A hidroszféra környezeti problémái

1. A hidroszféra környezeti problémái

2. Hidroszféra A Földön található szilárd, folyékony, és gőz halmazállapotú víz összessége, amely tengerek, óceánok, szárazföldi vizek, sarki jéghegyek és a légköri pára formájában van jelen.

3. A víz • Az emberi, földi élet számára nélkülözhetetlen, • A bioszféra lényeges alkotóeleme, • Hőmérséklet szabályozója, • Sejtekben lejátszódó biokémiai folyamatok oldószere, • Biológiai szempontból táplálkozásunk alapvető része, • Higéniai szempontból tisztálkodásra, szennyeződések eltávolítására használjuk, • Az üdülés, vízisportok, gyógyászat jelentős tényezője, közlekedési szempontból nélkülözhetetlen, • Az ipar és a mezőgazdaság fontos alapanyaga, szállítóeszköze, erőforrás és energiahordozó.

4. A víz tulajdonságai, jellemzői • Oldószer, • pH-ja semleges, • Amfoter, • Nem illékony és az oldott anyagoktól könnyen elkülöníthető, tisztíószerként a felületaktív anyagokkal jó szennyeltávolító hatású, • Az élelmiszeriparban szállítóközeg és tisztító-mosó közeg (gyümölcsfeldolgozás)

5. Vízigények • Ipar (vízi erőművek, erőművek hűtővizeként), • Mezőgazdaság (öntözés), • Lakossági vízfogyasztás (a népesség növekedésével és az urbanizáció felgyorsulásával fokozatosan növekszik)

6. Lakossági vízfogyasztás • Ivásra, főzésre 2-5 l/d, • Fürdésre, zuhanyozásra 20-60 l/d, • Mosogatás 5-10 l/d, • Mosás 10-30 l/d, • Takarítás, autóápolás 3-5 l/d, • WC öblítés 20-50 l/d

7. Térbeni egyenlőtlenég A hazai felszíni vizek egyenetlen elhelyezkedése és vízhozama okozza ( pl: hazai vízkészlet 60 %-át a Duna, 40 %-át a Tisza és a Dráva + mellékfolyói adják), Felszín alatti vizek (parti szűrésű víz, talajvíz, karsztvíz, rétegvíz) Időbeni egyenlőtlenség oka Évszakok eltérő csapadékmennyisége, Eltérő vízállás A hazai vízkészletek eloszlása

8. Vízgazdálkodás A vizek természetes körforgása során lejátszódó körfolyamatokba való, az emberi élet számára szükséges beavatkozások összessége (a természet vízháztartásának és a társadalmi szükségletek optimális kapcsolatának megteremtése)

9. Két fő iránya van • Passzív: feladata a vizek kártételeinek elhárítása érdekében végzett tevékenységek megszervezése pl: árvízvédelem • Aktív: ami a vizek hasznosítására irányul pl: vízi utak, ipari és ivóvízellátás

10. A vízgazdálkodás szakterületei • Vízrendezés, folyamszabályozás, • Árvízmentesítés, • Mezőgazdasági vízhasznosítás, • Ipari vízgazdálkodás, • Ivóvízellátás, • Csatornázás, szennyvíztisztítás, • Vízminőség-védelem, • Hévízhasznosítás

11. Vízforrások • Édesvíz: 3% -79% -a hó és jégformájában van jelen, 20% -a talajvízként (tehát nehezen hozzáférhető formában), 1% -a felszíni víz • Sósvíz: 97% A Föld vízkészlete

12. A víz körforgása A víz természetes körforgásban vesz részt, amelynek során különböző anyagokat old fel, ad le és visz magával, amelynek hatásaként fizikai, kémiai és biológiai folyamatok mennek végbe. A víz párolgása, majd újra folyadékká való visszaalakulása magába foglalja a desztilláció folyamatát nagyon fontos tisztítási, tisztulási eljárás (párolgás során a sók és az oldott anyagok visszamaradnak – így az újra kondenzálódó víz már tiszta lesz – ez a víz természetes tisztulásának egyik módja)

13. A víz körforgása • Párolgásból, • Kicsapódásból (kondenzáció), és • Csapadékképződésből áll. • Három körforgási út lehetséges • Óceán – légkör – óceán, • Óceán – légkör – szárazföld – óceán, • Szárazföld – légkör – szárazföld.

