A Kis-Balaton Védőrendszer

A Kis-Balaton VédőrendszerA Kis-Balaton Védőrendszer

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Kis-Balaton történeteKis-Balaton története•A Balaton vízszintje sokkal magasabb volt a mainál, a Kis-Balaton mai területe a Balaton 5. és 6. medencéje volt, 2-2,5 m vízmélységel

•Sorozatos emberi beavatkozások:

•Galenius-császár isz. 300

•1800-as évek vasút építés, 1863 vízszint csökkentés (1+1,5m)Kis-Balaton részben kiszárad

•1920-as évek: Zala-folyó rendezése, kapcsolat megszakadása a Kis-Balaton és a Zala között

•1960-as évekig: lecsapolás, mezőgazdasági termelés

•1970-es évektől napjainkig...

105 mBf

110 mBf

(900 km2)

(1200 km2)

105 mBf

110 mBf

104 mBf (600 km2)

(900 km2)

(1200 km2)

EREDETI TERVEK MEGVALÓSULÁSA („B” VÁLTOZAT)

PELSO 2007 KonzorciumPELSO 2007 Konzorcium KBVR II. Ütem EMTKBVR II. Ütem EMT 2007. augusztus 14. 2007. augusztus 14.

INGÓI-BEREK LEVÁLASZTÁSA („C” változat)


JAVASOLT MEGOLDÁS („D” változat)


Mérnökökológia

Balaton eutrofizációjaBalaton eutrofizációjaBalaton: sokáig csak „nyűg” (lecsapolni, stb…)

Átértékelődött: értékes üdülőterületté

Eutrofizálódás első jelei: 1940-es években megmutatkoztak

Hínárosodás, algásodás, kékalgák okozta vízvirágzások

1970-1980 eutróf-hipertróf állapot (a-kl>200mg/L)

„Használati érték” erősen lecsökkent

1971-ben Balatoni vízgazdálkodási fejlesztési program

1976-ban Minisztertanácsi rendelet a vízminőségromlás megállítására, 1979-ben átdolgozták

Kutatási programok

Mérnökökológia

Kis-Balaton „helyreállítása”Kis-Balaton „helyreállítása”1983 Minisztertanácsi határozat a tó vízminőségének javítására

Tápanyagterhelés csökkentése: szennyvíztelepek intenzifikálása, állattartás, mezőgazdasági termelés átalakítása, kotrás, stb…

Egyik legfontosabb elem: Kis-Balaton Védőrendszer (KBVR) létrehozása (a koncepció már 1970-es években megszületett, tervezés 1980-ban kezdődött)

Mérnökökológia

Kis-Balaton Védőrendszer koncepciójaKis-Balaton Védőrendszer koncepciójaCÉL: tápanyag és lebegőanyag visszatartása

Két alapkoncepció:

1. Tározás kazettás rendszerben

2. Átfolyó rendszerű tározás

Működési elképzelés: makrofitonok tápanyagfelvétele, majd ezek eltávolítása a rendszerből

Mérnökökológia

Felső Tározó (Hídvégi-tó)

~18 km2

1,1 m1985

Alsó Tározó (Fenéki-tó)

~50 km2

1,1 m

Ingói-berek~16 km2

1992

Kazetta5 millió m3

Mérnökökológia

Kis-Balaton Védőrendszer Kis-Balaton Védőrendszer ≠ „Ősi” Kis-Balaton≠ „Ősi” Kis-BalatonNem az eredeti állapot helyreállítása: mikori az „eredeti állapot”?

Alapvető különbségek az 1800-as évekhez képest:

• Zala tápanyagterhelése sokkal kisebb volt

• Vízszintet a természetes vízjárás határozta meg

• Eredeti állapot természetes volt, a mai tározók mérnöki létesítmények, műtárgyakkal, üzemrenddel

A KBVR mérnökökológiai létesítmény!

