a környezetvédelem alapjai

A víz körforgása

A környezetvédelem alapjai

VÍZ Tengerek,

óceánok

Felszíni vizek

Felszín alatti

vizek

Párolgás

Szárazföldi jég

Csapadék-

képződés

Lefolyás Beszivár-

gás

Gleccserek

olvadása

Óceánok

felmelegedése

Korallzátonyok

pusztulása

Óceánok

elsavasodása

Savas

esők

Szennye-

zések

Pontszerű Diffúz

Biológiai

vízminősítés

Szennyvíz-

tisztítás

Hőszeny-

nyezés

Növényzet

vízfelvétele

Párolog-

tatás

Szennye-

zések

Szerves

szennyezők Műtrágyák

Illegális

hulladékok

A víz mennyisége és eloszlása

• A földfelszín leggyakoribb vegyülete

• A Föld 71%-a vízburok, 29%-a szárazföld

• A Föld tömegének 0,03%-a

• Mindhárom halmazállapotban megtalálható

• Vízkészlet: ~1460 millió km3

» 97,5%-a óceánok, tengerek

» 2,5%-a édesvíz (felszíni vizek, felszín alatti vizek, gleccserek, sarki jégsapkák, stb.) 25 csepp!

• Az édesvíz mennyisége korlátos, eloszlása nem egyenletes „vízkonfliktusok”

Vízkészletek

megoszlása

A víz fizikai jellemzői

• Színtelen, szagtalan, folyadék

• Dipólus molekula

• Dipólus-dipólus és H-kötés

• Op.: 0 C, Fp.: 100 C (0,1MPa)

• Kitűnő poláris oldószer

• Sűrűsége +4 C-on a legnagyobb ( =1,00g/cm3)

• 0 C-on sűrűsége csökken térfogat nő

• A tavak felülről fagynak be!

A víz kémiai jellemzői

• Oldott gázok: O2, N2, CO2

• Oldott sók: disszociáció eredménye • Kationok: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, NH4

+

• Anionok: Cl-, SO42-, CO3

2-, HCO3-, NO3

-, NO2-, PO4

3-

• Vízkeménység: a vízben oldott Ca2+ és Mg2+ ionok okozzák.

• Oldott szerves anyagok: > 70 ezer féle szerves anyag

• KOI

• BOI

• TOC

Szerves anyagok mutatói

• KOI (kémiai oxigénigény): azon oxidálószer mennyiséggel ekvivalens oxigén mennyisége, amely elfogy savas közegben, 150 C-on, 2 órás roncsoló oxidációkor a szerves és szervetlen anyagok oxidálására [O2 mg/dm3]

• BOI (biokémiai oxigénigény): a vízben lévő szerves anyagok mikroorganizmusok által történő (biokémiai) oxidációhoz szükséges oldott oxigén mennyisége adott idő (5, 7, 21 nap) alatt. BOI < KOI

• TOC (total organic carbon): a szerves anyagokban lévő szén mennyiségével ekvivalens CO2 mennyiségét jelenti. 900 C, Co-katalizátor vagy UV-oxidáció

Vízkeménység I.

• A Ca2+ és Mg2+ ionoknak a HCO3

- -okhoz kötött hányada

• Forralással megszűntethető (CaCO3 kiválás)

• A Ca2+ és Mg2+ ionoknak a többi anionhoz kötött hányada

• Ionmentesítés, vízlágyítás

Változó (karbonát-

) keménység

Állandó (nem

karbonát-)

keménység

Összes

keménység

Vízkeménység II.

• 1 nK = 1 dm3 vízben 10 mg CaO-dal egyenértékű Ca2+ vagy Mg2+ só mennyisége.

• Nagyon lágy 0-4

• Lágy 4-8

• Közepesen kemény 8-12

• Elég kemény 12-18

• Kemény 18-30

• Igen kemény >30

Víztípusok

• 114 km3/év hazai készlet

• 30 km3/év potenciálisan hasznosítható

• Folyók, tavak

• Haváriák!!!

• 7 km3/év a kitermelhető készlet

• Talajvíz

• Hasadékvíz

• Rétegvíz

• Partiszűrésű víz

Felszíni vizek Felszín alatti vizek

Felszín alatti víztípusok

• Talajvíz (2%): max. 35m mélyen, elszennyezett

• Hasadékvíz – karsztvíz (7%): 1 millió m3/nap

• Rétegvíz (35%): 50-550 m mélyen, 6,4 millió m3/nap

• Partiszűrésű vizek (44%): 700 fkm, Bp.: 1 millió dm3/nap

• 10-30 m mély kavics terasz

• 20-30 m hosszú perforált csövek

A felszín alatti vizek megoszlása

karsztvíz

7%partiszűrésű

víz

44%

rétegvíz

35%

talajvíz

2%egyéb

12%

VÍZ Tengerek,

óceánok

Felszíni vizek

Felszín alatti

vizek

Párolgás

Szárazföldi jég

Csapadék-

képződés


gás

Gleccserek

olvadása

Óceánok

felmelegedése

Korallzátonyok

pusztulása

Óceánok

elsavasodása

Savas

esők

Szennye-

zések

Pontszerű Diffúz

Biológiai

vízminősítés

Szennyvíz-

tisztítás

Hőszeny-

nyezés

Növényzet

vízfelvétele

Párolog-

tatás

Szennye-

zések

Szerves


Illegális

hulladékok

Víz a légkörben

A légkör víztartalmának 99%-a a troposzférában található.

Halmazállapota:

- Légnemű

- Cseppfolyós

- Szilárd

Páratartalom

A légköri vízgőz mennyiségét g/m3-ben fejezzük ki.

