A vz szennyezse, folyvizek szennyezse. ntisztuls
2004.02.25. 11:37
A vz szennyezse
A vzszennyezs fogalma tbbfle megkzeltsben definilhat.
A legegyszerbb megfogalmazs szerint a vzszennyezs alatt az emberi tevkenysg hatsra kialakul olyan krlmnyeket rtjk, amelyek kzvetlenl befolysoljk a felszni, illetve a felszn alatti vizek minsgt.
Ms megkzeltsben a klnbz veszlyes s egyb anyagoknak a termszetes vizek koncentrcijt meghalad rtke a vzszennyezs.
Egy harmadik definci szerint vzszennyezst okoz minden olyan anyag megjelense a vzben, amely krosan befolysolja a termszetes vz emberi fogyasztsra alkalmassgt, illetve korltozza vagy lehetetlenn teszi a vzi let szmra.
A vzminsg fogalmra visszautalva a vzszennyezs minden olyan a vz fizikai, kmiai, biolgiai, bakterolgiai, illetve radiolgiai tulajdonsgban - elssorban emberi tevkenysg hatsra - bekvetkez vltozs, melynek kvetkeztben emberi hasznlatra, illetve a termszetes vzi let szmra val alkalmassga cskken, vagy megsznik, illetve alkalmass ttele kltsges vagy szlssges esetben nem gazdasgos.
A vzminsg kedveztlen megvltozsa mind a felszni (vzfolysok, llvizek), mind a felszn alatti vizek esetben bekvetkezhet. A levegvel val eltr kapcsolat, a trbeli helyzet, a vzmozgs jellege miatt a kt f elfordulsi forma szennyezdse, illetve a bekvetkez vltozsok (pl. ntisztuls) jellege eltr.
A szennyez anyag vzbe jutsa, a vz szennyezse, kt mdon trtnhet, a szennyez forrstl fggen.
E szerint
szennyezst klnbztetnk meg (13. bra).

13. bra A vzszennyezs mdjai
A pontszer szennyezs sorn a szennyez anyag a szennyez forrsbl csvezetken, vagy nylt csatornn keresztl kerl a felszni vagy felszn alatti vizekbe. Ilyen jelleg szennyezs pldul egy zembl szrmaz szennyvz, vagy olajvezetk meghibsodsa miatti talajvz szennyezs.
A nem pontszer (diffz) szennyezs lnyege, hogy a szennyez anyag nagyobb trbeli kiterjedsben kerl a vzbe. Ilyen jelleg szennyezst okoznak pldul egy zpor hatsra bekvetkez felszni lefolyssal egy llvzbe jut, a talajbl kimosd nvnyi tpanyagok, vagy egy szablytalan hulladk (szemt) lerakbl a csapadk hatsra a talajvzbe mosd toxikus anyagok.
A szennyez anyag hatsra bekvetkez szennyezds a felszni, illetve felszn alatti vizek esetben egyarnt bekvetkezhet.
A szennyezs a szennyez anyag vzbe jutsval kezddik (emisszi), majd a vzben terjedve (transzmisszi) kisebb-nagyobb vztmeg szennyezdhet (imisszi).
A szennyezanyag tovbbterjedsnek mrtktl, a szennyezds kiterjedstl fggen
- vzgyjtre kiterjed (fluvilis)
Ha a szennyezs vratlanul, hirtelen valamely baleset, mszaki meghibsods, mulaszts hatsra helyi jelentssggel, erteljesen kvetkezik be, akkor havria szennyezsrl beszlnk.
A vz szennyezi
A vz szennyezst okoz szennyezket tbb szempont szerint is csoportosthatjuk.
A szennyezk lehetnek llnyek, anyagok s energik.
A szennyez anyagok olyan szervetlen elemek, ionok, illetve szervetlen s szerves vegyletek, amelyek a vzbe jutva az llnyek lettevkenysgt kedveztlenl befolysoljk, letket veszlyeztetik, az ember tevkenysgt akadlyozzk.
Sajtos szennyez anyagok az u.n. kontaminnsok, amelyek abban a formban, ahogy az ember ezeket a krnyezetbe juttatja, mg nem szennyezk, de talakulsuk, helyvltoztatsuk szennyezkkel vlnak. Ilyen kontominnsok a mtrgyk, amelyek a nvnytermeszts, vagy a kertszeti hulladk terhels technolgija keretben a kivont tpanyagok ptolsa cljbl juttatnak a talajba.
A talajbl a talajvzbe mosdnak, annak nitrtosodst vagy a felsznen lefoly csapadk hatsra bekvetkez erzival, vagy kimosdssal az llvizekbe jutva, annak eutrofizldst okozzk.
A vz szennyez anyagait a kvetkez csoportba sorolhatjuk:
- betegsget okoz gensek (baktriumok, vrusok, protozok, parazitk)
- oxignignyes hulladkok (hzi szennyvz, llati trgya s egyb biolgiailag leboml szerves anyagok, amelyek cskkentik a vz oldott oxigntartalmt)
- vzoldhat szervetlen anyagok (savak, sk, toxikus nehzfmek s vegyleteik)
- szervetlen nvnyi tpanyagok (nitrt, foszft)
- szerves vegyletek (vzben oldd, illetve nem oldd olaj, kolaj szrmazkok, peszticidek, detergensek, stb.)
