1

VÍZGAZDÁLKODÁS

A vízszennyezõ�dést okozóemberi tevékenységek

A vízszennyezésben 50%-ban az ipari és mintegy 25-25%-ban a mezõ�gazdaság, illetve a lakosság részesül a közép-európai országok adatai szerint.

A háztartások mosás, mosogatás, tisztálkodás, WC öblítõ�víz, stb. céljára használt vizei adják a házi szennyvizet.

A városi szennyvíz a házi szennyvíz mellett a csapadék vizet, és a városi szennyvízhálózatba bekötött ipari üzemek szennyvizét is magába foglalja.

A házi szennyvíz összetételét, illetve mennyiségét a vízfogyasztás jelentõ�s mértékben befolyásolja. Nagyobb vízhasználat esetén hígul a szennyvíz, így szárazanyag tartalma csökken.

A vízhasználat mellett befolyásolja a szennyvíz minõ�ségét a lakosság életmódja, a településen mû�ködõ�üzemek típusa, stb.

Általában egy lakosra esõ�szennyvíz napi mennyisége megegyezik a napi vízfogyasztással. Ennek értéke 120-150 l•d-1 közötti.

A szennyvizeket szerves (fehérjék, zsírok, cukrok, zsírsavak, detergensek, papír, stb.) vegyületek, illetve szervetlen (ammónia, foszfátok, klorid, szulfát, stb.) anyagok alkotják oldott vagy lebegõ�állapotban, és mikroorganizmusokat is tartalmaznak ezért járványügyi szempontból ez a szennyvíz a legveszedelmesebb.

A szennyvíz szárazanyag tartalma 1-2 mg•l-1. A szennyezõ�anyagok egy része kiülepedhet.

A szervesanyagok mennyisége több mint 50%, melybõ�l a fehérje 40%, a szénhidrát 50%, a víz 10%. A friss házi szennyvíz pH-ja közel semleges.

Az ipari szennyvíz

Az ipari szennyvíz mintegy 80-90%-a a felhasználás során elszennyezõ�dik. Az ipari használt vizek a következõ�k:

hû�tõ�, illetve gõ�zrendszerek kibocsátott vizei technológiai használt víz üzemi szociális használt vizek az üzem területérõ�l elvezetendõ�csapadékvíz.

A használt hû�tõ�víz csak hõ�szennyezést okoz, szennyezõ�anyag csak üzemzavar esetén kerülhet a vízbe.

Az egyes iparágak közül a villamosipar a legjelentõ�sebb vízfelhasználó, de a felhasznált víz szennyezettsége kismértékû�, ugyanis a felhasznált víz mintegy 96%-a a hû�tõ�víz, így hõ�szennyezést okoz.

Egy 100 MW teljesítményû�erõ�mû�óránként kb. 2000 m3 hû�tõ�vizet használ, amelynek hõ�mérséklet átlagosa 11 oC-al magasabb mint a felhasználás elõ�tt.

A technológiai vízhasználat és szennyezés tekintetében a könnyû�ipar esetében a legnagyobb ennek az aránya (88%), azonban az ágazatokon belül az összes használat aránya nem jelentõ�s.

A vegyiparra a szennyezõ�anyagok változatossága jellemzõ�. A különbözõ�vegyipari üzemek (mû�trágya, kõ�olaj feldolgozás, gyógyszer, mû�anyagipar, stb.) szennyvizeinek minõ�sége eltérõ�, így egységes szennyvíztisztítási eljárás sem alakítható ki.

2

Jelentõ�s vízfelhasználó és szennyvízkibocsátóaz élelmiszeripar. Legkevésbé szennyezett vizek a konzervgyártásban, a legszennyezettebbek a szeszgyártásban keletkeznek.

A KOI 1300-7600 mg•l-1, a BOI5 600-4800 mg•l-1 értékek között változik. A szennyezõ�anyagok biológiailag jól lebonthatók, az aerob és anaerob lebontási folyamatokban.

A húsiparban különös gondot kell fordítani arra, hogy a szennyvízbe minél kevesebb hulladékanyag (vér, csont, szarudarabkák) kerüljön, ezeket el kell távolítani.

A tejiparban a szennyvíz mennyisége jobb vízgazdálkodással és a melléktermékek (író, savó) hasznosításával csökkenthetõ�.

A konzerv- és cukoripari szennyvizek különösen kedvezõ�en használhatók öntözésre.

A könnyû�iparban legkevésbé szennyezett a papírgyártó és feldolgozó, legszennyezettebb a cellulóz-, bõ�r- , és textilkészítõ�ipar szennyvize.

