Környezeti monitoring BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék BMEEOVKMJT3, BMEEOVKMKM3 Környezeti monitoring (Felszíni és felszín alatti víz mennyiségi és minőségi monitoring)

Tárgy célja Környezeti monitoring rendszerek szerkezetének és működésének megismerése; A működéshez szükséges jogi és gazdasági környezet bemutatása; A főbb természeti erőforrások (víz, talaj, levegő) különböző célú monitorozásának gyakorlata. Órák, számonkérés: Előadások és gyakorlati órák (labor: 03.13., 04.10, 05.08) Beadandó feladat: számítás, elemzés (részben órai munka) Szóbeli vizsga Előadók: Clement Adrienne Musa Ildikó http://www.vkkt.bme.hu/tantargy/?tid=92

A monitoring tevékenység feladatai: a környezeti állapot felmérése, az emberi tevékenység hatásainak nyomon követése, környezetvédelmi beavatkozások hatáselemzéséhez szükséges monitorozás.

Környezeti monitoring Olyan célra orientált, szervezett mérési és kiértékelési tevékenység, amelynek segítségével a vizsgálandó környezeti elem állapotát, annak változását és ezeknek az ismeretében az állapot romlását előidéző okokat figyelemmel tudjuk kísérni, illetve meg tudjuk határozni. A monitoring több mint szimpla adatgyűjtés. Ahhoz, hogy a meghatározott céllal végzett mérések eredményeit később értékelni is tudjuk, megfelelően összehangolt tevékenységre van szükség, mely nem csak a mérési program megvalósítására, hanem az adatok rendszerezett tárolására és ellenőrzésére is kiterjed. Így lesz a mérési adatokból információ. Lépték: A monitoring rendszerek – a mérés céljától függően – különböző léptékűek lehetnek, a helyi (lokális) mérőrendszerektől az országos vagy nemzetközi hálózatokig bezárólag.

Környezeti monitoring rendszerek Felszíni vízminőségi monitoring Fizikai, kémiai, hidrobiológiai Felszín alatti víz, mennyiségi, minőségi monitoring Talajvíz, rétegvíz, karszt, források Hidrometeorológia Csapadék, sugárzás, szél, léghőmérséklet, párolgás Levegő minőségi monitoring Városi levegő minősége, vonalmenti források, transzmissziós mérések Légkör Víz Szárazföld Talaj Vízrajzi monitoring Vízállás, vízhozam, vízhőmérséklet, hordalék, jégviszonyok Talaj és földtani monitoring Talajtípusok, hidrogeológia Természetvédelmi monitoring Vizes élőhelyek Felszín alatti vizektől függő szárazföldi élőhelyek Kármentesítési monitoring Szennyezett területek

Monitoring célja A vízi-környezet esetében a megfigyeléseket leggyakrabban az alábbiak érekében végzik: A vízminőség és a vízkészletek térbeli és időbeli változásának megfigyelése, trendek detektálása; Az állapot változást kiváltó okok feltárása; Beavatkozások hatásainak elemzése; A vizek minősítése (készletek és vízminőség – vízigények, vízhasználatok), osztályozás; Statisztikai jellemzők származtatása (átlag, szélső értékek, tartósság, kritikus koncentrációk); Határértékek megsértésének ellenőrzése (túllépések esetén szankcionálás – hatósági feladat); Havária események nyomon követése ("early warning" – korai riasztó rendszerek).

Rendszer elemei: Mérőhálózat; Adatgyűjtés, mintavételi protokoll; Mérőműszerek, eszközök (helyszíni és laboratóriumi mérésekhez); Laboratóriumi vizsgálatok; A mérési adatok fogadására, kezelésére, megjelenítésére alkalmas informatikai rendszer; Adatok kiértékelése (statisztikák, elemzések), adatok hasznosítása elemzésekhez, modellezésben, stb; Információ publikálása, közzététele (nyilvánosság). Kritériumok: Reprezentativitás Kompatibilitás Reprodukálhatóság Kontinuitás Flexibilitás Gazdaságosság