- hordalkanyagok vagy szuszpendlt anyagok (nem oldd talajrszecskk, s egyb szervetlen vagy szerves anyagok, amelyek a vzben szuszpendlt formban maradnak)
Egyb rszletesebb osztlyozst a szennyez anyagok jelentsgt mutatjuk be a 24. tblzatban.
24. tblzat A vzszennyezk ltalnos tpusai
Szennyez csoport |
Kros hats |
Nyomelemek
Fm-szerves kombinci
Szervetlen tnyezk
Azbeszt
Algk tpanyagai
Radionuklidek
Savassg, lgossg, ssg
Szennyvz
Nyomokban elfordul szerves anyagok
Peszticidek
PCB-ta
Karcinogen kmiai anyagok
Kolaj szrmazkok
Patogn
Detergensek
Hordalkok
z, szag, vz |
Egszsggyi, vzi lnyek
Fm transzport
Toxicits, vzi lnyek
Emberi egszsg
Eutrofizlds
Toxicits
Vzminsg, vzi let
Vzminsg, oxign szintek
Toxicits
Toxicits, vzi let
Lehetsges biolgiai hats
Rkos daganatok
Hats **
Egszsggyi hats
Eutrofizlds, vadlet, eszttikai
Vzminsg
Eszttika |
A betegsget okoz gensek krbe tartoznak a patogn baktriumok, vrusok, protozok, illetve parazitk, mint a tfusz, kolera, dizentria, fertz mjgyullads s egyb, betegsgeket emberre tviv frgek.
Ezek a krokozk a fertztt szemlyek szkletn, illetve vizeletn keresztl s llatok kzbeiktatsval kerlnek a vzbe.
F forrsok mg a tlterhelt emsztgdrk kezeletlen szennyvize, tlterhelt szennyvzhlzatok.
A fbb krokozkat, betegsgeket s hatsukat foglalja ssze a 23. tblzat.
25. tblzat Fontosabb krokozk ltal okozott betegsgek s hatsuk
Krokozk |
Betegsg |
Hats |
Baktriumok
Vrusok |
tfusz
kolera
dizentria
enteritis
fertz mjgyullads
gyermekparalzis |
hasmens, hnys, lp megnagyobbods, blgyullads
hasmens, ers hnys, kiszrads
hasmens
ers gyomorfjs, melygs, hnys
lz, fejfjs, tvgytalansg, hasi fjdalom, srgasg, mjnagyobbods, permanens mjkrosods
magas lz, ers fejfjs, torokfjs, nyakmereveds, mly izomfjdalom, remegs, a lbak, karok test bnulsa |
Magyarorszgon egyre kevesebb a fertz betegsgek szma, gy a gyermekbnuls gyakorlatilag teljesen megsznt.
Ugyanakkor a WHO becslse szerint a vzszennyezs s a vzhiny kvetkeztben a fejld orszgokban naponta 25 ezer ember hal meg.
Az oxign ignyes hulladkok, ha elegend oldott oxign ll rendelkezsre az aerob dekomponl szervezetek (baktriumok, gombk) tevkenysge eredmnyeknt lebomlanak.
Ezek f forrsa, rosszul mkd szennyvztisztt telepek, termszetes lefolys, olajfinomtk, lelmiszeripari zemek, textilgyrak, paprgyrak, stb.
Ha a felszni vz ezekkel a szennyez anyagokkal tlterhelt, akkor a hirtelen elszaporod aerob szervezetek olyan mrtkben fogyasztjk az oldott oxignt, hogy a halak s a rkflk a fullads kvetkeztben elpusztulnak.
A teljes oxignhiny valamennyi oxignignyes llny pusztulshoz vezet, s az anaerob baktriumok elszaporodnak. Ezeknek kvetkezmnye, hogy ezek a baktriumok a szervesanyagok anaerob lelbontsval toxikus s kellemetlen szag anyagokat termelnek, mint a knhidrogn, ammnia, s metn, amelyek buborkok formjban kerlnek a felsznre.
A vzoldhat szervetlen anyagok kztt a nagyszm vzben oldd savak, sk, toxikus nehzfm vegyletek s egyb szervetlen vegyletek emlthetk.
A savak a sznbnykbl, klnbz ipari zemekbl kerlnek a felszni vizekbe.
A ntrium, kalcium s egyb sk ntzst kvet lefolysbl, ipari tevkenysgbl, az utak szsbl s termszetes forrsokbl szrmazhatnak.
Az utak tli szsbl szrmaz krok, - mint a gpkocsik, hidak korrzija, a nvnyzet pusztulsa, s a vzszennyezs, - az USA-ban 2,9 millird dollrt tesznek ki vente.
Vizsglatok folynak a jelenleg hasznlatos sk, kalcium-magnzium acetttal trtn helyettestsre, amely lnyegesen lecskkenten ezeket a krokat.
