A FELSZÍN ALATTI VIZEK VÉDELME

Az előadások a következő témára: "A FELSZÍN ALATTI VIZEK VÉDELME"— Előadás másolata:

1 A FELSZÍN ALATTI VIZEK VÉDELME
Elvek Folyamatok Szabályozások

2 Minőségi védelem A FELSZÍN ALATTI VIZEK VÉDELME
Megelőzés, elővigyázatosság Védelem bekövetkezett szennyezések esetén Megelőzés, elővigyázatosság Védett területek Általános védelem

3 Megelőzés, elővigyázatosság
A FELSZÍN ALATTI VIZEK VÉDELME MINŐSÉGI VÉDELEM Megelőzés, elővigyázatosság Célja a szennyezések megakadályozása Esetenkénti elbírálás helyett az emberi tevékenység kontrollja veszélyes anyagok listája a működés szabályozása (BAT) bizonyos tevékenységek korlátozása vagy tíltása függ a terület érzékenységi szintjétől veszélyes anyagok közvetett bevezetésének tíltása a fokozottan érzékeny területeken, közvetlen bevezetés sehol (kivéve meghatározott visszasajtolásokat és talajvízdúsítást)

4 EU- Víz Keretirányelv: a kulcsszó: „jó állapot”
FELSZÍN ALATTI VÍZKÉSZLETEK MENNYISÉGI VÉDELME hasznosítható felszín alatti vízkészlet: meghatározásakor figyelembe kell venni: a sokévi(?) átlagos utánpótlódást a kapcsolódó felszíni víztér ökológiai igényeit a szárazföldi ökoszisztémák igényeit vízminőségi korlátokat (a vízkivétel nem indíthat el káros vízminőségváltozásokat) EU- Víz Keretirányelv: hidrológiai, ökológiai és vízminőségi szempontok!!! a kulcsszó: „jó állapot”

5 Az energetikát leszámítva,
a vízhasználatok 80 %-a a felszín alatti vizeket érinti 80 %-nál nagyobb kihasználtságú porózus vízadók, A környezeti korlátok becslésével

6

7 VÍZGYŰJTŐK HIDROLÓGIAI KÖRFORGÁSA
Vízgyűjtő hidrológia Napsugárzás Evapotranspiráció Tározás Csapadék Felszíni lefolyás Talaj zóna Tározás Beszivárgás Tározás Interflow Telítetlen zóna Átszivárgás Párolgás Tározás Sekély víztartó Talajvíz-párolgás Utánpótlódás Tározás Alaphozam Vízzáró rtg. Mély víztartó Tározás Leszivárgás

8 Egy kis terminológia … KŐZETEK HIDROGEOLÓGIAI OSZTÁLYOZÁSA A kőzet és a víz kapcsolata szerint: 1) mennyi vizet képes megtartani (porozitás) 2) a víz hogyan képes mozogni a pórusokban (áteresztőképesség, szivárgási tényező) 3) a víz és a kőzet kölcsönhatása (adhéziós erő, geokémiai folyamatok)

9 Hasadékos (repedezett kőzetek):
Egy kis terminológia … Hasadékos (repedezett kőzetek): merev váz, kis porozitás, kis szivárgási sebesség, oldékonyság nem jelentős (andezit, gránit, bazalt .. tufák,.. stb.) Karsztos kőzetek: merev váz, összességében kis porozitás, de jelentős méretű járatok lehetségesek, amelyekben számottevő mennyiségű víz képes mozogni, karbonát feldúsulás (mészkő, dolomit)

10 Porózus kötött kőzetek:
Egy kis terminológia … Porózus kötött kőzetek: közepes porozitás, közepes vagy gyenge áteresztőképesség (homokkő, aleurit, agyagkő, márga, agyagpala, ) Porózus laza kőzetek: jelentős porozitás, a vezetőképesség a pórusméretektől függ, ioncsere folyamatok 1) durva szemcsés törmelékek (kavics, homok): közepes porozitás, nagy pórusméretek → nagy áteresztőképesség 2) finom szemcsés törmelékek (kőzetliszt (lösz), iszap): nagy porozitás, közepes pórusméretek →gyenge áteresztőképesség 3) finom, kötött üledék (iszap, agyag): nagy porozitás, kis pórusméretek → kis áteresztőképesség