Mérnökökológia

Mi lett a Kis-Balaton Védőrendszerből?Mi lett a Kis-Balaton Védőrendszerből?A makrofitonos alapkoncepció tévesnek bizonyult:

• Felső-tározó nyílt vizes lett, alga-dominanciával

• Ingói-berek unikális nádasai kezdtek visszaszorulni és alga dominanciába átalakulni nem kívánatos

Célok fokozatosan átértékelődtek:

Eredetileg deklaráltan első és legfontosabb cél a tápanyag visszatartása, a természetvédelem ennek alá lett rendelve

Jelenleg: a két cél összehangolása

Mérnökökológia

KBVR működése - vízforgalomKBVR működése - vízforgalom

Mérnökökológia

KBVR működése - vízforgalomKBVR működése - vízforgalomZala vízgyűjtőn 20 állandó és időszakos vízfolyás van

A Zala vízrendezése a 60-as években történt meg

Zala közép vízhozama:

•Zalaapátinál: ~5,5 m3/s (~Felső tározó befolyó)

•Zala torkolatnál: ~7,0 m3/s

A Felső tározó vízhozamának 90%-át a Zala adja

Az Alsó tározó vízhozamának 70%-át a Zala szállítja.

Alsó tározó jelentős befolyói: Egyesített Övcsatorna, Marótvölgyi csatorna, Zala-Somogyi határárok

Mérnökökológia

Egyesített Övcsatorna: É-Keszthelyi-hg, Keszthely-Sármelléki

láp, Keszthely tisztított szv

Zala torkolat, 21T

Zala-Somogyi határárok

Zalaapáti Balatonhídvég

Marótvölgyi csatorna

2T

3T

4T

„Bukóél”

Mérnökökológia

KBVR működése - vízkormányzásKBVR működése - vízkormányzásFelső tározó elárasztása: Zala töltésének megszaggatásával,

átmenet nélkül üzemi vízszintre.

A tározó nem „zárható rövidre”

Alsó tározó: Ingói-berek elárasztása, ideiglenes kifolyó a „bukóél”.

Ingói berek ingadozó vízszintet igényelne

Ingói berek kikapcsolásának igénye

Mérnökökológia

Mérnökökológia

KBVR működése – oxigén viszonyokKBVR működése – oxigén viszonyok

6.66.1

6.7 6.6

7.4

6.5

9.5

2.53.2

2.3 2.4 2.6

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0

z15 kb4 kb6 kb7 kb10 z11 202i 203 205 209 210 z27

mg/l

Felső tározó Alsó tározó

Mérnökökológia

KBVR működése – oxigén viszonyokKBVR működése – oxigén viszonyokHídvégi tó területén az oldott oxigén általában megfelelő, de időnként nappal is 2 mg/L alá csökken (napszakos ciklus!)

Ingói-berek: gyakran oxigénhiányos, 1 mg/L alatti értékek, oka: nád árnyékol, fény hiányában nincs/alig van elsődleges termelés (oxigéntermelés), fogyasztás az algák és más szervesanyag bomlása miatt jelentős.

Oxigénhiány miatti halpusztulások előfordul(hat)nak

Mérnökökológia

KBVR működése - szervesanyagKBVR működése - szervesanyag

KOI formák és az a-klorofill változásai2001.évi átlag konc .

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

z15 kb4 kb6 kb7 kb10 z11 202i 203 205 209 210 z27

mg

/l

KOI-kp

KOI-ksz

a-klorofill mg/m3

Felső tározó

Alsó tározó

Szerves anyag tartalom emelkedik, partikulált formák részaránya nő (planktonikus elsődleges termelés)

Árnyékolás, algapusztulás, ülepedés partikulált forma csökken, oldott:patikulált arány megváltozik

Mérnökökológia

KBVR működése – lebegőanyag (LA)KBVR működése – lebegőanyag (LA)

Összes lebegő anyag

19

2721

27

2024

43

7 5 3 3 40

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

z15 kb4 kb6 kb7 kb10 z11 202i 203 205 209 210 z27

mg

/l


Zala ásványi LA-t hoz, ami kiülepszik, helyette magas szervesanyagtartalmú LA

Főleg „alga eredetű” LA hatékonyan kiülepszik

Egyik fő cél volt!!!

Mérnökökológia

KBVR működése - foszforKBVR működése - foszforEutrofizáció szempontjából a legfontosabb tápanyag.

A foszfor visszatartása volt a KBVR létrehozásának fő célja.

Értékelés során a különböző foszforformákat figyelembe kell venni.

Mérnökökológia

Foszforformák - emlékeztetőülFoszforformák - emlékeztetőülMérés savas molibdát reagenssel csak ortofoszfát reagál

(„reaktív foszfor” – RP)

Oldott – formált elkülönítés: 0,45 μm membánszűrőn

Szűrt kezeletlen Oldott reaktív foszfor (ORP)

Szűrt roncsolt Összes oldott foszfor (ÖOP)

Szűrt roncsolt – szűrt eredeti Oldott nem reaktív (OnRP)

Szűretlen roncsolt Összes foszfor (ÖP)

ÖP – ÖOP Formált foszfor (FP)

Szűretlen nem roncsolt de savasan hidrolizált (szerves kötésű) –

összes oldott (ÖOP) formált szervetlen kötésű P (Ca, Mg,

Al, Fe foszfátok, biológiailag inaktív)

ÖP – biológiailag inaktív Biológiailag hozzáférhető összes P

Mérnökökológia

KBVR működése - foszforKBVR működése - foszfor

Bejövő összes P 30%-a partikulált a többi oldott. Felső tározóban ORP csökkenés, partikulált (alga-P növekedés)

Foszfor- formák2000.évi átl.konc.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

z15 kb4 kb6 kb7 kb10 z11 202i 203 205 209 210 z27

mg

/l

Össz.P

PO4-P

Old.nr.P

Part.P

oldott-P


Egyesített övcsatorna

Mérnökökológia

KBVR működése - foszforKBVR működése - foszfor

Alsó tározóban partikulált P csökkenés, oldott P (ORP) növekedés. Összfoszfor visszatartás, de kedvezőtlen formák

Foszfor- formák2000.évi átl.konc.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

z15 kb4 kb6 kb7 kb10 z11 202i 203 205 209 210 z27

mg

/l

Össz.P

PO4-P

Old.nr.P

Part.P

oldott-P


Egyesített övcsatorna

Mérnökökológia

KBVR működése - foszforKBVR működése - foszforFelső tározó P visszatartási hatásfoka 1991 után lecsökkent (Zalaegerszegi szvt P-kicsapás, ÖP:0,560,3, ORP:0,30,1 mg/L)

Belső terhelés:üledékben csapdázódott foszfor felszabadulása!

0

20

40

60

80

100

120

140

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%ÖP be (t/év)

ÖP ki (t/év)

Visszatartás (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 50 100 150ÖPbe (t/év)

ÖP

ki (

t/év)

1986-1990

1991-2002

1. P-szorpciós folyamatok (erősen és lazán adszorbeált), redoxi-viszonyok (vashoz kötött) 2. algák szerepe

Mérnökökológia

KBVR működése - foszforKBVR működése - foszforA KBVR összes foszfort tart vissza.

A KBVR-ben a foszforformák átalakulnak, az elfolyó vízben a P túlnyomó része ORP formában jelenik meg.

A Felső tározóban elsősorban abiotikus P-eltávolítás, belső terhelés, planktonikus eutrofizáció a jellemző

Az Alsó tározóra az algák pusztulása, lebomlása a jellemző, partikulált foszfor drasztikus csökkenése (ülepedés), valamint ORP kibocsátás

Mérnökökológia

Zala: 90%-ban oldott, jelentős része nitrát

KBVR működése - nitrogénKBVR működése - nitrogénNitrogén- formák2001.évi átlag konc .