A papírgyártásból zömében szilárd rostanyagokat tartalmazó“fehér”, míg a cellulóz gyártásból fõ�leg oldott szennyezést tartalmazó “barna” szennyvizek keletkeznek.

A textilkészítõ�iparban a vegyi anyagok, színezékek és mosószerek kerülnek a szennyvízbe.

A bõ�ripari szennyvizek nagy üledék- és zsírtartalma kifogásolható, de nagy a szulfid és krómion koncentráció is.

A mezõ�gazdasági termelés

A mezõ�gazdasági termelés hazánk egyik legfontosabb természeti erõ�forrását, a talajt hasznosítja. Ezen erõ�forrás hasznosítása a megfelelõ�mennyiségû�és minõ�ségû�víz nélkül azonban nem lehetséges.

A víz nagyobb mennyisége illetve hiánya egyaránt rontja a termelés feltételeit.

A termelés során felhasznált víz egy része a párolgás illetve párologtatás útján, egy része viszont közvetlenül kerül vissza a környezetbe, így a felszíni illetve felszín alatti vizekbe.

A növénytermesztési technológiák fejlõ�désével kapcsolatban a kemikáliák (mû�trágyák, peszticidek) széleskörû�alkalmazása, az állattartásban az alom nélküli tartási technológia elterjedése (hígtrágya) jelentették potenciális veszélyt a vízkészletekre.

Szennyezést okozhatnak ezen kívül a feldolgozóüzemek is.

Ezek a szennyezõ�anyagok a vízi környezetre elsõ�dleges (közvetlen) másodlagos (közvetett) hatást gyakorolhatnak.

Közvetlen hatást jelent az állattartásban keletkezõ�hígtrágya, melynek elhelyezése, komoly gondot jelent.

A közvetett hatást kiváltó tényezõ�a kemikáliák felhalmozása, melyek a talajból mind a felszíni, mind a felszín alatti vizekbe ki- illetve bemosódhatnak.

A szennyezés lehet pontszerû�, illetve nem pontszerû�, diffúz jellegû�.

Pontszerû�szennyezés a hígtrágya felszíni befogadóba vezetése, melynek a kibocsátás jellegébõ�l adódó szennyezõ�hatása is jól mérhetõ�.

Ennek következtében egyértelmû�en meghatározhatók a szükséges intézkedések, illetve mû�szaki beavatkozások.

A diffúz szennyezés a növénytermesztéssel kapcsolatos mû�trágya használatból, illetve a peszticidek alkalmazásából származó a talajvízbe történõ�beszivárgás, illetve a záporokból következõ�lefolyás, valamint az erózió által a felszíni vizekbe való lemosódás.

A lemosódó komponensek közül elsõ�sorban a foszfor és nitrogén meghatározó az eutrofizálódás szempontjából.

3

Az eutrofizálódás különösen az üdülõ�területek esetében veszélyes, mint pl. a Balaton vízgyû�jtõ�területérõ�l a tóba lefolyó foszfor és nitrogén vegyületek.

Az alom nélküli állattartás kialakulásával megváltozott a keletkezõ�melléktermék jellege és összetétele, mivel a szilárd ürülék és a vizelet eltávolítása az almos állattartáshoz képest eltérõ�módon, technológiai vízzel, hidraulikus úton történik. Az így képzõ�dõ�folyadékban szuszpendált trágya a hígtrágya.

A mezõ�gazdasági szennyvíz kibocsátás helyzetét tovább rontja, ha az állattartás vagy a gyümölcs-zöldség, illetve a növénytermesztést feldolgozó üzem egészíti ki.

Összetételét tekintve a mezõ�gazdasági üzemekbõ�l származószennyvízek szilárd, és oldott szervesanyagokból, valamint vízben nem oldódó, kolloid oldatot képezõ�folyadékból és zsírokból, valamint oldott szervetlen anyagokból állnak.

A szennyvizek jelentõ�s része mikroorganizmusokkal (baktériumok, gombák, stb.) is szennyezett, ezért állathigiéniai és közegészségügyi szempontból problémát okozhatnak.

Ezért ezek kijuttatása a környezetbe komplex (környezetvédelmi, közegészségügyi, vízgazdálkodási, növénytermesztési) mérlegelést igényel.

Az alomnélküli állattartás és az ehhez kapcsolódód feldolgozóüzemekben keletkezõ�szennyvizek szennyezettsége általában nagyobb fokú, mint egy átlagos kommunális szennyvízé.

a talajvíz szennyezõ�dését (nitrátosodását) okozhatja a helytelen, túlzott, nem megfelelõ�mennyiségû�és nem megfelelõ�idõ�ben kijutatott mû�trágya.