Az egységnyi térfogatú levegőben lévő vízpára mennyisége az ABSZOLÚT PÁRATARTALOM.

Minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál több vízgőz befogadására képes. Ha egy adott hőmérsékleten már nem képes több vízgőzt befogadni, telítetté válik. Ezt a hőmérsékletet HARMATPONTnak nevezzük.

RELATÍV PÁRATARTALOM: azt mutatja meg, hogy az adott hőmérsékletű levegőben lévő vízgőz hány %-a az összes befogadható vízmennyiségnek.

A levegő vízgőzbefogadó-képessége adott hőmérsékleten

A levegő telítettsége

• Telítettség:

100 % alatt → telítetlen

100 % → telített

100 % felett → túltelített

(kicsapódás)

A levegő kétféle módon válhat telítetté:

- Vagy lehűl a harmatpont alá

- Vagy további nedvességet vesz fel az adott hőmérsékleten tartozó telítődéshez

Felhőképződés A magasabb légköri rétegekben,

ha a levegő hőmérséklete a harmatpont alá kerül, bekövetkezik egy túltelített állapot, felhő- és csapadékképződés indul meg.

A felemelkedő levegő hőmérséklete 100m-ként 1oC-ot csökken a harmatpont eléréséig. Ezt követően a további emelkedés során már csak 0,5oC a hőmérséklet-csökkenés.

A légkör szilárd részein indul meg a kicsapódás, s apró felhőelemek keletkeznek. A felhőelemek tömege alkotja a felhőket.

A Judeai-hegyeket a Földközi-tenger felől 20ºC-os meleg levegő éri el, amely 13

g/m3 vízgőzt tartalmaz.

300 m

900 m

-350 m Holt-tenger

1. Mennyi a levegő relatív vízgőztartalma a

hegység nyugati lábánál?

2. Hány méter magasan és milyen

hőmérsékleten lesz a levegő

felemelkedésekor telített?

3. Hány ºC lesz a levegő hőmérséklete 900

méteren?

4. A Hegység keleti lábánál milyen lesz a

levegő hőmérséklete?

Ny K

T (°C) -25 -10 0 5 10 15 20 30 40

Max. g/m3

0,7 2 5 7 9 13 17 30 52

Felhőtípusok – magasság szerint

Fátyolfelhő

Rétegfelhő (csendes eső, havazás)

Gomolyfelhő

Esőfelhő

Köd – talaj menti felhőtípus

Csapadékképződés A felhőket alkotó felhőelemek nagyon aprók.

Nagy magasságból esve akár napokig eltarthat, míg földet érnek. A talaj felől jövő levegőáramlás a magasban tartja őket. Ahhoz, hogy ezt a feláramlást legyőzzék, meg kell „nőniük”. Ha ez sikerült, csapadék hull:

- 0oC felett: vízcsepp

- Fagypont alatt: hó

Zivatar: villámlás és mennydörgés kíséretében hulló csapadék.

Ha a vízcseppek a gyors feláramlás miatt a magasban

újrafagynak, a jégszemcsék óriásira növekedhetnek, s lefelé

hullva nem olvadnak el, akkor JÉGESŐ keletkezik.

Csapadéktípusok

- Eső

- Hó

- Jégeső

- Ónos eső: szilárd csapadékként indul a magasból, majd megolvad, és a hideg talajon újrafagy.

- Havas eső: hó formájában éri el a 0oC-os felszínt, ahol részben elolvad.

Talaj menti csapadékok

HARMAT: a talajszinten túltelítettség esetén létrejövő csapadékmennyiség

DÉR: a talajszinten túltelítettség esetén létrejövő csapadékmennyiség 0oC alatt

ZÚZMARA: ha olyan helyen történik a vízpára kiválása, ahol tartósan hideg volt, s hirtelen melegebb, páratelt levegő érkezik, zúzmara keletkezik.

Harmat

Zúzmara

A beszivárgás

• A felszínt elérő csapadék egésze vagy egy része a felszín alá jut, a felszín alatti pórusokat részben vagy egészben telítve a talaj háromfázisú zónájában, innen megfelelő körülmények között eljuthat a talajvízszintig

A lefolyás

• A lehullott csapadék bizonyos része a földfelszín lejtőin a nehézségi erő hatására megindul a domborzatok legmélyebb pontjai irányába – ott nagy vízfolyásokat alkotva ér a tengerig – folyószakaszjellegek

• A lefolyó vizek

– 58%-a az Atlanti-óceánba

– 40%-a a Csendes-óceánba

– 2%-a beltengerekbe vagy lefolyástalan területekre

A párolgás

• Az a fizikai folyamat, amikor a víztér cseppfolyós halmazállapotú részecskéi kilépnek a folyadéktérből és gáznemű állapotban belépnek a folyadékteret környező légtérbe

Evapotranspiráció

Evaporáció Transpiráció

Csapadéklefolyási viszonyok

városokban

• rövid ideig tartó folyamat – a forró

városi felszínek gyorsabban

párologtatnak, mint a természetesek

• a csapadék hűtő hatása miatt a

felszín lehűl – ezután a lefolyás

dominál

• a felszíni rétegek alatt a víz kisebb

mértékben tárolódik –

csapadékmentes időszakban

kevesebb marad párologtatni

• a sugárzási mérlegből kisebb rész

fordítódik párologtatásra (látens hő)

és nagyobb a felette lévő levegő

felmelegítésére (érzékelhető hő) –

csökken a relatív páratartalom

Légnedvesség a városokban

• meghatározza:

• időjárási viszonyok

• a városrész jellege

• a csapadékvizet megtartó felületek aránya

• a városi hősziget kiterjedése

• a párologtató felszínek hiánya miatt alacsony relatív légnedvesség –

mesterséges sivatagi klíma

• mesterséges páratartalom-növelés:

• utcák locsolása

• parkok növényzetének öntözése

VÍZ Tengerek,

óceánok

Felszíni vizek

Felszín alatti

vizek

Párolgás

Szárazföldi jég

Csapadék-

képződés


gás

Gleccserek

olvadása

Óceánok

felmelegedése

Korallzátonyok

pusztulása

Óceánok

elsavasodása

Savas

esők

Szennye-

zések

Pontszerű Diffúz

Biológiai

vízminősítés

Szennyvíz-

tisztítás

Hőszeny-

nyezés

Növényzet

vízfelvétele

Párolog-

tatás

Szennye-

zések

Szerves


Illegális

hulladékok

A savas eső

Felfedezése:

• 1852-ben Robert Angus Smith (1817-1884) figyelt fel erre a jelenségre Manchesterben

• Megfigyeléseit 1872-ben ismertette, tőle ered az elnevezés

• Csak az 1950-es években kezdtek komolyabban foglalkozni a problémával

Az eső

• Semleges pH érték 7

• A csapadékvíz kissé savas kémhatású, a pH 5 és 5,5 között van általában

• Oka: a légköri CO2 tartalom (tehát természetes hatások miatt is savas kissé az eső)

Az eső

• 2H2O+CO2 H3O+ + HCO3-

• Ezek mellett még kevés salétromsav és kénsav is oldódhat bele

• Az oldódás hőmérséklet- és nyomásfüggő

• Tehát: ha pH<5,0, akkor nevezzük savasnak az esőt

Miből áll a savas eső?

• Az ózonból keletkező oxigénatom (O) a kén-dioxidot a kénsav anhidridjévé, kén-trioxiddá oxidálja: SO2+ O = SO3

• Ebből vízfelvétellel keletkezik a kénsav: SO3+ H2O = H2SO4

• A szabad oxigénatom a kénessavat is megtalálja: H2SO3+ O = H2SO4

• A kén-dioxid egy molekula hidrogén-peroxiddal közvetlenül is kénsavvá alakulhat: SO2+ H2O2= H2SO4

Miből áll a savas eső? • A nitrogén-oxidok még többféle reakcióban vehetnek részt,

köztük láncreakciókban is. A nitrogén-dioxidot a fotolízis fölbonthatja: NO2 + hν→NO + O

• Ha OH-gyökkel ütközik, közvetlenül salétromsavvá alakul: NO2+ OH = HNO3

• Nitrogén-trioxiddá is alakulhat egy oxigénatommal: NO2+ O = NO3

• Ez reagálhat egy másik nitrogén-dioxid molekulával: NO3+ NO2= N2O5

• A keletkezett nitrogén-pentoxid vízzel salétromsavat hoz létre: N2O+ H2O = 2 HNO3

• A salétromossav is átmehet fotolízisen: HNO2 + hν→NO + OH

Honnan származnak ezek az anyagok?

A kénvegyületek forrásai:

• Természetes: – bioszféra bomlási folyamatai

– vulkáni tevékenység

– óceánok felszíne

• Mesterséges: – széntüzelés

– nyerskőolaj kéntartalma

– kohászat, kénsavgyártás

Honnan származnak ezek az anyagok?

A nitrogénvegyületek forrásai:

• Természetes: – talajok nitrogén-oxid emissziója

– villámlás

– biomassza égetése

– ammónia légköri oxidációja

• Mesterséges: – fosszilis tüzelőanyagok - szén, kőolaj, földgáz - elégetése

– belső égésű motorok kipufogógázai

A savas esők hatásai

• A savas esők láncfolyamatokon és kapcsolódásokon keresztül hatással vannak az egész természetes környezetre.

• Pl.: felszíni vizek, talajvíz, talaj, növényzet, tápláléklánc, biodiverzitás veszélyeztetése

• A kártétel sem időben, sem térben nincs szoros kapcsolatban a szennyezéssel, mert a szél elsodorhatja a forrástól a szennyező anyagokat.


• Talajra:

• Savas talajban az alapvető ásványok (Ca, Mg) kioldódnak, mielőtt a növények fel tudnák használni a növekedésükhöz csökken a talaj termelékenysége

• Veszélyes és mérgező anyagokat (Al) kioldja felhalmozódnak a talajban talajok leromlása

• A talajokban van (ártalmatlan) szerves formában Al, de a szervetlen Al mérgező az élő szervezetekre.

• Ha a víz pH-ja < 4,0 az Al kioldódik az Al2(SiO3)3-ból

• Károsítja a hajszálgyökereket

• Csökkenti a foszfor és más tápanyagok felvételét

• Kimosódhatnak a lefolyás során is elszállítódnak folyókba, tavakba


– Nem egyformán érzékenyek a talajok!

• Veszélyeztetett: ami savas sziklán alakul ki : – gránit és más magas Si tartalmú glaciális területen lévő

alapkőzeten (gneiszek, kvarcit és kvarctartalmú homokkő)

– vastag rétegben felhalmozott Si-tartalmú homokon

– öreg és mállott talajon.

• Ellenállóbb: mészben gazdag talaj (legjobb puffer: semlegesíti részben vagy egészben a savanyító hatást)

• Pufferkapacitás kimeríthető!


