Létesített vizes élőhelyek – nemzetközi kitekintés Dr

Az előadások a következő témára: "Létesített vizes élőhelyek – nemzetközi kitekintés Dr"— Előadás másolata:

1 Létesített vizes élőhelyek – nemzetközi kitekintés Dr
Létesített vizes élőhelyek – nemzetközi kitekintés Dr. Lakatos Gyula tanszékvezető egyetemi docens Debreceni Egyetem TTK Alkalmazott Ökológiai Tanszék

2 Az előadás tartalma vizes élőhelyek természetes vizes élőhelyek
osztályozás, működés létesített vizes élőhelyek vízi növényzet szerepe hazai létesített vizes élőhely típusok nemzetközi kitekintés összefoglalás

3 Sekély vizek sekély vízterek Lp > Lf (sekély tavak, tócsa, fertő)
vizes élőhelyek (wetlands) Vizes élőhelyek természetes vizes élőhelyek létesített vizes élőhelyek (constructed wetlands)

4 Vizes élőhelyek (wetlands)
A fogalom használata egészen széles értelemben (Ramsar Convention, 1971): „… wetlands are areas of marsh, fen, peatland or water, whether natural or artificial, permanent or temporary, with water that is static or flowing, fresh, brackish or salt, including areas of marine water the depth of which al low tide does not exceed six metres” (Scott és Jones, 1995). Cowardin et al. (1979) szűkebb értelmezésben: „… a terresztris és vízi rendszerek (értelmezésünkben: vízterek) közötti átmenet, ahol a talajvízszint általában a felszínen vagy annak közelében található és a medret (üledéket) sekély mélységben borítja víz”.

5 A vizes élőhelyek kritériumai:
legalább időszakosan a területen vízinövényzet (hydrofiton) éljen, az alzat (mederfenék) vízzel itatódjon át, alakuljon ki az üledék, a vegetációs időszak egyrészben legyen vízzel borítva.

6 A vizes élőhelyek jellemzése
Hidrológiai tényezők: vízborítottság, vízforgalom (elöntés, kiszáradás), vízmélység, vízszint változás a vízellátottság mennyisége, a vízminőség fontossága a vízi élővilág és válasza: alkalmazkodás és szaporodás, fennmaradás és átvészelés, elmenekülés vagy visszahúzódás, pusztulás

7 A vizes élőhelyek jellemzése
Az üledék (a meder alját képező, vízzel átitatott talaj) a víz – üledék határfázis szerepe a víz – levegő határfázis jelentősége az üledékben, de különösen annak felszínén lejátszódó: fizikai (adszorpció, deszorpció, stb.), kémiai folyamatok (hidrolízis, ioncsere, koaguláció, stb.) biológiai történések (mikrobiológiai lépések, bioturbáció, extracelluláris enzimek, stb.) antropogén hatások (szennyezés, mérgezés, stressz helyzetek)

8 A vizes élőhelyek jellemzése
A növényzet különböző életforma és kötődés a vízhez (obligát vagy amfibikus jelleg) a növényzetben fásszárú fajok fátlan növényállományok: emerz növényzet (nádas és sásos) az úszólevéllel rendelkező vízi növényzet az alámerült (szubmerz) hínárnövények A táplálék láncban, -hálózatban szerepük, nem közvetlen táplálék forrás, hanem pusztulásuk után, a bentonikus életmódú állatok fogyasztják, vagy a lebontást végző mikrobiális élőlények számára szubsztrátum értékűek.

9 szubmerz úszó növény úszó levelű növény emerz

10 Vízi növényzet jelentősége
elsődleges szerves anyag produkció oxigén termelés anyag ciklus és energiaáramlás asszimilációs képesség bioakkumuláció szubsztrát (élőbevonat) védelem és táplálék a vízi gerinctelenek és halak számára élőhely változatosság biodiverzitás fenntartása

11

12 A vizes élőhelyek osztályozása
A hazai vizes élőhelyek elhelyezkedésük alapján: palustrin (mocsár és láp), lacustrin (tavi kapcsolódású) riverin (folyóvölgyi) típus IUCN ajánlása (Dugan, 1990) marin (tenger parti) estuarin (torkolati)

13 A természetes vizes élőhelyek
javasolt csoportjai: mocsarak lápok ártéri vizes élőhelyek marginális (kapcsolódó) vizes élőhelyek időszakos (efemer) vizes élőhelyek

14 A létesített vizes élőhelyek
javasolt csoportjai: halastavi mezőgazdasági víztározó városi célra és ipari tevékenység által létesített vizes élőhelyek szennyvíztisztító vizes élőhelyek

15 Hazai létesített vizes élőhely típusok
Nyílt felszíni vizű “tavi” rendszerek (Free water surface systems) gyökerező makrofitás rendszer emerz növényet: BMKO, TIFO emerz és szubmerz növényzet: NYKV, Fonyód nem gyökerező makrofitás rendszer szubmerz növényzet: TVK úszólevelű makrofitás rendszer Lemnás tavak: Kaposvár Felszín alatti vízfolyású (gyökérmezős) rendszerek (Subsurface flow system) vertikális átfolyású rendszer: Szügy horizontális átfolyású rendszer: Kám Mesterséges úszólápi rendszer (Artificial floating meadow system) (kísérlet: VITUKI)

16 Létesített vizes élőhelyek (constructed wetlands)
A működés függ: hidrológiai tényezők vegetáció típus mikrobiális aktivitás terhelés, terhelhetőség vízminőség változik (éves és évszakos) exterior és interior folyamatok szedimentáció reszuszpenzió filtráció bioturbáció lebegőanyag csapdázás oldott anyag felvétel - leadás KOI, BOI, DOC csökken

17

18 Létesített vizes élőhelyek
Úszó növényzet Úszó levelű növényzet Szubmerz növényzet Emerz növényzet algás Felszín alatti átfolyású rendszerek Felszíni vizű „tavi” rendszerek halas nádas Felszíni vizű „tavi” rendszerek Fentről lefelé Horizontális átfolyás Vertikális átfolyás Lentről felfelé algás halas Hibrid rendszerek halas nádas nádas nádas

19 Befolyó Kifolyó Úszó növényzet, CW rendszer Befolyó Kifolyó talaj Úszó levelű növényzet, CW rendszer

20 Szubmerz növényzet, CW rendszer
Befolyó Kifolyó talaj Szubmerz növényzet, CW rendszer Befolyó Kifolyó talaj Emerz növényzet, CW rendszer

21 CW rendszer Előkezelt szv. Phragmites Kavics ágyazat Tisztított víz
Gyökér zóna Vékony polietilén réteg drénezés CW rendszer

22 Vízszintes átfolyású szűrőmező
zúzott kő szigetelő fólia zúzott kő lefolyás szabályozó beve-zetés Vízszintes átfolyású szűrőmező

23 Kétfokozatú CW Horizontális befolyó kifolyó Recirkuláció befolyó
Recirkuláció (denitrifikáció) Horizontális Verti-kális kifolyó

24 U – felvétel R – leadás T - transzlokálás
Napi teljesítmény a gyökérzónában Makrofita perifiton U – felvétel R – leadás T - transzlokálás

25 NYKV TIFO nádas – hinaras tó nádas tó terület 15 500 m2 145 000 m2
mélység m – 1.5 m befolyó napi tisztított szennyvíz m m3 tartózkodási idő nap nap

26

27 NYKV (1995) nádas – hinaras létesített vizes élőhely
A növény állományok egységnyi és összes biomasszája ill. területe a nádas tóban Állomány növény biomassza terület összes biomassza g/m m % kg/tó Nyílt vízü felszín Chara sp Potamogeton pectinatus Typha latifolia Typha angustifolia Schoenoplectus lacustris Phragmites australis Összesen

28

29 TIFO létesített vizes élőhely (constructed wetlands) algás tóegység
halas tóegység nádas tóegység nádas tóegység (reed pond): enyhén lúgos Na-Ca-HCO3-SO4 oxigéntelítettség 70% TP eltávolítás % TN “ 35% Brix (1994) Michail és mtsa. (1981) KOI “ 31% 87% 67% BOI5 “ 26 % 96% 93% TOC “ 28% %

30 Szügy nádas medence (reed bed), gyökérzónás rendszer
A nyers szennyvíz, ülepített szennyvíz és a tisztított szennyvíz átlag értékei és a Szabvány határértékei tényező nyers ülepített tisztított (határ érték) szennyvíz KOIsCr g/m BOI5 g/m NH4-N g/m TP g/m CCI4 ex. mg/m lebegőa. g/m

31 Növények Víz Szerves anyag Talaj

32

33

34 Wiklino CW sémája

35 Sarbsk CW sémája

36

37 Befolyó Kifolyó Hatékonyság
CW működés Petrovban, 1990 Befolyó Kifolyó Hatékonyság (mg L-1) (mg L-1) (%) BOI KOI SS NH4+-N Total-N Total-P

38

39

40 Brix and Johansen (1996) 8.8 m2/le 0.76 m2/le
Recirkuláció (denitrifikáció) 0.76 m2/le Brix and Johansen (1996)

41

42

43

44 EU irányelvek és direktívák
A belépés „ára” – kényszer modernizáció szennyvízelvezetés és tisztítás költsége: 3-3,2 milliárd EUR vízbázisok védelme: millió EUR természetes vizek minőségének védelme: millió EUR Összesen: milliárd EUR

45 Összefoglalás Áttekintettük a vizes élőhelyek felosztását és tulajdonságait. Elemeztük a vízi növényzet szerepét. Kitértünk a létesített vizes élőhelyeken lejátszódó fontosabb folyamatokra. Tárgyaltuk a vizes élőhelyek típusait és elemeztük azok működését. Nemzetközi kitekintést tettünk néhány országba. Utaltunk az előttünk álló feladatokra.

46 Köszönöm a figyelmet!