Az EU elõ�írások a vízbázisokon 170, egyéb területen 210 kg•ha-1 –ban maximálják a kijuttatandó összes nitrogén mennyiséget.

A Dunában 1970-ben az NO3- koncentráció minimum mintegy 2 mg•l-1, a maximum 5 mg•l-1 között alakult.

1982-ben a minimum 7,5, a maximum 22 mg•l-1 értékre nõ�tt. A növekedés háromszoros volt, de a 80-as években a növekedés lelassult, a 90-es években bekövetkezett egyre csökkenõ�mû�trágya használat eredményeként az NO3- koncentráció csökkent.

Oxigénigényes hulladékok Az oxigén igényes hulladékok, ha elegendõ�oldott

oxigén áll rendelkezésre az aerob dekomponálószervezetek (baktériumok, gombák) tevékenysége eredményeként lebomlanak.

A felszíni vizekben megjelenõ�oxigén igényes hulladékok fõ�forrásai,

rosszul mû�ködõ�szennyvíztisztító telepek, természetes lefolyás, olajfinomítók, élelmiszeripari üzemek, textilgyárak, papírgyárak,

Vízoldható szervetlen anyagok

A vízoldható szervetlen anyagok között a nagyszámú vízben oldódósavak, sók, toxikus nehézfém vegyületek és egyéb szervetlen vegyületek említhetõ�k.

A savak a szénbányákból, különbözõ�ipari üzemekbõ�l kerülnek a felszíni vizekbe.

A nátrium, kalcium és egyéb sók öntözést követõ�lefolyásból, ipari tevékenységbõ�l, az utak sózásából és természetes forrásokból származhatnak.

Az utak téli sózásából származó károk, - mint a gépkocsik, hidak korróziója, a növényzet pusztulása, és a vízszennyezés, - az USA-ban 2,9 milliárd dollárt tesznek ki évente.

Vizsgálatok folynak a jelenleg használatos sók, kalcium-magnézium acetáttal történõ�helyettesítésére, amely lényegesen lecsökkentenéezeket a károkat.

A bányászatból, ipari üzemekbõ�l, szennyvíztisztító telepekrõ�l a befogadóba kerülõ�anyagok mellett a vizeket toxikus, esetleg karcinogén hatású nehézfémek (arzén, kadmium, kalcium, ólom, higany és egyéb szervetlen vegyületek) is szennyezhetik.

- A toxikus elemek közül elsõ�sorban a higanynak és a kadmiumnak van kiemelten veszélyes jelentõ�sége, a toxikus hatás már g/l nagyságrendben jelentkezik.

- A higany jelenléte 0,1-0,5 g/l koncentrációban megengedett.

- A nehézfémek összkoncentrációja ne haladja meg a 0,5mg/l-t.

("törött nyak". Az ólommérgezéstõ�l károsult izmok nem tartják meg a hattyú hosszú nyakát, s a madár lassan éhen pusztul.)

4

Szervetlen növényi tápanyagok

foszfor, (foszfát) nitrogén (nitrát és ammónium). össznitrogén tartalom max. 2mg/l, összfoszfor a

0,04mg/l

Fõ�forrásai a szennyvíztisztító telepek, mint pontforrások,

a diffúz források közül a településekrõ�l, szántóföldekrõ�l, állattartó telepekrõ�l származólefolyás, illetve a mû�trágya bemosódása jelentõ�s.

a mû�trágya alkalmazására évrõ�l-évre sor kerül, ezért bekövetkezhet, hogy ezek N, P, K tartalmának egy része a talajba szivárgó vizekkel a talajvízbe mosódik, és a mozgótalajvízzel tovább szivárog.

A talajvíz nagy nitrát koncentrációja alakult ki a világ azon részein, ahol intenzív gazdálkodás folyik.

Világszerte tapasztalták, hogy a mû�trágyák széleskörû�alkalmazásával emelkedett a talajvíz nitrát koncentrációja.

Eddig még nem tapasztalták, hogy a nitrát szennyezõ�dés a talajvíz szintje alatt 10-100 m-nél nagyobb mélységben bekövetkezett volna, azonban idõ�vel elképzelhetõ�a nagyobb mélységre kiterjedõ�szennyezés, ha az alkalmazás terén nem következik be változás.

Szerves vegyületek Nyers és finomított olaj kutakból, csõ�törésbõ�l, gépek,

gépkocsik, kenõ�olajjal illetve zsírral való kezelésébõ�l származhatnak. - A kõ�olaj már 1 g/l mellett is kellemetlen ízt kölcsönöz a víznek, nagyobb mennyiségben pedig elzárja a víz-felszínt a légkörtõ�l.

