEGHATÁROZÁSA (1)
Vízgyűjtő területen Fontosabb befolyók meghatározása Szennyező források feltárása eredet szerinti bontásban Szennyezőanyag emissziók mérése Koncentráció és anyaghozam mérése a vízfolyásokban Transzmissziós tényezők meghatározása

11 MINTAVÉTELI HELYEK MEGHATÁROZÁSA (2)
Víztest Területi változások reprezentálása (horizontális, vertikális) mély rétegzett tavak sekély tavak Időbeni változások reprezentálása (szezonális, napi, napon belüli) Rétegzett mintavételi stratégia Fontos elem a költség

12 Szelvénykiosztás szempontjai
Országhatár Javasolt mintavételi szelvény

13 Felszíni vizek vízminőségi törzshálózata (MSZ 12749)

14 A jelenlegi vízminőségi hálózattal kontrollált vízfolyás szakaszok az összeshez képest

15 Felszíni vízminőségi monitoring Magyarországon
MSZ 12749: Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés 1. Mintavétel Mintavételi helyek: 150 törzshálózati és 91 regionális hálózati szelvény Lokális szelvények (változó számú) Mintavételi gyakoriság: kétheti, heti, ill. szezonális jelleggel évi minta szelvényfüggően)

16 Vizsgálandó jellemzők:
Oxigén háztartás (Old O2, O2%, BOI, KOI, TOC, Szapr.index) Tápanyag háztartás (N- P formák, Chl-a) Mikrobiológiai jellemzők (CF, FCF, FS, Salm.) Mikroszennyezők és toxicitás (szervetlen és szerves mikroszennyezők, toxicitás, radioaktív anyagok) Egyéb jellemzők (pH, vez.kép., T, LA, OA, Fe, Mn, keménység, an- és kationok) Vízminőségi osztályozás: 5 vízminőségi osztály (I - V) Besorolás 90 %-os tartósság alapján

17 MINTAVÉTELI GYAKORISÁG
Befolyásolja: Vizsgálandó jellemzők időbeli változékonysága, Kívánt információ (évi vagy évszakos átlag, trendek, 90 %-os tartósság, stb.) Statisztikai alapon: N - elemű adatsor n - statisztikai minta Az átlagérték becslésének relatív hibája (Normál eloszlást feltételezve): (Cochran, 1962)

18 Mintavételi gyakoriság meghatározása
Cél: Jellemző vízminőségi állapot meghatározása Szükséges gyakoriság komponens-függő is Gyakoriság és változékonyság fordítottan arányos Összefüggő komponensek esetében elég egyiket mérni (vezetőképesség vagy összes oldott anyag) Pontminta mérések, időbeni átlagminták Monitorozás

19 MINTAVÉTELI GYAKORISÁG
C t C t C Ch Ch Ch Befolyásolja: Vizsgálandó jellemzők időbeli változékonysága Eltérés mértéke a küszöb(határ)értékhez képest Meghatározni kívánt információ (évi vagy évszakos átlag, trendek, 90 %-os tartósságú érték, stb.)

20 Vízminőségi jellemzők relatív szórása
Függ: vízhozam, szezonális változékonyság, szennyezések

21 Vízminőségi monitoring: Hogyan mérjünk?
Mintavétel Mérés helyszíni laboratóriumi Előkezelés, szállítás Analitikai módszerek szabványosított eljárások akkreditált laboratóriumok interkalibráció

22 MÉRÉSI MÓDSZEREK KRITÉRIUMAI
Szelektivitás Megfelelő méréshatár Kimutatási határ Pontosság Érzékenység

23 VKI: többszintű monitoring-rendszer
Az állapotértékelés alapja A monitoring több funkciót ötvöz. Célja, kiterjedése, részletessége, a mérendő elemek köre lényegesen eltér a mai hazai gyakorlattól Vizsgálati monitoring ? ? ? Feltárás 1. Felügyeleti monitoring Felügyeleti monitoring 6 évenként Operatív (üzemelési) monitoring A felszíni víz monitoring részei: ökológiai biológiai hidrológiai morfológiai fizikai és (általános) kémiai kémiai (mikroszennyezők) !!! A felszín alatti víz monitoring részei: mennyiségi kémiai hagyományos komp. mikroszennyezők

24 Legsürgetőbb feladat: Monitoring rendszerek beindítása (2006)
Három szintű monitoring: felügyeleti (surveillance), üzemelési (operative), vizsgálati (investigative) 2005-ben a KÖTEVIFE-k kísérleti jelleggel elkezdték, de forráshiány miatt a korábbi törzshálózati monitorozás „rovására” Vizsgálandó jellemzők száma bővül: szerves mikroszennyezők Ökológiai monitoring szükségessége (első, részleges felmérés megtörtént: ECOSURV projekt) A VKI által előírt mintavételi gyakoriság nem elegendő a szükséges információk biztosításához! (hazai, korábbi gyakorlat: kétheti, VKI: 4-12 minta/év) A monitoring programok 2007 januártól elindultak, de csökkentett kapacitással, „minimum” feladat jelleggel.