14. Felszíni vizek Felszínen összegyűlő csapadékvízből, talajból kiszivárgó és mesterségesen kiemelt vizekből tevődnek össze • Patakok, • Folyók, • Tavak, • Átfolyásos tavak (pl: Balaton) • Lefolyástalan tavak (pl: Kaszpi-tenger – párolgás útján tud távozni – így a tengervízhez hasonlóan jelentős mennyiségű sót tartalmaz ) • Mesterséges tározók, • Tengerek, • Óceánok Nagy mennyiségben rendelkezésre állnak, felhasználásuk mégis korlátozott (3,6 % sót tartalmaznak) – víz sótalanítási technológiája megoldott (desztilláció, ioncsere), de nagyon drága

15. Felszín alatti vizek • Talajvíz: a felszín alatti vízkészletnek azt a részét, amely az első vízzáró réteg fölött helyezkedik el. Eredetét tekintve lehet a felszínről leszivárgott csapadékvíz, amely mindaddig lefelé halad, amíg vízzáró réteget nem ér el. Kinyerésük: max. 15 m mélységű ásott kutakkal történik. • Rétegvíz: (artézi vagy mélységi víz) általában két vízzáró réteg között, 20 m-nél mélyebben helyezkedik el. Szennyezőanyagtól, fertőző mikroorganizmusoktól mentesek, oldottsó-tartalmuk magas. (ásványvizek: 500 mg/l felettiek, termálvizek: 30 °C felettiek) A karsztvizek nagy keménységű, mészkő- és dolomithegységekben található vizek, magas CO2 tartalom jellemző rájuk. Kinyerésük: fúrt kutakkal történik, mélységük több 100 m is lehet

16. Csapadékvíz • A levegő páratartalmából a fizikai állapotváltozás hatására jön létre, • Főleg a felszíni vízkészletet gyarapítja, de a felszín alatti vizek táplálásában is jelentős, • Jelentős mennyiségű oldott gázt tartalmaznak (CO2, SO2, nirogén-oxid), • Kioldja a levegő szennyezőanyagait – port, mikroorganizmusokat, kormot, pernyét, füstgázokat, • Lágy víz, de a benne lévő CO2 miatt igen agresszív, • Mennyisége változó és bizonytalan, a teljes vízszükséglet fedezésére nem megfelelő, • Háztartásokban mosásra és fürdésre közvetlenül is felhasználható, ipari célokra csak tisztítást követően, • Hazánkban az ivóvíz minőségű vízigény több mint 90% -át felszín alatti vízből fedezik – ennek a vízkészletnek a döntő utánpótlása a lehulló csapadékból származik.

17. Ivóvízellátás Ivóvíz az a víz, amit szervezetünk folyadékszükségletének kielégítésére közvetlenül megiszunk vagy az elkészített ételekkel elfogyasztunk, illetve mindaz a folyadék, amit más célokra használunk fel. • Az ivóvíz nem tartalmazhat semmiféle egészségkárosító anyagot, de • Tartalmaznia kell a legfontosabb sókat, amelyre szervezetünknek szüksége van, • Átlátszóan tisztának, jóízűnek és szagtalannak kell lennie Vízminta vizsgálata dönti el, hogy a víz ivóvízminőségű-e!? A vizsgálatokat és határértékeket szabványok szabályozzák!

18. Hazai vízforrásaink • Felszíni vizeink vízjárását döntően az országon kívüli meteorológiai körülmények, valamint a domborzati viszonyok határozzák meg. Mo teljes egészében a Duna vízgyűjtőjéhez tartozik. • A Duna Közép-Európa leghosszabb folyója, 2840 km hosszú, hazánkra 410 km esik (vízszintkülönbség 49 m), (áradások: tavaszi, kora nyári) • A Tisza, második legnagyobb folyónk, hossza 966 km, hazai hossza 500 km (vízszintkülönbség 35 m), (áradások: tavaszi, kora nyári), • Balaton 600 km2 felületű, átlagos mélysége 3 m. Felületéről több párolog el, mint amennyit a csapadék pótol. Vizét pótolja a Zala folyó, természetes szűrője a Kis-Balaton, • Velencei-tó 258 km2 felületű, 12 km2 nádas, mocsarasodás jellemző. Legnagyobb mélysége 2 m. • Fertő-tó felülete 337 km2, hazánkra 87 km2 esik, nagy része náddal borított, mocsaras jellegű, mélysége 60-70 cm. • Felszín alatti vizek • Talajvizek mennyisége kevés, szennyezett, • Rétegvizek mennyisége jelentős, hazánk gazdag ásvány-, termál- és karsztvizekben