A szénhidrogének közül legveszélyesebbek a poliaromás-heterociklikus vegyületek. Ezek a karcinogén, a teratogén, és a mutagén vegyületek.

A talajvíz felszín alatti olaj, üzemanyag tartályok, vezetékek meghibásodása, toxikus anyagok szabálytalan hulladék lerakókból történõ�kimosódás útján szennyezõ�dhetnek.

A peszticidek a szántóföldekrõ�l, kertekbõ�l történõ�lefolyás útján juthatnak a felszíni vizekbe.

Perzisztenciájuktól függõ�en felhalmozódhatnak vízi üledékekben, továbbáegy faj testi szöveteiben (bioakkumuláció) v. több faj alkotta táplálékláncokon keresztül (biomagnifikáció).

perzisztens anyagok: legtöbbször természetidegen, a kémiai bomlásnak ellenálló, mesterséges vegyületek (mû�anyagok, peszticidek stb.), amelyek a környezetben hosszú ideig változatlanul maradnak, és különösen biológiai dúsulással válhatnak veszélyessé. Ismeretük a vízszennyezés minõ�sítésében fontos.

A szintetikus mû�anyagok, detergensek, széles körben alkalmazott oldószerek, mint a rákkeltõ�triklóretilén, az ipari tevékenységbõ�l kerülnek a felszíni vizekbe, és leszivároghatnak a talajvízbe.

Detergensek

Lehetnek: mosó- és tisztítószerek, ipari adalékok, nedvesítõ�szerek, háztartási vegyi anyagok v. építõ�ipari anyagok, festékek és fehérítõ�szerek alkotóelemei.

Kémiai szempontból : anionos detergensek, nem ionos detergensek, kationos detergensek és egyebek, pl.

zeolit A, polikarboxilátok, perborátok.

DETERGENSEK

Hazánkban anionaktívmosószerek vannak használatban, ezért vízszennyezési szempontból szinte kizárólag az anionaktívdetergensek jönnek számba. Poláros része savas gyököt, pl. szulfát- v. szulfonátcsoportottartalmaz. Határértékük: 0,1-0,3 mg/l.

5

Hõ�szennyezés A hõ�szennyezés a vízszennyezés egyik formája, amely a víz

hõ�mérsékletének mesterséges megváltoztatásával, általában növelésével káros következményeket okoz; korlátozza a vízhasználatot és megzavarja a vízben végbemenõ�életfolyamatokat.

A népesség növekedésével, az ipari termelés volumenével egyre növekszik a szennyvízkibocsátás mértéke, de amíg a szennyvizeket kellõ�mértékben tisztítva a BOI, a toxikus komponensek mennyisége csökkenthetõ�, a hõ�szennyezés monoton növekedést mutat.

Az erõ�mû�vek, különösen a nukleáris fû�tõ�anyaggal mû�ködõ�k, egyre nagyobbak lesznek és a nagy hõ�tartalmú használt vizek hû�tése a szükséges és elõ�írt szennyvíztisztítási módszerekhez fog tartozni.

Minamata, higanyszennyezés

Az ötvenes évek elején Japán egy kis falujában, Minamatában sok lakos idegrendszeri elváltozásokat tapasztalt. A vizsgálatok higanymérgezést mutattak ki. A Chisso vegyigyár éveken keresztül vezette a magas higanytartalmú szennyezését (higany-szulfát formájában) a Minamata-öbölbe. A higany-szulfát a vízben rosszul oldódik és a feltevés az volt, hogy az üledékben "örökre" eltemetõ�dik. A vizsgálatok kimutatták, hogy ez a vegyület még rosszabbul oldódóhigany-szulfiddá redukálódott, amit azonban az üledékben található baktériumok erõ�sen toxikus metil-higany kationná alakították át.

Minamata, higanyszennyezésA metil-higany kation a vízben oldódva ugyan csak kis koncentrációban volt jelen, de feldúsult a táplálékláncban: a halat és kagylót fogyasztó emberek szervezetében veszélyesen sok mérgezõ�anyag halmozódott fel. Több mint 3500-an betegedtek meg, és közel ötvenen haltak meg.

A felszíni vizek közül a vízfolyásokat szennyezõ�anyagok egy sajátos csoportját képezik azok az anyagok, amelyek közvetett hatásúak, ugyanis ezek a vízbe kerülve a vízi élet tényezõ�i közül a fizikai elemeket blokkolják vagy zárják ki.

Így többek között fizikai úton gátolják a légzést, elzárják a vizeket a fénytõ�l, az alacsonyabb rendû�szervezeteken bevonatokat képeznek.

