Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 4. szám
19 Goda Zoltán: Az éghajlatváltozás hatásai az oldott oxigén koncentrációjára parti szűrésű vízbázisokban ELŐZMÉNYEK ÉS CÉLOK Parti szűrésű vízbázisok Magyarországon a víztermelés több mint harmadát parti szűrésű vízbázisok biztosítják, amelyek közös jellemzője, hogy valamely felszíni víztesttel - kivétel nélkül folyóval - dinamikus kapcsolatban állnak {KSH 2018). Fontos rámutatni, hogy ez az arány az üzemelő vízbázisokra vonatkozik, a védelembe helyezett távlati vízbázisaink kivétel nélkül parti szűrésű vízbázisok. Jelenünk és jövőnk víztermelése tehát jelentős mértékben támaszkodik e vízadókra, és ez nem véletlenül alakult így. A parti szűrésű vízbázis kútjait jellemzően a folyómederhez közel, jó vízvezető képességű alluviális kavicsteraszokon létesítik. A parti szűrés folyamata során a folyó vize ezen a néhányszor tíz, esetleg száz méter vastag kavics, durva szemű homokrétegen szivárogva jut el a víztermelő kútba. A folyó vizének a mederágyba történő beszivárgása és a kút irányába történő áramlása a víztermelés hatására következik be. Ez a mesterségesen létrehozott áramlás határozza meg a szivárgási időt, amely a parti szűrés folyamatának és hatékonyságának kritikus fontosságú tényezője. A szivárgás során olyan mechanikai, fizikai-kémiai és mikrobiológiai folyamatok zajlanak le, amelyek hatására a felszíni víz lebegő- és szervesanyag-tartalma jelentős mértékben csökken, továbbá mikrobiológiai paraméterei akár több nagyságrenddel is csökkenhetnek {Hiscock és Grischek 2002). Megfelelő körülmények között a parti szűrésű kutak által termelt nyersvíz minőségi paraméterei kielégíthetik a jelenleg érvényben lévő jogszabályi feltételeket, így a termelt víz akár további kezelés nélkül - utófertőtlenítés után - továbbítható az ivóvízelosztó hálózatba, és ezáltal a fogyasztókhoz. Az 1. ábra a parti szűrés alapvető folyamatait foglalja össze. 1. ábra. Parti szűrésű vízbázis szerkezete és alapvető folyamatai Figure 1. Structure and the main processes of a riverbank filtration aquifer A parti szűrés vitathatatlan előnye tehát, hogy a vízkezelés jelentős részét természetes folyamatokra bízza, így az ivóvíztermelés folyamatában jelentős költség, vegyszer és energia megtakarítás érhető el. A parti szűrésű kút által termelt víz esetében, más felszín alatti vizekkel összehasonlítva, lényegesen alacsonyabb fajlagos költségen érhető el az ivóvízminőség, ezért a parti szűrésű vízszerzés hazánkban és a világ más országaiban is jelentős arányban alkalmazott módszer. Az így termelt víz azonban nem teljes mértékben felszíni víz eredetű. A szivárgás során a mederágy adottságainak függvényében a folyó vize változó arányban keveredik a felszín alatti vízzel, így a víztermelő kútból kitermelhető nyersvíz tulajdonképpen e kettő keveréke. A vonatkozó kormányrendelet alapján a szűrt folyóvíz aránya a termelt vízben legalább 50% kell legyen, de az elmúlt évtizedekben elvégzett stabil oxigén-, és hidrogénizotópos vizsgálatok is alátámasztják, hogy ez az arány a vízállástól és a hidrogeológiai paraméterektől függően általában 60% és 95% között változik {Deák és társai 1992). A tapasztalatok azt mutatják, hogy szerencsés, ha a szűrt folyóvíz aránya lényegesen nagyobb a felszín alatti víz (ún. háttérvíz) arányához képest. Ez utóbbi ugyanis általában határérték feletti vas- és mangántartalommal, vagy nitrogénformákkal szennyezett, így ilyen esetben kiegészítő vízkezelési technológia üzemeltetése válhat szükségessé. A szivárgási időnek és sebességnek meghatározható egy ideális tartománya. Túl gyors szivárgási sebesség esetén az elvárt mikrobiológiai, fizikai-kémiai folyamatok nem zajlanak le megfelelő mértékben és a termelőkutakban megjelenhetnek a felszíni vízre jellemző szennyezőanyagok. Az ideálisnál lényegesen hosszabb szivárgási idő esetén pedig a víz - oldott oxigén hiányában - tartósan anaerob állapotba kerül, és e körülmények között nem kívánt kémiai folyamatok is lezajlanak. Ilyen reakció a már oxidált állapotban lévő vas és mangán redukciója és visszaoldódása. A kút nyersvizében megemelkedik e szennyezőanyagok koncentrációja, ez pedig további vízkezelési lépéseket tesz szükségessé {Salamon és Goda 2019). A parti szűrés esetében a szivárgási sebesség a homokszűrő technológiákkal összehasonlítva különösen alacsonynak mondható, mindössze 0,1-0,25 m/nap. Összességében elmondható, hogy a gondosan megválasztott helyre telepített parti szűrésű kút kifogástalanul működik, de különösen fontos a hidrogeológiai tényezők alapos ismerete és figyelembevétele. Az éghajlatváltozás hatása Folyóink vízjárásában és vízminőségében bekövetkező változás beleszólhat a parti szűrés működésébe és jelentős mértékben befolyásolja a kitermelhető víz minőségi és mennyiségi mutatóit {Schoenheinz és Grischek 2011). Az elmúlt évtizedekben végzett kutatások azt mutatják, hogy az éghajlatváltozás kimutatható, egyes esetekben jelentős hatással van a felszíni víztestek mennyiségi és minőségi mutatóira, amelyek a parti szűrésű vízbázisok peremfeltételeinek tekinthetők. Amennyiben ezek a környezeti körülmények változnak, feltételezhető, hogy valamekkora mértékben a parti szűrés folyamatait is befolyásolják. Az éghajlatváltozás kapcsán tudományos publikációk sora világított rá, hogy Magyarországon elsősorban a csapadékeloszlás szélsőségessé válása, valamint a hőmérséklet emelkedése tapasztalható {Hoffmann és Lakatos 2017). Ezek közvetlen hatása pedig a felszíni vizek átlaghőmérsékletének növekedésében és vízjárásuk szélsőségessé válásában fedezhető fel. Az oxigén oldódása a vízben hőmérsékletfüggő, a vízhőmérséklet és az oxigéntelítettség fordított