• Növényzet – Általában nem pusztítja el közvetlenül a fákat, hanem legyengíti őket,

korlátozza a felvehető tápanyagokat és növeli a talajban lévő mérgező anyagokat.

– Lassabb növekedést, sérüléseket okoz, a levelek elbarnulnak és idő előtt lehullnak.

– Károsítják a levelek és tűlevelek felszínét (gyorsítja a levél viaszrétegének pusztulását) párolgást okoz és meggátolja a fotoszintézist.

– Tápanyagok levélen át való kimosása még érzékenyebbek lesznek az éghajlati tényezőkre (aszály, erős szél, rovarok,…)

– Avar csökkenő arányú elbomlása

– Hasznos mikroorganizmusok elpusztulása (szimbiózisban élnek a fa gyökereivel)


– Tehát a fák akkor is károsodhatnak, ha jó a talaj pufferkapacitása!

– A savas eső nitrogén-túltrágyázást okozhat, amit árt a növényeknek.

– Magashegységi területeken: gyakran érintkeznek savas felhőkkel és köddel (savasabb, mint az eső), ezek veszélyeztetettebbek.

– Magyarországon az 1980-as évek végén 1-1,5 millió m3 tölgyfa száradt ki.

– Nyugat-Európában főleg a fenyvesekben nagy a kár.


Elhalt erdõ a nyugat karkonoszei területen (Szudéták)

http://www.atmosphere.mpg.de/ Witold Goraczko fényképe


• Halak

– A savas eső átfolyik a talajon, és bemossa az Al-t a felszíni vizekbe pH csökken, Al szint nő

– Az Al erősen mérgező a halakra

• Csökkenti a kopoltyún keresztüli ioncserét só csökkenést okoz. Az édesvízi halaknak az ozmotikus szabályozás feltétele az életben maradásuknak. Az Al kiválik a kopoltyún a hal megfullad.

• Halak nyálkát választanak ki, hogy leküzdjék az Al-t a kopoltyújukról ez eltorlaszolja a kopoltyút az O2 és só szállítását is gátolja nem tudják szabályozni (alacsony pH csökkenti a hal szöveteiben a só egyensúlyt)

• Sok halban a Ca szint nem tartható pH változáskor ikrák túl törékenyek, gyenge gerinc, csontok deformációja


• Más vízi szervezetek

– Alacsony pH lecsökkenti a békák, szalamandrák növekedését

– Savnak ellenállóbb faj (pl. tarajos gőte) birtokba veheti a békaüregeket hasonló esetek miatt változhat az adott élettérben a fajok előfordulási aránya.


• Biodiverzitás

– Fajok kipusztulhatnak

– Megváltoztatja és csökkenti a magasabb táplálkozási szinten lévő állatvilág élelemellátását

• A békák kevésbé érzékenyek a savasságra, de rovarral táplálkoznak (pl. kérész), ezért ha az eltűnik a savas esők miatt, akkor az már a békákra is hatással van.

– A legtöbb faj kicsinyei érzékenyebbek, mint az idősebb egyedek!


• Embert érintő hatások: – Márvány, mészkő, homokkő, gránit: mind tartalmaz Ca-ot,

amit a savak feloldhatnak gipsz keletkezik épületek, műemlékek és szobrok szulfátos mállása, régi sírköveken olvashatatlan felirat

– Savak képesek feloldani a fémeket savas esők vassal való reakciója miatt károsodnak a szabadban lévő harangok Hollandiában

– Savas eső és a savas részecskék száraz ülepedése hozzájárul a fémek korróziójához

– Ivóvíz készlet veszélyeztetése: feloldanak néhány talajban lévő mérgező fémet (normális esetben a talaj szűrő: mérgező nehézfémek vízben nem oldható vegyületként megkötődnek)

A savas esők hatásai Savas esők által okozott károk:

Homokkő szobor 1702-bõl, lefényképezve 1908-ban (bal), és 1969-ben (jobb).

Westfäliches Amt für Denkmalpflege


• http://en.wikipedia.org/wiki/Acid_rain

• http//:www.corbis.com

A savas esőkkel veszélyeztetett területek

• A savas esők főleg az iparosodott területeken fordulnak elő

– Oka: magas a SO2 és az NOx kibocsátás

• A szél miatt a kibocsátás helyétől több ezer kilométer távolságban lévő területeken is előfordulnak savas esők

• A savas esők problémája nem új dolog.

• Jellegét tekintve lokális és globális probléma.

• A XVIII. században a savas esők főleg a városokban estek.

• Az 1950-es évek óta a magas kémények használata nagy területen szórja szét a légszennyezést, s a városok levegőminőségét javítja.

Veszélyeztetett területek

• A lista elején két nagy bulgáriai széntüzelésű erőmű áll.

• Összesen közel 600000 tonna kéndioxidot bocsátanak ki – ugyanannyit, mint a következő országok együttesen: Ausztria, Belgium, Dánia, Finnország, Norvégia és Svédország.

• Európában a 600 legnagyobb SO2 kibocsátó eloszlása


• A savasodás problémája nem ismer határokat. – A légszennyezés a légkör magasabb rétegeibe eljutva

messzire elkerülhet a forrástól, s így más országok felett alacsonyabb rétegekbe jutva kihullhat mint savas eső.

• A savas esőt okozó szennyezőanyagok több száz kilométerre a forrástól olyan területeken okoznak savas esőt, ahol nincsenek erőművek, autók, és egyáltalán semmilyen ipar. – Svédországban és Norvégiában a savas ülepedés 90%-a

más országokból származik, főként az Egyesült Királyságból, Németországból, Lengyelországból, valamint a nemzetközi hajózásból.


