A hidroszféra környezeti problémái

Hidroszféra A Földön található szilárd, folyékony, és gőz halmazállapotú víz összessége, amely tengerek, óceánok, szárazföldi vizek, sarki jéghegyek és a légköri pára formájában van jelen.

A víz Az emberi, földi élet számára nélkülözhetetlen, A bioszféra lényeges alkotóeleme, Hőmérséklet szabályozója, Sejtekben lejátszódó biokémiai folyamatok oldószere, Biológiai szempontból táplálkozásunk alapvető része, Higéniai szempontból tisztálkodásra, szennyeződések eltávolítására használjuk, Az üdülés, vízisportok, gyógyászat jelentős tényezője, közlekedési szempontból nélkülözhetetlen, Az ipar és a mezőgazdaság fontos alapanyaga, szállítóeszköze, erőforrás és energiahordozó.

A víz tulajdonságai, jellemzői Oldószer, pH-ja semleges, Amfoter, Nem illékony és az oldott anyagoktól könnyen elkülöníthető, tisztíószerként a felületaktív anyagokkal jó szennyeltávolító hatású, Az élelmiszeriparban szállítóközeg és tisztító-mosó közeg (gyümölcsfeldolgozás)

Vízigények Ipar (vízi erőművek, erőművek hűtővizeként), Mezőgazdaság (öntözés), Lakossági vízfogyasztás (a népesség növekedésével és az urbanizáció felgyorsulásával fokozatosan növekszik)

Lakossági vízfogyasztás Ivásra, főzésre 2-5 l/d, Fürdésre, zuhanyozásra 20-60 l/d, Mosogatás 5-10 l/d, Mosás 10-30 l/d, Takarítás, autóápolás 3-5 l/d, WC öblítés 20-50 l/d

A hazai vízkészletek eloszlása Térbeni egyenlőtlenég A hazai felszíni vizek egyenetlen elhelyezkedése és vízhozama okozza ( pl: hazai vízkészlet 60 %-át a Duna, 40 %-át a Tisza és a Dráva + mellékfolyói adják), Felszín alatti vizek (parti szűrésű víz, talajvíz, karsztvíz, rétegvíz) Időbeni egyenlőtlenség oka Évszakok eltérő csapadékmennyisége, Eltérő vízállás

Vízgazdálkodás A vizek természetes körforgása során lejátszódó körfolyamatokba való, az emberi élet számára szükséges beavatkozások összessége (a természet vízháztartásának és a társadalmi szükségletek optimális kapcsolatának megteremtése)

Két fő iránya van Passzív: feladata a vizek kártételeinek elhárítása érdekében végzett tevékenységek megszervezése pl: árvízvédelem Aktív: ami a vizek hasznosítására irányul pl: vízi utak, ipari és ivóvízellátás

A vízgazdálkodás szakterületei Vízrendezés, folyamszabályozás, Árvízmentesítés, Mezőgazdasági vízhasznosítás, Ipari vízgazdálkodás, Ivóvízellátás, Csatornázás, szennyvíztisztítás, Vízminőség-védelem, Hévízhasznosítás

Vízforrások A Föld vízkészlete Édesvíz: 3% -79% -a hó és jégformájában van jelen, 20% -a talajvízként (tehát nehezen hozzáférhető formában), 1% -a felszíni víz Sósvíz: 97%

A víz körforgása A víz természetes körforgásban vesz részt, amelynek során különböző anyagokat old fel, ad le és visz magával, amelynek hatásaként fizikai, kémiai és biológiai folyamatok mennek végbe. A víz párolgása, majd újra folyadékká való visszaalakulása magába foglalja a desztilláció folyamatát nagyon fontos tisztítási, tisztulási eljárás (párolgás során a sók és az oldott anyagok visszamaradnak – így az újra kondenzálódó víz már tiszta lesz – ez a víz természetes tisztulásának egyik módja)

Három körforgási út lehetséges A víz körforgása Párolgásból, Kicsapódásból (kondenzáció), és Csapadékképződésből áll. Három körforgási út lehetséges Óceán – légkör – óceán, Óceán – légkör – szárazföld – óceán, Szárazföld – légkör – szárazföld.

