1 / 86

V ÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS

V ÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS. Milyen a ”jó” vízminőség?. BAKTERIOLÓGIAI SZENNYEZÉS. VÍZMINŐSÉGI JELLEMZŐK. 1. FIZIKAI JELLEMZŐK. 1.1 Hőmérséklet Oldhatóságot befolyásolja Biológiai folyamatok meghatározója Felszíni vizek: szezonális ingadozás Hőrétegzettség (mély tavak)

austin
Download Presentation

V ÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. VÍZMINŐSÉG, VÍZMINŐSÍTÉS

  2. Milyen a ”jó” vízminőség?

  3. BAKTERIOLÓGIAI SZENNYEZÉS

  4. VÍZMINŐSÉGI JELLEMZŐK

  5. 1. FIZIKAI JELLEMZŐK • 1.1 Hőmérséklet • Oldhatóságot befolyásolja • Biológiai folyamatok meghatározója • Felszíni vizek: szezonális ingadozás • Hőrétegzettség (mély tavak) • Felszín alatti vizek: viszonylag állandó hőmérséklet • Termálvizek (állandóan 20 C felett)

  6. 1 nm 200 nm Oldott és lebegőanyag tartalom (a víz komplex keverék) Valódi oldat Kolloid r. Diszperz rendszer Nem ülepedő Ülepedő • 1.2 Összes oldott anyag • 0.45 µm szűrőpapíron átszűrt mintából bepárlás, majd 105 ºC-on súlyállandóságig szárítva • 1.3 Lebegőanyag • Szűrőn fennmaradt rész • Szervetlen anyagok (hordalék) és élő szervezetek (plankton) • Általában: oldott, partikulált, szerves, szervetlen komponensek (KOI, P, N stb.)

  7. 1.4 Zavarosság • Szerves és szervetlen lebegőanyagok, kolloid részecskék okozzák • Meghatározás: a lebegõ részecskék által szórt fény mérésével (nefelométerrel, NTU – ”Nephelometric Turbidity Unit”) • 1.5 Átlátszóság • Fény elnyelése • Szín és zavarosság határozza meg • Fotikus zóna (eutrofizálódás) • Mérés: fotocella, Secchi korong

  8. 1.6 Szín • Vízben oldott anyagok (huminsavak, szennyvizekkel bekerülő festékanyagok, mikroorganizmusok anyagcsere termékei) • Mérés: fényelnyeléssel - TCU („True Color Unit”) • 1.7 Íz és szag • Szennyvíz, szerves anyagok bomlástermékei, (pl. kénhidrogén) • Ipari (fenol, merkaptán, kátrány, acetilén stb.) • Mikroorganizmusok (vasbaktériumok, szulfátredukáló kénbaktérium, bizonyos algák) • Szervetlen oldott anyagok

  9. 1.8 Vezetőképesség • Oldott ásványi sók (anionok és kationok) koncentrációjával arányos • Mérés: platinalemezek közötti ellenállás (µS/cm) • Előnyök: automatizálható, vízminőség (ionösszetétel) változását, szennyezést jelzi

  10. pH 4.5 pH 8.3 2. KÉMIAI JELLEMZŐK • 2.1 Leggyakoribb anionok és kationok(„természetes” állapot) • Na+, K+, Ca2+, Mg2+ • HCO3-, CO32-, SO42-, Cl- 2.2 Keménység • Ca és Mg ionok okozzák(pl. Ca(HCO3)2; (nk – CaO eé) • Változó keménység: forralással eltávolítható HCO3- mennyiségével egyenértékű • Állandó keménység: összes – változó 2.3 Oldott CO2 – szervetlen C formák CO2, H2CO3, HCO3-, CO32- (pH függésük)

  11. 2.4 Kloridok • Természetes előfordulás: NaCl, KCl, CaCl2 sók formájában • Mesterséges források: utak sózása, ipar (pl. Cl előállítás), sóbányákból • 2.5 pH • pH = -log(H+), semleges víz: 0.0000001 mol H+ (proton)/l  7 • Természetes vizek: pH 6.5 – 8.5 (csapadékvíz pH 5.5) • Befolyásolja: mész-szénsav egyensúly, humin- és fulvinsavak, biológiai aktivitás • Biokémiai folyamatok lejátszódása pH érzékeny • 2.6 Savasság, lúgosság • Puffer kapacitás (semlegesítő képesség) a savas, lúgos behatással szemben • Természetes védelem: hidrokarbonát ionok (hazai adottságok)

