A Magyar Hidrológiai Társaság XXVIII. Országos Vándorgyűlése (Sopron, 2010. július 7-9.)

1. szekció: Vízgyűjtő-gazdálkodási tervezés - Dr. Clement Adrienne (BME): Felszíni vizek minősége és terhelhetősége: a vízminőség-szabályozás új feltételrendszere a VKI tükrében

ezek a modellek lényegesen egyszerűsíthetők: (i) időbeli állandóság esetén (stacionárius állapotban) a gyors, tranziens jelenségeket nem vesszük figyelembe, (ii) keskeny folyóknál, azonnali elkeveredést feltételezve csak a hosszmenti vízminőség változással kell számolnunk (4. ábra). Ilyen esetekben az x=0, C=C

0 kezdeti feltételt alkalmazva a szennyezőanyag folyás irányú koncentrációja elsőrendű kinetikát feltételezve a C(x) = C

0 exp (-k x/v

x

) egyenlettel írható le, ahol k a lebomlás sebességét jellemző kinetikai állandó, v

x a vízfolyás középsebessége. A kezdeti koncentráció az egyszerű hígulási összefüggéssel számítható: C

h

Q + C

sz

q

C = ,

0 Q + q ahol C

h a bevezetés feletti háttér koncentráció, a Q a befogadó (terhelési állapot szempontjából mértékadó) vízhozama, C

sz a szennyvíz minőségét jellemző koncentráció, q a szennyvíz hozama. Megjegyezzük, hogy a hígítás alapján számított Co 4. ábra: Szennyvízbevezetések vízminőségi hatása azonnali x, t C

h2 C

h2 C

0

A C

0B C

HÉ valójában egy nem létező elkeveredés és első rendű kinetika szerinti lebomlást feltételezve koncentrációhoz vezet, hiszen az a víztest teljes keresztmetszetére vonatkozó elkeveredést feltételez, ami csak konzervatív szennyező esetében állhat elő ténylegesen a befogadóban. Egyéb esetekben, még keskeny folyóknál is az elkeveredési szakaszon (csóvában) számolnunk kellene csekély mértékű lebomlással. Ennek elhanyagolása azonban, különösen kisvízfolyásoknál nem okoz számottevő hibát. Amennyiben a vízminőségi célállapotot valamely szennyezőre vonatkozóan egy immissziós határértékkel előírjuk, és ennek teljesülését – a VKI elveivel összhangban – a szennyvízbevezetéssel terhelt vízfolyás teljes szakaszán megköveteljük, a fenti számítással a befogadó terhelhetőségét a háttér szennyezettség és a hígulás mértéke alapján határozhatjuk meg. Több szennyvízbevezetés esetén a linearitás okán a hatások szuperponálhatók. Általában egy víztesten többféle terhelés, igénybevétel jelentkezik egyidejűleg (pl. több szennyvízbevezetés van egymás alatt). A víztest terhelhetősége a meglévő igénybevételek figyelembe vételével állapítható meg a jelenlegi állapotra. Ennek szigorúan értelmezett feltétele az, hogy a jó állapot a víztest teljes szakaszán elérhető legyen. Gyakran ez nem teljesíthető, mert a szennyezők közel vannak egymáshoz, tehát egy bizonyos szakaszon a jó állapot nem teljesülhet. A szennyezés azonban a víztest nagyobb részén azonban feldolgozódhat, ezért a víztest jellemző állapota lehet jó. Ez a gondolatmenet felveti a monitorozó rendszer fontosságát a jellemző állapot meghatározásában, amely a mérési pontok helyének és gyakoriságának kijelölését, a mérendő komponenseket és az időbeni gyakoriságot érinti elsősorban. Egyszerűsítésként, a gyakorlati alkalmazhatóságra törekedve javasolt a határértéket a víztest legalsó, kifolyási pontjára értelmezni. A terhelhetőség pedig, vagyis az a „tartalék”, ami a befogadó öntisztulását figyelembe véve, a meglévő (kiinduló) állapot és a célállapot között egy adott vízfolyás esetében – kémiai értelemben – rendelkezésre áll, a mértékadó vízhozam és a befogadó vízminőségi (immissziós) határérték szorzatából áll elő. A mértékadó vízhozam megválasztása a határérték megadásának függvénye (éves átlag, maximum vagy valamilyen adott tartósságú érték). Következésképpen a terhelhetőség alapvetően a vízhozamtól és a víztest kiinduló állapotától függ.