Felszíni vizek Patakok, Folyók, Tavak, Mesterséges tározók, Tengerek, Átfolyásos tavak (pl: Balaton) Lefolyástalan tavak (pl: Kaszpi-tenger – párolgás útján tud távozni – így a tengervízhez hasonlóan jelentős mennyiségű sót tartalmaz ) Mesterséges tározók, Tengerek, Óceánok Felszínen összegyűlő csapadékvízből, talajból kiszivárgó és mesterségesen kiemelt vizekből tevődnek össze Nagy mennyiségben rendelkezésre állnak, felhasználásuk mégis korlátozott (3,6 % sót tartalmaznak) – víz sótalanítási technológiája megoldott (desztilláció, ioncsere), de nagyon drága

Felszín alatti vizek Talajvíz: a felszín alatti vízkészletnek azt a részét, amely az első vízzáró réteg fölött helyezkedik el. Eredetét tekintve lehet a felszínről leszivárgott csapadékvíz, amely mindaddig lefelé halad, amíg vízzáró réteget nem ér el. Kinyerésük: max. 15 m mélységű ásott kutakkal történik. Rétegvíz: (artézi vagy mélységi víz) általában két vízzáró réteg között, 20 m-nél mélyebben helyezkedik el. Szennyezőanyagtól, fertőző mikroorganizmusoktól mentesek, oldottsó-tartalmuk magas. (ásványvizek: 500 mg/l felettiek, termálvizek: 30 °C felettiek) A karsztvizek nagy keménységű, mészkő- és dolomithegységekben található vizek, magas CO2 tartalom jellemző rájuk. Kinyerésük: fúrt kutakkal történik, mélységük több 100 m is lehet

Csapadékvíz A levegő páratartalmából a fizikai állapotváltozás hatására jön létre, Főleg a felszíni vízkészletet gyarapítja, de a felszín alatti vizek táplálásában is jelentős, Jelentős mennyiségű oldott gázt tartalmaznak (CO2, SO2, nirogén-oxid), Kioldja a levegő szennyezőanyagait – port, mikroorganizmusokat, kormot, pernyét, füstgázokat, Lágy víz, de a benne lévő CO2 miatt igen agresszív, Mennyisége változó és bizonytalan, a teljes vízszükséglet fedezésére nem megfelelő, Háztartásokban mosásra és fürdésre közvetlenül is felhasználható, ipari célokra csak tisztítást követően, Hazánkban az ivóvíz minőségű vízigény több mint 90% -át felszín alatti vízből fedezik – ennek a vízkészletnek a döntő utánpótlása a lehulló csapadékból származik.

Ivóvízellátás Ivóvíz az a víz, amit szervezetünk folyadékszükségletének kielégítésére közvetlenül megiszunk vagy az elkészített ételekkel elfogyasztunk, illetve mindaz a folyadék, amit más célokra használunk fel. Az ivóvíz nem tartalmazhat semmiféle egészségkárosító anyagot, de Tartalmaznia kell a legfontosabb sókat, amelyre szervezetünknek szüksége van, Átlátszóan tisztának, jóízűnek és szagtalannak kell lennie Vízminta vizsgálata dönti el, hogy a víz ivóvízminőségű-e!? A vizsgálatokat és határértékeket szabványok szabályozzák!

Hazai vízforrásaink Felszíni vizeink vízjárását döntően az országon kívüli meteorológiai körülmények, valamint a domborzati viszonyok határozzák meg. Mo teljes egészében a Duna vízgyűjtőjéhez tartozik. A Duna Közép-Európa leghosszabb folyója, 2840 km hosszú, hazánkra 410 km esik (vízszintkülönbség 49 m), (áradások: tavaszi, kora nyári) A Tisza, második legnagyobb folyónk, hossza 966 km, hazai hossza 500 km (vízszintkülönbség 35 m), (áradások: tavaszi, kora nyári), Balaton 600 km2 felületű, átlagos mélysége 3 m. Felületéről több párolog el, mint amennyit a csapadék pótol. Vizét pótolja a Zala folyó, természetes szűrője a Kis-Balaton, Velencei-tó 258 km2 felületű, 12 km2 nádas, mocsarasodás jellemző. Legnagyobb mélysége 2 m. Fertő-tó felülete 337 km2, hazánkra 87 km2 esik, nagy része náddal borított, mocsaras jellegű, mélysége 60-70 cm. Felszín alatti vizek Talajvizek mennyisége kevés, szennyezett, Rétegvizek mennyisége jelentős, hazánk gazdag ásvány-, termál- és karsztvizekben

