Environmental protection | Higher education » Simonffy Zoltán - Felszín alatti vizek minőségének védelme

BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme FELSZÍN ALATTI VIZEK MINŐSÉGÉNEK VÉDELME Bevezető előadás, alapfogalmak Simonffy Zoltán MTA Vízgazdálkodási Kutatócsoport Demotérkép, Emlékeztetőül: szennyezőforrások, beszivárgás, áramlási pályák (regionálistól a lokálisig), megcsapolási helyek (vízfolyások, tavak, vizenyős területek, növények párolgása, kutak) elérési idő (1 éven belül vagy akár évezredek is) veszélyesség Földtani védettség avagy érzékenység Szennyezőanyagok víztartókba jutásának lehetőségét jellemzi, tisztán geológia és hidrogeológiai szempontok figyelembevételével Sérülékenység Érzékenység + további szempontok • A talajban, illetve a kőzetben való vízmozgás jellemzői, amik elősegítik vagy éppen meggátolják az

oldott szennyezés terjedését, Általános sérülékenység  elérési idő meteorológiai viszonyok, növényzet, a telített zóna áramlási jellemzői (feláramlás vagy leáramlás) • A szennyezőanyag és a szivárgási közeg által együttesen meghatározott, adott szennyezőanyagra specifikus sérülékenység lebomlás, megkötődés, átalakulás 1 vonatkozó BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme Sérülékeny vízadó típusok: • Karszt • Partiszűrésű víz • Talajvíz és sekély rétegvizek Magyarország ivóvízigényének 95 %-át felszín alatti vizekből elégítik ki, ennek2/3-a sérülékeny. 2 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme

Transzportfolyamatok 6. advekció+diszperzió+beoldódás szennyezőanyag észlelése: c(t) 1.0 szennyezőanyag bejutása: c0 c/c0 1.2 2. advekció +diszperzió 3. advekció+diszperzió +adszorpció 0.8 4. advekció+diszperzió+lebomlás 1. advekció 0.6 5. advekció+diszperzió+kicsapódás 0.4 0.2 0.0 Idő 3 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme Talajvízháztartási jelleggörbe A talajvízháztartási jelleggörbék a sokévi átlagos talajvízállás függvényében adják meg a talajvíz szintjén jelentkező vízforgalom eredőjét. Egy talajvízháztartási jelleggörbe adott meteorológiai jellemzőkhöz, adott talajszelvényhez és adott növényfajtához tartozik. Paraméterei (l. az ábra jelöléseit): - A terepszinten: a beszivárgás (Bterep) és

a nedves felszín párolgásának (ETterep) eredője (EVFterep) - A beszivárgás és párolgás egyensúlyához tartozó vízszint (He) - Az többletbeszivárgás talajvízszinttől független értéke (Bo) (lehet 0 is!!!) ETterep Bterep Egyensúlyi talajvízszint (He) EVFterep Bo 4 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme Az alábbiakban 6 talajvízforgalmi típus következik: a ritkább pontozás a hosszú idejű folyamatokat jelzi, a sűrűbb egy extrém beszivárgási időszakban (pl. nagy mennyiségű hó, tavaszi olvadás) kialakuló bemosódást. 1. Független vízháztartású talajok 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. B = ET B tv = ET tv = 0 A talajvíztartó nincs veszélyben. 5 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme 2. Párolgási terület többlet, közepes talajvízállású A beszivárgási időszakokban a szennyezés nem éri el a talajvizet, a párolgási többlet miatt a szennyezés a gyökérzónában koncentrálódik. B ≤ ET B tv ≤ ET tv A talajvízet nem éri szennyezés. 6 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme 3. Párolgási többlet, magas talajvízállású terület 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. B ≤ ET B tv ≤ ET tv A talajvízet érheti kismértékű szennyezés. 7 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme 4. Egyensúlyban levő talajvízforgalom, közepes talajvízállású terület A beszivárgás és párolgás hosszú kiegyenlíti egymást. távon A közepes mélységű talajvíz miatt a beszivárgási időszakban nem jut le szennyezés a talajvízbe. A szennyezés a gyökérzónában koncentrálódik. B = ET B tv = ET tv A talajvízet nem éri szennyezés. 8 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme

5. Egyensúlyban levő talajvízforgalom, magas talajvízállású terület 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. B = ET B tv = ET tv A talajvízet érheti szennyezés. 9 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme 6. Beszivárgási többlet 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. B ≥ ET B tv

≥ ET tv A talajvízet szennyezés éri. 10 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme A VÉDELEM LEHETŐSÉGEI • MEGELŐZÉS • AKTÍV VÉDELEM • TISZTÍTÁS (PASSZÍV VÉDELEM) 11 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme MEGELŐZÉS • Az utánpótlódási viszonyok értékelése • Védőidomok és védőterületek kijelölése • Új tevékenységek tiltása, korlátozása • Meglévőek hatásvizsgálata, majd fokozott ellenőrzése vagy esetleg felszámolása Védőidom: térbeli idom, ahonnan a szennyezés elérési ideje egy kiválasztott időtartam (szokásos értékek: 1 év, 5 év, 10 év, 50 év) Védőterület: a

védőidom felszíni metszete Célja: a szennyezések megakadályozása, A MEGELŐZÉS MINDIG OLCSÓBB, MINT A KÁRELHÁRÍTÁS!!!! 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. Alapja: az elérési idő, ami egy konzervatív szennyezőrészecskének a szennyezőforrás és a szűrő közötti út megtételéhez szükséges – lényegében ez azt jelenti, hogy egy, a védőidomon kívülről érkező szennyezés felfedezése esetén (monitoring a védőidomon belül) kb. az elérési idővel azonos időelőny áll rendelkezésre a beavatkozáshoz. 12 BME, Víziközmű és Környezetmérnöki Tanszék Simonffy Zoltán Környezeti hatások --- Felszín alatti vizek minőségének védelme AZ AKTÍV VÉDELEM LEHETŐSÉGEI A

szennyezőforrásnál • szennyezett víz kitermelése • (hidraulikai lokalizáció) • semlegesítő anyag bekeverése Az áramlási pálya mentén: • az áramlás módosítása • (védőkutak, terelőfalak, drének) A vízkivételeknél: • szennyezett és tiszta kutak vizének keverése • termelőkút mint védőkút (a szennyezett kút leállítása nem megoldás) • külső védőkút elterelés miatt TISZTÍTÁS (PASSZÍV VÉDELEM) • szennyezőforrás felszámolása • víztisztítás 13