Európa

• Leginkább Közép- és Észak-Európa veszélyeztetett.

• A szennyező források földrajzi eloszlása nem egyenletes: erősen az ipari területekre koncentrálódik.

• Ezeken a területeken a csapadék általában savas: 4,1 és 5,1 közötti pH-val. – 1974-ben Skóciában 2,4-es pH-jú csapadék hullt (mint az

ecet)

• 1993-ban a savas eső kockázata Európában

– Vörös: nagy

– Okker: közepes

– Citromsárga: alacsony

Európa

• Az erdő kihalása - Ore Mountains / Németország

• A skandináv országok annak ellenére veszélyeztetettek, hogy ott nincs nagy SO2 kibocsátó forrás.

• Skandináviában a csapadék savassága és a szennyezőanyag-tartalma Dél-Svédországban a legnagyobb; ahogy észak felé haladunk, úgy csökken.

• A savas anyagok kiülepedése nemcsak a csapadék savasságától, hanem mennyiségétől is függ.

• Tehát a legnagyobb savas kiülepedés Svédországban a csapadékban gazdag délnyugati részeken tapasztalható.

Európa

• 1996-ban a teljes kén és nitrogén kiülepedés Svédországban (száraz és nedves)

[mg/m2]

Hogyan lehet megakadályozni a savas esőket?

• A hatás közömbösítése:

– Mész adagolása a füstgázokhoz. Az erőművek füstjébe szórt nedves mészkőpor a kén-dioxid jelentős részét megkötheti.

– Hátránya, hogy ez az eljárás a nitrogén-oxidokat nem közömbösíti.

Hogyan lehet megakadályozni a savas esőket?

• A kibocsátás csökkentése:

– A végső megoldás a szennyezés mérséklése.

– A nitrogén-oxidok kibocsátásának mérséklése a motor, az üzemanyag és az égés javításával, s a kipufogógáz szűrésével, illetve az ipari technológiák korszerűsítésével.

– A kén-dioxidok kibocsátásának mérséklése az ipari technológiák korszerűsítésével.

– Dél-Skócia két súlyosan elsavasodott tavában a szennyezettség csökkentése révén 1981-1986 között a kovamoszat-flóra összetétele visszatért az 1950-es évekbeli állapotához.

– Norvégiában egy kicsiny, elszennyeződött tó fölé átlátszó tetőt építettek, s a lehullott csapadékot megtisztítva juttatták el a vízbe. Négy év alatt helyreállt a tó természetes állapota.

Kísérletek a károk helyreállítására

Eredmények

• Például Spanyolországban néhány erőmű a saját magas kéntartalmú lignitjét felcserélte import szénre, ami hatod részére csökkentette le a kénkibocsátást.

• Csehországban az ipar újraalakításával a teljes SO2 kibocsátás az 1989-2000-es években mintegy 55 %-kal csökkent; míg Lengyelországban 1992-2000 között a csökkenés elérte a 46 %-ot.

A klímaváltozás hatásai a hegyvidékeken

• A hótakarók, gleccserek olvadása és ezek következményei

Általánosságban elmondható:

– A magashegységekben a felmelegedés hatására a hótakarók és gleccserek

visszahúzódnak, vagy már el is tűntek, mivel nyáron több hó/jég olvad el, mint

amennyi télen rakódik le.

– Feltételezések szerint a következő száz évben a gleccserek 30-50%-a eltűnhet a

Föld színéről.

– Az Andok, Alpok, Himalája… stb. A Föld legnagyobb folyóinak forrásterületei,

a népesség nagy része ezek mentén koncentrálódik.

– A hó/jég elolvadásával egyre több és nagyobb kiterjedésű gleccsertó jön létre.

A klímaváltozás hatásai a hegyvidékeken

• A hótakarók, gleccserek olvadása és ezek következményei

– A permafrost felengedésével megnövekszik a sziklaomlások, ill. csuszamlások

száma és mérete, hisz ezeken a területeken nincs növényzet ami megfogja a

váztalajt nagy veszélyt jelenthetnek a hegyi lakosságra.

– A hó/jég olvadásával a tavaszi csúcsvízhozam sok gleccser táplálta folyó

esetében megnövekszik nagy árvizeket okoz, melyek megtizedelhetik a

lakosságot.

– Fontos megemlíteni, hogy ha a gleccser elolvad, a vízutánpótlás attól még nem

szűnik meg. A gleccsereket a lehulló hó növeszti, ami ezután eső formájában

éppúgy folyókban távozik a hegyekből.

Globális példák • Észak-Amerika

– Glacier Nemzeti Park (USA)

• A globális felmelegedés hatására a gleccserek gyors ütemben olvadnak.

• 1850-1979 között területük 73%-kal csökkent.

• 1900 környékén még 150 db gleccsert jegyeztek, ebből 2007-re 27 db

maradt csak meg.

Forrás: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Water/images/jackson_blackfoot_glaciers.jpg

Jackson-Blackfoot-gleccser

1914

2009

Globális példák • Dél-Amerika

– Quelccaya-gleccser (Peru, Andok)

• A trópusi öv legnagyobb kiterjedésű gleccsere (44 km2).

• 1978 óta a jégsapka területének mintegy 20%-át elvesztette.

• A XXI. század első éveiben az éves visszahúzódás 205 m volt.

• Napjainkban tízszer olyan gyorsan zsugorodik, mint tíz éve, ezzel

veszélyezteti Lima lakosságának ivóvízellátását.