A víz minőségét meghatározó tényezők Statikus : fizikai, kémiai, biológiai és bakteriológiai tulajdonságok összessége, Dinamikus: figyelembe veszi a természetben és a társadalomba lezajló folyamatokat is (pl: a társadalom termelő és fogyasztó tevékenységében kialakuló körforgást) A víz minőségének meghatározása lényegében a szennyező anyagokkal való terhelés megállapítása

A víz minőségét meghatározó tényezők Kémiai jellemzők: sótartalom (geológiai tényezőktől függően változik), Oldott oxigén (vizekben végbemenő biológiai folyamatokhoz nélkülözhetetlen – alacsony szintje az élővilág pusztulását okozza, vizek öntisztulása), Szerves anyagok (már szennyeződésnek tekinthetők) : főleg a műtrágyákból illetve a fehérjék bomlásakor keletkező nitrogénvegyületek, foszfortartalmú anyagok, mikroszennyezők: mérgező és ízrontó hatásúak (kis mennyiségben vannak jelen, de erőteljes szennyezők pl: növényvédőszer maradványok, nehézfémsók, szintetikus mosószerek, ipari eredetűek (fenolvegyületek), olaj) Szinergikus hatások: fémek toxikusságát fokozzák pl: réz, higany együttes jelenléte növeli az egyedi mérgező hatást, Fizikai tulajdonságok: hőmérséklet – hűtővizek ökológiai egyensúly felborító hatása, Radioaktív anyagokkal történő szennyezés – visszafordíthatatlan károsodások

A víz minőségét meghatározó tényezők Biológiai vízminőség: a víz azon tulajdonságainak az összessége, amelyek a vízi ökoszisztémák életében fontosak, létrehozták, fenntartják és működtetik az ökoszisztémákat. A vizek minősítése szempontjából lényeges a bakteriológia tisztaság – szennyvizekkel kórokozó patogén baktériumok (szalmonella, tífusz, pratífusz, vérhas, kolera, kolibakrériumok), vírusok (fertőző májgyulladás, hepatitis A vírus, gyermekbénulás, agyhártyagyulladás kórokozói) bekerülése járványok kialakulása A vizek bakteriológiai tisztaságát koliszámmal jellemzik (100 ml vízből kitenyészthető baktériumtelepek száma)

Vízszennyeződések Ipar: 50% Mezőgazdaság: 25 % Háztartások: 25 % Jelentős mennyiségű vizet használ fel – 80-90 %-a felhasználás során nagymértékben elszennyeződik, Ipari szennyvizek: (szennyezőanyagok oldott vagy lebegő állapotban vannak jelen + mikroorganizmusokat tartalmaznak) hűtővizek és gőzrendszerek kibocsátott vizei, technológiai használt víz, üzemi, szociális létesítmények használt vizei, az üzem területéről elvezetett csapadékvizek Mezőgazdaság: 25 % Talajvízzel jutnak a felszíni vizekbe, műtrágyák és növényvédőszerek okozzák. Emberi szervezetben felhalmozódnak, betegségeket okozhatnak. Háztartások: 25 % Megnövekedett vízfelhasználása az élővizeket terheli. A szennyvíz minőségét meghatározza a lakosság életmódja, a háztartások gépesítettsége Közlekedés – olajszállító tankhajók katasztrófái (véletlen, szándékos: iraki-iráni háború során)

A legfontosabb vízszennyeződések Elnitrátosodás: jelentős mértékben megnövekszik a víz nitrát koncentrációja. Oka: a túlzott műtrágya-felhasználás, állattartásból származó hígtrágya talajba kerülése. A nitráttartalmú vizek csecsemőkre, terhes anyákra veszélyes – vér hemoglobinjához kötődnek, így gátolják az oxigén felvételét. Túlzott nitrátos víz fogyasztása fulladásos halálhoz vezet. Csökkentése: gondos műtrágyázás, csatornázás, vezetékes ivóvíz biztosítása, biotechnológiai eljárások (mikrobiológiai úton baktériumok bontják el a káros anyagokat) alkalmazása.

