Kis-Duna A Kis-Duna nyomás alatt: mit mutatott a vízminőség monitorozása 2021–2026-ban
A Kis-Duna Délnyugat-Szlovákia legjelentősebb síkvidéki folyói közé tartozik. Fontos természeti, üdülési és tájformáló szerepe van, környéke pedig egyúttal a természet- és vízforrásvédelem szempontjából rendkívüli jelentőségű terület része. A 2021–2026-ban végzett monitoring azonban azt mutatta, hogy a Kis-Duna vízminőségét több helyen jelentősen befolyásolják a kommunális szennyvíztisztítók, a csatornahálózat túlfolyói, az ipari források és a mezőgazdaság.
A vízminőség-monitorozási projekt a Za našu vodu polgári társulás és a Kúšik család alapítványa együttműködésében jött létre. Célja az volt, hogy azonosítsa a fő szennyező forrásokat, felmérje a hatásukat a folyóra, és olyan intézkedéseket javasoljon, amelyek javíthatják a víz minőségét és a folyó ökológiai állapotát. A monitoring a négy évszakban vett mintákat, valamint kémiai és mikrobiológiai elemzéseket foglalt magában a folyó kiválasztott pontjain és a lehetséges szennyező forrásoknál.
A legnagyobb problémát a pontszerű szennyező források jelentik
Az eredmények azt mutatják, hogy a Kis-Dunára a legerősebb negatív hatást a pontszerű források gyakorolják, mindenekelőtt a kommunális szennyvíztisztítók és a csatornarendszerek túlfolyó műtárgyainak kifolyói. Helyenként az ipari és a mezőgazdasági szennyezés is megmutatkozik.
A legproblémásabbak a szerves szennyezéshez, az oxigénháztartáshoz és a tápanyagtöbblethez kötődő anyagok és mutatók voltak. Elsősorban a KOICr kémiai oxigénigényről, a BOI5 biokémiai oxigénigényről, az ammónium- és az összes nitrogénről, valamint az összes foszforról van szó. Egyes helyeken kőolajszármazékok, benzol, AOX, növényvédő szerek és azok metabolitjai is megjelentek.
Jelentős a különbség a Dunából érkező víz minősége és az állapot között egyes szennyező forrásoknál. A Kis-Dunába való befolyás referencia-szelvénye az alapparamétereknél viszonylag kedvező minőséget mutatott. Az összes foszfor körülbelül 0,05–0,064 mg/l volt a 0,4 mg/l-es határérték mellett, az összes nitrogén 1,22–2,39 mg/l a 9 mg/l-es határérték mellett, a BOI5 pedig körülbelül 1–1,3 mg/l a 7 mg/l-es határérték mellett.
A Kis-Dunába belépő víz azonban kémiai terheléstől sem teljesen mentes. Feljegyeztek például emelkedett AOX-értékeket és az AMPA herbicidmetabolitot, a tavaszi mintában a C10–C40 kőolaj-szénhidrogéneket a legnagyobb megengedett koncentráció felett, valamint egyes gyógyszer- és növényvédőszer-anyagok nyomnyi koncentrációit.
Egyes szennyvíztisztítóknál rendkívül magas értékeket mértek
A legsúlyosabb eredményeket egyes kommunális szennyvíztisztítók mintái hozták. Egyedi esetekben a határértékeket többszörösen, sőt tízszeresen vagy százszorosan lépték túl.
A Most pri Bratislave-i szennyvíztisztítónál a KOICr akár 1 590 mg/l volt a 35 mg/l-es határérték mellett, a BOI5 akár 310 mg/l a 7 mg/l-es határérték mellett, az összes foszfor akár 29 mg/l a 0,4 mg/l-es határérték mellett, az összes nitrogén pedig akár 114 mg/l a 9 mg/l-es határérték mellett. Az ammónium-nitrogén akár 73,6 mg/l-t ért el az 1 mg/l-es határérték mellett.
