2006. SZAKDOLGOZAT. Bérdi Katalin Tímea. Pécs

KOB I. -12/2006.

SZAKDOLGOZAT Bérdi Katalin Tímea

Pécs 2010 1

Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki Kar Környezetmérnöki Tanszék

A Paksi Atomerőmű Zrt. hűtővizének hatása a Duna élővilágára és vízminőségére

2010.

2

Tartalomjegyzék

1

BEVEZETÉS............................................................................................................... 6

2

A PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT. BEMUTATÁSA ......................................................... 8

3

2.1

Felépítése ............................................................................................................. 9

2.2

Az atomerőmű létesítményei ............................................................................... 11

2.3

A villamos energiatermelő folyamatot segítő tevékenységek .................................. 12

2.4

Az erőmű hűtővízrendszere és a hűtővízellátás létesítményei ................................. 14

A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETI HATÁSAI ................................................. 16 3.1

Radioaktivitás..................................................................................................... 16

3.2

Országhatáron átnyúló hatások kérdése ................................................................ 16

3.3

Vízminőség ........................................................................................................ 17

3.3.1 3.4 4

A Paksi Atomerőmű környezetének élővilága ................................................ 19 Levegőminőség .................................................................................................. 20

HŐTERHELÉS A PAKSI ATOMERŐMŰ DUNAI SZAKASZÁN .............................. 21 4.1

A hőszennyezésről általában ................................................................................ 21

4.1.1

Káros hatások.............................................................................................. 21

4.1.2

Előnyös hatások .......................................................................................... 22

4.2

A paksi atomerőmű hőterhelése ........................................................................... 23

4.3

A hőterhelés szabályozása ................................................................................... 24

4.4

Kapcsolódó jogszabályok összefoglalása .............................................................. 26

4.4.1

A felszíni vizek védelmének szabályozása..................................................... 26

4.4.2

Felszín alatti vizek védelmének szabályozása ................................................ 27

4.4.3

A Víz Keretirányelv főbb rendelkezései ........................................................ 28

4.5

A vízi élővilág megengedhető hőtűrése ................................................................ 30

4.5.1

A bakterioplankton hőtűrőképessége ............................................................. 31

4.5.2

A hőmérséklet hatása a fitoplankton oxigéntermelésére és faji összetételére .... 32

4.5.3

A zooplankton hőtűrőképességének vizsgálata............................................... 34 3

5

4.5.4

A makrozoobenton hőtűrőképessége ............................................................. 35

4.5.5

A gyakoribb dunai halfajok hőtűrőképessége ................................................. 37

4.5.6

A halfauna faji összetételének vizsgálata a paksi Duna-szakaszon ................... 38

4.6

A hőterhelés hatása ............................................................................................. 39

4.7

A hőterhelés hatásterülete .................................................................................... 41

MEDERSZONDÁK, MONITORING.......................................................................... 42 5.1

Vízvizsgálatok, helyszíni mérések........................................................................ 46

5.2

Vízminőségi vizsgálatok leírása, minősítési elvek ................................................. 47

5.2.1

Vízkémia .................................................................................................... 50

5.2.2

Melegvíz-csatorna, kémiai vizsgálatok .......................................................... 52

5.2.3

Fizikai-kémiai jellemzők, vizsgálatok eredményei (felszíni víz) ...................... 53

6

MEGÁLLAPÍTÁSOK, KÖVETKEZTETÉSEK........................................................... 56

7

ÖSSZEFOGLALÁS ................................................................................................... 58

8

FELHASZNÁLT IRODALOM................................................................................... 59

9

MELLÉKLETEK....................................................................................................... 60

4

ELŐSZÓ

Ezúton szeretnék köszönetet nyilvánítani tanáromnak, dr. Fekete Jenő Györgynek és külső konzulensemnek, Fink Gábornak, akik szakmai tudásukkal és hozzáértésükkel segítették a munkámat, hogy a szakdolgozatom megfelelő színvonalú lehessen. Külön köszönet illeti a Paksi Atomerőmű Zrt. Környezetvédelmi Osztályán dolgozó környezetvédelmi csoport tagjait, akik szintén hozzájárultak a dolgozatom kiteljesedéséhez.

5

1 BEVEZETÉS A Paksi Atomerőmű

Zrt.

már középiskolás korom óta

felkeltette az

érdeklődésemet, hiszen ez a létesítmény hazánk egyetlen atomerőműve, melytől lakhelyem csupán 5 km-re található. Már abban az időben is gyakran látogattam, mivel a szakmai gyakorlataimat ott teljesítettem minden évben, majd fő iskolai éveim során is az erőművet választottam eme feladat véghezviteléhez. Így egyértelművé vált az is, hogy a szakdolgozatomat egy ottani egyedi témából választom ki. Nyári szakmai gyakorlataimat a Környezetvédelmi Csoportnál (ma már Környezetvédelmi Osztály) töltöttem, ahol sokrétű és érdekes témákat fedeztem fel, rengeteg új információval lettem gazdagabb, míg eldöntöttem, hogy a szakdolgozatomban a Paksi Atomerőműnek a Dunára kifejtett hőterhelésével foglalkozom részletesen. Dolgozatom kiterjed az élő és az élettelen környezeti elemekre, a vízminőségi változásokra, valamint ezek meghatározását leíró mérésekre. Volt lehetőségem és alkalmam arra, hogy méréseket végezzek terepen és laborban egyaránt, ami nagy segítséget nyújtott ahhoz, hogy a választott témát a gyakorlati oldaláról is megismerhessem. Számomra a Duna gyermekkorom óta fontos szerepet tölt be, mind kirándulás, horgászat vagy séta szempontjából, ezért is tartom fontosnak részletesen feltérképezni a paksi

szakaszt

érő

hatásokat,

ami

az

erőmű

hűtővizének

Dunába

való

visszabocsátásából adódik. Mindezek előtt az első fejezetben bemutatom az erőmű technológiai folyamatait, soron követve egyes lépéseket, amelyek a témához kapcsolódnak és tájékoztatást nyújtanak, az atomerőmű felépítését, működését és hatásait röviden. Céljaim között szerepel többek között a Duna paksi szakaszán a vízi élővilág hőtűrésének bemutatása különösképp a halfaunára, kagylókra, csigákra és algákra vonatkozóan, és a vízminőségi paraméterek mérése, leírása.

6

Az ipar által használt víz legnagyobb része hűtési célt szolgál. Sokáig a kiengedett melegvizet nem tekintették minőségrontásnak, mert a bekövetkezett változás fizikai és nem kémiai természetű. A vízvisszaforgatás egyre növekvő szükségessége, valamint a tározás hatására megváltozott hőmérsékleti tartomány a felszíni vizek hőszennyezését akut problémává tette és a jelenleg működő és tervezett atomerőművek nagy hűtővíz igénye miatt a hőszennyezés világszerte növekvő tendenciát mutat. A hőszennyezés potenciálisan a legkritikusabb vízszennyező hatások közé tartozik. A népesség növekedésével, az ipari termelés volumenével egyre növekszik a szennyvízkibocsátás mértéke, de amíg a szennyvizeket kellő mértékben tisztítva a BOI, a toxikus komponensek mennyisége csökkenthető, a hőszennyezés monoton növekedést mutat. Az erőművek, különösen a nukleáris fűtőanyaggal működők egyre nagyobbak lesznek és a nagy hőtartalmú használt vizek hűtése a szükséges és előírt szennyvíztisztítási módszerekhez fog tartozni. [1]

7

2 A PAKSI ATOMERŐMŰ ZRT. BEMUTATÁSA Az atomerőmű négy VVER-440 típusú blokkja 1983 és 1987 között kezdte meg az energiatermelést, és azóta az erőmű tervszerűen, folyamatosan üzemel. A telephely kiválasztásához számos (köztük környezetvédelmi) szempontot is vizsgáltak, többek között az országon belüli elhelyezkedést, a népsűrűséget, a földtani viszonyokat, a közlekedési és hűtővíz-ellátási lehetőségeket. A négy számításba vett helyszín (Bogyiszló, Dusnok, Paks és Solt) közül az atomerőmű végül Paks közigazgatási területén, a településtől dél-délkeletre, a Duna partján létesült. Az atomerőmű a hazai villamosenergia-termelés közel 40%-át adja, így hazánk energiagazdálkodásának meghatározó szereplője. Az atomerőmű 4 db nyomottvizes, vízhűtésű reaktorral került megvalósításra. A reaktorblokkok páronként ikerépítésű épületben találhatók. Jelenleg minden blokk üzemel. Az atomenergia felhasználása a hagyományos fosszilis (szén, olaj földgáz) tüzelőanyagokra épülő energiatermelési módokhoz képest jelentősen környezetkímélő. Ennek oka, hogy az atomerőmű nem bocsát ki sem üvegházhatást erősítő gázokat, sem más hagyományos környezetkárosító anyagot. Amennyiben a paksi energiatermelést például korszerű széntüzelésű erőművel helyettesítenék, akkor egy év alatt csak széndioxid gázból 10 millió tonna kerülne a légkörbe, ugyanakkor elfogyna közel annyi oxigénmennyiség, amennyit a magyar erdők ugyanennyi idő alatt előállítanak.

A paksi blokkok

működése

így

lehetővé teszi a nemzetközi

egyezményekben vállalt magyar környezetvédelmi kötelezettségek teljesítését is. Jelentősen felértékeli a paksi erőmű súlyát és szerepét a környezetszennyező magyar erőművek kötelező leállítása, valamint az árambehozatalt korlátozó kismértékű szabad távvezeték-kapacitás és a hagyományos energiahordozók beszerzésének problémái. Az 1996-2002 között végrehajtott biztonságnövelő intézkedések (BNI) program eredményeként a paksi blokkok biztonsági színvonala megegyezik a hasonló korú nyugati atomerőművek biztonsági színvonalával. Az eredeti 440 MW villamos teljesítmény a turbina átalakítás,

a szekunder köri rekonstrukc ió

hatásfoknövelésnek

fokozatosan

köszönhetően

470 MW

lett.

A

révén,

a

további

hatékonyságnövelés a reaktor hőteljesítményének emelésével lehetséges, amit a nemzetközi tapasztalatok is megvalósíthatónak mutattak. A körültekintő megalapozó munka és a sokrétű átalakítások révén az atomerőmű négy blokkjának névleges teljesítménye 2009-től 500 MW. 8

A 8% reaktor hőteljesítmény-növelés a primerköri hőhordozó kb. 5 °C-os felmelegedését jelenti, ami alapvetően az alábbi forrásokból érhető el: primerköri nyomásszabályozás javítása; zónaellenőrző rendszer rekonstrukciója; módosított, új típusú üzemanyag bevezetése. Az atomerőmű biztonságos üzemeltetése érdekében a műszaki paraméterek folyamatos ellenőrzése, mérése folyik. A mérési pontosság növelése felhasználható a teljesítménynöveléshez.[6]

2.1 Felépítése Az erőmű felépítését a 2.1. ábra szemlélteti. A nyomottvizes atomreaktor a könnyűvizes típushoz tartozik: moderátora és hűtőközege egyaránt könnyűvíz (H2 O). Az ábrán látható, hogy a víz két zárt, egymástól teljesen elválasztott körben kering. A primer körben a vizet nagyon nagy nyomáson tartják (130-150 bar), emiatt az még a magas üzemi hőmérsékleten (300-330 ºC) sem forr fel. (A magas primerköri nyomásról kapta a típus a nevét.) Az állandó nyomást a nyomástartó edény (térfogatkompenzátor) biztosítja. (Ha a primer körben a nyomás lecsökken, a térfogatkompenzátorban levő villamos fűtőtestekkel melegítik a vizet, ezáltal növelve a nyomást. Nyomásnövekedés esetén pedig a már lehűlt hűtővízből fecskendeznek be a térfogatkompenzátorba, aminek a felső részében gőz van, melynek nyomása így lecsökken.) A primerköri víz az ún. gőzfejlesztő kis átmérőjű csöveiben átadja hőjét a szekunderkör vizének, azaz lehűl, majd alacsonyabb hőmérsékleten jut vissza a reaktorba.[2] A szekunderkörben levő víz nyomása sokkal alacsonyabb (40-60 bar), mint a primerkörben lévőé, emiatt a gőzfejlesztőben a felmelegedett víz felforr. Innen kerül (cseppleválasztás után) a gőz a nagynyomású, majd a kisnyomású turbinára. A turbinából kilépő gőz a kondenzátorban cseppfolyósodik, ahonnan előmelegítés után újra a gőzfejlesztőbe kerül.

9

A primer és a szekunder kör vize nem keveredik egymással! A gőzfejlesztőben is csöveken keresztül adódik át a primer oldal hője. Így elérhető, hogy a hűtőközegbe került radioaktív anyagok a primer körben maradjanak, és ne kerülhessenek a turbinába és a kondenzátorba. Ez egy újabb védőgát a radioaktív szennyeződések kijutása ellen. A nyomottvizes reaktorokban az üzemanyag általában alacsonyan (3-4%) dúsított urán-dioxid, néha urán-plutónium-oxid keverék (ún. MOX). A nyomottvizes a legelterjedtebb

reaktortípus:

a

világon

jelenleg

üzemelő

atomreaktorok

összteljesítményének mintegy 60%-át adják. A paksi atomerőműben alkalmazott reaktorok is ehhez a típushoz tartoznak. [8]

2.1. ábra A paksi atomerőmű technológiai sémája [8]

1 Reaktortartály

2 Gőzfejlesztő

3 Átrakógép

4 Pihentető medence

5 Biológiai védelem

6 Kiegészítő tápvízrendszer

7 Reaktor

8 Lokalizációs torony

9 Buborékoltató tálcák

10 Légcsapda

11 Szellőző

12 Turbina

13 Kondenzátor

14 Turbinaház

15 Gáztalanítós tápvíztartály

16 Előmelegítő

17 Turbinacsarnok daruja

18 Szabályzó és műszer helyiségek

10

2.2 Az atomerőmű létesítményei A technológiai folyamat legfontosabb üzemi létesítményei (ld. 2.1. fotó): Üzemi főépületek (A két főépület az energiatermelés technológia központja. Páronként foglalják magukba a reaktorokat, a primerkört és szekunderkört, és az ezekhez tartozó

létesítményeket,

berendezéseket.