Mit mérjünk? Melyek legyenek a vizsgálandó jellemzők (mennyiségi, minőségi paraméterek), amelyeket meg kívánunk határozni? Leggyakrabban fizikai és kémiai paramétereket határozunk meg, melyek az adott környezeti elemből vett minta tulajdonságaira, összetételére adnak információt. Az ökoszisztémák jellemzésére általában indikátor szervezeteket használunk. Ezek olyan élőlények, melyek érzékenyen reagálnak a környezeti tényezők megváltozására, ezért a különböző behatásokat elsősorban emberi hatásokat) jól mutatják. A biológiai monitoring előnye a hagyományos, fizikai-kémiai jellemzők vizsgálatára alapuló monitoringgal szemben, hogy az élővilág az adott élőhelyet integráltan jellemzi, hiszen az összes behatásnak (beleértve a múltbeli hatásokat is) ki van téve, míg egy-egy vízminta kémiai elemzése a pillanatnyi állapotot tükrözi. A vizsgálandó jellemzők nagymértékben befolyásolják a mintavétel és feldolgozás módját. A költség-hatékonyság növelése érdekében célszerű a mérendő komponenseket úgy megválasztani, hogy azok a vizsgált problémát/állapotot leginkább tükrözzék. A hatékonyság növelhető, ha nem minden helyszínen és nem minden mintából mérjük meg a teljes komponens sort.

2. Hol mérjünk? (hely- illetve szelvénykiosztás) A mintavételi helyeket olyan módon kell megválasztani, hogy azok jellemzőek legyenek a mintázandó elemre. A hálózat sűrűségét a mért paraméter térbeli változékonysága befolyásolja. Gyakorlati szempontotok a hálózat kialakításánál: Hol vannak ismert változások? Lokális, vagy nagyobb léptékű hatásokra vagyunk-e kíváncsiak (makro- és mikro helyszínek)? Ha nagyobb térséget több ponttal mintázunk, mérőhelyek lehetőleg azonos mennyiségeket (pl. terület, vízhozam növekmény) reprezentáljanak. Mintavételi hely megközelíthetősége. Zavaró hatások (pl. műtárgy közelsége) elkerülése.

Geometriai alapon (vonalas, sík vagy térbeli rácshálók) tervezett hálózat (a) egyszerű, véletlen jellegű pontkiosztás, (b) egyenletes kiosztás, (c) rétegzett, random jellegű kiosztás (d) kétszintű pontkiosztás (elsődlegesen véletlenszerűen meghatározott szakaszokon belül azonos számú helyet jelölünk ki).

(mintavételi gyakoriság) 3. Mikor mérjünk? (mintavételi gyakoriság) A mintázás gyakoriságnál az időbeli változások léptéke szabja meg a szükséges mérésszámot. Alapelv, hogy a mérést annál gyakrabban kell végezni, minél változékonyabb a vizsgálandó jellemző. Azonos időközönkénti mintázás: Jól szervezhető, A mérés szempontjából kedvezőtlen időszakok nem maradnak ki a mintasorozatból, Reprezentativitást biztosítja, ha a ha a mintavételek közti idő hossza a változás időléptékénél rövidebb. Rétegzett mintavételezés: Sztochasztikusan változó, nem egyenletes eloszlás esetén a kis valószínűségű (pl. rövid idejű, extrém) események méréséhez nagyon gyakori, észlelésre lenne szükség, ami a költségeket nagyon megnövelné. A mintázandó időszakokat az időbeli változékonyság szerint elkülönítjük, időszakonként eltérő mintázási stratégiát alkalmazva.

4. Hogyan mérjünk? Hogyan történjen a mintavétel? Szükség van-e speciális eszközre (pl. mélységi mintavevő, szivattyú, talajfúró, stb.) Milyen mennyiségű (térfogatú) mintára van szükség az analitikai vizsgálatokhoz? Milyen előzetes kezelést kell alkalmazni (szűrés, tartósítás) annak érdekében, hogy elkerüljük a minta a szállítás közben történő változását?

5. Hogyan tároljuk és dolgozzuk fel a mérési eredményeket 5. Hogyan tároljuk és dolgozzuk fel a mérési eredményeket? (adatbázis, térinformatikai rendszerek) Adatbázis felépítése Adatbázis kezelő szoftver Megjelenítés (idősor, térkép) Elemzés (statisztika) Exportálás más alkalmazásokhoz Nyilvánosság, hozzáférés biztosítása

Adatok nyilvántartása, adatbázisok VM törzshálózati adatbázis (KGI, VITUKI) – 2006-ig OKIR Térinformatikai megjelenítés Hozzáférhetőség (web) EU WISE (Európai Víz Információs Rendszer) EPER/PRTR (European Pollution Emission Register)

A kockázatos vizek számának megoszlása a tagállamok 2004 évi, a VKI teljesítéséről szóló jelentései alapján (sötét: kockázatos, középkék: bizonytalan (pl. adathiány), világos: a jó állapotnak megfelel)

E U R O W A T B S

TAVAK –FÜRDŐVÍZ MINŐSÉG