A bnyszatbl, ipari zemekbl, szennyvztisztt telepekrl a befogadba kerl, az elzekben emltett anyagok mellett a vizeket toxikus, esetleg karcinogn hats nehzfm (arzn, kadmium, kalcium, lom, higany s egyb szervetlen vegyletek) is szennyezhetik.
A szervetlen nvnyi tpanyagok kzl kt meghatroz tpanyag a vzi koszisztmk nvnyeinek nvekedsben a foszfor, (foszft) s a nitrogn (nitrt s ammnium).
Ezek f forrsai a szennyvztisztt telepek, mint pontforrsok, a diffz forrsok kzl a teleplsekrl, szntfldekrl, llati itat helyekrl szrmaz lefolys, illetve a mtrgya bemosdsa jelents.
Ezek tlzott mennyisge az algk gyors nvekedst, a fokozott virgzst, a gyomok sr nvekedst, a vz szagnak, znek, szpsgnek romlst, a napsugarak blokkolst okozza.
Az algk pusztulst kvet lebonts sorn az aerob dekomponlk a vz oldott oxigntartalmt lecskkentik, s ez gtolja a vzi llnyek letmkdst.
Az ivvzben a foszft nem okoz egszsggyi problmt, tekintettel arra, hogy az embereknek szksge van erre a tpanyagra. Az ivvz nagyobb nitrtkoncentrcija veszlyes az ember szmra. Vidki terleteken a talajvz kutak nitrtszennyezse kvetkezhet be amennyiben, azok kzelben emsztgdr, vagy szeptikus tank tallhat.
A nitrt az emberi emsztrendszerben nitritt redukldik, amely nagyobb mennyisgben 3 hnaposnl fiatalabb csecsemknl, akiknl a vrkpz szervek mg teljesen nem fejldtek ki, a nitrt bejutsa a szervezetbe hallos kimenetel lehet.
Az elmlt 50 vben szak-Amerikban s Eurpban tbb mint 2000 esetben kvetkezett be nitrt mrgezs, melybl mintegy 170 esetben kvetkezett be hall. Eurpban klnsen Hollandiban kvetkezette be a talajvz elnitrtosodsa, az intenzv llattenyszts, s az ezzel jr jelents trgyakpzds illetve kihelyezs kvetkeztben.
A szerves vegyletek ezrei kerlnek a felszni illetve a felszn alatti vizekbe. Ezek termszetes eredetek lehetnek ( az algk s baktriumok ltal termelt vegyletek), de a legtbb szerves vegylet az emberi tevkenysgbl szrmaz szintetikus vegylet. Nyers s finomtott olaj kutakbl, cstrsbl, gpek, gpkocsik, kenolajjal illetve zsrral val kezelsbl szrmazhatnak. A peszticidek a szntfldekrl, kertekbl trtn lefolys tjn juthatnak a felszni vizekbe.
A talajvz felszn alatti olaj, zemanyag tartlyok, vezetkek meghibsodsa, toxikus anyagok szablytalan hulladk lerakkbl trtn kimosds tjn szennyezdhetnek.
A szintetikus manyagok, detergensek, szles krben alkalmazott oldszerek, mint a rkkelt triklretiln, az ipari tevkenysgbl kerlnek a felszni vizekbe, s leszivroghatnak a talajvzbe.
A lebegtetett hordalkok vzben nem oldd talajrszecskk, valamint szervetlen s szerves vegyletek a termszetes lefolysbl, a mezgazdasgi termelsbl, bnyszatbl, kitermelsbl (fa), ptsbl szrmazan kerlnek a felszni vizekbe.
A durvbb rszecskk, mint a homok, iszap gyorsan lelepednek a meder fenekre. A finomabb rszecskk mint az agyag, s a finom szemcss rszecskk hetekig, hnapokig szuszpenziban maradnak, mieltt lelepednnek.
A legtbb hordalk a vz kezelse sorn kiszrhet, gy ezek ritkn okoznak egszsggyi krosodst, viszont a vzzel rintkez forg gpszeti berendezsek kopst, ntz elemek dugulst okozhatjk.
A vzkezelssel el nem tvoltott finom hordalk rszecskk adszorbelhatjk, s koncentrlhatjk a toxikus nehzfm vegyleteket, peszticideket, baktriumokat s egyb veszlyes anyagokat.
A szuszpendlt rszecskk a felszni vizeket piszkoss s zavaross vltoztathatjk, akadlyozzk vagy megszntetik az asszimilcis vzinvnyek a fotoszintzishez nlklzhetetlen napsugarak thatolsnak korltozsval.
A lebeg rszecskk a vzi llatokra is veszlyesek, azok pusztulst okozzk. A halak esetben a pusztulst a kopoltyk eltmdse, ms llatok esetben a tpllk hinya okoz pusztulst.
A fenkiszap elpuszttja a tpllk s az itathelyeket, feltlti a tavakat, trozkat, csatornkat.
Ez cskkenti a halszat, a horgszat, illetve az dls lehetsgeit, a kltsges beavatkozst tesz szksgess.
A hordalkszennyezs cskkentse a talajvdelem gyakorlatnak javtsval, megfelel erdgazdlkodssal oldhat meg.