Súlyos jelzés volt egyúttal az oldott oxigén is, mindössze körülbelül 0,27 mg/l, holott a jelentés 5 mg/l-t használ referencia-minimumként. A szerves anyagok és a nitrogén magas koncentrációja a rendkívül alacsony oxigéntartalommal együtt a folyóba engedés után nagy oxigénterhelést jelent.
Kifejezett problémákat jegyeztek fel a Hubice-i szennyvíztisztítónál is. Az ammónium-nitrogén körülbelül 73,5 és 84,4 mg/l között mozgott, a BOI5 akár 375 mg/l-t, a KOICr akár 906 mg/l-t ért el. Az oldott oxigén egyes mintákban csak 0,24–0,46 mg/l volt.
A Tomášov-i szennyvíztisztítónál rendkívül magas NEL-koncentrációt mértek — nem poláris extrahálható anyagokét, tehát főként olajokét és szénhidrogénekét —, 1,65 mg/l-t a 0,002 mg/l-es határérték mellett. Egyúttal kifejezett kommunális szennyezés is mutatkozott, a szerves anyagok, a nitrogén és a foszfor magas tartalmával.
A foszfor- és nitrogéntöbblet problémái más megfigyelt szennyvíztisztítóknál is megjelentek, például Hurbanova Vesben, Zlaté Klasyn és Jelkán.
Jelka és Jahodná erős növényvédőszer-jelet mutatott
Külön problémát jelentenek a növényvédő szerek és metabolitjaik. A legerősebb jelet a monitoring a Jelka-i szennyvíztisztítónál jegyezte fel. Az AMPA, a glifozát fő metabolitja, 8,35-öt ért el a 0,1-es határérték mellett, a tavaszi mintában pedig 4,26-ot. Emelkedett volt maga a glifozát is, és feljegyezték a kloridazon metabolitjait, valamint a tiametoxam rovarölő szert.
Növényvédőszer-jel Jahodnánál is megjelent. Az AMPA körülbelül 0,325–0,392 volt a 0,1-es határérték mellett. A tavaszi mintában más növényvédő szerek és metabolitjaik nyomnyi koncentrációit, valamint a diklofenák gyógyszeranyagot is megtalálták.
Az eredmények arra utalnak, hogy a növényvédő szerek jelenléte nem tekinthető pusztán egyszeri nyári jelenségnek. A tavaszi és nyári ismételt leletek a mezőgazdasági készítmények kijuttatásának időszakaival esnek egybe, majd az anyagok esővízzel, drénrendszereken, felszín alatti vízzel vagy a csatornán keresztül szállítódnak tovább.
A Slovnaftnál a szennyezés petrolkémiai jellege mutatkozott meg
Külön figyelt forrást jelentettek a Slovnaft ipari üzemei. Az eredmények itt jellegzetes petrolkémiai profilt mutattak.
Az AOX ismételten a 0,02 mg/l-es határérték felett volt, a téli mintában pedig 0,102 mg/l-t ért el. A nyári mintában 22,7 µg/l benzolt jegyeztek fel a 10 µg/l-es határérték mellett, tavasszal pedig a C10–C40 kőolaj-szénhidrogéneket 75,4 µg/l koncentrációban, az 50 µg/l-es legnagyobb megengedett koncentráció mellett.
Az ilyen anyagok a lehetséges toxicitásuk, a perzisztenciájuk és az üledékekhez való kötődésük miatt jelentősek. Hosszú távú vagy ismétlődő előfordulásuk kockázatot jelenthet a vízi szervezetekre és a folyami ökoszisztéma minőségére.
A túlfolyó műtárgyak rövid, de nagyon erős szennyezési lökéseket hozhatnak
A monitoring a csatornai túlfolyó műtárgyak jelentőségét is megerősítette. Az 1A túlfolyóaknánál ősszel és télen a kezeletlen vagy csak gyengén hígított kommunális szennyvízre jellemző értékeket mértek.