A speciálisan kialakított

épületeknek teherviselő, biológiai védelmi és határoló funkciói egyaránt vannak.) Segédépületek (A víztisztító berendezésekben és az ellenőrzött zóna területén keletkező radioaktív szennyezett hulladékok tárolóinak, valamint a hulladékok kezelésével kapcsolatos technológiai rendszerek befogadására szolgálnak.) Dízelgenerátor épület (Az erőmű biztonsági villamos betáplálásának biztosítására szolgáló dízel- generátorokat fogadja be.) Egészségügyi-laboratóriumi épület (A két üzemi főépület között az öltözők és a munka- helyek közötti személyforgalom,

valamint

a

mosodák, a laboratóriumok könnyű teherforgalma bonyolódik összetett

rendeltetésű

„zsilip”

szerepét

itt. Az

létesítmény

tölti

be

az

2.1. fotó

ellenőrzött zóna és az üzemi terület

A technológiai létesítmények [7]

között.) Vegyi- és pótvízelőkészítő (Az erőmű üzemeltetéséhez szükséges sótalan víz, valamint a primer és szekunderköri vegyszerszükségletét biztosító technológiai- és kiszolgáló rendszerek elhelyezésére szolgál.) Szellőzőkémények (Feladatuk az erőmű primerköri helyiségeiből a szellőző rendszerek által továbbított szűrt levegő kibocsátása.) Vízkivétel és használtvíz visszavezetés létesítményei (Az erőmű hűtővizének kiemelését, majd a felmelegedett technológiai vizek befogadóba engedését szolgálják.)[7]

11

2.3 A villamos energiatermelő folyamatot segítő tevékenységek Az előzőekben ismertettem az atomerőmű működési elvét, főbb építményeit. Jelen pontban a villamosenergia-termelésben elengedhetetlen kapcsolódó tevékenységeket mutatom be, melyek a következők: Radioaktív hulladékok kezelése és tárolása Az atomerőműből - tervezett és ellenőrzött módon az előírt korlátokat betartva radioaktív izotópok kerülnek ki a környezetbe a melegvíz-csatornán és a szellőzőkéményen keresztül, valamint a normál üzemeltetés, karbantartás során radioaktív hulladékok keletkeznek. Az atomerőmű ellenőrzött zónáján belül minden hulladékot radioaktívnak tekintenek, amíg méréssel meg nem győződnek az ellenkezőjéről. A keletkező kis és közepes aktivitású radioaktív szilárd hulladékokat feldolgozzák (válogatják, tömörítik, az iszapokat szilárdítják). Ezek után - a végleges tároló megépítéséig - átmeneti tárolásuk az erőmű fő- és segédépületeiben történik.

A

keletkező

hulladékvizeket

ellenőrzőtartályokban

gyűjtik,

és

kibocsátásukat minden esetben szigorú kémiai és radiológiai minősítés előzi meg. A kibocsáthatónak

minősített

vizek

az ellenőrző tartályokból,

a kibocsátási

határértékek betartásával a melegvíz csatornán keresztül a Dunába, mint befogadóba kerülnek. A folyékony hulladéktároló tartálypark bővítését a Paksi Atomerőmű Zrt. már megindította. Ez a bővítés a térfogatcsökkentő technológiák üzembevételével valószínűleg elegendő a meghosszabbított üzemidőre is. A légnemű kibocsátásokat kezelő rendszerek feladata a szellőztető rendszerek által elszívott, illetve a technológiai lefúvatásokból származó levegő megtisztítása. A tisztítás aeroszol és jód szűrőkkel történik, majd a blokkokból 100 m, az egészségügyi- laboratóriumi épületből 30 m magas kéményen keresztül kerülnek a levegőkörnyezetbe. A légnemű kibocsátás a mérések szerint, a korlátozás alá eső komponensek tekintetében, az éves kibocsátási korlát %-ában kifejezve nem érte el a 0,1-0,7%-ot.

12

Veszélyes anyagok tárolása és kezelése Az atomerőműben folyó munkákhoz jelentős mennyiségben használnak különböző vegyi

anyagokat.

E

tevékenységek

hidrogénüzemben, a gázpalacktárolóban,

a

dízel

gépházban,

a vegyszerlefejtő

nitrogén-

és

üzemben és a

vízelőkészítő üzemben történnek. Az itt használt anyagok tárolása, felhasználása és keletkezett hulladékok ártalmatlanítása előírásszerűen, ellenőrzötten történik az atomerőműben. A szükséges mennyiségben tárolt anyagok, a tároló és a reaktorépületek távolságára való tekintettel az erőműre potenciálisan nem veszélyesek. Vízellátás Az erőmű vízellátása alapvetően a Dunából, kisebb részben mélyfúrású kutakból (ivóvízellátás) és partiszűrésű kutakból (tűzi víz) történik. A 100-110 m3 /s hűtő és technológiai vizet a Dunából veszik ki. Ez a mennyiség a Duna legkisebb vízhozamának kb. 12,5 %-a, átlagos vízhozamának nem egészen 5 %-a. A kivett víz mennyisége tartósan alatta maradt az engedélyezettnek. A szociális vízfogyasztás éves mennyisége kb. 260 000 m3 , az ivóvízellátást a Csámpai Vízmű biztosítja. Vízelvezetés Az atomerőmű elválasztó rendszerű csatornahálózata külön kommunális, és külön ipari szennyvíz hálózattal rendelkezik. A kommunális szennyvízrendszer a szociális létesítmények szennyvizeit és az egészségügyi- laboratóriumi épület használatából keletkező szennyvizeket gyűjti. A szennyvíztelep az erőművi blokkoktól keletre épült meg, 2 db műtárgysorból áll. Kapacitása 670+1200 m3 /nap. Technológia a totáloxidációs, eleveniszapos teljes biológiai tisztítás. A kikerülő fölös iszap sűrítés után - iszapszikkasztó ágyra kerül, víztelenítés céljából. Az ipari szennyvízrendszer gyűjti a nem kommunális eredetű, a technológiából keletkező hulladék- és olajos-vizeket. Ezek a hulladékvizek az ipari zagytérre kerülnek. Itt található 4 db 10.000 m3 -es meszes hulladékvíz medence, 1 db vegyszeres hulladékvíz medence és 1 db 10.000 m3 -es olajos hulladékvíz medence. A tisztított víz túlfolyón keresztül gravitációs úton távozik a melegvíz-csatornába. [7]

13

2.4 Az erőmű hűtővízrendszere és a hűtővízellátás létesítményei Az atomerőműben három fontos hűtővízrendszer található: kondenzátor hűtővízrendszer biztonsági hűtővízrendszer technológiai hűtővízrendszer A továbbiakban a hűtővízellátás létesítményeit ismertetem: Uszadékfogó műtárgy: az uszadékfogó a hidegvíz-csatorna torkolatában 14 db úszótagra erősített nyitható gereb szakasz, ami a felszíni uszadékot fogja meg. Hajózás esetén az úszótagok nyitását, ill. eltávolítását kishajóval végzik. Hidegvíz-csatorna: a Dunából a víz nyíltfelszínű, burkolt oldalú, földmedrű csatornán jut a vízkivételi műhöz. A hidegvíz-csatorna maximális kapacitása 220 m3 /s; a Duna vízhozama 900 és 10.000 m3 /s között változik. A csatorna hossza kb. 1400 m. A csatorna eljegesedésének elkerülése érdekében a melegvíz-csatornából két helyen lehetséges melegvíz visszakeverés, s a hidegvíz-csatorna vizének 0 ºC felett történő tartása. A hidegvíz-csatorna mind a négy blokkra közös. Vízkivételi mű: feladata az erőművi technológiákhoz szükséges vízmennyiség kiemelése a Dunából, tárolása és a fogyasztókhoz való eljuttatása. Zárt s zelvényű vasbeton melegvíz-csatorna: a főépülettől a szinttartó bukóig terjed a PA Zrt. által a felhasznált hűtővíz visszavezetését biztosítja a nyíltszelvényű melegvízcsatornába Melegvíz-csatorna és torkolati energiatörő műtárgy: a melegvíz-csatornába kerülnek bevezetésre a kondenzátorok használt hűtővize, a biztonsági és technológiai hűtővízrendszer használt hűtővizei, a Duna- víz sótalanítása, illetve előlágyítása során keletkező hulladékvizek, valamint az egyéb technológiai hulladékvizek. A melegvíz Dunába történő bevezetésénél energiatörő műtárgy létesült. Az energiatörő műtárgy szűkítőszelvényből, surrantóból és az energianyelő vízládákból áll (ld. 4.1. fotó).

14

Néhány adat az erőmű ví zforgalmáról (2009. évi adatok): Dunából kiemelt víz mennyisége: 2 912 077 159 m3 Keletkezett kommunális szennyvíz mennyisége: 201 039 m3 Meszes hulladékvíz mennyiség: 125 480 m3 Vegyszeres hulladékvíz mennyiség: 11 600 m3 Felhasznált nyersvíz: 992 954 m3 Domboriba átadott víz mennyisége: 10 233 475 m3 Talajvízszint észlelő kutak száma: 112 db Talajvíz megfigyelő kutak száma: 52 db Ivóvíz kitermelés: 232 828 m3 Partiszűrésű vízkitermelés: 140 581 m3

2008. évi vízforgalmi adatok: Dunából kiemelt víz mennyisége: 2,836097 milliárd m3 Keletkezett kommunális szennyvíz mennyisége: 202 540 m3 Meszes hulladékvíz mennyiség: 136 742 m3 Vegyszeres hulladékvíz mennyiség: 12 400 m3 Felhasznált nyersvíz: 1 108 084 m3 Domboriba átadott víz mennyisége: 8 239 622 m3 Talajvízszint észlelő kutak száma: 112 db Talajvíz megfigyelő kutak száma: 52 db Ivóvíz kitermelés: 253 276 m3 Partiszűrésű vízkitermelés: 59 927 m3 15

3 A PAKSI ATOMERŐMŰ KÖRNYEZETI HATÁSAI Ebben a fejezetben említést teszek a környezetet érő hatásokról dióhéjban, és külön részben elemzem a dolgozatom fő témáját, a hőterhelést a Duna paksi szakaszán.

3.1 Radioaktivitás Az atomerőmű környezetében 1981-82-ben alapszint felmérést végeztek, mely kiterjedt a levegőre, a kihullásra, a talajra, a talajvízre, a Duna vízre és üledékre, a növényzetre, halra és tej mintára, valamint a dózisteljesítmény mérésére. A vizsgálatok módszere közel azonos volt a jelenleg működő környezet-ellenőrzési rendszerrel, így az erőmű létesítése előtti és a jelenlegi adatok összehasonlíthatók. Az alapszint felmérés eredménye megegyezett a várttal, azaz kiemelkedő koncentrációk nem voltak tapasztalhatók. Az atomerőmű működése közben a légtérbe és a Dunába bocsát ki radioaktívan szennyezett anyagokat,

melynek

mennyiségét igen szigorú hatósági korlátok

szabályozzák. A mérések alapján tehető legfontosabb megállapítás az, hogy az atomerőmű minden vonatkozásban betartotta a hatósági korlátokat, a folyékony kibocsátással távozó trícium (H3 ) mennyiségén kívül igen nagy tartalékkal. [7]

3.2 Országhatáron átnyúló hatások kérdése Hőkibocsátás a Dunába A korábbi hőterheléssel kapcsolatos becslések azt feltételezték, hogy a hőcsóva a beömléstől számítva akár 10-80 km-re is értékelhetően befolyásolja a vízhőmérsékletet. Ez feltételezte volna a 94 km-re található országhatáron a kimutathatóságot. Az elmúlt években végzett termovíziós légifelvételek és helyszíni hőmérséklet mérések alapján megállapították, hogy a melegvíz-csóva hatása a beömlés alatt kb. 30 km-rel még mérhető, de már csak minimális mértékben. A Sió betorkolása alatt – az áramlási viszonyok megváltozása, a keveredés, stb. miatt – a már amúgy is kimutathatósági szint határán lévő hőmérséklet-többlet a vizsgálataink szerint már belesimul a természetes háttérbe. A hatásviselőket (lásd pl. vízi élővilág) is érő hatások azonban e területen jóval belül maradnak, méréseink szerint csak a melegvíz-csatorna alatti néhány km-es folyószakaszon ismerhetők fel. Így a hőterhelés miatt országhatáron átterjedő jelentős hatással nem kell számolnunk.[2] 16

3.3

Vízminőség Az erőmű környezeti hatásai a Dunában a vízkivételből, és a használt vizek

(hagyományos és radioaktív szennyezőanyagokkal terhelt ipari víz,

tisztított

kommunális szennyvíz, hőterhelés) kibocsátásából adódhat. Ez mederváltozással, vízminőségi változással és az ökológiai állapot módosulásával jár.