A legismertebb és elõ�fordulási arányát tekintve a rendkívüli szennyezések, szennyezõ�fajtái közül a leggyakrabban elõ�forduló(37,4%) szennyezõ�anyag az olaj, és származékai, gyû�jtõ�néven szénhidrogének.

Olajszennyezés és hatása A vízbe kerülõ�olaj, ha nem

ütközik akadályba, gyorsan szétterül, és vékony filmszerû�réteget alkot, majd az 1 mm vastag olajfedettség alakul ki.

Tiszta vízben ez a fedettség terjed és fokozatosan 0,2 mm-nél alacsonyabb hártyáváalakul.

A szennyezett víz azonban akadályozhatja az olajhártya szétterülését, és akkor a véglegesen kialakulórétegvastagság 1 mm körül marad.

A szemmel is érzékelhetõ�vizekbe kerülõ�olaj legkisebb rétegvastagsága ~ 4•10-5 mm, ami 1 km2 felületre vetítve alig 40 l olaj.

6

A kõ�olajszennyezéskor kialakulóúszó olajréteg néhány jellemzõ�je

éppen csak láthatószínes foltok ezüstös, összefüggõ�réteggyengén szivárványos, összefüggõ�foltok erõ�sen szivárványos, összefüggõ�foltok a színek sötétednek,összefüggõ�foltok erõ�sen sötét színek,összefüggõ�foltok

408015030010002000

0,000040,000080,000150,00030,0010,002

ÉszlelésAz olajréteg térfogata (l/km2)

Az olajréteg vastagsága (mm)

Olajszennyezés és hatása

Olajszennyezés és hatása A vertikális vízmozgások hatására az olaj egy része a lebegõ�

anyagokon adszerbálódik, majd a vizes fázissal emulziót képez. A keletkezõ�emulziók - “a víz az olajban” és “az olaj a vízben” –

tulajdonságaikban lényegesen eltérnek egymástól. A “víz az olajban” emulzió, mint az olajos fázis része a víz felszínén

úszik, az “olaj a vízben” emulzió pedig a vizes fázisba kerülõ�olajattartalmazza. A két emulzió természetesen egymásba átalakulhat, mennyiségük illetve arányuk a fizikai, kémiai, mikrobiológiai folyamatoktól függ.

A vizek olajszennyezésének minden formája káros. A felszínen úszó olajréteg akadályozza a vizek természetes

oxigénforgalmát és így a légzésre és a fotoszintézisre egyaránt káros hatást fejt ki.

Az olaj már kis mennyiségben lezárja a víz felszínét, és ezáltal gátolja mind a természetes oxigén felvételét a légkörbõ�l, mind pedig képzõ�dõ�gáznemû�anyagcsere termék távozását a légkörbe.

Ezek a termékek a vízben maradnak, és a reverzibilis biokémiai folyamatokat káros irányba tolják el.

Néhány kõ�olajszármazék oldhatósága vízben

6050-50010-500,1-510-50

könnyû�benzinbenzintüzelõ�olajkõ�olajdízelolaj

Oldhatóság mg•l-1Kõ�olajszármazékok

A vízbe bekerült olaj a mikroszervezetekre tapadnak, ezzel részben kémiai, részben fizikai úton ezek pusztulását okozza.

Az elõ�szervezetekre kifejtett káros hatás a vízben már néhány tized,- század mg•l-1 koncentrációjában is bekövetkezhet.

Az ásványolaj szennyezés fokozottabb mértékben veszélyezteti a vízi környezet állatvilágát, mint a mikroszervezeteket. Így a halak esetében a szennyezés rárakódhat a kopoltyúra, és ezzel gátolja az oxigénfelvételt, bõ�rükre tapadva pedig bõ�relváltozást okozhat.

Olajszennyezés és hatásaOlajszennyezés és hatása

7

ELÕ�ADÁS Felhasznált forrásai Szakirodalom:

¨ Pásztó P. (1998.): Vízminõ�ségvédelem-vízminõ�ségszabályozás. Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém

¨ Thyll Sz. (1998.): Vízszennyezés - vízminõ�ség-szabályozás. DATE, Debrecen

Egyéb források:¨ Fekete E. et al.(1991.): A vízszennyezés ökológiája. Pro Natura Kiadó,

Budapest¨ Felföldi, L. (1987): A biológiai vízminõ�sítés. (4. javított és bõ�vített

kiadás) –Vízügyi hidrobiológia. 16. VGI, Budapest. ¨ Németh, J. (1998): A biológiai vízminõ�sítés módszerei.

Környezetgazdálkodási Intézet 1998.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET