Emisszió források 1/15. ML osztály részére 2017. Természetes vizek… http://tp1957.atw.hu/ef_03.ppt

Tartalom Ismertesse a természetes vizek legfontosabb tulajdonságait, szennyező anyagait! Mutassa be a természetes vizek fizikai, kémiai, biológiai és bakteriológiai tulajdonságait! Melyek a leggyakoribb vízszennyező anyagok, melyek azok forrásai és milyen hatásuk van a környezetre és az emberi szervezetre? Mutassa be a vízminősítés rendszerét (fizikai, kémiai, biológiai, bakteriológiai)! Természetes vizek fajtái (felszíni és felszín alatti vizek) Víztulajdonságok: hőmérséklet, átlátszóság, zavarosság, pH, oldott gázok, oldott szilárd és folyékony anyagok, keménység, BOI, KOI, TOC Vízszennyező anyagok és eredetük (szervetlen, szerves, kommunális, ipari, mezőgazdasági) Vízminősítés (vízminőségi osztályok, halobitás, trofitás, szaprobitás, toxicitás, bakteriológiai jellemzők – coli szám, coli titer)

A természetes vizek fajtái Felszíni állóvizek tavak tengerek vízfolyások az értől a folyamig állandó és időszakos Felszín alatti talajvíz, karsztvíz, mélységi víz, parti szűrésű víz.

A víz fizikai jellemzői 1. Hőmérséklet: Hőmérsékletfüggő tulajdonságok – halmazállapot – párolgás (tenzió) – sűrűség – viszkozitás: – felületi feszültség Gyorsan változó, könnyen változtatható tulajdonság. A felszíni víz és a felszínközeli talajvíz hőmérséklete környezetfüggő. p jég víz gőz T Állóvizek esetén hőmérséklet (sűrű-ség) szerinti rétegződés. a víz áramlását befolyásolja. a víz nedvesítő tulajdonságát határozza meg.

A víz fizikai jellemzői 2. p pkrit víz jég tenziógörbe olvadáspontgörbe gáz szubl. görbe gőz T Tkrit

A víz fizikai jellemzői 3. Optikai (fénytani) tulajdonságok – szín: – átlátszóság, zavarosság: Érzékszervi tulajdonságok: – szag: – íz Színtelen, sárgás – vörösbarna (vas), zöld (alga, eutrofizáció) Lebegőanyagok (derítés) Mérése: szűrés, szárítás után. Szagtalan, kénes, mocsár, fenol, klór, hal, ammónia. Mérése: szaglás alapján. Íztelen, üdítő ízű ( ), sós (Cl–).

A víz kémiai jellemzői 1. Gázok: az oldhatóság a hőmérséklet növekedésével csökken (!) Oxigén, szén-dioxid a természetes vizekben van (szerepe…) Metán, ammónia, kén-hidrogén – az anaerob bomlás (rothadás termékei) Szilárd: főleg sók, disszociálva Kationok (+): kalcium, magnézium, kálium, nátrium (10…100 mg/ℓ) vas, mangán (0,1…1 mg/ℓ) Anionok (–): hidrogén-karbonát, szulfát, klorid (10…100 mg/ℓ) nitrát, foszfát, nitrit, szulfid (0,1…1 mg/ℓ) Szerves anyagok – sokféle, ld TOC, KOI, BOI

A víz kémiai jellemzői 2. Általános jellemzők: több anyagot együtt jel(lem)eznek Kémhatás (pH), lúgosság, savasság Keménység: összes, karbonát (változó), nemkarbonát (állandó) Ök = Kk + Nkk Szerves anyag mutatók: TOC, KOI, BOI5, BOI20 TOC: összes szerves szén (TOC = total organic carbon) KOI: kémiai oxigénigény (COD = chemical oxigen demand) BOI5, BOI20: 5 illetve 20 napos biológiai oxigénigény (BOD = biochemical oxigen demand)

A víz kémiai jellemzői 3. Szervetlen szén formák a pH függvényében

A víz kémiai jellemzői 4. N-formák: P-formák: Vas és mangán – redukált formák: ammónia (NH3), ammónium (NH4+); mérgező a halakra (közeg: ? ?) – oxidált formák: nitrit és nitrát (mindkettő mérgező!). P-formák: – oldható, gyenge savban oldható, oldhatatlan; – szerves, szervetlen. Vas és mangán – szükséges minden élőlénynek; – a nagyobb mennyiségtől a víz vörös-barna zavaros lesz, – vas- és mangán-baktériumok szaporodnak el  dugulás.

A víz biológiai jellemzői 1. Rétegek: fotikus (világos – növények) afotikus (sötét, lebontók) Elhelyezkedés (függőleges, rétegződés) nekton (úszó), plankton (lebegő), bentosz (fenéklakó) Elhelyezkedés (vízszintes, a part felé haladva) nyílt vízi = mélységi tájék (nincs hínár) parti tájék (van hínár)

A víz biológiai jellemzői 2. Élőlények csoportjai: termelő, fogyasztó, lebontó vírusok, baktériumok (lebontók, kórokozók, cianobaktériumok) növények: algák → szín, szag, íz; tömődés (szűrő), dugulás (cső) nagyobb növények (pl. hínár) állatok: egysejtűek: csillós, ostoros, gyökérlábú többsejtűek: szivacs, féreg, csalánozó, puhatestű, ízeltlábú, gerinces Biológiai vizsgálat minőségi jellemző a szennyezettség mennyiségi fokára

A víz biológiai jellemzői 3. A Keszthelyi-medence alga-összetétele 2008 július 29-én Forrás: Rendkívül tiszta, átlátszó a Balaton vize INFOVILÁG, 2008-08-01 16:17 - SZERKESZTŐ: KULCSÁR LÁSZLÓ

A víz biológiai jellemzői 4. Biológiai minősítés tényezői Halobitás – a víz biológiailag fontos szervetlen tulajdonsá-gainak összessége (sótartalom: minőség és mennyiség) Trofitás – termőképesség (a növények által termelt szerves anyag mennyisége) Eutrofizáció: túlzott elnövényesedés; lehet planktonikus (algák) és bentonikus (hínár). Okozója a sok foszfát. Természetes folyamat, de a szennyezés gyorsítja. Szaprobitás – szerves anyag lebontóképesség. Jellemző: KOI, BOI. Van autoszaprobitás (saját, helyben keletkezett szerves anyagok lebontása) és alloszaprobitás (idegen, máshol keletkezett szerves anyagok lebontása) Toxicitás – mérgező képesség, természetes anyagok és emberi szennyezés is okozhatja.

Halobitás

Trofitás

Eutrofizálódott víz

Szaprobitás

Toxicitás A toxicitás fokozat TLm24, % nincs válasz 100 (válasz 10 %) száma neve TLm24, % Nem mérgező nincs válasz 1 2 3 Gyengén mérgező 100 (válasz 10 %) 100 (válasz 10 ... 50 %) 100 ... 50 4 5 Közepesen mérgező 50 ... 10 10 ... 1 6 7 Erősen mérgező 1 ... 0,1 0,1 ... 0,05 8 9 Igen erősen mérgező 0,05 ... 0,01 <0,01

Vízhasználók csoportosítása Felhasználó Igény Szennyvíz Lakosság (háztartás), közintézmény Ivóvíz (kórokozómentes) Vegyes, főleg szerves Szolgáltatás mosás, tisztítás – ivóvíz Vegyes: szerves, foszfát, tenzid Ipar Hőhordozó → ioncserélt Kazánvíz → vagy desztillált Oldószer → víz Hő (meleg) Szennyezés Szervetlen, szerves Mező- növénytermesztés gazdaság állattenyésztés Öntözővíz – lehet N, P, K, szerves Itatás, tisztántartás - ivóvíz – (nincs?) Hígtrágya (szerves, N, P, K) Bányászat Dúsítás, mosás – üledékmentes Főleg szervetlen (nehézfémek!)

Vízminőségi osztályok A biológiai elemek a referencia állapot-ban vannak A fizikai - kémiai elemek kiváló állapotban vannak A hidromorfológiai elemek kiváló állapotban vannak Kiváló állapot A fizikai - kémiai elemek biztosítják az ökoszisztéma működését, a víz termé-szetes színű és szagú, szennyezőanyag mentes A biológiai elemek a kissé térnek el a referencia állapottól Jó állapot A referencia állapottól való eltérés alapján osztályozunk Közepes állapot Közepes eltérés Gyenge állapot Nagy eltérés Rossz állapot

Vízminőségi osztályok 2 Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés: MSZ 12749:1993 szabvány szerint. Vízminőségi jellemzők: A csoport: oxigénháztartás jellemzői B csoport: a nitrogén és foszforháztartás jellemzői C csoport: mikrobiológiai jellemzők D csoport: mikroszennyezők és toxicitás D1 alcsoport: szervetlen mikroszennyezők D2 alcsoport: szerves mikroszennyezők D3 alcsoport: toxicitás D4 alcsoport: radioaktív anyagok E csoport: egyéb jellemzők

Vízminőségi osztályok 3 A csoport: oxigénháztartás jellemzői Oldott oxigén, mg/dm3 Oxigén telítettség, % Kémiai oxigénigény (KOIps, KOIk), mg/dm3 Biokémiai oxigénigény (BOI5) mg/dm3 Összes- és oldott szerves szén (TOC, DOC) mg/dm3 B csoport: a nitrogén és foszforháztartás jellemzői Összes nitrogén, ammónium ion, nitrit- és nitrát ion (Σ N; NH4+; NO2-, NO3-) Összes foszfor és oldott orto-foszfát ion (Σ P; PO43-) -klorofill Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

Vízminőségi osztályok 4 C csoport: mikrobiológiai jellemzők Coliformszám 1 mℓ-ben Fekális (termotoleráns) coliformszám 1 mℓ-ben Fekális streptococcus 1 mℓ-ben Salmonella 1 mℓ-ben Összes telepszám 37 oC-on Összes telepszám 20 oC-on Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

Vízminőségi osztályok 5 D csoport: mikroszennyezők és toxicitás D1 – Szervetlenek: Al, As, B, CN–, Zn, Hg, Cd, Cr, Cr(VI), Ni, Pb, Cu, D2 – Szervesek: fenolok és homológjaik, detergensek, kőolaj származékok, policiklikus aromás szénhidrogének (PAH), illékony klórozott szénhidrogének, triazinszármazékok, egyéb peszticidek. D3 – Toxicitás: Daphnia teszt, csíranövény teszt, halteszt. D4 – Radioaktív anyagok: összes béta aktivitás, 3H, 90Sr, 137Cs Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

Vízminőségi osztályok 6 E csoport: egyéb jellemzők Anionok: klorid, szulfát, karbonát, hidrogén-karbonát, fluorid, Kationok: kálium, nátrium, kalcium, magnézium, vas, mangán pH Fajlagos elektromos vezetés Összes lebegőanyag Zavarosság Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

Vízminőségi osztályok 7 Víz keret irányelv (VKI): az EU vízgazdálkodásra vonat-kozó legfontosabb jogszabálya, amelynek előírásait minden tagállamnak végre kell hajtania. Jellemzői: Integráló szemlélet Vízgyűjtő elv Védelmet biztosít minden víztípusnak Jó állapot elérése Határidők Felelős hatóság Feladatok: monitoring, intézkedési tervek Osztályba sorolás az „egy rossz mind rossz” elv alapján. Cél: 2015-re minden víztest jó állapotú legyen. Friss információk: http://www.euvki.hu/ Forrás: Musa Ildikó (BME- VKKT) Felszíni vizek minősége – Minősítés az MSZ 12749 szabvány szerint

Forrás: http://www.euvki.hu/img/felszin_alatti_nagy.gif

Vízminősítés – fizikai, kémiai optikai: zavarosság – átlátszóság, szín; érzékszervi: szag, íz; hőmérséklet – sok tulajdonság függ tőle; sugárzás – természetes: H-3, C-14, K-40, Rn, a többi szennyező Kémiai sók – szűk sótűrésű élőlények; tápanyagok (N, P, K) – műtrágya, mosószer – eutrofizáció → oxigénhiány, rothadási folyamatok; savak, lúgok – ipar → kémhatás, összetétel változás → élőlények pusztulása; mérgek – ipar → felhalmozódás → élőlények pusztulása

Vízminősítés – biológiai, bakteriológiai Biológiai „összetevők” az ártalmatlan élőlényeken kívül: fertőző mikroorganizmusok → betegség, élőlények pusz- tulása egysejtűek, férgek, féregpeték, stb. → betegség, élő- lények pusztulása az élő rendszerek felborulása. A vízminősítés biológiai tényezői: halobitás (sótartalom), trofitás (szerves anyag termelő képesség), szaprobitás (szerves anyag lebontó képesség), toxicitás (mérgező hatás). Bakteriológiai minőségi vizsgálat – milyen mikroorganizmusok vannak; mennyiségi – hány db (pl. coli szám db/100 cm3).

Vízminőségi osztályok8 Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről)

Vizeink eredete A teljes vízhozam 95 %-a külföldről érkezik hozzánk

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2001 Vízminőségi osztályok 9 Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2001 Forrás: http://elib.kkf.hu/hungary/magyar/environment/

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2003 Vízminőségi osztályok 10 O oxigénháztartás oxygen balance T tápanyagháztartás nutrient balance M mikrobiológiai par. mikrobiological parameters S mikroszennyezők micropollutants E egyéb jellemzők other parameters Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2003 Forrás: Fővárosi Vízművek – Legjobb a vízben

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004 Vízminőségi osztályok 11 Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004

Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004 Vízminőségi osztályok 12 Felszíni vizek minősége – Magyarország, 2004 Forrás: Somlyódy László A fenntartható vízgazdálkodás tudományos megala-pozása az EU Víz Keretirányelv hazai végrehajtásának elősegítésére

Vízszennyező anyagok, források, hatások 1. Szennyező hatások/anyagok és jellemzőik: fizikai, kémiai, biológiai. Fizikai hő (hideg és meleg) – erőmű, hűtő – szűk hőmérséklet- tűrésű élőlények; sugárzás – erőmű baleset – minden élőlényt elpusztít; lebegő anyagok (zavarosság); nem elegyedő folyadékok (olaj) – olajipar, élelmiszeripar, étterem – a vízfelszínen úszva elzárja az oxigént; felületaktív anyagok (habzás, oxigéntől elzár, anyagát- adási folyamatokat megváltoztat).

Vízszennyező anyagok, források, hatások 2. Kémiai sók – szűk sótűrésű élőlények; tápanyagok (N, P, K) – műtrágya, mosószer – eutrofizáció → oxigénhiány, rothadási folyamatok; savak, lúgok – ipar → kémhatás, összetétel változás → élőlények pusztulása; mérgek – ipar → felhalmozódás → élőlények pusztulása Biológiai: fertőző mikroorganizmusok → betegség, élőlények pusz- tulása egysejtűek, férgek, féregpeték, stb. → betegség, élő- lények pusztulása az élő rendszerek felborulása.

Technológiák és szennyvizeik jellemzői Technológiák jellemzői: minőségi (mit gyárt), mennyiségi (termelés, bevétel, nyereség/jövedelem) szennyezés, környezetterhelés (szennyező anyagok és mennyiségeik, hulladékmutató, fajlagos energia felhasználás) Szennyvizeik jellemzői: mennyiség (térfogatáram), minőség összetett: hőmérséklet, pH, összes só, szerves anyagok: TOC, KOI, BOI, oldott anyagok fajtánként.