A Duna

vízminősége jelenleg Paks térségében az oxigénforgalom mutatói és a szerves anyag tartalom alapján az I-II., a növényitápanyag-tartalma alapján pedig II-III. vízminőségi osztályba tartozik. Az erőmű alatti mintavételi helyeken (Fajsz, Baja, Mohács, Hercegszántó) általában nem rosszabb a víz minősége, mint a felette lévőnél (Dunaföldvár). Az atomerőmű használtvíz kibocsátása tehát nem változtatja meg a Duna vízminőségének osztályba sorolását. Az erőmű hatására a vízminőség tehát számottevően nem változik. Az ún. rutin vízkémiai vizsgálatok mellett olyan mutatók vizsgálatát is elvégeznek, amelyekkel az atomerőmű felmelegedett hűtővizének egyéb esetleges hatásai is kimutathatók. A szerves mikroszennyezők vizsgálati eredményei szerint a vízminták összes ásványolaj eredetű aromás szénhidrogén analízise a Duna vizének megfelelő tisztaságát mutatta. Az üledékminták szennyeződése szintén elfogadható határon belül volt, egy minta kivételével, melynél a mért érték egyszeri szennyeződésre utalt. A Duna vizében a poliaromás szénhidrogének (PAH) és a poliklórozott bifenilek (PCB) mennyisége az átlagos Duna-szennyeződésnek megfelelő szintet mutatta. Gázolaj szennyeződés maradványok,

valamint

égéstermékek

nyomai

kimutathatók,

bár

ezek

kis

koncentrációban vannak jelen. Ezek közül a legnagyobb koncentrációban jelen lévő szennyezőanyagok jellemzően fűtésből és a közlekedésből, tehát nem az erőmű tevékenységéből származnak. Az üledékben a szennyezés mértéke szintén az átlagos Duna-szennyezés szintjének felel meg, bár valamivel nagyobbak az értékek az átlagnál. A melegvíz-csatorna torkolati energiatörő műtárgyában kialakított V4 mintavételi hely szolgál mind a hatósági, mind az önkontroll mintázás biztosítására. A V4 mintavételi hely a Dunába vezetett összes használt víz és a tisztított szennyvíz együttesének (eredőjének) minőségét reprezentálja.

17

Ezen a mintavételi helyen a használt víz és a szennyvíz minőségét jellemző komponensek koncentrációja nem lépheti túl a 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet 2. sz. mellékletének általános védettségi kategória befogadóira előírt határértékeket. Erre a pontra vonatkozó határértékeket a következő táblázat ismerteti: Szennyezőanyag

Mértékegység

Határérték

pH

Határérték jellege

6-9,5

területi

Dikro máros oxigénfogyasztás KOIK

mg/l

150

területi

Biokémiai oxigénigény BOI5

mg/l

50

területi

Szerves oldószer extrakt Összes lebegőanyag

mg/l

10

területi

mg/l

200

területi

Összes nitrogén Nösszes

mg/l

55

területi

Összes foszfor Pösszes

mg/l

10

területi

Ammónia -ammón iu mnitrogén

mg/l

20

területi

Összes vas

mg/l

20

területi

Összes réz

mg/l

2

területi

Összes mangán

mg/l

5

területi

Összes ezüst

mg/l

0,1

területi

Összes higany

mg/l

0,01

területi

Összes cink

mg/l

5

területi

Összes kadmiu m

mg/l

0,05

területi

3.1. táblázat [9]

A célzott vizsgálatok tehát azt mutatják, hogy az atomerőmű használt vizeinek hatása a hossz-szelvény mentén a vízhőmérséklet, az oxigénmutatók, valamint egyes mikroszennyezők, olaj és háztartási szennyvízre jellemző komponensek tekintetében volt kimutatható.

18

3.3.1 A Paksi Atomerőmű környezetének élővilága A Paksi Atomerőmű, mint kiterjedt telephellyel rendelkező ipari létesítmény viszonylag nagy teret kíván. Létrejötte jelentősen átalakította a szűkebb környéket, így befolyással volt/van annak élővilágára is. Az építkezés megkezdése előtt mind a telephelyen, mind a lakótelep helyén nem természetes vegetáció, hanem nagyrészt szántó és szőlőültetvény volt. Az erőmű melletti Duna ártér puhafaligetekkel, bokorfüzesekkel és iszap-növényzettel

mozaikos,

tájképileg

is

hangulatos részei azonban még ma is felidézik a régmúlt vegetációjának képét. [7]

3.2. fotó Erőmű hal astavak

19

3.1. fotó

Duna ártér az erőmű mellett

3.3. fotó Kagyl ók, mint indikátorfajok

3.4 Levegőminőség Paks térsége már az atomerőmű létesítése előtti időszakban is az ország tiszta levegőjű területei közé tartozott. A vizsgált hagyományos szennyezőanyagok (kéndioxid

és

nitrogén-dioxid)

koncentrációi

a

város

területén

mindössze

a

háttérszennyezettség 2,5-4 szeresét érték el. Ennek oka, hogy a környéken sem jelentős térségi, sem jelentős helyi hatású szennyezőforrás nem található. A településen a közlekedés és az ipar légszennyező hatása is csekély volt, így a fő szennyezőforrás a település fűtése. Az Országos Meteorológiai Szolgálat mérései szerint a Paks környéki háttérszennyezettség az atomerőmű működése alatti időszakban is csak mérsékelt, a jogszabályban meghatározott zónabeosztás szerint a legkevésbé terhelt területek közé tartozott. A szennyezettség növekedése csak nitrogén-dioxid tekintetében jelentős az erőmű létesítése előtti állapothoz képest, mely a fő szennyezővé váló közlekedésre utal. A térség levegőjének mérsékelt terhelését a helyszínen, az atomerőmű közvetlen környezetében végzett vizsgálataink is megerősítették. Az erőmű saját, hagyományos légszennyezőanyag kibocsátásait (biztonsági dízelgépek, festőműhely) vizsgálva a jelenlegi állapotnál megállapíthattuk, hogy ezen szennyezőanyag kibocsátás még a közvetlen

környezetben

sem

jelentős.

Hagyományos

légszennyező

anyagok

tekintetében még üzemzavar esetén sem kell határon átterjedő jelentős hatással számolni.[2] [7] 20

4 HŐTERHELÉS SZAKASZÁN

A

PAKSI

ATOMERŐMŰ

DUNAI

4.1 A hőszennyezésről általában A hőszennyezés a vízszennyezés egyik formája, amely a víz hőmérsékletének mesterséges megváltoztatásával, általában növelésével káros következményeket okoz; korlátozza a vízhasználatot és megzavarja a vízben végbemenő életfolyamatokat. A természetes felszíni vizeket érő hőhatás, a hőmérséklet-emelkedés önmagában nem szennyeződés, csupán hatásaiban válik azzá.[1]

4.1.1 Káros hatások A hőszennyezés legfontosabb fizikai következménye a hőmérséklet-emelkedés. A hatására bekövetkező jelentős fajsúlykülönbség hőcsóva kialakulását idézi elő, hőmérsékleti rétegződés jöhet létre és stabilizálódhat, így a hidegebb befogadó vizében a meleg szennyvíz hosszú időn át a felszínen elkülönülve áramlik és az elkeveredés csak hosszabb út megtétele után megy végbe. A felmelegedett vízrétegben, különösen ha az a felületen szétterül, gyakran következik be oxigéntúltelítettség és ennek következtében az oldott oxigén egy része a légtérbe távozik. A veszteség mértéke elérheti a 4-5 mg/l értéket is. A vizek felmelegedés okozta oxigénveszteségét súlyos szennyvízterheléssel lehet egyenértékűnek

tekinteni

és

ez

jogosít

fel

bennünket,

hogy

hőterhelésről

beszéljünk.(Klein) Ha a felmelegedett hűtővíz bebocsátása tavakba vagy tározókba történik, a vízi élővilág aktivitása nő és ez fokozza az oxigénelvonást, a felszínen elterülő melegvíz viszont az oxigénfelvételt akadályozza. A fokozott párolgás és az oldhatóság növekedése miatt a hőszennyezés állóvizekben az összes sótartalom növekedését okozza. Legszemléltetőbb módon jelentkezik a hőmérséklet-emelkedés káros hatása a vízben lévő mérgező vagy szennyező anyag jelenlétében, mert az emelkedés egyrészt közvetlenül befolyásolja a vízi élőlények anyagcseréjét, pl. az oxigénfelvétel sebességét; közvetett módon pedig a szennyező vagy toxikus anyag oldhatóságát növeli, és a disszociációs egyensúlyt kedvezőtlen irányba tolja el. 21

Az irodalmi adatok szerint a vízi szervezetek magasabb hőmérsékleten sokkal érzékenyebbek a mérgező anyagokra és ilyen esetekben sokkal kisebb koncentráció számukra

letális érték. Minden 10

megkétszerezi

a

biokémiai

reakció

ºC-os hőmérséklet-emelkedés közelítőleg sebességét

(van’t

Hoff- féle

szabály).

Mélyrehatóbbak azok a hatások, amelyek a hőszennyezés révén az élővilágot érik. A hőmérséklet- változás abszolútértékétől függően a hatás három fokozatra terjed ki: alacsonyabb fokon nincs károsodás közepes mértékű változás hatására egyes fajok száma csökken adott küszöbérték felett az élőlények pusztulása nagymértékű vagy teljes. A hőszennyezés kedvezőtlen hatását a vízi élővilágban a következőkben összesíthetjük: közvetlen hőhalál zavarok az életjelenségekben (légzésszám emelkedése, fotoszintézis növekedése, egyedfejlődési rendellenességek, stb.) nagymértékű oxigénhiány miatt egyes táplálékszervezetek eltűnnek a mérgezéssel szemben csökkent ellenállást tanúsítanak a szaporodásban és más kritikus fejlődési szakaszokban zavarok állnak be az eredeti populáció összetétele megváltozik. A mikroszervezetekre gyakorolt hőhatást jól mutatja az a körülmény, hogy a vízben élő 3 nagy algacsoport közül a zöldalgák és kovamoszatok hőtűrése messze elmarad a kék algáké mellett. A hőhatás tehát a kékalgák elszaporodását segíti elő, amelyek közül néhány faj egészségre ártalmas, valamint íz- és szagromlást is idéznek elő.[1]

4.1.2 Előnyös hatások A hőszennyezés hatásának vizsgálata során nem hagyható figyelmen kívül az a körülmény, hogy korlátozott mértékű hőmérséklet-növekedés a befogadóban előnyös hatást gyakorol a vízi szervezetekre. Erőművek alatt megfigyelték, hogy bizonyos halfajták igen kedvező növekedést és szaporodást mutattak a melegvíz-bebocsátás hatására. Kifejezetten tenyésztési célokat szolgáló hűtőtó rendszerek kedvezően hasznosíthatják a hulladékhőt. A folyók természetes öntisztulásának sebessége növekszik a hőmérséklet-emelkedés hatására. 22

Az előnyös hatás közé számítják egyes tó vagy folyószakasz befagyásának késedelmét vagy elmaradását. A vízminőség- védelem hőmérsékleti határértékkel törekszik a hőártalom csökkentésére. A sokrétű összetett kérdéscsoport miatt regionális viszonyoktól független, egyszerű határérték megadásával a rendezés nem oldható meg. A határérték minden országban külön állapítandó meg az éghajlati viszonyoktól függően. Hazai éghajlati viszonyaink között felszíni vizeinkben a hőszennyezés hatására megengedhető felső hőmérsékleti határként 30 ºC javasolható és a lokális hőmérséklet-emelkedés ne haladja meg a 3 ºC-ot. [1]

4.2 A paksi atomerőmű hőterhelése Az atomerőmű hőterheléséről mérések és légi- felvételek (ld. 4.2. fotó) alapján az alábbi, a melegvíz elkeveredésére vonatkozó megállapítások tehetők: A hőcsóva a torkolati műtárgy (ld. 4.1. fotó) közvetlen környezetében jelentős mértékben felhígul. A hőcsóva gyors elkeveredésében a betorkollást követő sarkantyúnál és keresztgátnál fellépő jelentős sebességnövekedés, irányváltozás és az ehhez kapcsolódó keveredés (turbulens jelenségek) játszanak alapvető szerepet. A hőcsóva mindig a jobb parthoz simulva vonul le és beha tol a zátonyok közötti vízterületekre is. A hőcsóva elkeveredése döntő mértékben a beömléstől számított 4-5 km között megtörténik. A melegvízcsóva terjedésének alsó határa jelentősen függ a Duna vizének hőmérsékletétől, a teljes elkeveredési hossz a víz átlag- hőmérsékletének növekedésével csökken.

4.1. fotó

23

A

hőterhelés

megengedhető

mértékét

(hőmérséklet, hőlépcső) hatósági korlátok (Tmax és ΔT) szabályozzák. Ezek betartásával a vízi élővilág károsodása elkerülhető. Az erőmű

alvizén

vízhőmérséklet

a

megnövekedett

helyileg

meggyorsítja

a

folyóban történő szerves anyag lebomlását, ami oxigénfogyasztással, jár.