A radioaktv anyagok mint a 226Ra, 228Ra, 228Sr, 238U, geotermikus kutakbl, atomermvekbl, egszsggyi intzmnyekbl, ipari s kutatlaboratriumokbl kerlhetnek a felszni vizekbe.
A 222Rn – amely a felszn alatti urn, grnit, foszft kzetekben tallhat a felszn alatti vizeket szennyezheti. Ezekbl az izotpokbl szrmaz ionizl sugrzs a DNA mutcit okoz, amely szletsi rendellenessget, rkos megbetegedseket s genetikai krosodst eredmnyez.
A felszni vizek radioaktv szennyezdse nukleris belesetekbl is bekvetkezhet.
A hszennyezs a szennyezs egyik formja, amely a vz termszetes hmrskletnek mestersges ton trtn megvltoztatsval, nvelsvel kros kvetkezmnyeket okoz, korltozva ezzel a vzhasznlatot, s megzavarja a vzi letfolyamatokat.
A hmrsklet emelkedse nmagban mg nem szennyezs, hatsai azonban krosak.
A hmrsklet emelkeds hatsra bekvetkez srsgklnbsg, u.n. hcsva kialakulst eredmnyezi, s hmrskleti rtegzds jhet ltre, ami stabilizldhat, melynek kvetkezmnye, hogy a melegvz a felsznen elklnlve ramlik.
A felmelegeds cskkenti az oldott oxign mennyisgt, ugyanis az oxign tlteltettsg miatt annak egy rsze a lgtrbe tvozik. A vesztesg elrheti a 4-5 mg•l-1 rtket is. Ez azonos lehet egy szennyvzterhels hatsval, ezrt hterhelsnek nevezzk.
Ha a melegvz llvzbe kerl, a felmelegeds fokozza a vzi llnyek aktivitst, ami az oxign elvons fokozdst okozza, a felsznen elterl magasabb hmrsklet vz pedig az oxign felvtelt akadlyozza.
A fokozott prolgs s a magasabb hmrsklet miatti oldhatsg nvekeds kvetkeztben az sszes startalom nvekedhet.
A hmrsklet emelkeds fokozza a vzben lev toxikus anyagok hatst, s ezltal cskken a letlis rtkhez tartoz koncentrci nagysga. Ennek oka egyrszt a jobb oldhatsg, illetve az llnyekben felfokozdott biokmiai reakcik sebessgnek nvekedse.
A van’t Hoff szably szerint 10 oC-os hmrsklet emelkeds megktszerezi a kmiai reakcik sebessgt.
Legslyosabb hatsok az lvilgot rik a kvetkezk szerint:
- az letjelensgekben bekvetkez zavarok (lgzs fokozdsa, fotoszintzis nvekeds, egyedfejldsi rendellenessgek)
- az oxignhiny miatt tpllk szervezetek eltnse
- a mrgezssel szembeni cskken ellenlls
- zavarok a szaporodsban s a kritikus fejldsi szakaszokban
- az eredeti populci sszettelnek vltozsa
A vzszennyezdst okoz emberi tevkenysgek
A vzszennyezsben 50%-ban az ipari s mintegy 25-25%-ban a mezgazdasg, illetve a lakossg rszesl a kzp-eurpai orszgok adatai szerint.
A hztartsok moss, mosogats, tisztlkods, WC bltvz, stb. cljra hasznlt vizei adjk a hzi szennyvizet.
A vrosi szennyvz a hzi szennyvz mellett a csapadk vizet, s a vrosi szennyvzhlzatba bekttt ipari zemek szennyvizt is magba foglalja.
A hzi szennyvz sszettelt, illetve mennyisgt a vzfogyaszts jelents mrtkben befolysolja. Nagyobb vzhasznlat esetn hgul a szennyvz, gy szrazanyag tartalma cskken.
A vzhasznlat mellett befolysolja a szennyvz minsgt a lakossg letmdja, a teleplsen mkd zemek tpusa, stb.
ltalban egy lakosra es szennyvz napi mennyisge megegyezik a napi vzfogyasztssal. Ennek rtke 120-150 l•d-1 kztti.
A szennyvizeket szerves (fehrjk, zsrok, cukrok, zsrsavak, detergensek, papr, stb.) vegyletek, illetve szervetlen (ammnia, foszftok, klorid, szulft, stb.) anyagok alkotjk oldott vagy lebeg llapotban, s mikroorganizmusokat is tartalmaznak ezrt jrvnygyi szempontbl ez a szennyvz a legveszedelmesebb.
A szennyvz szrazanyag tartalma 1-2 mg•l-1. A szennyezanyagok egy rsze kilepedhet. A szervesanyagok mennyisge tbb mint 50%, melybl a fehrje 40%, a sznhidrt 50%, a vz 10%. A friss hzi szennyvz pH-ja kzel semleges. A vrosi szennyvz tlagos vzminsgi jellemzit a 26. tblzat tartalmazza.