A KOICr 274–317 mg/l, az összes foszfor 4,45–5,41 mg/l, az ammónium-nitrogén 34,9–40,8 mg/l volt. Az ilyen lökésszerű kibocsátás nagyon rövid idő alatt nagy mennyiségű szerves anyagot és tápanyagot juttathat a folyóba.
A túlfolyás ezért akkor is ökológiailag veszélyes, ha nem tart sokáig. A hirtelen nagy terhelés helyi oxigéncsökkenést okozhat, és jelentősen ronthatja a vízi szervezetek feltételeit.
A Kis-Duna problémáinak hosszú a története
A mai állapot nem csak az utóbbi években alakult ki. Már a 20. század 70-es és 80-as éveiben a Kis-Dunát erősen befolyásolta az ipar. A történeti adatok mindenekelőtt a Slovnafthoz és a pozsonyi szennyvizekhez kötődő terhelésre utalnak.
A 21. század elején az értékelésekben ismételten megjelentek a tápanyagok, mindenekelőtt a foszfor és a nitrogén túlzott koncentrációi, a mikrobiológiai szennyezés és az eutrofizáció jelei. A problémák tehát változtatják az intenzitásukat és a jellegüket, de a folyóra nehezedő több alapvető nyomás évtizedek óta fennáll.
A mai állapot a kommunális és az ipari kibocsátás, a táj mezőgazdasági terhelése, valamint a Kis-Duna mint síkvidéki, hidromorfológiailag átalakított folyó jellegének kombinációja.
A nitrogénnél jelentős szerepet játszik a tájból a talajon, a dréneken és a felszín alatti vízen át érkező diffúz szállítás is. A foszfornál ezzel szemben jelentős a pontszerű források, mindenekelőtt a kommunális agglomerációk aránya.
Mit jelentenek a magas koncentrációk a folyó számára
Az egyik legközvetlenebb probléma az oxigénhiány. A magas BOI5- és KOICr-értékek azt jelentik, hogy a szerves anyagok lebontásakor nagy mennyiségű oxigén fogy. Ha egyúttal olyan víz lép a folyóba, amely maga is nagyon kevés oldott oxigént tartalmaz, helyi hypoxia alakulhat ki.
Az ilyen állapot stresszt okoz a vízi szervezeteknek, és szélsőséges esetben a halak és a gerinctelenek pusztulásához vezethet. Az oxigénviszonyok hosszú távú romlása egyúttal a szennyezést tűrő szervezetek javára változtatja az ökoszisztéma fajösszetételét.
A második nagy probléma az eutrofizáció. A foszfor és a nitrogén nagy mennyisége az algák, a cianobaktériumok és a vízinövények túlzott növekedését segíti. A pH és az oxigén ezt követő ingadozása tovább rontja a folyami ökoszisztéma stabilitását.
Az ammónium-nitrogén magas koncentrációi ezenfelül a halakra és a gerinctelenekre gyakorolt közvetlen toxicitás kockázatát jelentik. Biológiai átalakulásakor nitráttá további oxigén fogy.
Külön kockázati csoportot alkotnak a kőolaj-szénhidrogének, a benzol, az AOX és a növényvédő szerek. Toxikusan hathatnak, felhalmozódhatnak az üledékekben, vagy hosszú távon terhelhetik a folyami ökoszisztéma egyes összetevőit.
Különbségek az évszakok között
A monitoring a négy évszakban folyt, és a minták korlátozott száma ellenére bizonyos ismétlődő mintázatokat mutatott.
A tél gyakran kritikus volt az ammónium-nitrogén és a szerves terhelés szempontjából. A tisztítók biológiai folyamatai, mindenekelőtt a nitrifikáció, alacsonyabb hőmérsékleten kevésbé hatékonyak, és a problémák hidraulikus vagy szerves túlterhelésnél tovább romolhatnak.