Ezt

azonban

a

oxigénelvonással folyó

hidraulikai,

elkeveredési viszonyai, valamint a jellemzően magas oldott oxigéntartalma ellensúlyozni képes. A melegvíz beömlésének hatására a Dunában

található

összes

biomassza

is

magasabb, mint a felsőbb szelvényekben. E folyószakasz

vízi

élővilága

az

egyik

leggazdagabb faji összetételű a térségben. A magasabb hőmérséklet hatására a halállomány egyedsűrűsége is meghaladhatja az átlagos értékeket (különösen a téli hónapokban). [7]

4.2. fotó Termovíziós légifelvétel [7]

4.3 A hőterhelés szabályozása A hőterhelés szabályozásának célja a hőszennyezés elkerülése. A Paksi Atomerőmű Zrt a 220/2004.(VII.21.) Kormányrendelet alapján önellenőrzésre kötelezett szennyvíz (használt víz) kibocsátó. Az érvényes jogszabályi háttérnek megfelelően a PA Zrt. elkészítette az általa kibocsátott használt és szennyvizekre vonatkozó Önellenőrzési Tervet. [10]

24

Jogi érvénnyel bír a PA Zrt. Önellenőrzési Terve, amely a 27/2005. (XII.6.) KvVM rendelet alapján és a hatályos környezetvédelmi és vízjogi engedélyeknek megfelelően készült, továbbá a zöldhatóság jóváhagyásával bír. Az Önellenőrzési Tervnek megfelelően végzett vizsgálatok alapján folyamatosan mérhető a kibocsátott vízhozam, óránként automatikusan mérik és regisztrálják a hideg és melegvíz csatorna kijelölt jellemző helyén a vízhőmérsékletet. A bevezetés alatt 500 méterrel, a Duna 1525,54 fkm szelvényben, 25 ºC feletti háttérértékek esetén kezdődik mérés, csónakból, kézi hőmérővel naponta 11- 14 óra között. A mérések eredményeit naplózzák. [10] Az elfogadott Önellenőrzési Tervet háromévente,

illetve a kibocsátásban

bekövetkezett változás esetén soron kívül felül kell vizsgálni és a környezetvédelmi hatóságnak jóváhagyásra be kell nyújtani. [10] A Dunába visszavezetett hűtővíz hőfokának és a Duna vízhőfokának különbsége 4 ºC-os Duna-víz hőfok alatt maximum14 ºC, 4 ºC felett max.11 ºC lehet, az energiatörő műtárgytól 500 méterre lévő Duna keresztszelvényében a Duna- víz hőmérséklete sehol sem lehet 30 ºC-nál magasabb.[10] A korlátokat az erőmű betartotta, nem merült fel igazolt vízminőségi panasz. A dunai hőterhelést az erőmű üzembeállása óta ellenőrzik. Tmax =30 ºC a melegvíz-bevezetést követő 500 m-es dunai szelvényben Maximális hőlépcső: TDuna>4ºC ; ∆Tmax =11 ºC TDuna<4ºC ; ∆Tmax =14 ºC

25

4.4 Kapcsolódó jogszabályok összefoglalása 4.4.1 A felszíni vizek védelmének szabályozása A felszíni vizek védelméről szóló 220/2004. (VII.21.) Kormányre ndelet A 220/2004. (VII.21.) Korm. rendelet és a kapcsolódó jogszabályok alapozzák meg az üzemidő meghosszabbítására kiadott környezetvédelmi engedély előírásait és kötelezően végrehajtandó feladatokat. A jogszabály 9. §-a alapján a kibocsátó köteles a keletkezett szenny- vagy használt vizet az engedélyben előírt kibocsátási határértékre megtisztítani,

ezzel

a

környezet

terhelését

csökkenteni,

takarékos

víz-

és

energiafelhasználást megvalósítani. Ezeket az előírásokat az üzemidő hosszabbítására vonatkozó környezetvédelmi engedély érvényesíti, az abban lévő előírások a szükséges intézkedéseket tartalmazzák. A kibocsátási határértéket a jogszabály 18. § és a 19. §-ai alapján a felügyelőség a 25. § (1) bekezdés szerinti engedélyben állapítja meg a kibocsátó számára. Ez az előírás

a

radioaktív

anyagok

kivételével

egyéb

kibocsátásokból

származó

szennyezőanyagokra vonatkozik. Az üzemidő hosszabbításra vonatkozóan kiadott környezetvédelmi engedély kielégíti ezeket az előírásokat. Tekintettel arra, hogy a PA Zrt. az összes szennyvizeit az üzem területén a melegvíz-csatornába vezeti és a hatóság által kitűzött mérési hely a melegvíz csatorna végpontján van, az összes környezetterhelő anyag határérték alá hígul. Ilyen esetekben fontos szerepet kapnak a technológiai határértékek és az élő és élettelen környezetben akkumulálódó anyagoknak a keletkezés helyén és a vízi élőlények szervezetében, az élőhelyek környezeti elemeiben (víz, talaj, mederüledék, stb.) való vizsgálata. A jogszabály 26. § (1) bekezdése szerint a szennyvíz-kibocsátási engedély legfeljebb 5 évre adható. A 28. § (2) bekezdés szerinti Önellenőrzési Tervet szintén 5 évente felül kell vizsgálni. [4] A vízszennyező anyagok kibocsátásaira vonatkozó határértékekről alkalmazásuk egyes szabályairól s zóló 28/2004. (XII. 25.) KvVM rendelet

és

A jogszabály 2. sz. melléklete foglalkozik a hőterhelési határérték egyedi megállapításának szabályaival, amely szerint a hőterhelés határértékét a hatóság a befogadó érzékenysége alapján állapítja meg. 26

Hővel terhelt használt hűtővíz felszíni befogadóba való vezetésére előírt egyedi kibocsátási határérték megállapítása során tehát a befogadóra vonatkozó ökológiai határértékek és a vízhasználathoz kötődő technológiai határértékek betarthatóságát kell figyelembe venni. A szabályozás megértéséhez fontos tudni, hogy a 220/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet 3. §-ban szereplő fogalom meghatározás szerint a hőenergia kibocsátása vízszennyező anyag kibocsátásának számít. [4] A felszíni vizek megfigyelésének és állapotértékelésének egyes s zabályairól s zóló 31/2004. (XII. 30.) KvVM rendelet A rendelet 3-9. §-ai szerint a felszíni víztest megfigyelése és állapotértékelése állami feladat a kibocsátók adatainak felhasználásával. A jogszabály meghatározza az értékelni kívánt víztest referencia feltételei megállapításának rendjét és a felszíni víztestek jellemzésének, ökológiai és kémiai állapot monitoro zásának, minősítésének módját. Az állapotértékeléshez monitorozni kell a víztestek ökológiai és kémiai állapotát. Az állapotértékelés figyelembevételével a vízgyűjtő- gazdálkodási tervben kell meghatározni a környezeti célkitűzéseket. [4]

4.4.2 Felszín alatti vizek védelmének szabályozása A felszín alatti vizek védelméről szóló 219/2004. (VII.21.) Korm. rendelet A rendelet célja a felszín alatti víz terhelésének lehetőség szerinti elkerülése, a felszín alatti víz és a földtani közeg szennyezésének megelőzése, a bekövetkezett, határértéket meghaladó szennyezettség, károsodás mértékének csökkentése, megszűntetése, valamint ezek érdekében szabályok megállapítása, mindezeknél törekedve a legjobb elérhető technika (BAT) alkalmazására. A Korm. rendelet (Kr.) hatálya kiterjed a felszín alatti vízre és a földtani közegre, a kockázatos anyagokra, valamint azon tevékenységekre, amelyek hatására kockázatos anyag kerülhet a felszín alatti vízbe, földtani közegbe. [4]

27

4.4.3 A Ví z Keretirányelv főbb rendelkezései A 60/2000/ EK Víz Keretirányelv szerinti felszíni vízvédelmi követelmények alapja a vízgyűjtőkerületekre (részvízgyűjtőkre) kidolgozott vízgyűjtő- gazdálkodási tervek (221/2004. (VII. 21.) Kormányrendelet) és a tervekben meghatározott vízminőségi célkitűzések alkalmazása lesz. A tervekbe foglalt célkitűzéseket a jogszabályokban rögzített vízhasználati igények és területi környezet érzékenység alapján kell meghatározni. A környezet érzékenységét elsősorban a vízhasználatok és az élővilág védelmét szolgáló szempontok határozzák meg. A környezeti célkitűzések között legfontosabb szempontot a környezetre veszélyes úgynevezett I. listás anyagok fokozatos megszüntetése jelenti. Ilyen I. listás veszélyes anyag a PA Zrt. által környezetterhelési díjfizetési önbevallásában is szereplő higany és kadmium és ilyen anyagnak fognak számítani az ásványolaj származékok is. Hasonlóan kiemelt fontosságúak a II. listás veszélyes anyagok, mint az akkumulálódó nehézfémek, a PA Zrt. esetében a króm, nikkel, ólom és réz. Bár a PA Zrt. esetében a szennyezőanyag mennyiségek minimálisak, mégis a szabályozás szerint üzemi eredetvizsgálat és szennyezéscsökkentő program kidolgozása szükséges. A sugárzó anyagok és a hőterhelés környezeti határértékei betarthatók az üzem számára, de a hőterhelés ellenőrzése, a szabályozásban rögzített módszere korszerűsítésre szorul. A korszerűsítésben az üzemidő

hosszabbításra vonatkozó környezetvédelmi engedélyben előírt dunai

elkeveredési modellvizsgálatok eredményeit és további matematikai statisztikai módszereket célszerű alkalmazni. A Víz Keretirányelv és a hozzá kapcsolódó új felszín alatti vízvédelmi irányelv számos új előírást hozott a felszín alatti vizek védelme területén is, illetve a már korábban meglévő, egyes létesítményekre vonatkozó követelményeket kiszélesítette. Mind az EK,

mind a hazai jogszabályok alapvető követelménye, hogy a

tevékenységeket a legjobb elérhető technika, illetve a legjobb környezeti gyakorlat követelményeinek megfelelően végezzék. Ez fontos szempont akkor is, ha egy már meglevő létesítményrendszer üzemidejének meghosszabbításáról van szó. Az egyes technológiai egységek, berendezések felújítása, cseréje során ezt az általános követelményt szem előtt kell tartani, nemcsak az ún. IPPC irányelv hatálya alá tartozó létesítményeknél, hanem minden, a felszín alatti vizeket terhelő tevékenység során. 28

Ehhez kapcsolódóan előírásra került, hogy meg kell akadályozni a felszín alatti vízbe ún. veszélyes anyagok kerülését. Fontos odafigyelni arra, hogy kibővítették a veszélyes anyagok körét számos olyan anyaggal (pl. nehézfémek), melyek korábban az ún. II. listás (kevésbé kockázatos) anyagok közé voltak sorolva. A megkívánt környezeti biztonsághoz elengedhetetlenül hozzá tartozik a kibocsátások és azok hatásának összehangolt mérése, megfigyelése. Ennek sajátos jelentősége van az ember szeme elől rejtetten elhelyezett létesítmények esetében, ahol azok esetleges meghibásodásáról a környezeti monitoring mérések révén lehet tudomást szerezni. Nem elég elvégezni az előírt méréseket, hanem az adatokat fel is kell dolgozni, és értékelni kell a környezetre gyakorolt hatást. A Víz Keretirányelv nagy hangsúlyt helyez a kibocsátáshoz és a környezeti adottságokhoz igazodó, reprezentatív monitoring hálózat kiépítésére, illetve a meglevők fejlesztésére és egységes rend szer szerinti üzemeltetésére annak érdekében, hogy az eredmények alkalmasak legyenek az esetleges trendek vizsgálatára is. A hatások értékelése során a korábbiakhoz képest nagyobb szerepet kapott egyrészt a vízi, vízközeli és a felszín alatti víztől függő szárazföldi ökoszisztéma védelme, másrészt az ivóvízbázisok védelme. Ha ezek közül egy víztesten bármelyik is károsodik, a víztestet gyenge állapotúnak kell minősíteni, ami maga után vonja a környezeti előírások szigorítását, az engedélyek hivatalból történő felülvizsgálatát. Az új EK jogszabályok előírják a több évre kiterjedő feldolgozásokat, és különösen a trendek vizsgálatát. Azaz nem elég éves jelentésekben összefoglalni az abban az évben végzett mérések eredményeit, hanem az eredményeket össze kell hasonlítani a korábbi adatsorral, trendvizsgálatokat kell végezni. Abban az esetben, ha egy szennyezőanyag koncentrációja tartósan és jelentősen emelkedik, az illetékes hatóságnak (Magyarországon a felügyelőségnek) intézkedéseket kell hoznia az emelkedő tendencia megfordítása érdekében. A szennyezettségi határérték túllépése esetén pedig ki kell vizsgáltatnia a szennyezettség okát, és a környezeti kockázat mértékét figyelembe véve intézkednie kell a további szennyezés megszűntetéséről és a károsodás felszámolásáról. [4]