11 Merev vázú közetekben tárolt vizek
Egy kis terminológia … növényzet transzspiráció felszíni vizek FELSZÍN ALATTI VIZEK Merev vázú közetekben tárolt vizek hasadékvizek karsztvizek Porózus kőzetekben tárolt vizek rétegvíz talajvíz partiszűrésű víz talajnedvesség telített zóna telítetlen zóna források alaphozam termálvizek

12 Magyarország síkvidéki területeinek ökoszisztémája érzékeny a talajvízviszonyokra
Ugyanakkor bizonyos területeken a talajvíz is érzékeny a többéves nedves-száraz időszakokra és a globális éghajlatváltozásra is

13 A vízszintek és az áramlási irányok modellezhetők

14 A szennyezés terjedése modellezhető

15 Sokévi átlag: Bfsz – Btv + ETtv = Etfsz
A TALAJVÍZHÁZTARTÁSI JELLEGGÖRBE Sokévi átlag: Bfsz – Btv + ETtv = Etfsz Bfsz ETterep -800 mm/év 2 m 4 m 6m Nagy párolgási többlet, A talajvíz időnként a felszínre emelkedik 500 mm/év Btv ETtv

16 A TALAJVÍZHÁZTARTÁSI JELLEGGÖRBE
Bfsz – Btv + ETtv = Effsz Bfsz ETterep Párolgási többlet -800 mm/év 500 mm/év 2 m ETtv Btv 4 m 6m

17 A TALAJVÍZHÁZTARTÁSI JELLEGGÖRBE
Bfsz – Btv + ETtv = Etfsz Bfsz ETterep Egyensúlyi állapot -800 mm/év 500 mm/év 2 m ETtv Btv 4 m 6m

18 A TALAJVÍZHÁZTARTÁSI JELLEGGÖRBE
Bfsz – Btv + ETtv = ETfsz Bfsz ETterep Beszivárgási többlet -800 mm/év 500 mm/év 2 m ETtv Btv 4 m 6m Bo

19 (Btv - Etv )átl = f (Hátl)
A TALAJVÍZHÁZTARTÁSI JELLEGGÖRBE Hosszú idejű átlagos viszonyok esetén a tározás zérus, Btv - ETtv a talajvíz szintjén jelentkező átlagos vízforgalom Az átlagos talajvízszinttől való függést mutatja a jelleggörbe (Btv - Etv )átl = f (Hátl) ETtv Btv - ETtv Btv Egy talajvízháztartási jelleggörbe adott talajszelvény típusra, adott meteorológiai viszonyokra és adott növényzetre vonatkozik

20 A TALAJVÍZHÁZTARTÁSI JELLEGGÖRBE
TÍPUSAI ETtv Btv - ETtv Homokos talaj, Sekély gyökérzet Btv Btv - ETtv Btv Iszapos talaj Sekély gyökérzet ETtv ETtv Btv Btv - ETtv Iszapos talaj Mély gyökérzet

21 A helyi viszonyok szerepe jelentős
Például egy vízfolyás környezetében a talajvíz áramlási képe módosul a mederbeli vízszint függvényében Változást okoz a vízkivétel is

22 A vízfolyások kisvizeinek jelentős része származik felszín alatti vízből
Eső után elhúzódik a kiürülés Őszi csapadékmentes időszakban a vízi élővilág éltetője

23 Hfsz = f(Qvf), Qvf = f(Qfsz-fav) Qvf Qfav-fsz Qfsz-fav
VÍZFOLYÁSOK ÉS A TALAJVÍZ KAPCSOLATA A vízforgalmat a meder átszivárgási tényezője (ellenállása) és a felszíni és a felszín alatti víz nyomásszintje közötti különbség határozza meg Hfsz = f(Qvf), Qvf = f(Qfsz-fav) Qvf Hfav1 Hfsz Hfav2 Qfav-fsz Qfsz-fav Hb