A legfontosabb vízszennyeződések Eutrofizáció: tápanyag-túladagolás válthatja ki. Elsősorban mosószerekkel, műtrágyákkal vízbe kerülő foszforvegyületek okozzák hatására növények, algák elszaporodnak oxigén hiány lép fel halpusztulás természetes egyensúly felbomlása a víz alkalmatlanná válik fürdésre, üdülésre, sportolásra, ipari célra. Csökkenti: a víz levegőztetése, fontos hogy csak tisztított szennyvizek kerüljenek az élővizekbe.

A legfontosabb vízszennyeződések Savas esők: jelentős mértékben csökkentik a felszín alatti vizek minőségét. Kialakulása: a csapadék kioldja a légkörben található savas kémhatású alkotókat, hatására károsodik a növényzet, az élővizek, talaj kémhatása eltolódik. A savas kémhatással jelentősen nő a fémek oldékonysága (aluminium, nikkel, kobalt) Ökoakkumuláció: növényvédőszerek, gyomirtók, rovarölő szerek felhalmozódása a természetes biológiai körfolyamatban. Lassan bomlanak le, vízben oldódnak.

A legfontosabb vízszennyeződések Hőszennyezés víz kémiai összetételét és hőmérsékletét megváltoztatja, károsodik a vízi ökoszisztéma Magasabb hőmérsékleten kisebb a víz oxigéntartalma, ami a magasabb rendű élőlényekre nézve kedvezőtlen hatású, Meleg vízben felgyorsulnak az életfolyamatok, nő az algák termelése és pusztulása, ami további oxigént emészt fel, A sók oldékonysága ált. a hőmérséklettel növekszik, A vízben túlszaporodnak a magasabb hőmérsékletet kedvelő termofil baktériumtörzsek, A fölmelegedés csökkenti a természetes öntisztulási képességet (rothadás, bomlás), Korrozív hatás növekszik. Csökkentése: a felmelegedett hűtővíz átmeneti tározókba vezetése

A legfontosabb vízszennyeződések Olajszennyezés növény és állatvilágra károsító hatású, Tankhajó-katasztrófák, csővezetékek meghibásodása folytán kerül a vízbe, talajba, Visszafordíthatatlan károsodást okoz Védekezés: megelőzés (biztonságos, duplafalú műtárgyak alkalmazása), vízfelszínen úszó olajtáblák égetésének tiltása, lefölöző hajók, megkötőszerek (homok, perlit) alkalmazása

Vízszennyezések közvetett kárai Az élővilág pusztulása, a természetes környezet állapotának romlása, Egészségügyi állapot romlása, Halpusztulás, halászati lehetőségek csökkenése, Fokozott korrózió, Üdülési és sportolási lehetőségek csökkenése, a turizmus visszaesése, A szennyezettebb víz felhasználásával készült áruk minőségének csökkenése, A szennyvízzel elvesztett hasznos anyagokból eredő veszteségek

A vízszennyezés elleni védekezés lehetőségei Aktív módszerek (emissziócsökkentés) Technológiai módosítás: bizonyos esetekben a technológia úgy módosítható, hogy kevésbé káros vagy könnyebben tisztítható szennyező anyagok keletkeznek Víztakarékosság (recirkulálás) Értékes anyagok visszanyerése Szennyvíztisztítás Termékmódosítás Gyártás megszüntetése A szennyező terméket más, kevésbé szennyezőkkel célszerű helyettesíteni

A vízszennyezés elleni védekezés lehetőségei Passzív módszerek (immissziócsökkentés) Szétszórás Tárolás Késleltetés Átvezetés Hígítás Környezettisztítás