26. tblzat A vrosi szennyvz tlagos minsgi jellemzi
Jellemzk |
Als s fels hatrrtk a vizsglt szennyvzben |
Kzprtkek egyben a szennyvz-technolgiai szmtsok alapja, ha nincs mrt rtk |
KOI eredeti, mg•l-1
BOI5 eredeti, mg•l-1
KOI leptett, mg•l-1
BOI5 leptett, mg•l-1
Imhoff, mg•l-1 (60 min)
sszes lebeg anyag, mg•l-1
Lebeg szerves anyag, mg•l-1
sszes oldott anyag, mg•l-1
Oldott szerves anyag, mg•l-1
Oldott svnyi anyag, mg•l-1
sszes P, mg•l-1
Ammnia N, mg•l-1
pH |
300-600
150-300
200-350
100-200
2,5-5,0
150-600
100-400
600-1200
250-600
200-600
10-20
25-35
6,9-7,8 |
450
225
275
150
3,75
275
250
900
425
400
15
30
7,2 |
Az ipari szennyvz mintegy 80-90%-a a felhasznls sorn elszennyezdik. Az ipari hasznlt vizek a kvetkezk:
- ht, illetve gzrendszerek kibocstott vizei
- zemi szocilis hasznlt vizek
- az zem terletrl elvezetend csapadkvz
A hasznlt htvz csak hszennyezst okoz, szennyezanyag csak zemzavar esetn kerlhet a vzbe.
Az egyes ipargak kzl a villamosipar a legjelentsebb vzfelhasznl, de a felhasznlt vz szennyezettsge kismrtk, ugyanis a felhasznlt vz mintegy 96%-a a htvz, gy hszennyezst okoz. Egy 100 MW teljestmny erm rnknt kb. 2000 m3 htvizet hasznl, amelynek hmrsklet tlagosa 11 oC-al magasabb mint a felhasznls eltt.
A technolgiai vzhasznlat s szennyezs tekintetben a knnyipar esetben a legnagyobb ennek az arnya (88%), azonban az gazatokon bell az sszes hasznlat arnya nem jelents.
A vegyiparra a szennyez anyagok vltozatossga jellemz. A klnbz vegyipari zemek (mtrgya, kolaj feldolgozs, gygyszer, manyagipar, stb.) szennyvizeinek minsge eltr, gy egysges szennyvztiszttsi eljrs sem alakthat ki.
Jelents vzfelhasznl s szennyvzkibocst az lelmiszeripar. Legkevsb szennyezett vizek a konzervgyrtsban, a legszennyezettebbek a szeszgyrtsban keletkeznek.
A KOI 1300-7600 mg•l-1, a BOI5 600-4800 mg•l-1 rtkek kztt vltozik. A szennyez anyagok biolgiailag jl lebonthatk, az aerob s anaerob lebontsi folyamatokban.
A hsiparban klns gondot kell fordtani arra, hogy a szennyvzbe minl kevesebb hulladkanyag (vr, csont, szarudarabkk) kerljn, ezeket el kell tvoltani.
A tejiparban a szennyvz mennyisge jobb vzgazdlkodssal s a mellktermkek (r, sav) hasznostsval cskkenthet.
A konzerv- s cukoripari szennyvizek klnsen kedvezen hasznlhatk ntzsre.
A knnyiparban legkevsb szennyezett a paprgyrt s feldolgoz, legszennyezettebb a cellulz-, br- , s textilkszt ipar szennyvize.
A paprgyrtsbl zmben szilrd rostanyagokat tartalmaz “fehr”, mg a cellulz gyrtsbl fleg oldott szennyezst tartalmaz “barna” szennyvizek keletkeznek.
A textilkszt iparban a vegyi anyagok, sznezkek s mosszerek kerlnek a szennyvzbe.
A bripari szennyvizek nagy ledk- s zsrtartalma kifogsolhat, de nagy a szulfid s krmion koncentrci is.
A mezgazdasgi termels haznk egyik legfontosabb termszeti erforrst, a talajt hasznostja. Ezen erforrs hasznostsa a megfelel mennyisg s minsg vz nlkl azonban nem lehetsges.
A vz nagyobb mennyisge illetve hinya egyarnt rontja a termels feltteleit.
A termels sorn felhasznlt vz egy rsze a prolgs illetve prologtats tjn, egy rsze viszont kzvetlenl kerl vissza a krnyezetbe, gy a felszni illetve felszn alatti vizekbe.
A nvnytermesztsi technolgik fejldsvel kapcsolatban a kemiklik (mtrgyk, peszticidek) szleskr alkalmazsa, az llattartsban az alom nlkli tartsi technolgia elterjedse (hgtrgya) jelentettk potencilis veszlyt a vzkszletekre. Szennyezst okozhatnak ezen kvl a feldolgoz zemek is.
Ezek a szennyez anyagok a vzi krnyezetre
hatst gyakorolhatnak.
Kzvetlen hatst jelent az llattartsban keletkez hgtrgya, melynek elhelyezse, komoly gondot jelent. A kzvetett hatst kivlt tnyez a kemiklik felhalmozsa, melyek a talajbl mind a felszni, mind a felszn alatti vizekbe ki- illetve bemosdhatnak.
Az elzekbl kvetkezik, hogy a szennyezs lehet
- nem pontszer, diffz jelleg.
