Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

1. szám - Dr. Bora Gyula–Hock Béla–Mucsy György–Pintér János–Dr. Réczey Gusztáv–Röszler Károly: A Sajó vízminőségi műszaki-közgazdasági modellje

Hidrológiai Közlöny 1977. 1. sz. 27 A Sajó vízminőségi műszaki-közgazdasági modellje Dr. BORA GYULA*, HOCK BÉL A**, M U C S Y GYÖRGY**, PINTÉR JÁNOS», Dr. RÉCZEY GUSZTÁV***, RÖSZLER KÁROLY**** Bevezetés A Sajóvölgy távlati regionális fejlesztésének egyik alapvető tényezője a folyó- és a mellékvízfolyások vízminőségének védelme. Figyelembe kellett venni, hogy a folyó völgyében helyezkedik el az ország egyik legzsúfoltabb ipari területe számos nagy szenny vízkibocsátó iparággal, és több városi településsel. A Sajó jelentős háttérszennyeződéssel érkezik az országba, ahol további szennyezőhatásoknak van kitéve. A Sajóvölgyben jelenleg további ipari beruházások vannak folyamatban, amelyeknek távlati fejlesztési kihatásai vannak és számolni kell az urbanizáció meggyorsulásával is. Mindezek indokolják a térség „vízminőségvédelmi mintaterületté" minősítését és komplex szemlélet alapján a vízminőségvédelmi modell elkészítésének a gondolatát. A modell elkészítésénél abból indultunk ki, hogy a víz minőségszabályozás még a legegyszerűbb megoldások keretében is igen összetett feladat, amely nem nélkülözheti a szennyvíztisztítás során és a befogadóban lejátszódó (hidrológiai, kémiai, biológiai, technológiai stb.) folyamatoknak az együttes figyelembevételét a szennyvíztisztítás gazdasági következményeivel (beruházások, folyamatos üzemeltetési költségek). Ebből az alapelvből kiindulva egy olvan komplex modell elkészítése volt a feladat, amely épít a Sajó hidrológiai adottságaira, a folyóra ír elő szenynyezettségi határértékeket, ezekhez szennyvíztisztítási technológiai variáns rendszert kapcsol, amiből a modell a beruházási és folyamatos üzemeltetési költségek minimalizálásával közgazdaságilag optimális megoldást választ. A modell nézőpontja távlati, dbZSjZ az 1985-ös év előrebecsült szennyvízterhelési adatait veszi figyelembe és a beruházások elkészítését erre az időpontra sorolja be. A komplex modell elkészítése több lépcsőben valósult meg. Az első feladat a Sajóra egy olyan vízminőségi modell készítése volt [18], amelv a folyóval kapcsolatos alapvető vízminőségi kérdéseket tisztázta és többek között döntött a Sajó esetében a vízminőségi viszonyokat legjobban reprezentáló KOI alkalmazásának kérdésében. Ezt követte a közgazdasági elméleti modell elkészítése [6], amely két modell variánst tartalmazott és számos közgazdasági kérdést tisztázott. A gyakorlati alkalmazhatósági számítások után [9] döntés született a modell véglegesítésére, amely a Sajó matematikai modelljét és a közgazdasági * Marx Károly Közgazdaságtudományi Egyetem, Budapest. ** Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ (VITUKI), Budapest. *** Állami Energetikai ós Energiabiztonságteclmikai Felügyelet, Budapest. **** OVH Vízgazdálkodási Intézet (VGI). Budapest. modellt egy komplex modellbe kapcsolta össze [7, 21], A további feladat a gyakorlati jellegű számítások és.különböző feltételekre alapozott érzékenységi vizsgálatok elvégzése volt [7, 8]. A modellhez nélkülözhetetlen technológiai variánsok kidolgozása párhuzamosan folyt [29]. A modell készítés menetében a végső változat létrehozásához természetesen számos tényező figyelembevételének megfontolására volt szükség (pl. vízminőségszabálvozás tározó segítségével, regionális tisztítómű stb.), ezeket azonban részszámítások alapján el kellett vetni, mert költségkihatásaik olyan nagyok voltak, amelyek a gyakorlati megvalósítást a modellben figyelembe vett időtávlatban irreálissá tették. A végleges változat egy olyan komplex műszakiközgazdasági modell, amelynek célja az optimális lehetőségek kiválasztása érdekében a vízminőségvédelmi beruházások területén a döntéselőkészítést tudományos alapra helyezni, ezt szolgálja a modell célfüggvénye és az optimális megoldás alapján a beruházások időbeli elosztásának programja. 1. A modell felépítése A vízfolyások minősítésére a vízminőségi paraméterek közismerten széles köre szolgál, annak a sokoldalú igénynek megfelelően, amelyet adott vízfolyással szemben támasztani lehet. Az idevágó szakirodalom [4, 8, 12, 13, 14, 15, 22, 31, 32, 34, 35] és ezek között elsősorban a PROJECT keretében végzett hazai kutatások [5, 6, 7, 8, 18, 19, 20, 21, 29] mutattak be lehetőségeket arra, hogy a paraméterek széles körére kiterjedő komplex matematikai modell hogyan ábrázolhatja a folyó mindenkori állapotát. A gyakorlatban azonban számot kell vetni azzal, hogy az ilyen modellek adatigénye rendkívül nagy és ezért csak költségesen elégíthető ki, ha pedig ki is elégítik az adatigényt, még mindig széles körben vitatott a paraméterek számszerű összerendelésének kérdése. Ezért az idézett irodalom leggyakrabban egy-egv mértékadó vízminőségi komponensre támaszkodik a modell felépítésénél. Ilyen komponens folyóvizeknél elsősorban az oldott oxigéntartalom és a biológiai oxigénigény. Lássuk, alkalmazhatók-e ezek a Sajó esetében ? Az oldott oxigéntartalom modellezésétől adott esetben el kellett tekintenünk. Okként azt kell kiemelni, hogy ez a vízminőségi komponens a zömében ipari szennyvízzel terhelt Sajó szennyezettségének jellemzésére nem alkalmas [18]. A másik vízminőségi komponens a gyakorlat szerint a biokémiai oxigénigény. A Sajó vízminőségi modelljének felépítésénél ezt a komponenst sem alkalmazhattuk. Az ok a Sajó ipari eredetű toxikus szennyezettségében (és ez különösen a felvízi — külföldi eredetű —• szennyezettségre vonatkozik) keresendő, hiszen ezek a komponensek alapvetően meghamisítják a BOI mérési eredménye-