Quelccaya-gleccser,

Qori Kalis jégnyelv

Forrás:http://researchnews.osu.edu/archive/Nash200c1.gif

Globális példák • Európa

– Pasterze-gleccser (Ausztria)

• 8,4 km-rel Ausztria leghosszabb gleccsere.

• A jégfolyam évente kb. 10-15 méterrel rövidül meg - de 2003-ban

30 métert vesztett hosszából.

Forrás: http://www.zoldmuzeum.hu/olvado-gleccserek-a-kozeljovo-fenyegeto-termeszeti-csapasa

1875 2004

Globális példák • Ázsia

– Himalája gleccserei

• Gleccserei gyorsabban zsugorodnak mint általában a gleccserek.

• 35 év alatt akár teljesen el is tűnhetnek, ez katasztrofális

következményekkel járhat, hisz jege két nagy folyót táplál, amely a világ

népességének 40%-a számára biztosít ivóvizet.

• A hirtelen olvadás miatt a gleccsertavak kiönthetnek,

mint pl: a Tsho Rolpa gleccsertó, mely több ezer embert fenyeget.

Forrás: http://www.icimod.org/dvds/201104_GLOF/pictures/beauty/06.jpg

Globális példák • Afrika

– Mt. Kilimanjaro

• 1912 és 2000 között a hegy hómennyiségének 80%-a eltűnt.

• Egyes tudósok szerint 2015-2020 között teljesen el fog tűnni a

hósapka.

• A felmelegedés mellett a helyi lakosság is elősegíti a hó olvadását,

mivel termőterület szerzés céljából felégetik a hegyoldal egyes

részeit.

Forrás: http://svs.gsfc.nasa.gov/stories/kilimanjaro_20021216/index.html

2000 1993

VÍZ Tengerek,

óceánok

Felszíni vizek

Felszín alatti

vizek

Párolgás

Szárazföldi jég

Csapadék-

képződés


gás

Gleccserek

olvadása

Óceánok

felmelegedése

Korallzátonyok

pusztulása

Óceánok

elsavasodása

Savas

esők

Szennye-

zések

Pontszerű Diffúz

Biológiai

vízminősítés

Szennyvíz-

tisztítás

Növényzet

vízfelvétele

Párolog-

tatás

Szennye-

zések

Szerves


Illegális

hulladékok

Hőszeny-

nyezés

Vízminőség

• Statikus: a víz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak összessége.

• Dinamikus: a vizekben lejátszódó folyamatok eredményeképpen a vizek minősége állandóan változik. (pozitív vagy negatív hatások)

• Használható definíció: a vízminőség nem csupán a víz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságainak összessége, hanem a vízben végbemenő fizikai, kémiai és biológiai folyamatok eredménye.

Vízminősítési rendszerek

• „Biológiai” vízminősítés • Halobitás

• Trofitás

• Szaprobitás

• Toxicitás

• „Kémiai-ökológiai” vízminősítés • Felszíni vizekre

• Felszín alatti vizekre

Eu Víz Keretirány Elv …?!

• Ivóvíz-minősítés

„Biológiai” vízminősítés • Halobitás (halinitás): a vizek biológiai szempontból

fontos szervetlen kémiai tulajdonságainak összessége. Összes sótartalom, szervetlen ionok mennyisége, fajlagos vezetőképesség

• Trofitás: a vízi ökoszisztéma elsődleges szerves anyag termelési mértéke. Autotróf! Klorofill-a (Eutrofizáció)

• Szaprobitás: a vízi ökoszisztéma szerves anyag lebontó képessége (szerves anyag fogyasztás). Heterotróf! Pantle Buck index: indikátor szervezetek relatív gyakoriságából számítható

• Toxicitás: a víz mérgező képessége. Csírateszt, halteszt, Daphnia-teszt

0 9 osztályok

„Kémiai” vízminősítés - felszíni

• KGST idején 4 vízminőségi osztály

• 1993-ig: Integrált vízminősítési rendszer:

3 vízminősítési osztály:

• Tiszta víz: nincs hatással az élővilágra, jó felhasználás

• Kissé szennyezett: nincs hatás, de bonyolult technológiai előkészítés a felhasználáshoz

• Szennyezett víz: ökoszisztéma károsodik, nincs technológia

• 1994-től: Ökológiai szemléletű vízminősítés: • 5 vízminőségi jellemző: A, B, C, D, E

• 5 vízminőségi osztály: I., II., III., IV., V.

Vízminőségi jellemzők • A. Oxigénháztartás jellemzői: oldott oxigén, BOI, KOI,

TOC

• B. Tápanyagháztartás jellemzői: N- és P-komponensekre tartalmaz határértékeket.

• C. Mikrobiológiai jellemzők

• D. Mikroszennyezők: • D1: szervetlen anyagok (Hg)

• D2: szerves anyagok (PAH, PCB)

• D3: toxikus

• D4: radioaktív anyagok ( -aktivitás)

• E. Egyéb szennyezők: pH, vez.kép., hőm., zavarosság

A vízminőségi osztályok I. osztály: kiváló víz (kék). Mesterséges szennyező anyagoktól

mentes, tiszta, természetes állapotú víz. A tápanyagterhelés csekély és szennyvíz-baktérium gyakorlatilag nincs.

II. osztály: jó víz (zöld). Külső szennyezőanyagokkal és biológiailag hasznosítható tápanyagokkal kismértékben terhelt. A vízi szervezetek fajgazdasága nagy, egyedszámuk kicsi, beleértve a mikroorganizmusokat. A víz természetes szagú és színű. Szennyvízbaktérium igen kevés.