  12. BOI 100% 0% nap BOI5 Elméleti oxigénigény BOI20 TOC KOI • 2.7 Oxigén háztartás • Oldott oxigén, oxigén telítettség (hőmérséklet, nyomás függő) • Befolyásoló tényezők (források és nyelők): diffúzió, lebontás, fotoszintézis, légzés stb. 2.8 Szervesanyag tartalom • Biokémiai oxigénigény: baktériumok általi oxidációhoz szükséges oxigén mennyisége (mérése) • Kémiai oxigénigény (KOIp  KOIcr) • Összes szerves szén 20 5

  13. BOIN BOIC Hidrolízis, ammonifikáció N kötés BOI Nitrát redukció Asszimiláció Nitrifikáció (Nitrosomonas) Denitrifikáció 20 5 nap Nitrifikáció (Nitrobakter) • 2.9 Nitrogénvegyületek • Nitrát és nitrátosodás: methemoglobinemia • Szervetlen N formák (NH4+, NO2-, NO3-): eutrofizálódás • O2 fogyasztás: Kjeldahl N (szerves + NH4-N) • Biokémiai folyamatok: Szerves N (proteinek, aminósavak, karbamid) Ammónium Atmoszférikus N Redukált állapotok Nitrit Nitrát Oxidált állapotok

  14. 2.10 Foszforvegyületek • Eutrofizálódás: minimum tényező (Liebig elv) • Oldott formák: főként ortofoszfát (PO43-) - növények által felvehető (DIP) • Partikulált P: szervetlen, szerves (alga, detritusz) • Biológiailag hozzáférhető P • Mérés: ÖP (összes foszfor), PO4-P, frakcionálás (hibák?) • Nincs gáz halmazállapot • P ciklus Deszorpció Oldódás Csapadék-képződés Foszfát ásványok Foszfát ásványok Adszorb. P Orto- foszfát Oldódás Adszorpció Csapadék-képződés Asszimiláció Mineralizáció Hidrolízis Szerves P (biomassza) Szerves P (detritusz)

  15. 2.11 Kénvegyületek • Szulfidok(redukált forma): H2S, szerves szulfidok, fémszulfidok (Fe, Zn, Cu stb.) • Szulfát (SO42-) • Anaerob biokémiai folyamatok: SO42- H2S • Biokémiai oxidáció:H2S H2SO4 • Bűzhatás • 2.12 Vas- és mangánvegyületek • Oldott állapotban (Fe2+): felszín alatti vizekben tározók fenékiszapjában (hidrogén-karbonátos, szulfátos, huminsavas kötésben) • Oxigén jelenlétében: Fe(OH)3 (vashidroxid, oldhatatlan) • A vas és a mangán közegészségügyi szempontból nem ártalmas, de esztétikailag kifogásolható

  16. 2.13 Mikroszennyezők • Kis koncentrációk (μg/l, ng/l) – analitika! • Íz és szagrontó hatás, gyakran mérgezőek (önmagukban vagy más anyagokkal képzett komplexeikben) • Bioakkumulációs hajlam, karcinogén hatás és mutagenitás • Szervetlen mikroszennyezők: • nehézfémek (Hg, Cd, Pb, Cr, Ni, Cu, Zn), As, cianid, Al • Oldhatóságtól függ a veszélyesség (pH, redox) • esszenciális elemek is! • Szerves mikroszennyezők: • Ásványolaj, olajszármazékok (TPH), PAH vegyületek, klórozott szénhidrogének, PCB-k, benzol és alkilbenzol (BTEX), fenolok, kloroform, ...) • növényvédőszerek (DDT, lindán, atrazin...) • Felületaktív detergensek, oldószerek • Trihalometánprekurzorok- fertőtlenítés mellékterméke) • EU direktívák, WHO: veszélyes anyagok listája • Természetes eredetűek is lehetnek (humin- és fulvinsavak az elhalt növények lebomlásából, fenol a korhadó falevelekből, As és más fémionok a kőzetek oldódásából, algatoxinok)