29

4.5 A vízi élővilág megengedhető hőtűrése A Paksi Atomerőmű blokkjainak üzembe helyezése előtt kiterjedt kutatásokat végeztek abból a célból, hogy feltárják a várható hőterhelés hidrobiológiai hatásait és megállapítsák azokat a megengedhető hőmérsékleti határértékeket, amelyeknél még nem következik be az élővilág jelentős károsodása. Laboratóriumi kísérletekben vizsgálták a bakterio- és a fito- és zooplankton fiziológiai állapotának változásait és pusztulásának mértékét a növekvő hőmérséklet hatására. Meghatározták továbbá a Dunában élő gyakoribb makroszkopikus gerinctelen állat, valamint több dunai halfaj hőmérsékleti tűrőképességét. A kiemelt dunavíz nagy része a melegvíz csatornán keresztül közvetlenül visszafolyik a Dunába. A rövid idő alatt bekövetkező gyors hőmérséklet-emelkedés következtében kisebb-nagyobb mértékben változhat a vízminőség és károsodhat a vízi élővilág. A Duna esetében ezeknek a konkrét hőmérsékleti határértékeknek a meghatározását a következő körülmények nehezítik: A vízi élőlény együttest alkotó különböző fajok hőmérsékleti kardinális pontjai (hőoptimum, hőtűrő képesség) eltérőek, sőt egy adott faj populációján belül is valamilyen eloszlást mutatnak (pl. eltérő korcsoportok eltérő érzékenysége). Ebből az következik, hogy a sokfajú társulásoknál ilyen határérték egyértelműen nem adható meg. A vízállás és a vízhőmérséklet változása miatt fontos a mértékadó értékek tartósságának és gyakoriságának ismerete a vízminőségi, biológiai hatások, illetve a határértékek megállapításához. A nemzetközi szakirodalomban sehol sem található olyan tanulmány, amely a komplex társulás-szerkezeti változások előbecslésével foglalkozott volna. A cikkek túlnyomó többsége ugyanis vagy az egyes fajok hőérzékenységével, vagy pedig konkrét esettanulmányokkal kapcsolatos. A fenti problémák miatt tehát feltétlenül hangsúlyozni kell a hőterhelés (hőszennyezés) megítélésekor a Duna egyedi, speciális jellegét. 30

A nemzetközi tapasztalatok azt mutatják, hogy az egyes országok eléggé egyöntetűen állapítják meg a hőmérsékleti határértékeket és így ennek a konvenciónak az alapján az utóbbi tizenöt évben a fentiekkel kapcsolatos környezetvédelmi probléma sehol sem merült fel. A legfontosabb becsülhető hatások a következők: A bakterioplankton hőtűrőképessége nyáron 40 °C, télen 10-15 °C között változik. A hőmérséklet hatásának a fitoplankton fotoszintetikus oxigéntermelésére és faji összetételére vonatkozó vizsgálatok szerint Tmax értéke nyáron 28 °C, tavasszal és ősszel 25 °C, télen pedig 15 °C. A zooplankton hőtűrőképessége télen 15 °C, tavasszal 25 °C, nyáron és ősszel pedig 30 °C. A makrozoobenton hőtűrési határát a 30 °C–os vagy annál nagyobb vízhőmérséklet jelenti. A gyakoribb dunai halfajoknál az optimális akklimatizációs hőmérséklet a 24-25 °C, a vizsgálatok szerint a ponty (Cyprinus carpio) 31 °C fölött kezdett pusztulni, míg a bodorka (Rutilus rutilus) és a csuka (Esox lucius) sorrendben 30 °C, illetve 27 °C fölött. [4]

4.5.1 A bakterioplankton hőtűrőképessége A hőterhelés vizsgálata során elvégzett kísérleti ered mények szerint a Duna bakterioplankton szerkezete 40 ºC felett károsodik jelentősebb mértékben, a hidegebb időszakban azonban sokkal érzékenyebb a hőterhelésre. Számolni kell azzal is, hogy az erőművön történő áthaladás során fellépő mechanikai (diszpergáló) hatás alacsonyabb hőmérsékleti értékeknél is megváltoztathatja a bakterioplankton fajösszetételét, illetve annak eloszlását. A hőmérséklet-emelkedésre a hidegkedvelő (pszichrofil) baktériumok a legérzékenyebbek, számuk 40 ºC felett erősen csökken. A közepes hőmérsékleti tartományt kedvelő (mezofil) baktériumok hőtűrő képességének felső határa ezzel szemben 50 ºC. Vizeink elszennyeződésével ennek a baktérium csoportnak nő a legnagyobb mértékben az egyedszáma. A nagy hőtűrő-képességű, ún. termotoleráns baktériumok csak 60 ºC fölött pusztulnak el. 31

A vizsgálati eredmények azt mutatták, hogy az előbbiekben leírt 40-60 ºC-nál lényegesen alacsonyabb hőmérséklet is alapvető közösség szerkezet változást okoz a bakterioplanktonban. Általában igaz, hogy a baktériumok hőtűrő-képessége nagyobb, mint a többi élőlénycsoporté, így a bakteriális közösségre megadott hőmérsékleti határokat nem lehet általánosítani, hiszen a többi élőlénycsoport (pl. fito- és zooplankton, puhatestűek, rovarlárvák, halak) hőtűrése ennél lényegesen alacsonyabb. Az eredmények

statisztikai értékelése szerint

megállapítható,

hogy a

bakterioplankton szerkezeti változását kiváltó kritikus hőmérséklet nyáron 40 ºC, télen 10-15 ºC között változik, ősszel és tavasszal pedig az átmeneti értékek között található. [5]

4.5.2 A hőmérséklet hatása a fitoplankton oxigéntermelésére és faji összetételére A mérések eredményeiből az a következtetés vonható le, hogy az erőmű hűtőrendszerén történő áthaladás, amelynek időtartama mindössze percekben mérhető, körülbelül 10-20 %-kal képes csökkenteni az algák fotoszintetikus oxigéntermelését, amely a mechanikai és a hőhatás együttes következménye. A kísérleti eredmények arra is rámutattak, hogy a növekvő tartózkodási idő minden valószínűség szerint nem lineáris módon károsítja az erőművi hűtőrendszeren áthaladt algák fotoszintetikus oxigéntermelő képességét. A paksi Duna szakaszon folytatott hidrobiológiai termotolerancia vizsgálatok alapján azt is megállapították, hogy: tavasszal, amikor a víz hőmérséklete 11-13 ºC között változik, 9-10 ºC hőmérséklet növekmény serkenti az algák fotoszintézisét; ennél magasabb hőmérséklet növekmény hatására azonban az o xigéntermelés hirtelen csökkenni kezd; a nyári időszakban 18-22 ºC eredeti vízhőmérsékleten, a 26-28 ºC-ra növekedett vízhőmérsékleten már az is előfordulhat lokálisan, hogy a fotoszintézis termelte oxigén mennyiség már nem képes fedezni a légzés által elfogyasztott oxigén mennyiségét; 32

az őszi vizsgálatok eredményei szerint az eredeti 12-16 ºC vízben a 30 ºC-nál magasabb vízhőmérséklet már jelentősen gátolta a fitoplankton fotoszintetikus oxigén termelését; télen 2-4,5 ºC között már mintegy 10 ºC hőfokemelkedés is jelentősen csökkentette a fotoszintetikus oxigéntermelést. A rövid időtartamú (akut) hőterhelési kísérletek nem adhatnak választ arra a kérdésre, hogy a maximális fotoszintetikus oxigéntermelés természetes körülmények között meddig tartható fenn és arra sem, hogy ez az erőteljesebb oxigén termelés miatt kedvezőbbnek tekintett állapot hosszabb idő alatt milyen átalak ulást eredményez a folyó fitoplanktonjának és egyéb élőlény csoportjainak a szerkezetében.

Ezért a

megengedhető legmagasabb hőmérsékletnek a maximális oxigéntermeléshez tartozó hőfok tekinthető és nem az ennél nagyobb érték, amely a fotoszintézist már gátolja. Az erőművi hűtőrendszeren áthaladt planktonik us algák fotoszintetikus oxigéntermelő képességének átlagosan 20 % -os csökkenése – figyelembe véve a jelenlegi vízkivétel és a folyó vízhozamának arányát, továbbá az elkeveredési viszonyokat – a Duna vize egészének oxigén forgalmát nem befolyásolja jelentős mértékben. Az algák mikroszkópos kvalitativ és kvantitativ vizsgálatával nem lehetett a hőterhelés hatását egyértelműen kimutatni annak ellenére sem, hogy megfigyelhető volt az, hogy a melegvízcsatorna térségéből származó mintákban minden esetben több volt az összetört és üres kovaalga héj, mint a többi helyről vett mintákban. Ez az algák mennyiségének csökkenésében nem fejeződik ki egyértelműen, de felhívja a figyelmet azoknak az erőműben történő károsodására. A dunai fitoplankton közösségek állománysűrűsége és összetétele nem különbözik lényegesen a hideg, illetve a melegvízi környezetben, ezért a hőterhelés nem gyakorol kimutatható hatást a fitoplankton fajösszetételére. A sejtek felépítésének vizsgá latára szolgáló megfigyelések viszont azt mutatták, hogy bizonyos finomabb mikroszkópos szerkezetű sejtkolóniás algafajok potenciálisan károsodhatnak a hűtőrendszeren való áthaladás során. Elsősorban a telepes kovaalga fajok átlagos mérete csökken a kolónia szétesés következtében, amely hatás még a bevezetés pontjától néhány száz méter távolságban is kimutatható.

33

Összefoglalóan megállapítható, hogy a laboratóriumi kísérletek eredményei alapján a Tmax értéke nyáron 28 ºC, tavasszal és ősszel 25 ºC, télen pedig 15 ºC. A helyszíni vizsgálatok eredményei pedig azt mutatják, hogy az erőmű melegvíz bevezetésének hatása nem okoz jelentős és az alvízi folyószakaszon messzire terjedő kimutatható változást a fitoplankton társulások mennyiségi (biomassza) és minőségi (fajösszetétel) mutatóiban. [5]

4.5.3 A zooplankton hőtűrőképességének vi zsgálata A zooplankton vizsgálata során a sokkszerű hőhatás eredményét vizsgálták. A gyakoribb

planktonikus

kerekesférgeket,

ágascsápú

és

evezőlábú

rákfajokat

hőmérsékleti szoktatás nélkül gyors hőmérséklet-emelkedésnek vetették alá, és feljegyezték a pusztulás kezdetét, a közepes pusztulás, illetve a teljes pusztuláshoz (100 %-os mortalitás) tartozó hőmérsékletet.

A kísérletek során a mindenkori dunavíz

hőmérsékletét 5, 10, 15 és 20 ºC-al emelték és az élőlényeket 5 napon keresztül ezeken a hőmérsékleti értékeken tartották. Az 1-5 ºC körüli hőmérsékletű Duna-vízben élő fajok 15-17 ºC hőmérsékletemelést is elviseltek károsodás nélkül. Nagyobb mértékű pusztulásuk csak 23-25 ºC hőmérsékleten kezdődött, ahol 48-72 óra elteltével több mint 50 %- uk elpusztult. Teljes pusztulásuk 29 ºC-on 24 óra alatt következett be. A 6-15 ºC hőmérsékletű Duna-vízben élő fajok 10-12 ºC hőmérséklet-emelést károsodás nélkül elviseltek. A kerekesférgek 25-27 ºC-on kezdtek pusztulni. Teljes pusztulásuk 29-30 ºC-on következett be. 23 ºC-on 48 óra alatt elpusztultak az ágascsápú rákok, 25 ºC-on pedig az evezőlábú rákok. Egyes fajok ugyanakkor 25-27 ºC-on intenzíven szaporodtak, pusztulásuk 28 ºC-on kezdődött és 72 óra után 65 %-ot tett ki. 30 ºC-on azonban 96 óra alatt már minden egyed elpusztult. Nyáron és ősszel a 16-22 ºC hőmérsékleti tartományban élő egyedek károsodása csak 27-29 ºC-on kezdődött. A 30 ºC fölötti vízhőmérséklet azonban már 24 óra múlva nagymértékű pusztulásukat okozta, de csak 34 ºC-on következett be az összes állapotcsoport minden egyedének pusztulása. A Dunában az atomerőmű térségében végzett zooplankton vizsgálatok során megállapították, hogy az állományok egyedsűrűsége és a társulások faji összetétele nem különbözik lényegesen a hideg- illetve a melegvízi környezetben. 34

Egyes nagy testű, sok függelékkel bíró rákfajok (pl. Daphnia, Diaphanosoma, kifejlett Cyclopoidák, Diaptomidák) azonban jobban károsodnak, mint a kis testű, gömbölyű formájúak (pl. a kerekesférgek túlnyomó része, naupliusz lárvák, Chydorus, Bosmina ágascsápú rákfajok). A sérült, illetve az elpusztult egyedek száma a hűtővíz hőmérsékletének emelkedésével együtt növekedett, legjobban nyáron és kisebb mértékben az őszi időszakban. Nyáron a kerekesférgeknek, az evezőlábú és az ágascsápú rákfajoknak a 10-58 %-a, ősszel a 20-58 %-a, télen pedig a 22-58 %-a pusztult el, illetve károsodott a hűtőrendszeren történő áthaladás után. Összefoglalóan az állapítható meg, hogy a zooplankton fajok közepes pusztulási hőmérséklete télen 15 ºC, tavasszal 25 ºC, nyáron és ősszel pedig 30 ºC. Ezek a toxikológiai határértékekhez hasonlóan a legérzékenyebb fajokra vonatkoznak. Az atomerőműből kifolyó

melegvízben végzett vizsgálatok eredményei szerint a

zooplankton károsodásának fő oka elsősorban a mechanikai hatások következménye nem pedig a gyors hőmérséklet-emelkedés. [5]

