Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

12. szám - Hock Béla: A vízminőségi mérleg

553 Hidrológiai Közlöny 1970. 11. sz. VÍZGAZDÁLKODÁS A vízminőségi mérleg HOCK BÍLA' 1. Bevezetés A vízkészletgazdálkodási tevékenység egyik legfontosabb mozzanata a vízmérleg-készítés, amely lényegében a készletek és az őket terhelő igények mennyiségének és minőségének egységes módon történő számbavételére és összehasonlítására, továbbá jövőbeli alakulásuk irányítására szolgáló tevékenység [1, 2]. Már ez a fogalmazás is utal a vízminőségi jellemzők figyelembevételének szükségességére. Ettől függetlenül is különböző vízigények kielégítésének vizsgálatánál az első kérdés, ami a mennyiség tisztázása után felmerül, a minőségi viszonyokra vonatkozik. A kérdés megválaszolásának azonban — még a legegyszerűbb esetben a vízgazdálkodási hosszszelvénynél is — számos nehézsége van [3, 4], így a vízminőségi jellemzők csak részben és különböző mértékben függvényei a vízhozam nagyságának. A vízminőségi viszonyok alakulása emellett a legtöbb helyen nem a természetes viszonyok, hanem az — általában kiszámíthatatlan, és időben gyorsan változó — emberi beavatkozások következménye. Tovább bonyolítja a feladatot, hogy a különböző vízhasználatok igényei szempontjából a vízkészletet általában nem elég egyetlen vagy akár csak néhány minőségi adattal is jellemezni. Fokozza a nehézséget, hogy vízminőségi vizsgálataink során, amikor adott vízfolyás adott szelvényében vízmintákat veszünk, tulajdonképpen nem a vízkészletet vagy a vízigényt, hanem a kettő eredőjeképpen ténylegesen kialakult vízmérlegnek megfelelő vízhozamot mintázzuk. A kapott vízminőségi adatokból a vízmérleg-karok vízminőségére visszafelé következtetni gyakorlatilag lehetetlen. Fenti nehézségek részleges áthidalása érdekében kívántunk egy szerény kezdőlépést tenni a vízminőségi mérleg fogalmának bevezetésével. 2. Vízminőségi mérleg 2.1. Mérlegelv vízminőségi változata A vízmérleg definíciójából következő mérlegelv vízminőségi változataként egy vízfolyásszakasz szennyvízzel való terhelési és terhelhetőségi viszonyainak összehasonlítása kínálkozik [5], Ez esetben a vízkészlet fogalmának a terhelhetőség, a vízigény fogalmának a terhelés felel meg. Az így létrejövő vízminőségi mérleget akkor mondhatjuk aktívnak, ha a terhelhetőség nagyobb a tényleges terhelésnél, és passzívnak fordított esetben. Továbbiakban részletesen foglalkozunk a vízminőségi mérleg két karjának a szennyvízterhelhetőségnek és a szennyvízterhelésnek a meghatározásával. * Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet, Budapest. 2.2 Szenny vízterhelhetőség meghatározása 2.21 Szennyvízterhelhetőség fogalma A szennyvízterhelhetőség valamely vízfolyásnál annak egy meghatározott szelvényéhez, ill. szakaszához kötött fogalom. Vízminőségi komponensenként jelenti azt a — határkoncentráció és jellemző vízhozam szorzataként — g/sec-ban kifejezhető határértéket, amely valamely szennyvízbevezetés alatt (a bevezetett szennyvíz és a befogadó vizének elkeveredése után) a vízfolyásban — annak károsodása nélkül — kialakulhat. Értéke függ a különböző vízminőségi komponensek megengedett, ill. számítható határértékeitől, a szóban forgó vízfolyásszakasz öntisztító képességétől, és jellemző vízhozamokkal kifejezhető vízhozamviszonyaitól, valamint a szóban forgó vízfolyásszakasz fölötti szakasz terhelési viszonyaitól [5]. Itt jegyezzük meg, hogy a szenny vízterhelhetőség meghatározása céljából külön kell választanunk a házi szennyvizeket, valamint a szervesanyag, ill. oxidálható anyag tartalmú ipari szennyvizeket az egyéb nagytoxicitású ipari szennyvizektől. Ez utóbbiak maximális mértékű kezelését az üzemeken belül kell biztosítani, tisztításukat nem szabad a befogadók öntisztító képességére, terhelhetőségére bízni. 2.22 Szenny vízterhelhetőség meghatározása az oxigénháztartás komponensei alapján Házi, ill. szervesanyag-tartalmú ipari szennyvizekkel szennyezett vízfolyásokon a szennyvízterhelhetőség szempontjából elsősorban az oxigénháztartás komponensei bírnak jelentőséggel. Továbbiakban ezek (oldott oxigén, BOI

s, oxigénfogyasztás) vizsgálatával foglalkozunk, illetve a szennyvízterhelhetőség meghatározását ezek kapcsán mutatjuk be. Elsősorban a szennyvízterhelhetőség oxigénvonal alapján történő meghatározásával foglalkozunk. Ismertnek tételezve fel a Streeter és Phelps által kezdeményezett és számos szerző által tökéletesített, az oldott oxigéntartalom hossz-szelvénybeli változását leíró, oxigénvonal fogalmát és annak matematikai leírását [6], kizárólag az abból levezethető terhelhetőségi összefüggések ismertetésére szorítkozunk. A terhelhetőségi határkoncentráció biokémiai oxigénigényben kifejezett értéke a Streeter és Phelps alapösszefüggésekből levezethető legegyszerűbb esetben az So

ma, = Anax/{/[l-(/-l)^~II'"

1 (1) 1 L So max ÍJ kapcsolatból számítható, ahol