25 VKI ÁLTAL ELŐÍRT MINIMÁLIS MINTAVÉTELI GYAKORISÁG

26 Felszín alatti vizek monitoringja
1. Törzshálózati kutak (80% vízműkút): ·     Karszt 105 ·     Partiszűrés 40 ·     Talajvíz 27 ·     Rétegvíz 276 Összesen: 448 2. Észlelési gyakoriság: ·     Karszt: havonta ·     Talajvíz, partiszűrés: 4-6 minta/év ·     Rétegvíz: évente

27

28 Felszín alatti vizek monitoringja
3. Mért komponensek: pH, vez.kép., keménység, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, NH4, Cl, SO4, HCO3, NO3, NO2, KOI, bakteriológia 4. Osztályozás: I. Ivóvíznek alkalmas (fertőtlenítés) II/.1. Gáz-, savtalanítás, Fe-, Mn eltávolítás II./2. As, NH4+, NO3-, szervesanyag eltávolítás II./3. Lágyítás, keményítés

29

30 AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK
# KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

31 Minősítés a VKI-ban Felszín alatti vizek esetén:
mennyiségi állapot (ebben szerepel az ökológia is) kémiai állapot Mindkettő esetén: két osztály

32 Felszín alatti vizek minősítése
nem osztályozzák őket, mint a felszíni vizeket, hanem határértékeket adnak meg: háttér koncentráció (A): reprezentatív érték, az anyag természetes vagy ahhoz közeli koncentrációja a felszín alatti vízben ill. talajban szennyezettségi határérték (B): az ivóvízminőség és az ökoszisztéma igényei alapján meghatározott kockázatos anyag koncentráció a felszín alatti vizekben intézkedési szennyezettségi határérték (C1, C2, C3): meghaladásakor intézkedni kell, fokozottan érzékeny, érzékeny és kevésbé érzékeny területekre van meghatározva kármentesítési szennyezettségi határérték (D): a kármentesítés eredményeként el kell érni

33 Felszín alatti vizek jelenlegi mennyiségi monitoringja
Országos Vízrajzi Törzshálózat (KÖVIZIG-ek működtetik) Talajvízszintészlelő törzshálózat: 1642 kút, hetente 1x, 2x vízszint-leolvasás Rétegvízszintészlelő törzshálózat: 377 kút, legalább havonta vízszint-leolvasás Karsztvízszintészlelő törzshálózat: 247 figyelőkút, +3 egyéb repedezett víztartóban, legalább havonta leolvasás MÁFI vízszint-figyelő hálózata: 163 kút Forrásmérő törzshálózat: 52 forrás, legalább havonta Üzemi mérések, vízművállalatok havonta mérik a hozamokat és szinteket Építéskori kútadatok: mintegy kút építéskori vízszintadata Sérülékeny távlati és üzemelő vízbázisok, 78 távlati és 626 üzemelő vízbázison feltárást végeztek és végezni fognak 2009-ig. Eddig 2870 monitoring-kút készült el, főként azonban vízminőségi monitoring céljára.

34 Emisszió monitoring 3/1984 OVH rendelet: szennyvízbírság (többször módisítva) 2-4 ellenőrzés évente „bírság gyanús” komponensek Felszíni befogadó: 4 „érzékenységen” alapuló területi kategória, időszakos vízfolyások kategóriájának megkülönböztetése

35 Szennyvíz kibocsátók ellenőrzése
Vizsgált komponensek Szervesanyag mutatók (KOI, BOI, CCl4-extrakt) Tápanyag formák (ÖP, PO4-P, ÖN, NO3-N, NO2-N, NH4-N) Nehézfémek Mérési gyakoriság: legalább évi négy (+ önkontroll mérések: 2005-től, TESZIR adatbázis) Környezetvédelmi területi hatóság végzi a mérést Csak a „gyanús” komponenseket vizsgálják Újabb határértékrendszer alapelvei Nem a koncentráció, hanem terhelés az irányadó Befogadó terhelhetősége szerinti határértékek Sérülékeny vízbázisok figyelembe vétele

36 Felszíni és felszín alatti vizek szennyezőanyag terhelhetősége