III. osztály: tűrhető víz (sárga). Mérsékelten szennyezetett (pl. tisztított szennyvizekkel már terhelt) víz, amelyben a szerves és szervetlen anyagok, valamint a biológiailag hasznosítható tápanyagterhelés eutrofizálódást eredményezhet. Szennyvízbaktériumok következetesen kimutathatók. Az életközösségben a fajok számának csökkenése és egyes fajok tömeges elszaporodása vízszíneződést is előidézhet.

A vízminőségi osztályok II.

IV. osztály: szennyezett víz (piros). Külső eredetű szerves és szervetlen anyagokkal, illetve szennyvizekkel terhelt, biológiailag hozzáférhető tápanyagokban gazdag víz. Előfordul az anaerob állapot is. A nagy mennyiségű szerves anyag biológiai lebontása, a baktériumok száma (ezen belül a szennyvízbaktériumok uralkodóvá válnak). A víz zavaros, esetenként színe változó, előfordulhat vízvirágzás is.

V. osztály: erősen szennyezett víz (fekete). Különféle eredetű szerves és szervetlen anyagokkal, szennyvizekkel erősen terhelt, esetenként toxikus víz. Szennyvízbaktérium-tartalma közelít a nyers szennyvizekéhez.

„Kémiai” vízminősítés – felszín alatti (219/2004. (VII.21.) korm. rend.)

• (A) háttér-koncentráció: egyes anyagoknak a természetes vagy ahhoz közeli állapotban általában előforduló koncentrációja

• (Ab) bizonyított háttér-koncentráció: adott térségre jellemző, vizsgálatokkal megállapított tényleges koncentrációja az anyagnak

• (B) szennyezettségi határérték: olyan szennyezőanyag-koncentráció, amelynek bekövetkeztekor a földtani közeg, a felszín alatti víz szennyezettnek minősül.

• (C) intézkedési szennyezettségi határérték: meghaladásakor intézkedni kell fokozottan érzékeny (C1), érzékeny (C2) és kevésbé érzékeny területek (C3) esetén. – megszűnt!!!

• (D) kármentesítési célállapot határérték: olyan koncentráció, amit a kármentesítés eredményeként kell elérni az emberi egészség és az ökoszisztéma, illetve a környezeti elemek károsodásának megelõzése érdekében.

• (E) egyedi szennyezettségi határérték: ahol az (Ab) bizonyított háttér-koncentráció meghaladja a (B) szennyezettségi határértéket

Az ivóvíz minősítése (201./2001.korm.rend.)

Az ivóvíz nem tartalmazhat olyan mennyiségben vagy koncentrációban mikroorganizmust, parazitát, kémiai vagy fizikai anyagot, amely az emberi egészségre veszélyt jelenthet.

– Mikrobiológiai vízminőségi jellemzők (A)

– Kémiai vízminőségi jellemzők (B)

– Indikátor vízminőségi jellemzők (C)

– Szennyezést jelző határértékek (D)

– Biológiai vízminőségi jellemzők (E)

– Ideiglenes határértékek (F)

Magyarország vízellátása

• 95%-nál nagyobb a felszín alatti vizek részaránya a vízellátásban

• 1950-től közműves vízellátás

• 1200 vízbázis 10.000 kúttal termel

• 99,4%-os ivóvíz-ellátottság (3117 db település, 2000)

Vízszennyezés

• Minden olyan hatás, amely a vizek minőségét úgy változtatja meg, hogy a vízben végbemenő természetes életfolyamatok gátlódnak (megszűnnek), illetve a víz alkalmassága az emberi használatot tekintve is csökken.

• Minden tevékenység során megállapítható vízszennyezés!

A vízszennyezés módjai • pontszerű

• diffúz

A vízszennyezés története

• A vízszennyezés egyidős az emberiséggel

• Középkori városokban igazi probléma

• Első vízvédelmi törvény: 1388. Anglia

• Ipari forradalom jelentős probléma

• 1840. X. tc. „Vizek vagy csatornák ágyaiba földet vagy trágyát hordani, kendert áztatni 100 forint vagy 1 hónapi áristom büntetés alatt tiltatik”

• 1876. IV. tv. tárgyalja a szennyvízelvezetést

• 1885. (XXIII.tc.) első magyar vízjogi törvény „A vizeknek ártalmas anyagokkal való megfertőzése tilos.” 1964-ig volt hatályos!

• 1995. LIII.tv. A környezet védelmének általános szabályairól

• 2004. Víz Keretirányelv – EU 2000. (XII.22.)

• 219./2004. Korm. r. - felszín alatti vizek

• 220./2004. Korm. r. - felszíni vizek

• 221./2004. Korm. r. - vízgyűjtő-gazdálkodás

• …

Vízszennyező anyagok

1. Fizikai szennyezők

2. Kémiai szennyezők

1. Szerves anyagok

2. Szervetlen anyagok

3. Biológiai szennyezők

Fizikai szennyezők

1. Hőszennyezés: (hőterhelés)

• Oldott gázok oldhatóság változása

ökológiai egyensúly megváltozása

• pl.: hőerőművek

2. Radioaktív izotópok:

• Természetes eredetűek: 40K, 222Rn, 226Ra

• Mesterséges eredetűek: 90Sr, 137Cs

Szerves kémiai szennyezők • Kőolaj és származékai: monomolekuláris

filmréteg anaerob lebontás, íz- és szagrontó

hatás

• Fehérjék, zsírok, szénhidrátok: biológiai

lebontás szükséges, fertőző kórokozók

megjelenése

• Szappanok, szintetikus mosószerek:

habképződés fény, gázcsere akadályozása

• Fenolok: íz- és szagrontó hatás, mérgezők

• Növényvédőszerek: lassú lebomlás,

karcinogén, mutagén, teratogén hatás

Szervetlen kémiai szennyezők • Higany: bénulást, vakságot okoz Minamata-

betegség (1953.). Alkilezett származékai

mérgezőbbek

• Kadmium: mérgező!, felhalmozódik a vesében,

csontképzési szervekben itai-itai („nagyon fáj”)

• Ólom: vérképzési szerveket, vesét károsítja

• Arzén: meddőhányókból mosódik ki, alkilezve

toxicitása csökken

• Vas és mangán: kis mennyiségben

létfontosságú, de nagyobb koncentrációban

ízrontó hatású

• Foszfor vegyületek: természetes és

mesterséges bejutás mosószerekkel,

műtrágyákkal eutrofizáció!