A tavasz sem volt automatikusan kedvezőbb. Egyes szennyvíztisztítóknál éppen tavasszal jelentek meg rendkívül magas szennyezési koncentrációk. Ebben az időszakban egyúttal megmutatkozhat a növényvédő szerek és a tápanyagok kimosódása a mezőgazdasági talajból.
Nyáron a magasabb vízhőmérséklet és az alacsonyabb vízhozam jelent problémát. A folyónak akkor kisebb a képessége a szennyezés hígítására, a melegebb víz pedig természetesen kevesebb oxigént tartalmaz.
Az éghajlatváltozás a meglévő problémákat még erősítheti
A Kis-Duna jövőjét az éghajlatváltozás is bonyolítja. Délnyugat-Szlovákiában magasabb hőmérséklet, gyakoribb és hosszabb hőhullámok, kifejezettebb nyári aszályok, ugyanakkor intenzívebb felhőszakadások várhatók.
Egy síkvidéki folyó számára ez a kis vízhozamú időszakok és a magasabb vízhőmérséklet kombinációját jelenti. Éppen akkor erősödik a szennyezés hatása, nő az oxigénhiány és az eutrofizáció kockázata, és csökken a folyó képessége a további terhelés elviselésére.
A felhőszakadások ezzel szemben növelik a csatornák túlfolyásának, valamint az üledékek, a tápanyagok és a növényvédő szerek tájból való kimosódásának kockázatát.
Nem csak maguk a vízi szervezetek vannak veszélyben. A hidrológiai rendszer változásai a holtágakat, a vizes élőhelyeket, az ártéri erdőket és a parti növényzetet is érintik, amelyek létükben függenek a víz elérhetőségétől és a rendszeres hidrológiai rendszertől.
A leggyorsabb javulást a szennyvíztisztítók jobb üzemeltetése hozhatja
Rövid távon a szennyvíztisztítók üzemeltetésének optimalizálása lehet a leghatékonyabb.
Az ammónium-nitrogén magas koncentrációinál javítani kell a nitrifikációt, mindenekelőtt a levegőztetés, a recirkuláció és az eleveniszap korának helyes beállításával. Egyúttal figyelni kell a pH-t és a lúgosságot, mert a nitrifikáció kedvezőtlen feltételek mellett maga is a pH csökkenéséhez, majd a folyamat gyengüléséhez vezethet.
A kőolajszármazékoknál azonnal ellenőrizhetők a csatornába jutó zsírok és olajok forrásai, és következetesebben követelhető meg a zsírfogók használata.
Nagyon fontos intézkedés a mintavétel közvetlenül az egyes kibocsátók felett és alatt, hogy pontosan meg lehessen határozni egy konkrét forrás valódi hatását a folyóra.
Középtávon a technológiát kell korszerűsíteni
Néhány hónaptól néhány évig terjedő távlatban a jelentés az oldott oxigén, az ammónia és a nitrátok online mérésének bevezetését ajánlja, amely lehetővé teszi, hogy a szennyvíztisztítót a tényleges állapot szerint irányítsák, ne „vakon” üzemeltessék.
Jelentős javulást hozhat a foszfor kémiai kicsapatása, az iszapgazdálkodás jobb irányítása és a nem tervezett megkerülő ágak megszüntetése. Ha a biológiai fokozat kapacitása elégtelen, szükség lehet a korszerűsítésére vagy bővítésére, például a stabilabb nitrifikációt és denitrifikációt támogató technológiákkal.
Fontos lehet a kifolyó tercier utótisztítása is, például homok- vagy tárcsás szűréssel. A foszfornál a szűrés kémiai kicsapatással kombinálható.