  17. 3. BAKTERIOLÓGIAI (MIKROBIOLÓGIAI) JELLEMZŐK • Baktériumok: • Patogének (Vibrio cholerae - kolera, Shigella - vérhas, Esherichia coli - vastagbél, véd/de gyulladást is okoz, Salmonella - tífusz, Staphylococcus, Cyanobaktériumok stb.) • Mérés: indikátor (patogének jelenlétére utaló) baktérium csoportok • Összes coliform (TC) – talajban, üledékben található nem spórás, pálcika alakú baktériumok • Fekál coliform (FC) – emberek és melegvérű állatok bélrendszeréből származó coli baktériumok (44.5 C-on tenyésztik, ahol a nem fekális eredetűek növekedése már gátolt) • Fekál streptococcus (FS) – az emberi és állati zsigerekben élő baktériumok • FC/FS > 4 emberi eredetű, FC/FS < 1 állati eredetű szennyezés • Csíratesztek

  18. Vírusok • Gazdaszervezet nélkül nem képesek szaporodni, azt fertőzik • Környezeti hatásoknak (pH, hőmérséklet, stb.) elég jól ellenállnak • Vízben előfordulók: • Enterális vírusok (spirális alakú paraziták, méretük 20-80 nm), Hepatitis A • Patogén protozoák: „új” patogének (vízellátó rendszerekből származó járványok leggyakoribb okozói, véglények) • Cryptosporidium (USA, 1987) • Giardia lambdia (ostoros protozoa) • Klasszikus víztisztításnak ellenállnak (vírusok is) • Indikátorok hiányosságai • Kockázat-szemlélet

  19. 4. BIOLÓGIAI VÍZMINŐSÍTÉS • A víz azon tulajdonságainak összessége, amelyek a vízi ökoszisztémák életében „fontosak” • Egységes minősítési módszer nem ismert • Élőlénytársulások, fajlistákon alapuló meghatározás • Világszerte kutatják, az EU VKI kulcskérdése • Problémák megoldásának sorrendisége • Több információ: akut és kumulatív hatások • Számszerűsítés ??? • Felföldy féle eljárás: kémiai vízminősítés alapján!

  20. FELFÖLDY FÉLE MÓDSZER • Halobitás: a víz biológiai szempontból fontos szervetlen kémiai tulajdonságainakvez.kép, ionok • Trofitás: az elsődleges szervesanyagtermelés mértéke. Alapja a fotoszintézis, amelyhez fény, szervetlen növényi tápanyagok, megfelelõ hőmérséklet és klorofilltartalmú növényzet (alga, hínár) szükséges.Biomassza, Chl-a, P formák, elsődleges termelés, fitoplankton összetétel stb. • A szaprobitás a vízben lévő holt szerves anyagok lebontásának mértéke. Ez a heterotróf vízi szervezetek számára táplálékul alkalmas nem mérgezõ, biokémiailag lebontható szerves anyagok mennyiségétõl függ.O2, BOI5, KOI, baktérium szám, Pantle-Buck index stb. • Toxicitás: a víz mérgezőképessége, a vízi élővilág életműködését zavaró mérgező anyagok jelenléte. Exotoxinok és endotoxinok (élővilág által termelt).Mikroszennyező koncentrációk, ökotoxikológiai tesztek stb.

  21. VKI-BIOLÓGIAI ELEMEK (VKI) Gerinctelen fauna egyedsűrűség összetétel érzékeny állomány jelenléte diverzitás Halak egyedsűrűség összetétel életciklus/korszerkezet érzékeny állomány jelenléte Perifiton egyedsűrűség összetétel érzékeny állomány jelenléte Makrofiton Egyedsűrűség összetétel érzékeny állomány jelenléte Fitoplankton egyedsűrűség összetétel virágzási gyakoriság/intenzivitás biomassza

  22. Hogyan minősítünk? A természetes víz különös kémiai összetételű oldat, és egyúttal bonyolult keverék is, a vízi élővilág élettere. A vízminősítés során a víz tulajdonságait elsősorban a használatok alapján osztályozzuk: antropocentrikus szemlélet. Az ökocentrikus szemlélet nem az vízhasználatok szerinti „alkalmasságot” veszi alapul, hanem a víz ökológiai állapotát.  VKI

  23. EU immissziós irányelvek VÍZMINŐSÍTÉS: • Víz Keretirányelv („Water Framework Directive”) (2000/60/EEC) • Ivóvíz előállítására használt felszíni vizek minőségi követelményei (75/440/EK) • Halak életteréül szolgáló felszíni vizek követelményei (78/695/EK) • Rákok, kagylók életteréül szolgáló felszíni vizek követelményei (79/869/EK) • Talajvíz minősége (80/68/EK) • Szabadtéri fürdőzésre használt víz (2006/7/EK) • Ivóvíz (98/83/EK) • Környezetminőségi előírások (Veszélyes anyagokra, 2008/105/EK) (régi: 76/464 EEC és leányirányelvei, – Higany szennyezés, Kadmium szennyezés, Hexaklorociklohexán)