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

z15 kb4 kb6 kb7 kb10 z11 202i 203 205 209 210 z27

mg

/l

ÖN

NO3-N

o.org.N

PN

össz.old.N

Felső tározó Alsó tározóEgyesített övcsatorna

Mérnökökológia

Befolyó: 90% oldott, jelentős része nitrát

A Felső tározóban:

•enyhe ammónium növekedés,•jelentős nitrát csökkenés•összes oldott nitrogén (nitrát!) csökkent, de az oldott szerves részaránya növekszik•partikulált forma jelentősen nő•összes nitrogén növekedés nitrogénkötés

Az Alsó tározóban:

•partikulált nitrogén csökkenés össznitrogén csökken•össznitrogén jelentős része oldott szerves nitrogén

KBVR működése - nitrogénKBVR működése - nitrogén

Mérnökökológia

KBVR:

•Összes nitrogént tart vissza

•Nitrogénformák átalakulnak,

•Biológiai folyamatok nyáron jó hatásfok, télen minimális

KBVR működése - nitrogénKBVR működése - nitrogén

Mérnökökológia

•Nyílt víz, alga dominancia

•Lebegőanyag „növelő” hatás (alga)

•Jó fény és oxigénellátottság

•P: adszorpció, belső terhelés, partikulált alga-P

•N: nitrát csökkenés, partikulált N nő, N-kötés, ÖN nő

KBVR működése –Felső- és Alsó tározó KBVR működése –Felső- és Alsó tározó összehasonlításaösszehasonlítása

•Makrofita (nád) dominancia

•„Ülepítő” hatás, jó LA visszatartás

•Rossz fényviszonyok, alacsony oxigénszintek

•P: ülepedés, alga pusztulás, ORP kibocsátás

•N: partikulált N csökken, oldott szerves részaránya nő, ÖN csökkenés

Mérnökökológia

Foszfor: jó visszatartás, de kedvezőtlen formák hagyják el

Nitrogén: jó visszatartás

Lebegőanyag: jó visszatartás

De: az eredeti koncepció tévesnek bizonyult Rugalmas tervezés fontossága!

KBVR működése a célok tükrébenKBVR működése a célok tükrében

Mérnökökológia

Teljes területe természetvédelmi terület (Kis-Balaton Tájvédelmi Körzet, 14.569 ha, fokozottan védett: 7.796 ha)

Ramsari terület (-1957 ha szántó) , csatlakozik a Balatoni Ramsari területhez

Ramsari terület: „A nemzetközi jelentőségű vadvizekről, különösen, mint a vízimadarak tartózkodási helyéről”

KBVR természetvédelmi szerepeKBVR természetvédelmi szerepe

Mérnökökológia

Montreuxi lista:....lehető legkorábbi időpontban tájékoztatást tudjon adni, ha a területén lévő és a jegyzékbe vett vadvíz ökológiai jellege megváltozott, változóban van, valószínűleg majd megváltozik....

KBVR: ökológiai jelleget befolyásol, de

•előre tudott volt,

•állapotjavítás nem tilos

•Mekkora változás tekinthető ökológiai jelleg megváltozásának v.ö. természetes szukcesszióval

nem kell felvenni a listára


Mérnökökológia

Természeti értékek: diverzitás, valamint Ingói berek unikális nádasa

Vízszintingadozás szerepe: ehhez „szoktak”, folyamatosan változó viszonyok: változó konkurrencia és kompetíciós viszonyok: nem lesz egyirányú szukcessziós nyomás diverz marad Vízkormányzás!


Ingói-berek: kikapcsolását 1997 óta javasolják, természet-védelmi célú kezelését javasolják. (nádpusztulás, hatásfok)

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Kis-Balaton jelenlegi állapotaKis-Balaton jelenlegi állapotaMi van kész, helyszín ismertetése

Főbb tervezési hibák, problémák (pl. vízkormányzás)

Rugalmas tervezés - visszacsatolások

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Mérnökökológia

Lista

•bunkó

•bunkó

•bunkó

Szöveg, szöveg, szöveg

KBVR működése - lebegőanyagKBVR működése - lebegőanyag

Mérnökökológia

Lista

•bunkó

•bunkó

•bunkó



Mérnökökológia

Lista

•bunkó

•bunkó

•bunkó



INGÓI BEREKINGÓI BEREK

SÁVOLYSÁVOLY

VÖRSVÖRS

Documents

A Kis-Balaton Védőrendszer