Hidrológiai tájékoztató, 1996

1. szám, április - ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Gampel Tamás: A vízinövényes talajszűrőkben végbemenő nitrogéneltávolítás sztochasztikus szimulációja

Gyula. Eszerint a 328 helységben 1325 fúrást mélyítettek, de ebből csak 1087 lett kúttá kiképezve. A legtöbb kút (366) 1893ban létesült [2]. Következtetések A történeti kutatás és az 1958-ban elindított artézi kutak legújabb térképezése sok olyan kisebb és nagyobb mélységű kút meglétét feltárta, amelyről a szerző nem tudott, így a kötetbe sem kerülhetett be. A100 évvel ezelőtt megjelent nagy értékű mű hiányossága abból eredt elsősorban, hogy a kivitelezőknek kötelező adatszolgáltatási kötelezettsége még ekkor nem volt. Kivételt képezett az a néhány országos és nemzetközi hírű kivitelező - mint a Zsigmondyak -, akik minden munkájukról számot adtak, s természetesnek és kötelezőnek érezték, hogy munkájukkal a tudományt és a jövőt is szolgálniok kell azon kívül, hogy vállalt kivitelezői kötelezettségüknek is eleget tettek. A hiányos adatszolgáltatási „lazaság" mindaddig fennállt az országban, amíg állami irányítás alá nem került a vízkutatás és -feltárás. Ez a rendszer lehetőséget teremtett azután arra, hogy a szakemberek részére minden adat rendelkezésre álljon, s így a lehető legjobb tervezést tudták biztosítani. Abban az esetben viszont, ha ez a jól bevált rendszer felbomlik, akkor ismételten olyan hézagok keletkeznek, mint volt Halaváts Gyula korában és az azt követő évtizedekben. IRODALOM [1] Dobosi.: Az artézi kutak első országos számbavétele. Hidrológiai Tájékoztató, 1988. április, 9-12. [2] Halaváts Gy.: A magyarországi artézi kutak története, terület szerinti eloszlása, mélységük, vizök, bőségének és hőfokának ismertetése. Az 1896. évi ezredéves kiállítás alkalmával. A M. Kir. Földtani Intézet gyakorlati alkalmi és népszerű kiadványai. Budapest, 1896. A vízinövényes talaj szűrőkben végbemenő nitrogéneltávolítás sztochasztikus szimulációja GAMPEL TAMAS Állami Privatizációs és Vagyonkezelő Rt. 1. Bevezetés Magyarországon a fejletlen infrastruktúra hátrányai kiemelten jelentkeznek amikor a vízi környezet védelméről van szó. A kistelepülések szennyvíztisztítókkal való ellátottsága messze az országos átlag alatt marad. A jövőben építendő berendezéseknél az alacsony beruházási és üzemköltség, a magasfokú üzembiztonság és a lehető legegyszerűbb üzemeltetés követelménye fokozottan előtérbe kerül. A vízinövényes szennyvíztisztítás a szennyvízkezelés viszonylag új és energiatakarékos technológiája. Az eddigi eredmények azt mutatják, hogy előnyösen használhatók ritkábban lakott területek szennyvizének kezelésére. A vízinövényes talajszűrő Talaj szűrő Szigetelő réteg 1. ábra. Vízinövényes talajszűrő felépítése magasrendű vízi- és mocsári növényekkel betelepített talajtest, melyet a talajvíztől szigetelés zár el. A szennyvíz a talaj felszíne alatt, többnyire vízszintesen áramlik (1. ábra). Az aktív talajrétegben, a növények szennyvízzel részben vagy teljesen telített gyökérzónájában élő mikroorganizmusközösség bontja le a szennyvízzel érkező szennyező anyagokat. A nád állandó gyökérzetcseréjével biztosítja a talaj vízvezetőképességének fennmaradását, mert az elpusztult föld alatti növényrészek helyén ideiglenesen keletkező üregek a víz számára rövid járatokat képeznek. Az üzemelés során az elpusztult föld feletti növényrészek visszahullanak a medence felszínére és ott felhalmozódva hőszigetelő hatást fejtenek ki. A növényzet speciális szállítószövetein keresztül oxigént juttat le a gyökérzónába, amiből a talajszemcséken képződött biofilm aerob baktériumközössége is részesül. A gyökerek körül aerob, a gyökerektől távolabb anaerob terek alakulnak ki. A mérnöki szintű megvalósításhoz szükséges műszaki ajánlások már rendelkezésre állnak, melyek alapján a kommunális szennyvizek kezelésére alkalmas vízinövényes szennyvíztisztítók megtervezhetők, megépíthetők és üzemeltethetők. Azonban a közel húszéves üzemelési gyakorlat ellenére a méretezés még mindig durva közelítéssel történik és csak a kommunális szennyvíz szerves anyag eltávolításának leírására alkalmazható. Mindmáig tisztázatlanok például a különböző nitrogénformák eltávolításának lehetőségei és elméleti határa. A szennyvízzel jutnak a talajszűrőbe a különböző oldott és lebegő, szerves és szervetlen nitrogénformák. A talajba jutott nitrogén különböző fizikai-, kémiai- és biológiai reakciókban vesz részt. A biokémiai folyamatoknak van a legnagyobb jelentőségük a nitrogénvegyületek átalakulásában. A szervetlen ionok átalakítását, a nitrifikációt és a denitrifikációt baktériumok végzik. Biológiai folyamat a növények N-felvétele és a biológiai N-megkötés. A maradék nitrogén az elfolyó vízzel eltávozik. Az előzőekben említett aerob/anaerob hálózat a talajban a teljes víztérfogatra kiterjed. A hálózat elemeinek jellemző mérete 2-4 cm, azaz ilyen méretű elemekben azonosak az oxigénellátottsági viszonyok. Ez az aerob-anaerob mozaikosság nem mérhető pontról pontra közvetlenül. Nem írható le a mérnöki igényeknek megfelelő módon, a hagyományos determinisztikus szemlélet szerint. A folyamatok sztochasztikus jellegét az okozza, hogy az egyes nitrogénvegyületekben kötött nitrogénatomok átalakulása egy másik vegyületbe atomi szinten véletlenszerű. Valamely nitrogénvegyület egy molekulájának átalakulása elsődlegesen a pillanatnyi állapotától és a közeg oxigéntartalmától függ (ami az ott élő mikroorganizmusok fajösszetételére van hatással). Az átalakulások egy Markov-folyamatot alkotnak, ahol a nitrogénatomok véletlenszerűen bolyonganak az egyes állapotok kö17