  24. VÍZMINŐSÍTÉS: Hazai szabványok, rendeletek • Természetes vizek minősége: • 10/2010 (VIII.17.) VM rendelet a vízszennyezettségi határértékekről • MSZ 12749 (1993): Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés • 31/2004 (XII.30.) KvVM rendelet a felszíni vizek megfigyeléséről és állapotértékeléséről • 40/2006. (X. 6.) KvVM rendelet a felszíni vizeket szennyező egyes veszélyes anyagok környezetminőségi határértékeiről és azok alkalmazásáról (Hg, Cd, 1,2-diklóretán, triklóretilén, perklóretilén) • 6/2009. (IV. 14.) KvVM-EüM-FVM együttes rendelet „A felszín alatti víz és a földtani közeg minőségi védelméhez szükséges határértékekről” • MSZ 10433:1 (1984): Felszín alatti vizek minősége, értékelési és minősítési rendszer • Használat szerinti vízminőségi követelmények: • 201/2001. (X. 25.) Korm. rendelet az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés rendjéről (korábban: MSZ 450:1 (1989), MSZ 450:3 (1992) • 6/2002 (XI.5.) KvVM rendelet az ivóvízkivételre használt vagy ivóvízbázisnak kijelölt felszíni víz, valamint a halak életfeltételeinek biztosítására kijelölt felszíni víz szennyezettségi határértékei • 78/2008. (IV. 3.) Korm. Rendelet: Fürdővíz minőség • MSZ-13690/3 (1989): Fürdővíz minősítés bakteriológiai vizsgálat alapján • MI-10 172/9 (1990) Az öntözővíz vizsgálata, minősítési rendje • MSZ-15200 (1979): Kazántápvíz, kazánvíz minőségi követelményei

  25. MSZ 12749 (1993): Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés • Vizsgálandó jellemzők: • Oxigén háztartás (Old O2, O2%, BOI, KOI, TOC, Szapr.index) • Tápanyag háztartás (N- P formák, Chl-a) • Mikrobiológiai jellemzők (CF, FCF, FS, Salm.) • Mikroszennyezők és toxicitás (szervetlen és szerves mikroszennyezők, toxicitás, radioaktív anyagok) • Egyéb jellemzők (pH, vez.kép., T, LA, OA, Fe, Mn, keménység, an- és kationok) • Vízminőségi osztályozás: • 5 vízminőségi osztály (I - V) • Besorolás 90 %-os tartósság alapján

  26. Felszíni vizek minősítése: határértékek (MSZ 12749)

  27. Felszíni vizek minősítése: határértékek összehasonlítása

  28. Állapotjellemzők Besorolás biológiai elemek 5 osztály biológiai állapot hidrológiai morfológiai állapot hidrológiai és morfológiai elemek 5 osztály ökológiai állapot fizikai és általános kémiai elemek Az ökológiai állapotot befolyásoló kémiai állapot 5 osztály A FELSZÍNI VÍZTÉR ÁLLAPOTA Specifikus szennyezők 2 osztály kémiai állapot Kémiai paraméterek 2 osztály VKI MINŐSÍTÉS: VÍZTEREK ÁLLAPOTÁNAK JELLEMZÉSE

  29. Fizikai és kémiai minősítés vízfolyásokra (kiváló-jó / jó – mérsékelt osztályhatárok, éves átlagértékre)

  30. Kiemelten veszélyes elsőbbségi anyagok („First priority list of substances”) • Alachlor, antracén, atrazin, benzol, brómozott difenil-éter, kadmium és vegyületei, klórozott alkánok (C10-C13), klórfenvinfosz, klórpirifosz, 1,2-diklóretán, diklór-metán, di(2-etilhexil)ftalát (DEHP), diuron, endoszulfánok, hexaklórbenzol, hexaklórbutadién, hexaklórciklohexán (Lindán), izoproturon, ólom és vegyületei, higany és vegyületei, naftalin, nikkel és vegyületei, nonilfenolok, oktilfenolok, pentaklórbenzol, pentaklórfenol, többgyűrűs aromás szénhidrogének (beleértve a benzpiréneket, benzperiléneket, fluoronténeket és piréneket), simazin, tributil-ón vegyületek, triklórbenzolok, triklórmetán (kloroform), trifluralin.