Pontszer szennyezs a hgtrgya felszni befogadba vezetse, melynek a kibocsts jellegbl add szennyez hatsa is jl mrhet. Ennek kvetkeztben egyrtelmen meghatrozhatk a szksges intzkedsek, illetve mszaki beavatkozsok. A diffz szennyezs a nvnytermesztssel kapcsolatos mtrgya hasznlatbl, illetve a peszticidek alkalmazsbl szrmaz a talajvzbe trtn beszivrgs, illetve a zporokbl kvetkez lefolys, valamint az erzi ltal a felszni vizekbe val lemosds. A lemosd komponensek kzl elssorban a foszfor s nitrogn meghatroz az eutrofizlds szempontjbl.
Az eutrofizlds klnsen az dlterletek esetben veszlyes, mint pl. a Balaton vzgyjt terletrl a tba lefoly foszfor s nitrogn vegyletek. Ennek megoldsra mr trtntek intzkedsek, azonban a vgleges megoldst a vzgyjtterleten a talajvdelmi beavatkozsok megvalstsa jelenthet.
Az alom nlkli llattarts kialakulsval megvltozott a keletkez mellktermk jellege s sszettele, mivel a szilrd rlk s a vizelet eltvoltsa az almos llattartshoz kpest eltr mdon, technolgiai vzzel, hidraulikus ton trtnik. Az gy kpzd folyadkban szuszpendlt trgya a hgtrgya.
A mezgazdasgi szennyvz kibocsts helyzett tovbb rontja, ha az llattarts vagy a gymlcs-zldsg, illetve a nvnytermesztst feldolgoz zem egszti ki.
sszettelt tekintve a mezgazdasgi zemekbl szrmaz szennyvzek szilrd, s oldott szervesanyagokbl, valamint vzben nem oldd, kolloid oldatot kpez folyadkbl s zsrokbl, valamint oldott szervetlen anyagokbl llnak.
A szennyvizek jelents rsze mikroorganizmusokkal (baktriumok, gombk, stb.) is szennyezett, ezrt llathiginiai s kzegszsggyi szempontbl problmt okozhatnak.
Ezrt ezek kijuttatsa a krnyezetbe komplex (krnyezetvdelmi, kzegszsggyi, vzgazdlkodsi, nvnytermesztsi) mrlegelst ignyel.
Az alomnlkli llattarts s az ehhez kapcsoldd feldolgoz zemekben keletkez szennyvizek szennyezettsge ltalban nagyobb fok, mint egy tlagos kommunlis szennyvz. A mezgazdasg szennyvz tlagos sszettelt mutatja be a 27. tblzat.
27. tblzat Mezgazdasgi szennyvizek fbb minsgi jellemzi
Szennyvztpus |
KOI
mg•l-1 |
BOI5
mg•l-1 |
Lebeg anyagok mg•l-1 |
sszes N Nmg•l-1 |
sszes P Pmg•l-1 |
C Cl4 extrakt mg•l-1 |
Sertsszennyvz (sovny hgtrgya)
Szarvasmarha szennyvz
Vghdi szennyvz
Tejfeldolgoz zem szennyvize |
6000-14000
12000-25000
2000-5500
400-7000 |
4000-7000
-
1100-3000
- |
3500-10000
18000-25000
2000-4000
- |
900-1600
900-1300
100-450 |
300-1000
150-300
- |
200-900
100-400 |
A hgtrgya elhelyezs illetve hasznosts lehetsge a nyrasok s szntfldi, kzvetlen emberi fogyasztsra nem hasznlt nvnyek ntzse sorn lehetsges. Ennl a mdszernl tlzott, vagy nem szakszer alkalmazs esetn – a talajvz szennyezse kvetkezhet be. A hgtrgya s mtrgya nagymrtk alkalmazsa okozta a hollandiai talajvizek nitrtosodst.
Ugyancsak a talajvz szennyezdst (nitrtosodst) okozhatja a helytelen, tlzott, nem megfelel mennyisg s nem megfelel idben kijutatott mtrgya. Erre vonatkozan az EU elrsok 2002-ig a vzbzisokon 170, egyb terleten 210 kg•ha-1 –ban maximljk a kijuttatand sszes nitrogn mennyisget. A felszni lefolys eredmnyeknt a felszni vizek NO3- koncentrcija a 70-es vek elejtl nvekedett.
gy pl. a Dunban az 1659 km-nl, 1970-ben az NO3- koncentrci minimum mintegy
2 mg•l-1, a maximum 5 mg•l-1 kztt alakult. 1982-ben a minimum 7,5, a maximum 22 mg•l-1 rtkre ntt. A nvekeds hromszoros volt, de a 80-as vekben a nvekeds lelassult, a 90-es vekben bekvetkezett egyre cskken mtrgya hasznlat eredmnyeknt az NO3- koncentrci cskkent.
A termszetes vizek szennyezse
A felszni vizek szennyezse
A felszni vizek szennyezse, a szennyezs terjedse s ntisztulsa vonatkozsban a vzfolysok illetve llvizek eltr hidrolgiai, illetve hidraulikai tulajdonsgai miatt lnyeges klnbsgek tapasztalhatk, ezrt clszer ezeket kln trgyalni.
