VÍZMINŐSÉGI PROBLÉMÁK

OLDOTT OXIGÉN HÁZTARTÁS EGYSZERŰ O2 HÁZTARTÁS SZENNYVÍZ OXIGÉNBEVITEL SZERVESANYAG (BOI5) O2 HETEROTRÓF BAKTÉRIUMOK (LEBONTÁS)

BIOKÉMIAI OXIGÉNFOGYASZTÁS - BOI5 (mg/l) BOI BOI5 t (nap)

VÍZMINŐSÉGRE GYAKOROLT HATÁS EMISSZIÓ - IMMISSZIÓ kg/nap , t/év - mg/l , g/m3 stb. BOI5 emisszió nő, BOI5 koncentráció nő, oldott O2 koncentráció csökken (és fordítva) O2 fontos vízminőségi indikátor VÍZMINŐSÉGRE GYAKOROLT HATÁS nyers szennyvíz: O mg/l telítési koncentráció “tiszta” vízben (Henry törvény): ~ 10 mg/l (20 °C ) halak megóvása, szaporodása:  6 mg/l vízhasználatok

TAVAK VÍZMINŐSÉGE VÍZGYŰJTŐ  TÓVÍZ MINŐSÉGE

SZABÁLYOZÁS ALAPEGYSÉGE:VÍZGYŰJTŐ F

Szennyező források csoportosítása Pontszerű szennyezők: A szennyező hatás koncentráltan éri a befogadót (pl. csatorna vége) Mérhető, ellenőrizhető Legtöbbször időben állandó „Csővégi” eljárások alkalmazhatók Nem pontszerű (megoszló, diffúz): A szennyezés helye nem lokalizálható Vonal mentén, sávszerűen, víz felszínén Kis koncentrációban, nagy területről Erősen függ a hidrológiai viszonyoktól (csapadék, lefolyás) Folyamata: forrás – transzport valamely közvetítő közeg útján (légköri kiülepedés, felszíni lefolyás, felszín alatti lefolyás, talajerózió) Beavatkozás: elsősorban a keletkezés helyén

SZENNYEZÉS FORRÁSAI ÉS TERJEDÉSI ÚTVONALAI

TAVAK VÍZMINŐSÉGE VÍZGYŰJTŐ  TÓVÍZ MINŐSÉGE VÍZMÉLYSÉG SZEREPE: SEKÉLY/MÉLY TAVAK

Hőmérséklet vertikális eloszlása T (C)  4 C 0 5 10 15 20 (C) z T Tél Max. termikus gradiens Nyár Termikus ellenállás (szél felkeverő hatása csökkenti) Hőrétegzettség (mély tavak)

Vízmélység/vízfelület aránytól függően: Mély tavak Jellemzők: Hőrétegzettség, tavasszal és ősszel időszakos cirkuláció (átfordulás), Alsó rétegben gyakran oxigén hiányos állapot Epilimnion Metalimnion Hipolimnion Sekély tavak Fenékig átkevert, nincs hőrétegzettség, Üledék felkeveredés vízminőségi hatása

TAVAK VÍZMINŐSÉGE VÍZGYŰJTŐ  TÓVÍZ MINŐSÉGE VÍZMÉLYSÉG SZEREPE: SEKÉLY/MÉLY TAVAK ÁRAMLÁSOK (HULLÁMZÁS, FELKEVEREDÉS)

Szélsebesség és hullámmozgás kapcsolata

TAVAK VÍZMINŐSÉGE VÍZGYŰJTŐ  TÓVÍZ MINŐSÉGE VÍZMÉLYSÉG SZEREPE: SEKÉLY/MÉLY TAVAK ÁRAMLÁSOK (HULLÁMZÁS, FELKEVEREDÉS) GYORS ÉS LASSÚ VÁLTOZÁSOK (FELTÖLTŐDÉS, EUTROFIZÁCIÓ)

Tápanyag ellátottság Források: Természetes (vízgyűjtő – kőzetek, légköri kiülepedés) Antropogén (komunális szennyvíz, mezőgazdaság – műtrágyák, ipari emissziók)

Időbeli változások (szukcesszió): Természetes: termőképesség (trofitás) növekedése (tápanyag dúsulás), feltöltődés, sótartalom növekedése (lefolyástalan tavak) Mocsár Eutróf Oligotróf Mezotróf Mesterséges: eutrofizálódás, savasodás, vízháztartás változása (kiszáradás) – antropogén hatások! Időlépték!

Mesterséges eutrofizáció 1960-as évektől Tápanyagok (P,N) Urbanizáció  csatornázás Mezőgazdaság  műtrágyák, talajerózió Rövid-,és hosszútávú viselkedés Külső, hidrometeorológiai tényezők: (fény, hőmérséklet,turbulencia) Szabályozás: Vízgyűjtőn (szvtt-tápanyag eltávolítás, „land use management”) Beavatkozások a tóban

Fotoszintézis és sztöchiometria CO2 + szervetlen tápelemek + víz növényi sejtanyag + O2 C : N : P = 106 : 16 : 1 moláris arány a sejtekben Liebig-féle limitációs elv: mindig az ideális arányhoz képest a legkisebb mennyiségben rendelkezésre álló elem korlátozza a növekedést Szén rendszerint nagy mennyiségben áll rendelkezésre, főként az N és a P limitál Szabályozásnál általában a P mennyiségét fogják vissza

Folyamatok R, T 1 év N,P Chl Sugárzás, hőmérséklet Terhelés, biomassza

TAVAK VÍZMINŐSÉGE VÍZGYŰJTŐ  TÓVÍZ MINŐSÉGE VÍZMÉLYSÉG SZEREPE: SEKÉLY/MÉLY TAVAK ÁRAMLÁSOK (HULLÁMZÁS, FELKEVEREDÉS) GYORS ÉS LASSÚ VÁLTOZÁSOK (FELTÖLTŐDÉS, EUTROFIZÁCIÓ) TARTÓZKODÁSI IDŐ

Tó vízminősége a külső terhelés és a tartózkodási idő függvényében számítható (Vollenweider, 1975)

TAVAK OSZTÁLYOZÁSA (OECD): TROFITÁSI KATEGÓRIÁK Oligotróf Mezotróf Eutróf Hipertróf ÖP (mg/m3) 10 35 100 >100 Chl-a (mg/m3) 2.5/8 8/25 25/75 >25/>75 Secchi (m) 6 3 1.5 <1.5 Hipol.O2 tel.(%) 80 <10 -

TERVEZÉS A TROFITÁS – TERHELÉS KÖZTI EMPIRIKUS ÖSSZEFÜGGÉSEK ALAPJÁN ÖP terhelés Anyagmérleg számítás ÖP koncentráció Chl P Max/átlag klorofill koncentráció Chl S Secchi mélység

KÜLSŐ TERHELÉS ÉS TROFITÁS BALATON: KÜLSŐ TERHELÉS ÉS TROFITÁS KAPCSOLATA

TERHELÉS ÉS TROFITÁS KAPCSOLATA: VOLLENWEIDER MODELL