A Csallóköz érzékeny területére a jelentés a megelőzés elvét hangsúlyozza. A magas talajvízszint és a nagyon vízáteresztő kavicsos üledékek miatt olyan megoldásokat kell használni, amelyeknél a szennyező anyagok felszín alatti vízbe szivárgásának kockázata a lehető legkisebb.
A megoldásnak a tájat és a csatornarendszereket is el kell érnie
Maguk a tisztítók azonban nem oldanak meg minden problémát. Hosszú távú célnak kell lennie a csatornai túlfolyások számának és mennyiségének csökkentése is, például tározómedencék építésével, a csatornahálózat jobb irányításával és az esővíz és a szennyvíz fokozatos szétválasztásával.
A mezőgazdasági tájban a jelentés az üledékek, a nitrogén, a foszfor és a növényvédő szerek folyó felé irányuló szállításának csökkentését ajánlja. Az egyik megoldás a folyó és a levezető csatornák menti növényzeti és védősáv, amely lassítja a felszíni lefolyást, és megfogja az üledék egy részét, valamint a talajrészecskékhez kötött anyagokat.
Azokon a helyeken, ahol a víz a földről koncentráltan, egy irányban folyik le, hatékonyabb lehet az áramlásterítő és a növényzeti szűrősáv kombinációja, amely a koncentrált lemosást felületi lefolyássá változtatja. A jelentés a kritikus helyeknél jellemzően körülbelül 10–20 méter széles növényzeti sávokat említ.
Hosszú távon jelentősége van a vizes élőhelyek helyreállításának, a folyóágak jobb összekapcsolásának, a táji visszatartó intézkedéseknek és a partok természetszerű rendezésének is.
A monitoringnak folytatódnia kell
A projekt egyik legfontosabb következtetése, hogy az egyszeri mérések önmagukban nem elegendők. A Kis-Dunát olyan források kombinációja befolyásolja, amelyek jelentősége az időjárás, az évszak, a vízhozam és az egyes berendezések üzemeltetése szerint változik.
A rendszeres monitoring ezért nem csak a problémák azonosításához elengedhetetlen, hanem a meghozott intézkedések hatékonyságának ellenőrzéséhez is. A méréseknek össze kell kötniük a forrásokból közvetlenül vett adatokat a víz minőségével a kifolyóik felett és alatt.
Fontos figyelni a víz hőmérsékletét, az oldott oxigént, az alacsony vízállásokat, a cianobaktériumok előfordulását és az ökológiai stressz további mutatóit is. Egy ilyen rendszer lehetővé teheti, hogy a kritikus helyzetekre még azelőtt reagáljanak, mielőtt súlyosabb ökológiai károk keletkeznének.
A Kis-Duna javítása lehetséges, de közös eljárást igényel
A 2021–2026-os monitoring azt mutatja, hogy a Kis-Duna szennyezése nem írható egyetlen forrás számlájára. A kommunális szennyvizek, a csatornai túlfolyások, az ipari teher, a mezőgazdaság és a történeti hatások kombinációjáról van szó, amelyek egy ökológiailag érzékeny síkvidéki folyóra hatnak.
A gyors javulás legnagyobb terét a szennyvíztisztítók stabilizálása és korszerűsítése, valamint a legjelentősebb pontszerű források ellenőrzése jelenti. Hosszú távon azonban a csatornainfrastruktúrát, a tájból érkező lemosást, a folyó hidrológiai rendszerét és az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodást is kezelni kell.
A projekt eredményei szerint a Kis-Duna vízminőségének javítása reálisan elérhető. Feltétele azonban a monitoring, a konkrét üzemeltetési beavatkozások és a beruházások összekapcsolása, valamint az összehangolás a települések, a szennyvíztisztítók üzemeltetői, a vízgazdálkodási szervezetek, a szakmai nyilvánosság és a további szereplők között. Egy ilyen megközelítés nem csak az egyes szennyező források eltávolítását teszi lehetővé, hanem a teljes folyami ökoszisztéma állapotának fokozatos javítását is.