4.5.4 A makrozoobenton hőtűrőképessége Az eltérő vízhőmérsékleti viszonyok között végzett vizsgálatok eredményei szerint az üledék- és bevonatlakó élőlények bioindikációs vizsgálatokra különösen alkalmasak, mert számos faj életciklusa több évig is eltart, ezért a megváltozott környezeti feltételek hatására jóval lassabban válaszolnak társulásaik fajösszetételének átrendeződésével, mint a vízzel utazó planktonikus élőlény együttesek. Mivel ebbe az állatcsoportba általában helyt ülő fajok tartoznak, akár társulás szerkezeti (fajösszetétel), akár pedig tömegességi mutatóik (egyedszám, abundancia, dominancia stb.) alkalmasak a vízminőség hosszabb időléptékű változásainak, illetve egy átlagos vízminőségi állapotnak az indikálására. A makroszkopikus gerinctelenek vizsgálati eredményeinek analízise alapján megállapítható, hogy a melegvíz bevezetés hatására állandósul egy olyan fajspektrum, amelyben a melegvíz kedvelő fajok dominanciája jellemző, de ez eltér azoknak a társulásoknak a fajösszetételétől, amelyek nem állnak melegvízi hatás alatt. Az atomerőmű térségében a melegvíz-csatorna fölött található dunai fauna elemei a melegvíz bevezetése alatt 500 m-re található nagysarkantyú környezetében már újra benépesítik az üledéket és a szilárd aljzatok felszínét. 35

A

folyó

hossz-szelvénye

mentén

a

vízhőmérséklet

csökkenésének

eredményeként tehát elkezdődik az eredeti fauna regenerálódása és hosszabb-rövidebb szakaszon visszaáll a jellegzetes hidegvízi fauna. 2002 júniusában tapasztalták először azt, hogy a melegvíz-csatorna torkolati szelvénye alatt a kis sarkantyú térségéig sok elpusztult csiga és kagyló héja található (ld. 4.3. fotó), az iszap is jellegzetesen büdös szagú. Ennek valószínű oka a 30 ºC-ra felmelegedett hűtővíz lehet. A szeptemberi mintavételkor ez az állapot már nem fordult elő. A jelenség felhívja a figyelmet arra, hogy a 30 ºC körüli, vagy azt meghaladó vízhőmérséklet a folyó rövid szakaszán a makroszkópos gerinctelen fauna faji összetételében kismértékű változást okozhat.

4.3. fotó El pusztult kagyl ók és csigák vázai

Az eredmények összefoglaló értékeléseként megállapítható, hogy az atomerőmű a jelenlegi négyblokkos üzemmód mellett kibocsátott hűtővizével csak korlátozott szakaszon változtatja meg a vízi makroszkopikus gerinctelen társulások összetételét, a 30 ºC–os vagy annál nagyobb vízhőmérséklet a melegvíz torkolata alatti szelvényben azonban káros hatású is lehet, ami azonban a gyors elkeveredés miatt csak lokális jellegű, de felhívja a figyelmet a hőmérsékleti határérték betartására. [5]

36

4.5.5 A gyakoribb dunai halfajok hőtűrőképessége A Dunát érő hőterhelés biológiai hatásának becslésére 12 őshonos hazai halfaj évszakos preferencia-hőmérsékletét horizontális hőmérséklet-grádiens létrehozásával állapították meg. A módszer lényege, hogy egy longitudinális medencében hőmérséklet gradienst állítanak elő oly módon, hogy annak egyik végét melegítik, a másikat pedig hűtik. Abban a halak maguk választják meg tartózkodási helyüket, amely megfelel egyegy hőmérsékleti zónának. Így az általuk igényelt (preferált) hőmérséklet tartomány meghatározható. A kísérletek eredményei szerint a választott hőmérséklet tartomány a pontyféléknél kevésbé függött az évszaktól, mint a sügérféléknél. Ez utóbbiak a téli kísérletek során mindig alacsonyabb hőmérsékleti tartományban gyülekeztek, szemben a pontyfélékkel. Ez utóbbiak preferencia hőmérséklete a hideg akklimatizáció ellenére a kísérleti idő növelésével fokozatosan emelkedett. Egy másik, a kritikus hőmérsékleti maximum módszerével a végső, halált okozó (letális) hőmérsékletet határoztak meg. A 12 vizsgált halfaj letális hőmérséklete - a csapósügér (Perca fluviatilis) és a vágó durbincs (Acerina cernua) kivételével – 31 ºC felettinek bizonyult. A legellenállóbb halfajok a tőponty (Cyprinus carpio), 35,6 ºC, a szivárványos ökle (Rhodeus sericeus amarus), 35,4 ºC és a naphal (Lepomis gibbosus) 35,3 ºC voltak. A harmadik kísérletsorozattal három halfaj un. közepes túlélési idejét vizsgálták a letális hőmérséklethez közeli tartományban. növelésével egy ideig nőtt.

A túlélési idő a szoktatási hőmérséklet

Az optimális akklimatizációs hőmérséklet az előzetes

kísérletek szerint 24-25 ºC-nak bizonyult. A ponty (Cyprinus carpio) ekkor csak 31 ºC fölött kezdett pusztulni, míg a bodorka (Rutilus rutilus) és a csuka (Esox lucius) sorrendben 30 ºC, illetve 27 ºC fölött. A háromféle kísérlet eredményei alapján az javasolható, hogy az erőmű hűtővizének a befogadóba történő bevezetésénél a mérhető maximális hőmérséklet ne haladja meg nyáron a 30 ºC-ot, télen a 15 ºC-ot, a tavaszi és az őszi időszakokban pedig a 25 ºC-ot. Ezt megfelelő műszaki megoldásokkal (blokk karbantartás ütemezése, az álló blokk kondenzátor hűtővíz szivattyúk járatásával, a teljesítmény csökkentésével) biztosítani lehet. [5]

37

4.5.6 A halfauna faji összetételének vi zsgálata a paksi Duna-szakaszon Az erőművi felmelegedett hűtővíz torkolati műtárgyának környezetében tapasztalható a leggazdagabb halállomány, melyek közül 6 csak innen került elő: fehér busa, ponty, kecsege, fogassüllő, kősüllő, leső harcsa. Legnagyobb mennyiségben a keszegfélék (főként karikakeszeg, dévér, bodorka) szerepeltek a fogásban (kb. 60 %). A torkolati műtárgy rendkívül erős áramlású vizében a többnyaras, kifejlett példányok domináltak.

Néhány dunai halfaj választott hőmérséklete és kritikus hőmérsékleti maximuma Vizsgált halfajok

Szoktatási hőmérséklet

Választott hőmérséklet

º

º

C

C

Kritikus hőmérsékleti maximum º

C

Rutilus rutilus (bodorka)

18

16

34,5

Esox lucius (csuka)

16

22

31,8

Abramis brama (dévérke szeg)

12

14

33,3

Silurus glani s (harcsa)

12

22

35,3

Lepomi s gibbosus (naphal)

20

27

-

Rhodeus sericeus amarus

14

16

32,1

12

20

33,6

Cyprinus carpio (tőponty)

14

30

34,8

Acerina cernua (durbincs)

18

10

31,1

Perca fluviatili s (csapósügér)

14

8

27,3

Alburnus alburnus (szélhajtó küsz )

14

18

32,7

Acerina cernua (vágó durbincs)

12

10

27,1

Chondrostoma nasus (paduc)

13

16

32,6

(szivárványos ökle) Scardinius erythrophthalmus (vörösszárnyú ke szeg)

4.1. Táblázat [5] 38

A többé-kevésbé elkeveredett vizű harmadik helyszínen kimutatott 10 fajból három csak itt fordult elő: fejes domolykó, magyar bucó, selymes durbincs. Az eredmények szerint a halállomány jelentős része felkeresi a melegvíz beömlések környékét, azaz a hőmérséklet-emelkedés nem okoz fajszám-csökkenést. Bár a halak a számukra kedvezőtlen területekről aktív úszással el tudnának menekülni, a felnőtt példányok mégis a torkolati műtárgy környezetében gyülekeztek különösen a téli és kora tavaszi időszakokban. A vizsgálatok tehát nem bizonyították a melegvíz bevezetés káros hatását az ichtiofaunára nézve. Feltétlenül el kell kerülni azonban a tartós hődugó létrejöttét, amely a folyót a vándorló halak szempontjából két különálló szakaszra osztaná. Ez azonban tekintettel a vízkivétel és a vízhozam arányaira, valamint az elkeveredési viszonyokra nem jelent reális

veszélyt

a

Paksi

Atomerőmű

jelenlegi kiépítettsége

mellett,

és

a

teljesítménynövelés hatása miatt sem. [5]

4.6 A hőterhelés hatása A melegvíz-csatorna torkolata után a folyóban melegvíz-csóva alakul ki, amely a beömlési parthoz szorul, és a folyó vizével fokozatosan keveredve, illetve diffúzió révén hígul és hűl. Később a csóva főként a víztükrön keresztül adja le a hőt. A teljesítménynövelés és az üzemidő hosszabbítás engedélyezésére készített környezeti hatásvizsgálati tanulmányhoz készített korábbi BME csóvamodell szerint a csóva hűlése a vízjogi üzemeltetési engedélyben meghatározott 500 m-es szelvényig 4,7 °C, amit a rossz hígulási körülményeket biztosító kisvízi állapotra számítottak ki. A fentiek alapján a melegvíz-csatorna maximális hőmérséklete 34,7 °C lehet, mivel e fölött már túllépnénk a melegvíz bevezetéstől 500 m-re lévő szelvényben meghatározott 30 °C-os hatósági korlátot. A fenti számítások szerint a jelenlegi teljesítményhez tartozó üzemen belüli 8,7 °C hőmérséklet emelkedés alapján az erőmű teljesítménykorlátozás nélkül működtethető mindaddig, amíg a Duna vízhőmérséklete nem haladja meg a 26 °C-ot. A teljesítménynöveléssel ez az érték 25 °C-ra módosul a magasabb hőlépcső miatt.

39

Az erőmű üzemeltetési gyakorlata alapján megállapítható, hogy: A hideg és melegvíz csatorna hőmérsékletének ellenőrzése folyamatos, a mérési eredmények eltárolására óránként kerül sor. A kifolyástól számított 500 m-es szelvényben történő méréseket a Duna-víz hőmérsékletének 25 ºC-os elérésekor kell elvégezni, napi rendszerességgel. A mérések alapján a jelenlegi hatósági engedélyben szereplő, a Dunára vonatkoztatott 30 °C határértéket, a kibocsátási pont alatt 500 m-re, egy esetben sem múlták felül. A hőcsóva gyors elkeveredésében a betorkolást követő sarkantyúnál és keresztgátnál fellépő jelentős sebességnövekedés, irányváltozás és az ehhez kapcsolódó turbulens jelenségek játszanak alapvető szerepet. A hőcsóva aktív elkeveredése a betorkolást követő 1 km-en belül döntő mértékben lezajlik. Mindezekből következik, hogy a Duna-víz hőmérsékletének szempontjából kritikus nyári időszakban csak akkor kellene korlátozással számolni, ha az egybees ne a hidegvíz csatorna statisztikai módszerekkel meghatározott legkisebb vízszintjével, vagy ha 20 év alatt – például a globális felmelegedés hatására – jelentős változások állnának be. Az atomerőmű

üzembeállása

óta

folyamatosan

foglalkoznak

a

Dunába

visszavezetett hűtővíz környezeti hatásaival, az okozott hőterhelés kérdéseivel és az esetleges káros vízminőség-változást jelentő hőterheléssel. A megállapítások a következőkben foglalhatók össze: A

Dunának

a

hőterhelés

szempontjából

mértékadó

nyári

maximális

vízhőmérséklete általában 21-24 °C, kivételesen eléri a 25 °C fölötti értéket is. (Az eddigi maximális Duna vízhőmérsékletek: Paksnál 1994. 08. 07-én 25,9 °C értékkel, majd 2006. év 07. 29-én 26,7 ºC voltak mérhetők.) A vízhőmérséklet idősorok jellegzetesek, a maximumok jól meghatározott időszaka július elejétől augusztus közepéig tartó időszakra esnek. A dunai vízhozam (térfogatáram) éves menete kevésbé szabályos, de egyértelmű, hogy a folyó relatív hőterhelési maximumát jelentő alacsony vízállások legnagyobb valószínűséggel az ősz-téli időszakokban fordulnak elő.

40

Dunai jellegzetesség és ez a hőterhelési veszélyt csökkenti, hogy a magas vízhőmérsékletek kizárólag július-augusztusban, az 1000 m3 /s-ot megközelítő kisvizek pedig általában szeptembertől fordulnak elő. A korábban részletesen vizsgált 42 év alatt (1946-87 között) pl. 23 °C fölötti hőmérséklettel egy időben 1200 m3 /s alatti vízhozam mindössze 4 esetben, 1000 m3 /s alatti vízhozam pedig csak egyszer fordult elő. (2003 augusztusában mértek 950 m3 /s értéket.) [4]

4.7 A hőterhelés hatásterülete Az üzemidő meghosszabbításával kapcsolatban készített környezeti hatásvizsgálat alapján a környezetvédelmi engedély a hőterhelés hatásterületét a Sió torkolatáig terjedő maximálisnak tekinthető Duna szakaszra határo zta meg. A hatásvizsgálat szerint a hődugó létrejötte - ami a folyót a vándorló halak szempontjából két különálló szakaszra osztaná - a jelenlegi modell vizsgálatok és tapasztalatok szerint kizárható. [4]

41

5 MEDERSZONDÁK, MONITORING A

dunai

vízminőségre

és

a

vízzel együttmozgó,

lebegő

életformákra

legveszélyesebb időszak az, amikor a Duna vízhozama alacsony és a vízhőmérséklet magas. Kedvezőtlen állapot a nyári 1200 m3 /s alatti hozam. A Duna vízminőségének eredeti állapotára a víz visszavezetés hatása két fő összetevőre bontható. Egyrészt az erőművet megjárt víztömeg minőségváltozásának hatása a mederben érkező, változatlan minőségű vízzel való keveredés után, másrészt a többlet hőenergia hatása a víz kémiai és biológiai viszonyaira. Az erőműbe a hidegvíz csatornán bejutott víztömeg áthalad a vízbeeresztő műtárgyon és a rács- illetve szitaszűrő rendszeren. Ezen a küszöbön a vízzel együttmozgó bakteriális és planktonikus szervezetek is átjutnak. Ezután a víz legalább egyszer, de a recirkuláltatástól függően esetleg többször is bekerül a szivattyúegységbe és a hőcserélő kondenzátorokba. A szivattyúzás igen nagy mechanikai megterhelést jelent, a kondenzátorokban pedig a víz igen gyorsan, mintegy 6-12 másodperc alatt melegszik fel a hőlépcső által meghatározott hőmérsékletre. A rendszerből kikerülő hűtővíz a melegvíz csatornában számottevő hűlés nélkül halad a Duna élővízfolyása felé és néhány perc alatt az energiatörő műtárgyon keresztül, a dunai fősodor jobb oldalán, csóvát alkotva halad az áramlással. Az energiatörő által a mederfenék közelébe leszorított hőcsóva a fajsúly különbség hatására a Duna vízhozamától is függő, néhány száz méteres hosszon a felszínre emelkedik. A dunai víz hűtővízrendszer okozta hőmérséklet változása a víz kémiai összetételére közvetlen befolyással lehet, továbbá a bentoszra az üledékben élő létformákra és a vízzel mozgó életközösségre is, ennek következtében pedig a parti szűrésű rendszerekre lehet hatással. A hatások megfigyelésére kiépített monitoring rendszer feladata észlelni, hogy a szivárgási térben milyen hőmérséklet és minőség változást szenved a víz, milyen baktérium és algafajok szaporodnak el és az esetleges változások megjelennek-e a parti szűrésű vízben. [2] A használtvíz kibocsátás által érintett Duna szakaszon üzemelő és távlati jelentőségű parti szűrésű vízbázisok védelme érdekében (Felszín alatti vizekre gyakorolt hatások ellenőrzésére) a telephely jellemzési programban kialakított monitoring rendszert üzemeltet (ld. 1. számú melléklet). A monitoring rendszer üzemeltetését a Kék Csermely Kft. végzi. 42

Vizsgálandó szelvények: 1 szelvény – Paks-Hidegvíz, 2 szelvény – Paks-Melegvíz, 3B szelvény – Kalocsa-Baráka, 3J szelvény – Zsidó-zátony, 4 szelvény – Gerjen, 5D szelvény – Sió-Dél. Gyakoriság: A szelvényekből a mintavételt és a minták laboratóriumi vizsgálatait a telephely monitoring programnak megfelelően kell végezni (évente kétszer a 3B, 4, 5D szelvényben, az 1, 2, 3J szelvényben évente háromszor). A szelvényekben vett minták laboratóriumi vizsgálatait az alábbi komponenskörre kell végezni: általános vízkémiai, mikroszkópos biológiai, toxikológiai, trícium bakteriológiai Egy

szelvény

a

hullámtéren

telepített

horizontális,

vagy

vertikális

mederszondákból, (vertikális mederszonda párból), valamint a Dunától távolodva, többnyire a mentett oldalon telepített figyelőkútból, vagy kutakból áll. A horizontális mederszonda a Duna meder alatt 2,5 m mélységben, a hőcsóva alatt, illetve a hőcsóva és a partél között, az élővízfolyás által okozott közvetlen vízkémiai és mikrobiológiai hatások megfigyelését szolgálja. A vertikális mederszonda a kisvízi dunai partél, és a „vízműves” kavicsos homok, a figyelőkút a közvetlen háttér talajvízének

vízkémiai és

mikrobiológiai kölcsönhatását észleli.

A

mögöttes

hullámtéren, vagy a mentett oldalon telepített figyelőkutak a háttér talajvíz vízminőségi állapotát jellemzik. A figyelőkutak és mederszondák telepítésénél figyelembe kellett venni a terület vízháztartását alapvetően meghatározó Duna jellemző vízjárását. A vertikális mederszondák úgy lettek telepítve, hogy a sokévi legkisebb dunai vízállásnak megfelelő hozam esetében is a talajvíz áramlási zónájában legyenek.

43

A figyelőkutakat a jó vízvezető rétegben, a vízműves kavicsos összletben, ez alá a jellemző szint alá 3-5 méterrel kellett mélyíteni. [2] A horizontális mederszondák A dunai vízjárásból adódó nyomáshullámok hatása túlterjed a tényleges vízmozgással érintett sávon. A jó vízvezető, durva szemcsés üledékek alkotta potenciális parti szűrésű vízbázisok területén a vízmozgással érintett sáv, illetve az ennél egyes kémiai és biológiai jellemzők esetében, a diffúziós hatás következtében némileg szélesebb terület néhányszor tíz, de legfeljebb száz, százötven méter széles. A nyomáshullámok hatásterülete ugyanott kilométeres nagyságrendű. A horizontális mederszondák célja, a hőcsóva által befolyásolt élővíz szakaszon a dunai folyómeder alatt közvetlen lezajló fiziko-kémiai és bakteriológiai folyamatok észlelése. A hatásterületen kívüli 1. szelvény mérési feladata a megfigyelési területre b elépő Duna víz minőségének, mint peremfeltételnek a figyelése. Ez a mérési adatsor biztosítja az összehasonlításhoz szükséges adatokat. A 2. szelvény szerepe a hőhatással legintenzívebben érintett folyószakasz megfigyelése. A megfigyelés a partélre merőleges szelvénybe telepített három mederszondában végezhető. [2] A vertikális mederszondák A vertikális mederszonda kútpárok telepítését az indokolja, hogy a talajvíztartó összlet utánpótlódási körülményei nem azonosak a sekélyebb és a mélyebb fekvésű kavicsos víztartó rétegekben. A

vertikális

mederszondák

telepítésével elemezhetővé

válnak

a

különböző

mélységszintek áramlási viszonyai és az élővízfolyás partélétől távolodva a vízminőség változásai is megfigyelhetővé válnak. A dunai vízben a hőcsóva okozta felmelegedés hatásvizsgálata során, a működő és a potenciális partiszűrésű vízbázisokra gyakorolt hatások elemzésekor, tehát három alaphelyzetet vizsgálhatunk a monitoring rendszer segítségével. [2] Az 1. Hidegvíz csatorna szelvény a Pk1_HMSZ horizontális mederszondából és az észlelésbe bekapcsolt, az Erőmű által már korábban is észlelt T27 (monitoring rendszer azonosítója Pk27_F) figyelőkútból áll. 44

A 2. Melegvíz csatorna szelvényt három horizontális mederszonda, a Pk2/1_HMSz, a Pk2/2_HMSz, a PK2/3_HMSz és a mentett oldali, az erőmű megfigyelőrendszeréhez tartozó T62 (monitoring rendszer azonosítója Pk62_F) figyelőkút alkotja.

5.1. fotó

A 3. szelvény bal parti, Kalocsa-Baráka szelvénybeli elemei a KB1_VMSz és KB2_VMSz vertikális mederszondák, valamint a KB11_F, KB12_F, KB13_F figyelőkutak,

mely

utóbbiak

a

Kalocsa-Baráka

vízbázis

telepített

megfigyelőrendszerének kútjai. A KB11_F figyelőkút az árvízvédelmi töltés mentett oldalán található. A 3. szelvény jobb parti, Zsidó zátony szelvénybeli elemei a Zs1_VMSz vertikális mederszonda és a Zs2_F mentett oldali figyelőkút.

5.2. fotó Zsidó zátony mederszonda

5.3. fotó Zsidó zátony

A 4. Gerjen szelvény két vertikális mederszondája a Gr1_VMSz és a Gr2_VMSz, a mentett oldali figyelőkút a Gr3_F. 45

A hatásterület határának térségében, a Sió a torkolattól 1.5 km-re D-re, a Gemenci erdőben található a 5D Sió déli szelvény amelyet a - SiD1_VMSz és a SiD2_VMSz vertikális mederszondák alkotnak. A hatásterületen kívüli 6. Baja vízmű szelvény vertikális mederszondája, a Ba1_VMSz, a termelő kútsor előtt lett telepítve. Ebben a szelvényben találhatjuk meg a vízmű megfigyelőrendszeréhez tartozó, de 2006-tól már a monitoring rendszer észleléséből kivont Ba2/1_F, Ba2/2_F és Ba2/3_F figyelőkutakat is.

5.1 Ví zvizsgálatok, helyszíni mérések A mérések szempontjából a legfontosabbnak ítélt, 2. Melegvíz csatorna jelű, horizontális szelvényben a Kék Csermely Kft. Levelogger Diver műszereket üzemeltet, amelyek levegőztető cső nélkül, a légnyomás külön műszeren történő rögzítésével mérik és tárolják a nyomás és hőmérséklet értékeket. Kiolvasásukhoz a Pk2/3_HMSz kivételével, a kiépítési munkákat is el kell végezni, de ez egyben jó alkalmat biztosít a horizontális mederszondák szükséges karbantartási munkáihoz is. A helyszíni mérések során nyert hőmérséklet, pH, vezetőképesség és oldott O 2 adatok jelentős, más úton nem pótolható információt nyújtanak a vizsgált területről. A helyszíni mérésekre szükség van a műszeres mérések kiértékelésénél is. A nagy számban végzett terepi mérések egyben alkalmasak tendenciák megfigyelésére is. A vízmintákat általában a horizontális és vertikális mederszondákból, valamint kisebb darabszámmal és vizsgálati programban meghatározott időben, a háttér figyelőkutakból vettük. A helyszíni mérések alkalmával mértük a Duna és a talajvíz abszolút szintkülönbségét, (kútvízszint mérés, a kútvízszint és a dunai vízszint közötti közvetlen összehatásmérés, azaz a szintkülönbségek

mérése) továbbá mértük a vizek

hőmérsékletét és vízminőségi jellemzőit is. Vízminőségi méréseink alka lmával helyszínen mértük a pH, a vezetőképesség, oldott oxigén értékét (2008. évi mérések jegyzőkönyvei: ld. 2. és 3. számú melléklet).

46

5.4. fotó Mérőkészülék

Az erőmű köteles a használtvíz visszavezetésének a Duna vizére gyakorolt hatásának vizsgálatára az alábbiakat elvégezni: az 1, 2, 3B, 3J, 4 és 5D szelvényekben évente 11 alkalommal a helyszíni vizsgálatokat (talajvízszint, víz hőmérséklet, pH, vezető képesség, oldott oxigén), továbbá évente 2 alkalommal az általános vízkémiára vonatkozó vizsgálatokat (pH, vezetőképesség, KOIps, NH4 +, NO 2-. NO3-, Cl-, SO 4 -, összes keménység, Ca, Mg, Fe, Mn, K), radiológiai vizsgálatokat (trícium tartalom meghatározása), mikroszkópos biológiai vizsgálatokat (a vízben lévő élőlények meghatározása),

toxikológiai

vizsgálatok

(Daphnia-teszttel)

és

bakteriológiai

vizsgálatok (coliform szám, Escherichia coli, telepszám 22 ºC-on és 37 ºC-on, enterococcusok). Szakdolgozatom saját része is ezekhez a mérésekhez kötődik, melyeken részt vettem (helyszínen és laborban). A továbbiakban részletesen tárgyalom a mérés folyamatát, helyszíneit, mérőeszközöket.

5.2 Ví zminőségi vizsgálatok leírása, minősítési elvek A vízkémiai, toxikológiai és mikrobiológiai vizsgálatok a Bálint Analitika Mérnöki Kutató és Szolgáltató Kft. laboratóriumában készültek. A vízkémiai laboratóriumban mért, ún. rutin vízkémiai elemzés paraméterei: hidrogénkarbonát, karbonát, összes lúgosság, összes keménység, KOIps, szulfát, nitrát, nitrit, klorid, foszfát, ammónia, vas, mangán, nátrium, kálium, magnézium, kalcium. A terepi vízmintavétel során a pH, az oldott O 2 tartalom és a vezetőképesség mérését elvégeztük.