24 Milyen feltételekkel állítható, hogy a felszín alatti víz sérülékeny?

25 Sérülékenység vagy védettség
A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME Földtani érzékenység A víztartók belső tulajdonsága. A valamilyen módon bekerült konzervatív szennyezőanyag továbbterjedésének lehetőségét jellemzi. Érzékenyek a jó vízvezetőképességű kőzetek: karsztos, kavicsos és homokos üledékek. Sérülékenység vagy védettség Az érzékeny közegre vonatkozik, meghatározott jellegű szennyezőforrásból származó vízminőségromlás valószínűségére utal. Külső tényezők határozzák meg: : áramlási pálya, irány, sebesség, illetve elérési idő. Általános sérülékenység Specifikus sérülékenység Veszélyeztetettség A specifikus sérülékenységgel rokon fogalom, amit általában egy adott, és nem pedig egy potenciális szennyező-forrás esetén használnak.

26 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok 1. Független vízháztartású talajok B = ET Btv = ETtv = 0 A talajvíztartó nincs veszélyben. A vízzáró réteg miatt a beszivárgás nem jut le a talajvízig, hanem ideiglenesen tározódik a vízzáró réteg felett, majd elpárolog. A szennyezés a felszín és a vízzáró réteg között fluktuáló mozgást végez. Feldúsulás a gyökérzónában.

27 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban 2. Párolgási többlet, közepes talajvízállású terület B  ET Btv  ETtv A talajvízet nem éri szennyezés. Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok A beszivárgási időszakokban a szennyezés nem éri el a talajvizet, a párolgási többlet miatt a szennyezés a gyökérzónában koncentrálódik.

28 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban 3. Párolgási többlet, magas talajvízállású terület B  ET Btv  ETtv A talajvízet érheti kismértékű szennyezés. Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok A párolgási többlet ellenére egy beszivárgási periódus alatt a szennyezés elérheti a talajvizet, aminek a nagy része a párolgási periódusban visszajut a telítetlen zónába, a maradék elkeveredik a talajvízben. A szennyezés egyébként a gyökérzónában koncentrálódik.

29 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban 4. Egyensúlyban lévő talajvíz-forgalom, közepes talajvízállású terület B = ET Btv = ETtv A talajvízet nem éri szennyezés. Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok A beszivárgás és párolgás hosszú távon kiegyenlíti egymást. A közepes mélységű talajvíz miatt a beszivárgási időszakban nem jut le szennyezés a talajvízbe. A szennyezés a gyökérzónában koncentrálódik.

30 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban 5. Egyensúlyban lévő talajvíz-forgalom, magas talajvízállású terület B = ET Btv = ETtv A talajvízet érheti szennyezés. Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok A beszivárgás és a párolgás hosszú távon kiegyenlíti egymást. A magas talajvízállás miatt a felületi szennyezés egyetlen beszivárgási ciklusban is lejuthat a talajvízbe és ott elkeveredik. A szennyezés egy része bemosódik a talajvízbe, és ott eloszlik, a maradék szennyezés a gyökérzónában koncentrálódik.

31 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban 6. Beszivárgási többlet B  ET Btv  ETtv A talajvizet szennyezés éri. Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok A beszivárgási többlet miatt a víz és a szennyezési front eredő mozgása lefelé irányul, a szennyezés talajvízbe jutása csak idő kérdése. A folyamatos utánpótlódás miatt a talajvízben szétterjed.

32 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
A sérülékenység értékelése vízkivétel nélküli állapotban Telített zóna: feláramlási vagy leáramlási területek Kút nélküli természetes állapot B 1 2 V y eloszlása v r nem sérülékeny Kút nélküli természetes állapot B 1 2 V y eloszlása v r sérülékeny

33 FELÁRAMLÁSI ÉS LEÁRAMLÁSI TERÜLETEK MAGYARORSZÁGON

34 lokális áramlási zóna regionális beszivárgási ter regionális megcsapolási ter.

