Célzott felszínalatti vízpótlás: kiaknázatlan lehetőség a hazai vízgazdálkodásban Mádlné Szőnyi Judit1, Szabó Zsóka1,2, Szkolnikovics-Simon Szilvia1 1: Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Földrajz-és Földtudományi Intézet, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék, Tóth József és Erzsébet Hidrogeológia Professzúra 2: Szabályozott Tevékenységek Felügyeleti Hatósága, Földtani Szolgálat e-mail:
[email protected] 2024. október 17. HOTEL KAROS SPA++++
Problémafelvetés 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++
Hidrológiai szélsőségek – Mit tehetünk? - (Gleeson et al. 2015) Víz nem ott, ahol szükség lenne rá és nem akkor! Amit nem látunk, azzal nem is foglalkozunk… A mobilizálható földi édesvíz 98%-a lábunk alatt található. Felhasználás: Ivóvíz, ipari víz, öntözés. S víztározás nem csak a föld felett, de alatta is lehetséges! ? 2024. október 17. HOTEL KAROS SPA++++
2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ AZ EXTRÉM HIDROLÓGIAI ESEMÉNYEK HATÁSÁNAK ENYHÍTÉSE SZÜKSÉGES LÉTEZIK A MAR TECHNOLÓGIA A FELESLEGES VÍZ FELSZÍNALATTI TÁROLÁSÁRA A FELSZÍNI VIZEK ÉS AZ ÖKOSZISZTÉMÁK ÉRZÉKENYEK EZEKRE A JELENSÉGEKRE A FŐ VÍZFORRÁSUL SZOLGÁLÓ FELSZÍNALATTI VIZEK MELYEK VÍZTARTÓKBAN TALÁLHATÓK, KEVÉSSÉ SÉRÜLÉKENYEK A SZÉLSŐSÉGEK ENYHÍTÉSÉVEL EGYIDŐBEN TUDJUK NÖVELNI A FELSZÍN ALATT A VÍZTARTALÉKAINKAT A világ nagy felszínalatti víztartó rendszerei (GRACE-FO NASA) ITRC MAR technológia egyszerűsített bemutatása
De mindez hogyan lehetséges? 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ A felszín alá jutó víz részben a talajban tározódik, részben tovább szivárog. Beszivárgás - a talaj alatt is zajlik - megemeli a felszínalatti víz szintjét, utánpótlást biztosít a felszínalatti víznek. (Mádlné Szőnyi et al. 2013) A felszín alatt folytonos víztükör, alatta a kőzetek pórusai, repedései vízzel telítettek. A vízszint soha nem asztallap simaságú – lejtése van, ami a felszínalatti vizeket is lassú mozgásra kényszeríti.
Miért szükséges felszínalatti összefüggésekben gondolkodni? 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ ➢A természetben nem létezik tökéletes vízzáró kőzet. ➢A telített zónába bejutó víz egy összefüggő, folyamatos mozgásban lévő vízrendszerbe kerül. ➢A talajvíz és rétegvíz fizikailag nem különül el egymástól.
Milyen mozgás zajlik a felszín alatt? 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ ▪A vízkörforgalom a telített zónában is zajlik. ▪E mozgás lassú áramlás a fizika törvényei szerint: a nagyobb vízszintű helytől az alacsonyabb felé. ▪A víz különböző áramlási rendszerekben mozog: hosszabb, rövidebb pályán. ▪A tartózkodási idő széles skálán változik: napok - évmilliók. ▪A telítetlen zónában és a telített felszínalatti tározókban (aquifer) lehet a többletvizet elhelyezni. vízválasztó beszivárgás vízszint hierarchikus vízáramlás (USGS módosítva: Mádlné)
Mi az a MAR (Managed Aquifer Recharge), avagy célzott felszínalatti vízutánpótlás? 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ (Dillon et al. 2009) A többletvíz céltudatos feltöltése a víztartó rétegekbe későbbi hasznosítás vagy környezeti előnyök elérése érdekében. Különböző módszerek, vízforrások, bejuttatási módok, különböző víztartó rétegek valamint felhasználási módok.
A „nem szándékos” és „nem menedzselt” beszivárgás növeléstől a MAR rendszerekig 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++
2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ Felszínközeli víztartó: telítetlen zóna Mélyebb víztartó: telített zóna (Dillon et al. 2009) Milyen helyzetű víztartókban tározhatunk vizet? Elemei: ▪Többlet vízforrás (csapadék, tisztított szennyvíz, árvíz, stb.) ▪Vízbejuttatás módja (tó, kút, homokgát, stb.) ▪Geológiai víztartó (rezervoár) ▪Vízkivételi hely
A MAR-ok elemei Vízforrás ➢Csapadék ➢Felszíni lefolyás ➢Tisztított szennyvíz ➢Patakok, tavak, folyók vize ➢Sekély víztartók vize rendszerek ➢Mélyebb víztartók vize 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ RO: reverse osmosis, MF: microfiltration, GAC: granular activated carbon, DAF: dissolved air flotation (Dillon 2009)
Felhasználható víztípusok – kapcsolódási pont ELTE-PE között Felszíni víz: ▪jelentős mennyiségű üledéket szállíthatnak szuszpenzióban, ▪szennyezett folyókból vagy tavakból származó víz, különösen az ipari befogadók esetén Csapadékvíz és intenzív felszíni lefolyás: Városi területek: ▪változó mennyiség, ▪az útfelületek felhalmozódása, ▪az építési tevékenység, ▪légköri eredetű szennyező, ipari lefolyás ▪porózus burkolatok (beszivárgás) és vizes élőhelyek (tisztítás) Vidéki területek: ▪minőségileg nagyon változó ▪állati hulladék ▪bomló növényzet, ▪a gyepre és kertekre alkalmazott vegyszerek, ▪a szennyvíztartályok szivárgása és az alom, ▪a növényvédőszerés műtrágyamaradványok, ▪valamint az állatállományból származó ürülék. 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++
Felhasználható víztípusok – kapcsolódási pont ELTE-PE között Tisztított szennyvíz: kiszámítható mennyiségű, ▪időben viszonylag egyenletes ▪állandó, de rosszabb minőségű ▪az aggályos vegyületek a szennyvízforrástól függenek, ▪ipari vagy háztartási eredet ▪jelentős potenciál minden nem ivóvízcélú felhasználás esetében ▪a potenciálisan aggályos összetevők: klorid, a szerves vegyületek, a nitrogénvegyületek, a foszfor, a patogén szervezetek és a lebegő szilárd anyagok, Emerging Contaminants Esővíz a tetőn: ▪ritkán tekinthető szennyezettnek ▪minőségét a tető anyaga és fizikai tulajdonságai befolyásolhatják ▪az esővízben lévő szennyezőanyag-koncentráció 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ Film kísérleti tetővíz hasznosítási ELTE projekt Kerekegyházán: https://www.youtube.com/watch?v=NBsAOJ7pDnE
A MAR rendszerek létesítésének feltételei 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ (Dillon et al., 2009 alapján)
2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++
2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ MAR rendszerek a világon és Magyarországon
▪A helyszínek többsége konszolidálatlan felszínközeli üledékben. ▪Skandináv országok: felszíni beszivárogtatási módszerek a vízszint növelésére ▪IBF-rendszerek KözépEurópa: Rajna, Elba, Duna ▪Mediterrán országok: többnyire felszíni beszivárogtatás ▪Magyarország: partiszűrés 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ https://ggis.un-igrac.org/view/marportal/ A módszerek nemzetközi alkalmazása
Parti szűrésű rendszerek – legrégebbi MAR módszer ▪Első rendszer: Glasgow, Clyde River 1810-, Pest 1868-) ▪A folyóvíz lényegében a folyó mederanyagán át megszűrődve kerül a kútba – ezért MAR ▪Magyarországon a felszínalatti vízkészletekhez sorolják ▪Vízkivételek 50 %-a, eredet szerint jórészt felszíni víz 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ (Mádl-Szőnyi és Zsemle, 2006 ) (Liebe, Pannon Enciklopédia )
Talajvízdúsítás - MAR 2024. OKTÓBER 17. HOTEL KAROS SPA++++ Országos Vízgyűjtő Gazdálkodási Terv egyes intézkedései Bátonyterenye http://www.maconka.hu Borsodszirák https://www.gama-geo.hu/