A vzfolysok szennyezse, a szennyezs terjedse, az ntisztuls
Amint azt az elzekben mr tisztztuk a szennyez anyag bejutsa a vzfolysba pontszeren vagy nem pontszeren trtnik.
A szennyez anyagok koncentrcija s kmiai sszettele, a vzbe lpst kveten a klnbz termszetes folyamatok hatsra megvltozik.
Ezek a folyamatok
- a biolgiai felersds (amplifikci) s
A hguls a szennyezanyag tovaterjedsvel kvetkezik be.
A terjedsben a foly ramlsi tulajdonsgainak van szerepe. Ezek kzl a vzhozam, a vztmeg s a vzsebessg a meghatroz, de fontos szerepet jtszik a turbulencia is.
A vzhozam, illetve a vztmeg s a koncentrci kztt fordtott arnyossg ll fenn. A korrelcis vizsglatok alapjn megllaptottk, hogy a vzhozam s a skoncentrci kztt szoros korrelci ll fenn (r = -0,5-0,9). Hasonlan fordtott arnyossg ll fen az oxign fogyasztsra vonatkozan is, de nem olyan egyrtelmen, mint a skoncentrci esetben.
A vzhozam nvekedse kezdetben nveli a oxignfogyasztst, s majd ksbb jelentkezik a hgt hats, amikor a fordtott arnyossg egyrtelmv vlik. Ennek oka, hogy a KOIps meghatrozsakor az oldott szerves anyagok mellett a szerves hordalk mrsre is sor kerlt.
A vzhozam s vzminsg kztti sszefggsre vonatkoz adatokat Hock B. (Pszt, 1998. nyomn) foglalta ssze (14. bra).

14. bra A vzhozam s a vzminsg sszefggsei
A mrsek eredmnyeinek kiegyenlt grbje
- nagy vzfolysok, vagy ersen, de egyenletesen terhelt kis vzfolysok esetben hiperbolval jellemezhet
- kevesebb vzjrs, illetve kevsb szennyezett kisebb vzfolysok esetn a kezdeti hiperbolikus szakasz utn emelked tendencit mutat
A vzminsg valamely komponensbl (C) adott vzhozam (Q) mellett szrmaz terhels (T=CQ) lnyegbl hrom tagbl tevdik ssze:
- a vzfolys vzhozamval arnyos alapterhelsbl (aQ),
- a vzfolys vzhozamtl fggetlen szennyvzterhelsbl (b),
- a vzfolys vzhozamval (Q), illetve egysgnyi id alatt bekvetkez vzhozam vltozsval (Q-Q-1) egyenesen arnyban vltoz nagyvzi terhelsbl, amely az rterletrl trtn bemossok szennyez hatst tartalmazza.
gy a terhels:
T = CQ = aQ + b + cQ(Q-Q-1)
terh.= terh. = alapterh.+szv.+nagyvizi terhels
ahol a, b s c llandk meghatrozsa nagyszm mrsi adat birtokban korrelciszmtssal lehetsges.
Olyan kiegyenltett vzjrs vzfolys (pl. a Duna) esetben, ahol Q s a Q-1 rtke nagysgrendileg megegyezik, ott az elz sszefggs jobboldalnak harmadik tagja - figyelembe vve azt a tapasztalati tnyt, hogy c rtke nagysgrendekkel kisebb a rtknl - elhanyagolhat.
Ez esetben az sszefggs alakja
T = CQ = aQ + b
illetve

Heves vzjrs vzfolysoknl az sszefggst vagy eredeti alakjban hasznljuk, vagy azzal a kzeltssel lhetnk, hogy Q-1 rtke Q rtkhez kpest elhanyagolhat. Ez esetben
T = CQ = aQ + b +cQ2
illetve

alak sszefggsekhez jutunk megegyezsben a 14. brn feltntetett tapasztalati eredmnnyel.
A szennyezs terjedsben a turbulens diszperzi jtszik szerepet. Ennek eredmnyeknt a 15. bra szerinti szennyvzcsva alakul ki, majd egy bizonyos tvolsg utn a szennyez anyag a meder teljes szlessgben elkeveredik s ennek megfelelen a koncentrci cskken.

15. bra Szennyvzcsva kialakulsa folyban (Benedek P. – Literthy P. (1979) szerint)
Ez a hguls esetleg 10 vagy 100 km tvolsgig is lejtszdhat, amikor is a foly teljes keresztszelvnyben azonos lesz a koncentrci.
A koncentrci maximumok hosszmenti vltozst a turbulens vzmozgsra jellemz eloszlsra kidolgozott Taylor - modell alapjn Kdr L. (1971) vezette be a kvetkezk szerint:

ahol
Cm – maximlis koncentrci, g•m-3
M – az idegysg alatt bebocstott szennyezanyag, g•s-1
n – az tlagos vzmlysg, m
v – a vzfolys kzpsebessge m•s-1
x – a szennyvzforrstl mrt tvolsg, m
Ky – a keveredsi tnyez, m2•s-1
A keresztirny eloszls:

ahol
Cy – a koncentrci az y helyen, g•m-3
y – tvolsg szennyvzcsva szimmetriai tengelytl, m
Yo – a szelvnylland, m
A turbulens diszperzival kapcsolatos vizsglati eredmnyek jl hasznlhatk
- a mintavteli hely kivlasztsban
- a vzkivtel optimlis helynek kivlasztsnl
- a szennyvzbevezets helynek megvlasztsnl
- a szennyvztisztts szksges hatsfoknak meghatrozsnl
- a vratlan szennyvzhullmok elrejelzssel.
