NÖVÉNYI TÁPANYAGOT TARTALMAZÓ SZENNYVIZEK KÖRNYEZETKÉMIA ÉS TECHNOLÓGIA Vegyészmérnök B.Sc. hallgatók részére KÖRNYEZETI KÉMIA Környezetmérnök B.Sc. hallgatók részére Biomérnök M.Sc. hallgatók részére HAGYOMÁNYOS ÉS MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK KÖRNYEZETI HATÁSAI Műszaki menedzser B.Sc. hallgatók részére Dr. Bajnóczy Gábor egyetemi docens Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék Vegyész- és Biomérnöki Kar Budapesti Műszaki Egyetem 2012

AZ ELŐADÁS ANYAGA, KÉPEK, RAJZOK KIZÁRÓLAG OKTATÁSI CÉLRA, KORLÁTOZOTT HOZZÁFÉRÉSSEL HASZNÁLHATÓK ! INTERNETRE KORLÁTLAN HOZZÁFÉRÉSSEL FELTENNI TILOS !

NÖVÉNYI TÁPANYAGOT TARTALMAZÓ SZENNVIZEK A növények növekedése szempontjából nem található egyetlen kémiai elem, amely makro mennységben a növények fejlődésének és elszaporodásának mértékét meghatározná. Eltekintve a mikroelemektől három kémiai elem egyszerre szabályozza a növények élettevékenységét. Ez a három elem : szén, nitrogén, foszfor vízinövények fotoszintézis során a víz oldott szén-dioxid tartalmát hasznosítják vízinövények a szükséges nitrogént nitrát formájában veszik fel. Egyes algák számára a levegő nitrogénje hasznosítható (kékalgák) CO2 NO3- a szükséges foszfor a természetes talaj erózióból származó foszfát oldódásból származik PO4---

ÉLŐVIZEK TÁPANYAG ELLÁTOTTSÁGA, A TROFITÁS FOGALMA Trofitás: A víz szervesanyag termelő képessége trofikus foszfor tartalom átlátszóság nitrogén tartalom klorofil tartalom állapot [μg/dm3] [cm] [μg/dm3] [μg/dm3] oligotróf 4 – 10 > 260 < 400 1,0 – 2,5 mezotróf 10 – 35 160 – 260 400 – 600 2,5 – 8,0 eutrof 35 – 100 60 – 160 600 – 1500 8,0 – 25 hipertrof > 100 < 60 > 1500 > 25

Az oligotróf vizekben az alacsony tápanyagtartalom miatt faji változatosság és nagy egyedszám nem alakulhat ki. Az iszapképződés elenyésző.

valamelyest jobb feltételek a vízi élővilág számára. A mezotróf vizek átlátszósága valamelyest rosszabb (ld. táblázat), az oligotrófhoz képest, valamelyest jobb feltételek a vízi élővilág számára.

bentikus planktonikus telepített hinár evő amúr lehetőség az eutrofizáció típusának változására bentikus planktonikus Az eutróf vizekben kiváló feltételek a sokszínű vízi élővilág kialakulásához, alapvetően két csoportba sorolhatók: a.) bentikus: igen jó átlátszóság és a magasabb rendű vízinövények jelenléte b.) planktonikus: rosszabb átlátszóság és az algák dominanciája a magasabb rendű vízinövények teljes hiánya mellett. A két típus általában nem keveredik egymással.

A hipertróf vizekre a vízinövények vagy algák burjánzása, a rendkívül rossz átlátszóság jellemző, minden feltétel adott az igen sokszínű vízi élővilág kialakulásához, a rendszer azonban rendkívül instabil, a pillanatnyi egyensúly bármikor felborulhat, ami az élővilág részleges, esetleg jelentős pusztulásával járhat (ld. algaburjánzáskor kialakuló oxigénhiányos állapot, halpusztulás).

NÖVÉNYI TÁPANYAGOK HATÁSA AZ ÉLŐVIZEKRE természetes élővíz, az élővilág mennyiségi jelenlétét az elérhető tápanyag korlátozza tápanyag többlet bevitel vízinövények elszaporodása bentikus eutrofizáció algák elszaporodása planktonikus eutrofizáció változatosabb élővilág, növekvő egyedszám az élővilág változása, faj és egyedszám csökkenés az oxigénigényes formáknál a nagymennyiségű elhalt biomassza lebontása csökkenti a víz oxigéntartalmát

Nitrogén forrás gátlás A TÚLZOT MÉRTÉKŰ EUTROFIZÁCIÓ GÁTLÁSA Szénforrás gátlás A vízből felvehető szén-dioxid mennyisége a levegőből történő utánpótlás miatt nehezen korlátozható. Nitrogén forrás gátlás A nitrogén körforgás miatt a csapadékvízzel nem kontrolálható mennyiségű nitrát érkezik az élővízbe. Ésszerű nitrogén műtrágya használat azonban sikeres lehet. Foszfor forrás gátlás Az egyetlen járható út. Jelenleg az élővizek foszfortartalmának ≈ 70%-ka emberi tevékenységnek tulajdonítható. Fő forrása a lakossági szennyvíz jelentős foszfor tartalma, amely a felhasznált mosószerekből származik.

FOSZFOR KÖRFORGÁSA ÉS KIVONÁSA ÉLŐVIZEKBŐL lehalászás a kifejlett rovar kirepül a szárazföldre a vízben élő árvaszúnyog lárvája jelentős mennyiségű foszfort halmoz fel a testében iszapkotrásnál jelentős oldott oxigén csökkenés

ÉLŐVIZEK FOSZFOR TERHELÉSÉNEK CSÖKKENTÉSE A legjelentősebb forrás: lakossági szennyvíz foszfor tartalma, amely a felhasznált mosószerekből származik. A mosóhatás javítása érdekében a mosószerek foszfát tartalmú vízlágyítókat tartalmaznak. Környezetvédelmi szempontból feltétlenül szükséges a mosószerekben foszfát mentes vízlágyító adalékot alkalmazni. Lakossági szennyvizek foszfor mentesítése A biológiai szennyvíztisztításkor a foszfor tartalom kb. 20 – 30 %-kal csökkenthető. A maradék kémiai módszerrel vas- kalcium- vagy alumínium sókkal történő kezeléssel távolítható el. 3 Fe 3+ + 2 PO43- + 3 H2O = (FeOH)3(PO4)2 + 2H+ csapadék