19. A víz minőségét meghatározó tényezők A víz minőségét • Statikus : fizikai, kémiai, biológiai és bakteriológiai tulajdonságok összessége, • Dinamikus: figyelembe veszi a természetben és a társadalomba lezajló folyamatokat is (pl: a társadalom termelő és fogyasztó tevékenységében kialakuló körforgást) A víz minőségének meghatározása lényegében a szennyező anyagokkal való terhelés megállapítása

20. A víz minőségét meghatározó tényezők • Kémiai jellemzők: sótartalom (geológiai tényezőktől függően változik), • Oldott oxigén (vizekben végbemenő biológiai folyamatokhoz nélkülözhetetlen – alacsony szintje az élővilág pusztulását okozza, vizek öntisztulása), • Szerves anyagok (már szennyeződésnek tekinthetők) : főleg a műtrágyákból illetve a fehérjék bomlásakor keletkező nitrogénvegyületek, foszfortartalmú anyagok, mikroszennyezők: mérgező és ízrontó hatásúak (kis mennyiségben vannak jelen, de erőteljes szennyezők pl: növényvédőszer maradványok, nehézfémsók, szintetikus mosószerek, ipari eredetűek (fenolvegyületek), olaj) • Szinergikus hatások: fémek toxikusságát fokozzák pl: réz, higany együttes jelenléte növeli az egyedi mérgező hatást, • Fizikai tulajdonságok: • hőmérséklet – hűtővizek ökológiai egyensúly felborító hatása, • Radioaktív anyagokkal történő szennyezés – visszafordíthatatlan károsodások

21. A víz minőségét meghatározó tényezők Biológiai vízminőség: a víz azon tulajdonságainak az összessége, amelyek a vízi ökoszisztémák életében fontosak, létrehozták, fenntartják és működtetik az ökoszisztémákat. A vizek minősítése szempontjából lényeges a bakteriológia tisztaság – szennyvizekkel kórokozó patogén baktériumok (szalmonella, tífusz, pratífusz, vérhas, kolera, kolibakrériumok), vírusok (fertőző májgyulladás, hepatitis A vírus, gyermekbénulás, agyhártyagyulladás kórokozói) bekerülése járványok kialakulása A vizek bakteriológiai tisztaságát koliszámmal jellemzik (100 ml vízből kitenyészthető baktériumtelepek száma)

22. Vízszennyeződések • Ipar: 50% • Jelentős mennyiségű vizet használ fel – 80-90 %-a felhasználás során nagymértékben elszennyeződik, • Ipari szennyvizek: (szennyezőanyagok oldott vagy lebegő állapotban vannak jelen + mikroorganizmusokat tartalmaznak) hűtővizek és gőzrendszerek kibocsátott vizei, technológiai használt víz, üzemi, szociális létesítmények használt vizei, az üzem területéről elvezetett csapadékvizek • Mezőgazdaság: 25 % • Talajvízzel jutnak a felszíni vizekbe, műtrágyák és növényvédőszerek okozzák. Emberi szervezetben felhalmozódnak, betegségeket okozhatnak. • Háztartások: 25 % • Megnövekedett vízfelhasználása az élővizeket terheli. A szennyvíz minőségét meghatározza a lakosság életmódja, a háztartások gépesítettsége • Közlekedés – olajszállító tankhajók katasztrófái (véletlen, szándékos: iraki-iráni háború során)

23. A legfontosabb vízszennyeződések • Elnitrátosodás: jelentős mértékben megnövekszik a víz nitrát koncentrációja. Oka: a túlzott műtrágya-felhasználás, állattartásból származó hígtrágya talajba kerülése. A nitráttartalmú vizek csecsemőkre, terhes anyákra veszélyes – vér hemoglobinjához kötődnek, így gátolják az oxigén felvételét. Túlzott nitrátos víz fogyasztása fulladásos halálhoz vezet. Csökkentése: gondos műtrágyázás, csatornázás, vezetékes ivóvíz biztosítása, biotechnológiai eljárások (mikrobiológiai úton baktériumok bontják el a káros anyagokat) alkalmazása.

24. A legfontosabb vízszennyeződések • Eutrofizáció: tápanyag-túladagolás válthatja ki. Elsősorban mosószerekkel, műtrágyákkal vízbe kerülő foszforvegyületek okozzák hatására növények, algák elszaporodnak oxigén hiány lép fel halpusztulás természetes egyensúly felbomlása a víz alkalmatlanná válik fürdésre, üdülésre, sportolásra, ipari célra. Csökkenti: a víz levegőztetése, fontos hogy csak tisztított szennyvizek kerüljenek az élővizekbe.

25. A legfontosabb vízszennyeződések • Savas esők: jelentős mértékben csökkentik a felszín alatti vizek minőségét. Kialakulása: a csapadék kioldja a légkörben található savas kémhatású alkotókat, hatására károsodik a növényzet, az élővizek, talaj kémhatása eltolódik. A savas kémhatással jelentősen nő a fémek oldékonysága (aluminium, nikkel, kobalt) • Ökoakkumuláció: növényvédőszerek, gyomirtók, rovarölő szerek felhalmozódása a természetes biológiai körfolyamatban. Lassan bomlanak le, vízben oldódnak.

26. A legfontosabb vízszennyeződések • Hőszennyezés • víz kémiai összetételét és hőmérsékletét megváltoztatja, • károsodik a vízi ökoszisztéma • Magasabb hőmérsékleten kisebb a víz oxigéntartalma, ami a magasabb rendű élőlényekre nézve kedvezőtlen hatású, • Meleg vízben felgyorsulnak az életfolyamatok, nő az algák termelése és pusztulása, ami további oxigént emészt fel, • A sók oldékonysága ált. a hőmérséklettel növekszik, • A vízben túlszaporodnak a magasabb hőmérsékletet kedvelő termofil baktériumtörzsek, • A fölmelegedés csökkenti a természetes öntisztulási képességet (rothadás, bomlás), • Korrozív hatás növekszik. Csökkentése: a felmelegedett hűtővíz átmeneti tározókba vezetése

27. A legfontosabb vízszennyeződések • Olajszennyezés • növény és állatvilágra károsító hatású, • Tankhajó-katasztrófák, csővezetékek meghibásodása folytán kerül a vízbe, talajba, • Visszafordíthatatlan károsodást okoz Védekezés: megelőzés (biztonságos, duplafalú műtárgyak alkalmazása), vízfelszínen úszó olajtáblák égetésének tiltása, lefölöző hajók, megkötőszerek (homok, perlit) alkalmazása

28. Vízszennyezések közvetett kárai • Az élővilág pusztulása, a természetes környezet állapotának romlása, • Egészségügyi állapot romlása, • Halpusztulás, halászati lehetőségek csökkenése, • Fokozott korrózió, • Üdülési és sportolási lehetőségek csökkenése, a turizmus visszaesése, • A szennyezettebb víz felhasználásával készült áruk minőségének csökkenése, • A szennyvízzel elvesztett hasznos anyagokból eredő veszteségek

29. A vízszennyezés elleni védekezés lehetőségei • Aktív módszerek (emissziócsökkentés) • Technológiai módosítás: bizonyos esetekben a technológia úgy módosítható, hogy kevésbé káros vagy könnyebben tisztítható szennyező anyagok keletkeznek • Víztakarékosság (recirkulálás) • Értékes anyagok visszanyerése • Szennyvíztisztítás • Termékmódosítás • Gyártás megszüntetése A szennyező terméket más, kevésbé szennyezőkkel célszerű helyettesíteni

30. A vízszennyezés elleni védekezés lehetőségei • Passzív módszerek (immissziócsökkentés) • Szétszórás • Tárolás • Késleltetés • Átvezetés • Hígítás • Környezettisztítás