A biodegradci az oxignt felhasznl szennyez-anyagok esetben kvetkezik be.
Ez a folyamat a vzfolysok ntisztulsnak rsze.
ntisztulsnak (termszetes tisztulsnak) nevezzk azt az emberi beavatkozs nlkl vgbemen folyamatot, amely a vzfolysba kerl szennyezanyag tartalom cskkenst vagy eltnst eredmnyezi.
Ez egy bonyolultabb folyamat, amely
- fizikai (kevereds, lepeds)
- kmiai (oxidci, koagulci, stb.) s
- biokmiai (fotoszintzis, mineralizci)
rszfolyamatokbl ll.
A legnagyobb szerepe ebben a folyamatban a biokmiai folyamatoknak van, melyek keretben a vzi koszisztmban lev mikroszervezetek (baktriumok, gombk, protozok), amelyek szerves vegylettel tpllkoznak, rszben sajt testk felptshez hasznljk a biodegradlhat szerves szennyezket, rszben mineralizljk ezeket.
Ezek aerob s
anaerob folyamatok lehetnek.
Az aerob folyamatoknl oxignignyes mikroszervezetek vesznek rszt a lebontsban, a vgtermkek, a szn-dioxid, szulftok, foszftok s a vz (16. bra).

16. bra Aerob lebomlsi ciklus
Nhny szerves anyag lebontshoz szksges oxign mennyisget mutatjuk be a 28. tblzatban
A folyk ntisztulsa viszonylag gyorsan s rvid szakaszon jtszdik le, ha megfelel a hguls mrtke, s elegend oldott oxign ll rendelkezsre, illetve a terhels nem tl nagy.
A szennyezs hatsra a vzfolys mentn a vzi koszisztma faji sszettele, illetve az oldott oxign koncentrcija, illetve a BOI vltozik. A vltozsokat mutatja be a 17. bra.

17. bra A vzfolysok ntisztulsi folyamatban bekvetkez vltozsok
(Forrs: Miller, 1988)
28. tblzat Nhny szerves anyag lebontsnak oxign szksglete
Szerves anyag |
Oxign igny
gO2•g-1 szerves anyag |
Zsr
Fenol
Fehrje
Kemnyt
Cellulz
Glkz
Ecetsav |
2,85
2,38
1,46
1,18
1,18
1,06
0,94 |
A biodegradci illetve a hguls hatsra a vzfolys mentn a mikroszervezetek mennyisgben illetve az oldott anyagok koncentrcijban bekvetkezett vltozsokat mutatja be a 18. bra.

18. bra Szennyvzbevezets hatsai a befogad folyvzben, azonnali elkevereds felttelezsvel
1 – oldott oxign; 2 – szerves anyag (pl. KOI-ben); 3 – sszes oldott s; 4 – szennyvzgombk; 5 – baktriumok; 6 – protozok; 7 – ammnia; 8 – foszft; 9 – nitrt; 10 – alga; 11 – szennyvzfauna; 12 – kztes fauna; 13 – tiszta vzi fauna;
Az aerob ntisztulsi viszonyok jellemzsre Streeter-Phelps javasolta az oxignvonal meghatrozst (19. bra), amely a szerves anyagok mineralizlshoz elhasznlt oxignmennyisg s a vzben felvett oxign eredje.

19. bra Az oxignvonal jellegzetes alakja (Pszt, 1998.)
A folyk oxignhztartsban Phelps szerint
aktvk
- az oldott oxignfelvtel a vzfelleten keresztl trtnt direkt diffzi rvn
- oldott oxignfelvtel a vzi nvnyzet fotoszintzis tevkenysge kvetkeztben
passzvk
- felszni vz termszetes szennyezdse (erzi)
- a szennyvizek ltal okozott kzvetlen szennyezs
- a fenkiszap aerob, de fleg anaerob bomlsbl szrmaz kzvetett szennyezds
A szerves anyag lebomlsa az

differencil egyenlettel, az oxign deficit pedig az oxignfelvtel nlkli szervesanyag okozta oxign felhasznls s a szervesanyag lebomls oxign felvtel klnbsgnek

differencil egyenletvel jellemezhetjk.
Az egyenletrendszert megoldva s 10-es alapra vonatkoztatva a kvetkez egyenletet kapjuk

ahol
D – a teltettsgi llapothoz kpest mutatkoz oldott oxignhiny tetszleges t idpontban g•m-3
Do – a teltettsgi llapothoz kpest mutatkoz oldott oxignhiny a vizsglt folyamat kezdetn (a szennyezs helyn t=0, s S=So), g•m-3
|