35 A kút közelében sérülékeny A sérülékenység a fedőtől függ
A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME A sérülékenység értékelése vízkivétel esetén Telítetlen zóna: talajvízforgalmi típusok változnak a depresszió miatt - párolgási többlet megszűnik- a vízzáró réteggel rendelkező kivételével mind sérülékennyé válik Telített zóna: gyakorlatilag csak leáramlási területről van szó, a sérülékenységet a szennyezőforrás és a szűrő közötti elérési idő dönti el. A kút közelében sérülékeny A sérülékenység a fedőtől függ

36 Magyarország szennyeződésérzékenységi térképe
A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME Magyarország szennyeződésérzékenységi térképe Az érzékenységi kategória szerint eltérő korlátozás - 33/2000-es Kormányrendelet Az általános és a kiemelt védelemre (természetvédelmi területek, vízbázisok) egyaránt vonatkozik Fokozottan szennyeződés-érzékeny területek (piros) kiemelt természetvédelmi területek állóvizek 250 m-es parti sávja nyílt karszt kijelölt hidrogeológiai védőterültek Szennyeződés-érzékeny területek (sárga) Egyéb természetvédelmi területek Állóvizek parti sávja m között Vízadók < 100 éves elérési idővel Jó vízvezetőképességű talajvízadók Kevésbé érzékeny területek (zöld)

37 A megelőzés kiemelt fontosságú az ivóvízbázisok esetében
A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME A megelőzés kiemelt fontosságú az ivóvízbázisok esetében 123/1997 kormányrendelet ivóvízbázisok védelméről a sérülékeny vízbázisok Felszíni eredetű szennyezésekkel szemben sérülékeny vízbázisok! 2266/1997 kormányhatározat a biztonságba helyezési programról Védőidomok és védőterületek

38 A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME
Védőidom: a vízkivételo pontot körbevevő olyan terület, amelyet az általánosnál nagyobb védelemben kell részesíteni Védőterület:: a védőidom felszíni metszete Célja: belső védőidom: a vízkivételi mű közvetlen védelme a szennyezéstől és a megrongálódástól külső védőidom: a bakteriális és egyéb lebomló szennyezőanyagokkal szembeni védelem hidrogeológiai védőidom: a le nem bomló szennyezőanyagokkal szembeni védelem (A, B, C) Lényege: A vízkivétel olyan környezetének kijelölése, ahol a veszélyes tevékenységeket tiltani vagy korlátozni kell (minél közelebb vagyunk a vízkivételhez, a tiltás, illetve a korlátozás annál szigorúbb). A védőidomon kívülről érkező szennyezés felfedezése esetén (monitoring a védőidomon belül) kb. az elérési idővel azonos időelőny áll rendelkezésre a beavatkozáshoz. Utánpótlódási viszonyok, vízminőség, emberi tevékenységek feltárása. A meglévő szennyezések hatásvizsgálata, beavatkozások tervezése, esetleges felszámolás.

39 Vízbázisok kiemelt védelme - Védőidomok és védőterületek
A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME Vízbázisok kiemelt védelme - Védőidomok és védőterületek 50 éves védőterület t2,3 t1,2 t1,1 Q t1,3 az 50 éves védőidom határa (t1,1+ t1,2+ t1,3 = t2,3 = 50 év) utánpótlódási terület határa metszet a pontozott vonalon keresztül Az 50 éves védőidom felszíni vetülete utánpótlódási teület vázlatos helyszínrajz Alapja: Az elérési idő, az az idő, amely alatt egy konzervatív szennyezőrészecske a kútba jut a szennyezőforrástól. belső védidom: 20 nap külső védőidom: 6 hónap hidrogeológiai védőidom A: 5 év B: 50 év C: a teljes felszín alatti vízgyűjtő

40 Sérülékeny felszín alatti vízbázisok védőterületei
A FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME Magyarország ivóvízigényének 95 %-át felszín alatti vizekből elégítik ki, ennek 100 %-a érzékeny, 2/3-a felszíni eredetű szennyezésekkel szemben sérülékeny, a veszélyeztetettség felmérése most van folyamatban. Sérülékeny felszín alatti vízbázisok védőterületei