Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
3. szám - Hajdú Zoltán–Füleky György: A nitrát-szennyezés vizsgálata Nyárád vízgyűjtőterületén
43 A nitrátszennyezés vizsgálata Nyárád vízgyűjtőterületén Hajdú Zoltán - Füleky György Szent István Egyetem, 2103. Gödöllő, Páter Károly u. 1. e-mail:Fuleky.Gyorgy@mkk.szie.hu, e-mail: zhajdu(g)rdslink.r o , web: www.szie.hu Kivonat: A Nyárád folyó a Kárpát medence jellegzetes folyója, amelynek sajátossága, hogy, vízgyűjtő területén az utóbbi 300 évben számtalan szabályozási munkálatot hajtottak végre. Ezen munkálatok először egy figyelemreméltó gazdálkodási formát hoztak létre, később az ökológia állapot leromlásához vezettek. Jelenleg a Nyárádmente Erdély egyik legsűrűbben lakott területe és a lakosság vízellátása kutakból történik. Azon kutak aránya amelyeknek vizében a nitrát-koncentráció meghaladja a megengedett mértéket, aggasztó méreteket öltött az utóbbi időben. Jelen tanulmány a kutak nitrát-szennyezésének okait vizsgálja. Kulcsszavak: vízgyűjtő-terület, nitrát-szennyezés, nitrát-felhalmozódás, kimosódás, talajvízszint, vízgazdálkodás 1. Bevezetés A Nyárád vízgyűjtő területén a téves vízgazdálkodás, a mezőgazdasági tevékenység, valamint a sűrű településszerkezet a talajvíz nagymértékű elszennyeződéséhez vezetett, ami több methemoglobinemia általi csecsemőhalálozást okozott. A talajvíz nitráttal történő szennyeződésének felmérése a vízgyűjtő területén levő kutakban indokolt, mivel a lakosság ivóvízellátását a kutak biztosítják. A nitrát eloszlása nem egyenletes a vízgyűjtő területén, hanem nagymértékben függ számos tényezőtől ezért indokolt módszeresen kutatni a nitrát-szennyezés eloszlását a Nyárád vízgyűjtőjében és azokat a tényezőket amelyek befolyásolják a nitrát-szennyezés eloszlását. Indokolt megvizsgálni hogy a mintaterületen a talajvíz nitrát-szennyeződését milyen mértékben okozza a mezőgazdasági tevékenység (diffúz szennyező-forrás) és milyen mértékben származik ez a szennyezés a települések szennyvizéből (pontszerű szennyező-forrás). 2. Irodalmi áttekintés A talajvíz és a felszíni vizek nitráttal történő szennyezését tanulmányozni egy adott vízgyűjtő területén igen komplex feladat, mivel nagyon sok szempontot kell figyelembe vennünk. Elsősorban szükséges tanulmányozni a nitrát-szennyezés eredetét. A talajvíz és a felszíni vizek nitráttal történő szennyeződését jelenleg egyrészt a mezőgazdaság (főleg állattartás illetve a mezőgazdasági területek trágyázása, műtrágyázása) másrészt a háztartásokból származó tisztítatlan szennyvíz okozza. A talajban lejátszódó átalakulási és transzport folyamatokban (így a nitrogén transzport és átalakulási folyamatokban is) legnagyobb szerepe a talaj felső, humuszban és élőszervezetekben gazdag rétegének van. A talaj humuszos rétegére jellemző, hogy éves ciklusban a nedvességtartalma változó, ezáltal a vízmozgás is különböző irányú lehet. Normál talajok esetében telített állapot is előfordulhat hosszabb-rövidebb ideig (pl. belvíz), de az a jellemző, hogy az év döntő többségében a felső rétegük telítetlen. A mezőgazdasági termeléshez kapcsolódó nitrogén körforgalomban veszteség jelentkezik a betakarítás, a kimosódás, az erózió és a denitrifikáció révén. A talajvíz szempontjából legfontosabb nitrogén vegyület a telítetlen zónában nitrát. A nitrátok legnagyobb része oldott állapotban van, mivel sói - egy speciális uránsó kivételével-jól oldódnak A trágyázás hatására nő a talajok ásványi nitrogén, különösen a nitrát nitrogén tartalma (Germon J.C., 1993). A nitrogén trágya adagok megállapításánál ezt hosszú ideig nem vették figyelembe. így adott körülmények között e többlet nitrát a talaj mélyebb rétegeibe, a gyökérzóna alá mosódva, a talajvizet elérve, azt szennyezheti. Tartamkísérletek során kimutatták (Füleky Gy., 2004), hogy az egyre nagyobb műtrágya adagolás esetén 3 m-nél nagyobb mélységben is jelentős nitrát felhalmozódás található amelynek oka az is, hogy a növekvő műtrágya-adagoknál a növények egyre inkább a műtrágyából származó nitrogént veszik fel és a talaj szerves anyagából ásványosodó nitrát nagy része szabadon mozdulhat el a lefele mozgó csapadékvízzel. E folyamat megfékezése céljából és a vízbázisok védelme érdekében vezették be az EU országaiban a Nitrát Irányelvet (***, 1991), amely korlátozza a termelés növelése érdekében alkalmazható nitrát mennyiségét. A hidrogeológiai körülmények, beleértve a talajt, a vízrendszert, a klímát, a szennyező források ellenőrzését az adott vízbázis feletti (vagy ehhez közeli) talajon határozzák meg a talajvíz nitrát-szennyezésének valószínűségét. A talajvíz nitrát-szennyezésének sajátos tényezői a következők (Knox E„ Moody D.W, 1991): 1. A szivárgási út hossza. A talajvíz mélysége (a talajvíz felett elhelyezkedő telítetlen zóna) határozza meg a szivárgási út hosszát és a szennyező anyag telítetlen zónában való tartózkodásának az idejét. Általában a talaj az a komponense a telítetlen zónának amely a leghatékonyabban tartja vissza a szennyező anyagokat. Rövid szivárgási út, vagyis vékony talaj réteg és magasan elhelyezkedő talajvíz csökkenti az esélyét az adszorpciónak, a vegyi reakciónak a talajban levő ásványi anyagokkal, a biodegradációnak, és mindez növeli a talajvíz szennyezésének a valószínűségét. Ennek ellentétjeként a hosszú szivárgási út vastag talajrétegen keresztül, mélyen elhelyezkedő talajvíz esetében csökken a talajvíz szennyezésének esélye. Széles repedések, törések segítik a talajvíz 2. A talaj és a kőzetek összetétele a telítetlen zónában, gyors áthatolását a telítetlen zónán. Agyag és szerves anyagok jelenléte a talajfelszín és a talajvíz között növeli a szennyező anyagok adszorpciójának esélyét, így csökken a szennyezés valószínűsége. 3. Biodegradációs potenciál. A szennyező anyagok átalakulása a talajban lévő mikroorganizmusok tevékenysége által függ a jelenlevő víz és az oxigén mennyiségétől, a mikrobafajtáktól és egyéb tényezőktől. Ez a folyamat általában a talajban zajlik. 4. Csapadék mennyisége. Kevesebb csapadék esetében kevesebb víz jut a talajba, így csökken a talajvíz szennyezésének esélye. Az öntözés növeli a szennyezés valószínűségét. 6. Evapotranszspiráció. Magas evapotranszspirácó esetén csökken a talajvíz utánpótlása, így csökken a szennyezésének valószínűsége is.