• Nitrogén vegyületek: 5 forma elemi-,

szerves-, ammónia-, nitrit- és nitrát-nitrogén

• elemi nitrogén: beoldódás, denitrrifikáció

• ammónia: szerves nitrogén vegyületek

bomlásából

Szerves-N NH4+ NO2

- NO3-

• Nitrition: képződése lassú folyamat

• Nitrátion: műtrágyákból, szennyvizekből

kioldódás methaemoglobinaemia betegség

Biológiai szennyezők

Különböző betegségeket okozó (patogén)

vírusok és baktériumok gyakoriak lehetnek a

háztartási szennyvizekben (főleg Salmonella

típusúak), valamint élelmiszer-, gyógyszeripari

szennyvizekben.

A vizek fertőzöttségének kimutatására a fekális

szennyeződést jelző Coli-baktériumot

használják. Ha a vízben rendellenesen több a

számuk, hastífusz, vérhas-, és kolera-

baktériumok jelenlétére is gyanakodhatnak. A

kórokozókat kémiai oxidációval (klórozással)

pusztítják el.

Európai Víz Charta (Európai Tanács, Strasbourg, 1948. május)

1. Víz nélkül nincs élet. A víz érték és létfontosságú környezeti elem.

2. Az édesvíz-készletek nem kimeríthetetlenek. Ezért ezeket meg kell őrizni, illetve védeni.

3. A víz szennyezése veszélyes az ember és más vízfüggő élőlények számára.

4. A víz minőségének ki kell elégítenie a különböző használatok igényeit, különösen az emberi egészség szempontjából lényeges követelményeket.

5. A használt vizek vízfolyásokba vezetésével a víz minősége nem akadályozhatja meg annak további termelési, illetve személyes célú használatát.

6. A növényvilág és különösen az erdők szerepe a vízkészletek megőrzése szempontjából igen jelentős.

7. A vízforrásokat meg kell őrizni.

8. A vízügyi hatóságoknak meg kell tervezniük a helyes vízgazdálkodást.

9. A vízvédelem szükségessé teszi a szakoktatás, a tudományos kutatás és a nyilvánosság tájékoztatásának intenzívebbé tételét.

10. A víz közös tulajdon, melynek értékét mindenkinek ismernie kell. Az egyéneknek kötelessége a víz célszerű és gazdaságos használata.

11. A vízgazdálkodást természetes vízgyűjtő területek, és nem politikai, illetve adminisztratív határok keretében kell megvalósítani.

12. A víz nem ismer semmiféle határokat, ezért, mint közös erőforrás nemzetközi együttműködést tesz szükségessé.

Víz Keretirányelv (2000) • Célja: megakadályozni a vízminőség további

romlását, elősegíteni a fenntartható vízhasználatot, redukálni az árvizek és aszályok okozta károkat.

• Hatálya: minden felszíni és felszíni alatti vízre és vízi-, szárazföldi ökoszisztémára, vízgazdálkodásra, a vizek minőségi és mennyiségi védelmére terjed ki.

• 2015-ig minden vizet jó ökológiai állapotba kell hozni. Monitoring rendszer!

• Egységes Vízgyűjtő Gazdálkodási Tervet kell készíteni.

Vízszennyezés A Duna hazai szakasza:

• Rajka Hercegszántó közel azonos minőségű

• Komárom – Vág

• Budapest, Győr, Vác, Dunaújváros, Százhalombatta

• A közcsatornát igénybevevő ipari üzemek előtisztító berendezéseinek kiépítését folyamatosan végzik

Szennyvíz

Szennyvíz minden olyan víz, amely

valamilyen módon felhasználásra került.

A szennyezés lehet: oldott, oldhatatlan,

szerves, szervetlen, vagy akár egyszerre

mind.

Környezetbe kikerülve problémát okoz,

ezért a további környezetszennyezés

elkerülése érdekében kezelni kell, azaz a

problémás komponensek eltávolítását meg

kell oldani.

A szennyvizek csoportosítása eredet szerint:

1. Kommunális (háztartási) szennyvíz: (városi szennyvíz:

az ipari szennyvízzel keveredett)

2. Ipari szennyvizek: iparáganként, üzemenként eltérő:

• Szénhidrogén-tartalmúak: olajfinomítók, vegyipari üzemek

• Nehézfém-tartalmúak: fémfeldolgozó, galvanizáló

• Zsír- és fehérje-tartalmúak: tejipari üzem, vágóhidak

• Oldott szerves anyag-tartalmúak: cellulózgyárak,

cukorgyárak

• Lebegőanyag-tartalmúak: papírgyárak, bányavizek

• Magas só-tartalmúak: hőerőművek, bányavizek.

3. Mezőgazdasági szennyvizek: pl.: a híg trágya

a környezetvédelem alapjai

Documents