  31. Az elsőbbségi anyagokra az EU tagországokra egységesen érvényes vízminőségi határértékek érvényesek; A minősítéshez évi átlag értékekhez viszonyított határértékeket és egyedi méréseknél megengedhető legnagyobb koncentrációkat adnak meg; A vizekre vonatkozó határértékek szerves szennyezők esetén a lebegőanyagot is tartalmazó vízre, fémek esetén a szűrt vízre érvényesek; A Cd határértékek vízkeménységtől függőek; Biológiai mintákra (halak, kagylók) határértéket csak néhány szennyezőanyagra állapítottak meg. Elsőbbségi anyagok

  32. „Passport”-ok

  33. EU a Felszín alatti vizek védelméről (VKI, leányirányelv) 30/2004 (XII.30.) KvVM rendelet: a felszín alatti vizek vizsgálatának egyes szabályairól 2006/118/EK a felszín alatti vizek szennyezés és állapotromlás elleni védelméről GuidanceonGroundwater Status and Trend Assessment (EU, CIS GuidanceDocument No.18.), 2009 • A VKI és leányirányelve szerint a felszín alatti víztest jó állapotú, ha • a határértéket meghaladó koncentrációt mutató szennyezés nem veszélyeztet receptort (ivóvízkivétel, vízi ökoszisztéma, szárazföldi ökoszisztéma) • a víztesten belül a szennyezettség aránya nem éri el a 20 %-ot (ez kivételes esetben lehet 50 %) • nem mutatható ki romló vízminőségi tendencia • A leányirányelv két környezetminőségi határértéket tartalmaz: nitrátra 50 mg/l, peszticidre 0,1 μg/l. • A többi elemre a szabályozás a tagországok feladata: • Magyarországon (VGT, 2009): NO3 (felszíni víz receptorra is, az EU szinten megállapított határértéknél szigorúbb értéket), NH4, vezetőképesség, Cl és SO4, TOC, Cd, Pb, Hg. Peszticidek, tri- és tetraklóretilénés AOX

  34. 50 mg/l-nél nagyobb nitrát tartalmú kutak/források aránya

  35. Felszín alatti vizek minősítése ivóvíz előállítására való alkalmasság szerint Vizsgált komponensek: pH, vez.kép., keménység, Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, NH4, Cl, SO4, HCO3, NO3, NO2, KOI, bakteriológia Osztályozás: I. Ivóvíznek alkalmas (fertőtlenítés) II/.1. Gáz-, savtalanítás, Fe-, Mn eltávolítás II./2. As, NH4+, NO3-, szervesanyag eltávolítás II./3. Lágyítás, keményítés III. Nincs gazdaságosan alkalmazható technológia

  36. ÉRTÉKELT VÍZMŰTELEPEK

  37. AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK # KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

  38. AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK # KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

  39. AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK # KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

  40. AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK # KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

  41. AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK # KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

  42. AZ EU DIREKTÍVA SZERINT NEM MEGFELELŐ VÍZBÁZISOK # KOIps # Fe # Mn # NH4+ # NO3- # As

  43. Vízminőségi és mennyiségi monitoring Olyan megfigyelő rendszer, melynek feladata a felszíni és felszín alatti vizek állapotának nyomon követése, mintavételezés és elemzés útján. Célok: • A vízminőség és a vízkészletek térbeli és időbeli változásának megfigyelése • Az állapot változást kiváltó okok feltárása (beavatkozások tervezése – emisszió monitoring) • A vizek minősítése (készletek és vízminőség – vízigények, vízhasználatok) osztályozás • Trendek detektálása • Statisztikai jellemzők (átlag, szélső értékek, tartósság, kritikus koncentrációk) meghatározása • Határértékek megsértése (hatósági feladat) • Haváriák nyomon követése ("early warning")

  44. Felszíni vízminőségi monitoring • 1968-tól rendszeres vízminőség vizsgálatok • 1994-től MSZ 12749: Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés • 2007-től Víz Keretirányelv (kémia+biológia) • Emisszió monitoring (szennyvízkibocsátók)

  45. Törzshálózati és regionális szelvények

More Related