47

Ezek a paraméterek a minta tárolása során kismértékben változhatnak, mérésük ezért a terepen elkerülhetetlen, azonkívül a laboratóriumi eredmények értékelését is támogatják az így nyert adatok. A mikroszkópos biológiai vizsgálatok célja a vízben mikroszkopikusan kimutatható élő és élettelen szervezetek, szerves és szervetlen anyagok meghatározása és mennyiségük megállapítása. A mikroszkópos vizsgálatok során az algaszámon kívül megnéztük az üledékben a kén-, vas- és mangánbaktériumok, ostoros és csillós véglények és egyéb élőlények előfordulását. Ez utóbbiak elsősorban a mederfenék szűrőrétegén átjutó szerves szennyeződés indikátor szervezetei. A toxikológiai vizsgálat a különféle oldott anyagok mérgező hatásának mértékét határozza meg. A legkülönfélébb szerves és szervetlen mérgekre igen érzékenyen reagáló nagy vízibolha, a Daphnia Magna segítségével a Duna vizének a parti szűrésű kutakra és mederszondákra gyakorolt hatása megítélhető. A parti szűrésű vizek állapot jellemzésére azok a vízminőségi paraméterek kerültek kiválasztásra, amelyekkel a felszíni vizek általános állapota, szerves anyagokkal történő szennyezettsége, növényi tápanyagtartalma és szervetlen ion összetétele jellemezhető. A felszíni vizek minőségének értékelésére az MSZ 12749:1993 Felszíni vizek minősége, minőségi jellemzők és minősítés c. szabvány szolgál, amelynek a vonatkozó részét használjuk a vizsgált vizek jellemzésére. A szabvány szerinti vízminőségi kategóriák a következők: I. osztály: kiváló víz Mesterséges szennyező anyagoktól mentes, tiszta, természetes állapotú víz, amelyben az oldott anyag tartalom kevés, közel teljes az oxigéntelítettség, a tápanyagterhelés csekély és szennyvízbaktérium gyakorlatilag nincs. II. osztály: jó víz Külső szennyező anyagokkal és biológiailag hasznosítható tápanyagokkal kismértékben terhelt, mezotróf jellegű víz. A vízben oldott és lebegő, szerves és szervetlen anyagok mennyisége, valamint az oxigénháztartás jellemzőinek évszakos és napszakos változása az életfeltételeket nem rontja. A vízi szervezetek fajgazdagsága nagy, egyedszámuk kicsi, a szennyező baktérium igen kevés. A víz természetes szagú és színű. 48

III. osztály: tűrhető víz Mérsékelten szennyezett (pl. tisztított szennyvizekkel már terhelt) víz, amelyben a szerves és a szervetlen anyagok jelenléte, valamint a biológiailag hasznosítható tápanyagterhelés eutrofizálódást eredményezhet. Szennyvízbaktériumok következetesen kimutathatók. Az oxigénháztartás jellemzőinek évszakos és napszakos ingadozása, továbbá az esetenként előforduló káros vegyületek átmenetileg kedvezőtlen életfeltételeket teremthetnek. Az életközösségben a fajok számának csökkenése és egyes fajok tömeges elszaporodása vízszíneződést is előidézhet. Esetenként szennyezésre utaló szag és szín is előfordul. IV. osztály: s zennyezett víz Külső eredetű szerves és szervetlen anyagokkal, illetve szennyvizekkel terhelt, biológiailag hozzáférhető tápanyagokban gazdag víz. Az oxigénháztartás jellemző i tág határok között változnak, előfordul az anaerob állapot is. A nagy mennyiségű szerves anyag biológiai lebontása, a baktériumok nagy száma (ezen belül a szennyvízbaktériumok uralkodóvá válása), valamint az egysejtűek tömeges előfordulása jellemző. A víz zavaros, esetenként színe változó, előfordulhat vízvirágzás is. A biológiailag káros anyagok koncentrációja esetenként a krónikus toxicitásnak megfelelő értéket is elérheti. Ez a vízminőség kedvezőtlenül hat a magasabb rendű vízi növényekre és a gerinces állatokra. V. osztály: erősen szennyezett víz Különféle eredetű szerves és szervetlen anyagokkal, szennyvizekkel erősen terhelt, esetenként toxikus víz. Szennyvízbaktérium tartalma közelít a nyers szennyvizekéhez. A biológiailag káros anyagok és az oxigénhiány korlátozzák az életfeltételeket. A víz átlátszósága általában kicsi, zavaros, bűzös, színe jellemző és változó. A bomlástermékek és a káros anyagok koncentrációja igen nagy, a vízi élet számára krónikus, esetenként akut toxikus szintet jelent. [2]

49

Felszín alatti vizek vízminőségi paramétereinek osztályba sorolása

5.1. Táblázat [2]

5.2.1 Ví zkémia A vízkémiai vizsgálatokat az érvényben levő szabványok előírásai szerint végeztük. Azokat a vízminőségi jellemzőket választottuk ki, amelyekkel a felszíni vizek általános állapota, szerves anyagokkal történő szennyezettsége, növényi tápanyagtartalma és szervetlen ion összetétele jellemezhető. A felszíni vizek minőségének az értékelésére az MSZ 12749:1993 sz. szabvány szolgál, amelynek a vonatkozó részét használtuk a vizsgált vizek minőségének a jellemzésére. Mintavételi móds zer: MSZ 21464:1998. Mintavétel a felszín alatti vizekből 50

Vízvizsgálati móds zerek MSZ 448-22:1985 pH- meghatározás (A meghatározás hibája: ±0,2) MSZ

448-32:1977

Fajlagos

elektromos

vezetőképesség

meghatározása

(M.hibája: ±10%) MSZ 448-15:1982 Kloridion meghatározása (M. hibája: ±10%) MSZ 448-11:1986 Lúgosság meghatározása titrálással, a hidrogén-karbonátion-, a karbonátion- és a hidroxilion-tartalom kiszámítása (M. h.: ±10%) MSZ 448-21:1986 Az összes, a karbonát-, és a nemkarbonát-keménység meghatározása (M. hibája: ±10%) MSZ 448-20: 1991 A permanganátos kémiai oxigénigény meghatározása (A meghatározás hibája: ±10%) MSZ ISO 7150-1: 1992 Az ammónium meghatározása vízben (M. h.: ±10%) MSZ 448-12: 1982 Nitrát- és nitrition meghatározása (M. h: ±10%) MSZ 448-18: 1977 Foszfát meghatározása (M. h.: ±10%) MSZ 448-13: 1983 Szulfátion meghatározása (M. h.: ±10%) [2]

5.5. fotó Laborban pH mérés

51

Bakteriológiai vizsgálatok A bakteriológiai vizsgálatok során az aerob, heterotrof típusú baktériumokat (22 ºC-on tenyésztett pszichrofil és a 37 ºC-on tenyésztett mezofil telepszám) és az allochton

mikroflóra

jellemző

csoportjait

(Coliform-szám,

Escherichia

coli,

Pseudomonas aeruginosa, Clostridium-szám, Enterococcusok) határoztuk meg. A vizsgált baktériumok, baktériumcsoportok szerepének rövid jellemzése: A 22 ºC-on és a 37 ºC-on kitenyésző telepszám a tiszta felszíni vizekre jellemző baktériumflóra. A Pseudomonas aeruginosa nem fekál indikátor, a vízi ökoszisztémához tartozik. Érzékenyebb, mint a 22 ºC-on és a 37 ºC-on kitenyésző telepszám. A kútszerelvényeken megtelepszik, ezáltal gyors elszaporodása jelzi, hogy a baktérium flóra nem a természetes állapotú a mintákban. A coliform-szám és az Escherichia coli fekál indikátorok. A coliform baktériumok könnyebben elpusztulnak, de gyorsabban is szaporodnak, mint az Escherichia coli. Utóbbi ezért erősebb indikátor értékű, megbízhatóbb eredményeket ad a vizsgálatok során. Az Escherichia coli mennyisége jellemző a szennyvíz minőségre. Az Enterococcus szintén fekál indikátor, a régebbi eredetű ilyen jellegű szennyezést mutatja. Ha a mintában nincs coliform baktérium, akkor régebbi szennyeződésről van szó és a coliformok már elpusztultak. A Clostridium perfringens anaerob baktérium, a talajjal, ill. a kommunális szennyvizekkel szennyezett vizekre és azok üledékére jellemző. Ivóvizekben normális körülmények között nem fordul elő. A fentiekben felsorolt és a vízmintákban meghatározott baktériumok kiválasztásánál a fő szempont a szerves anyag terhelés és a hőterhelés hatásainak minél pontosabb megállapítása

volt.

Az

utóbbi

csoportba

tartozó

baktériumok

az

un.

szennyvízindikátorok, amelyek segítségével a szerves anyag tartalmú, elsősorban kommunális szennyvizek hatása mutatható ki. [2]

5.2.2 Melegvíz-csatorna, kémiai vizsgálatok A vizsgált mutatók közül a pH, a kémiai oxigénigény, a nitrit és a nitrát, továbbá a kálium alapján a mederszonda vize I. osztályú, az ammónia alapján I. és II., az összes lúgosság, a foszfát és a vezetőképesség alapján II. osztályú, a klorid alapján pedig III. osztályú. A szulfát értéke az egyik alkalommal II. a másik mintavételkor pedig IV. osztályú értéket mutatott. A vas és a mangán tartalom tekintetében pedig V. osztályú volt. 52

A 2. szelvény Pk2/1_HMSz és Pk2/2_HMSz jelű mederszondái a hőcsóva főárama, ill. jobb széle alatt lettek elhelyezve, az LKV partéltől több tíz méterrel a meder középvonala felé. A szulfát, vas és mangán tartalmat kivéve majdnem az összes többi jellemző alapján jó, ill. kiváló a mederszondák vízminősége. A 2008. év vizsgálatainak összegzéseképp megállapítható, hogy a szulfát, vas, mangán ammónia, klorid és foszfát tartalom kivételével kismértékű vízminőség javulás következett be. [2]

5.2.3 Fizikai-kémiai jellemzők, vizsgálatok eredményei (felszíni víz) Ebben a fejezetben a Paksi Atomerőmű melegvíz bebocsátásának a Duna vízminőségére gyakorolt hatását fizikai-kémiai paraméterek 2009-2010. évi mérési eredményein keresztül mutatom be. A fizikai-kémiai paraméterek változását térben és időben különböző folyamatok befolyásolják, melyek közül a legfontosabbak a következők: a Paksi Atomerőmű melegvíz bebocsátása, amely elsődlegesen a Duna vízhőmérséklet változását okozza, másodlagosan kémiai-biológiai változásokat indukálhat; a vizsgált Duna szakaszon (1534 fkm-1516 fkm) különböző pontokon kémiai szennyezőanyagok

kerülnek

a

Dunába.

Ezek

elsősorban

kommunális

szennyvíztisztítók tisztított szennyvizei; ezek a szennyezőanyagok térben és időben fizikai és kémiai változásokon mennek keresztül, melyek hatást fejtenek ki a Duna élővilágára. A biológiai változások kémiai paraméterek változását is okozzák; a kémiai és biológiai folyamatok egymásra épüléséből eredően megváltozhat térben és időben a szennyezőanyagok koncentrációja; Duna vízállásának és vízhozamának hatásai; környezeti illetve Duna- víz hőmérséklet okozta változások. [3]

Oxigénháztartás jellemzői: A mérési eredmények egyértelműen megmutatják, hogy a vizsgálati csoportba tartozó oldott oxigén, oxigéntelítettség (BOI 5 ), szerves TOC komponensekre vonatkozó vízminőségi osztályba soroláskor a felvízi, illetve az alvízi szakaszain nem mutatkoztak osztálybeli különbségek. 53

E csoportba tartozó KOIK vizsgálati paraméter vonatkozásában a Paksi Atomerőmű felmelegedett hűtővíz bevezetése kedvezően befolyásolja a Duna vízminőségi állapotát (ld. 5.sz. melléklet). A kedvező befolyás az alacsony Duna vízhőmérséklet téli időszak alatt számottevő. Ekkor ugyanis a Dunába bevezetett kommunális szennyvíztisztítók rosszabb hatásfokkal működnek. A beveze tett tisztított szennyvíz utótisztítása (utótisztulása) 7-8 ºC alatt a Dunában nem történik meg. A melegvíz csóvában kialakult „álló-áramló

mikrobiológiai reaktorban” nyomon

követhető és mérhető az utótisztítási folyamat. Ez a folyamat a csó va 7-8 ºC-nál magasabb hőmérsékletű területein figyelhető meg. KOIK vonatkozásában a felvízi szakasz mérsékelt, jó, kiváló vízminőségű. Az alvízi szakasz egy esetben mérsékelt, néhány esetben jó és > 50 %-ban kiváló minőségű. [3] Oldott oxigén: kiváló vízminőségű minden vizsgálati ponton. A felvízi értékek mutatják a Duna vízhőmérsékletének megfelelő oldott oxigén tartalmat. A melegvíz bebocsátás helyén a magas vízhőmérséklet következtében alacsony az oldott oxigén tartalom. A nagysarkantyúnál az oxigén-növekedés a sodorvonali agresszív, mechanikus bekeverés következménye. A sarkantyú oxigén bekeverő hatása magasabb vízállásnál nem jelentkezik (ld. 4. sz. melléklet 2009. 06. 09. értékek). Duna középvonalán csillapított hatás észlelhető. A nagysarkantyú hatása télen és kis vízállásnál az alvízen is észlelhető, de még a balpartra is van egy minimális hatással. Oxigén telítettség: kis vízállás mellett (2009.10.05.) gyenge vízminősítést kaptak a balparti eredmények. Ugyanebben az időben a jobbparton és középvanalban mérsékelt minősítésű a víz. A magas oxigén telítettség oka a magas fitoplankton aktivitás, ezt támasztják alá a magas a-klorofill és a magas pH értékek is. A mérsékelt és gyenge minősítéseket nem a Paksi Atomerőmű melegvíz bebocsátása okozza. Az eredményekre hatássa l van Kalocsa város tisztított szennyvizének a bal parti sodorvonalba történő bevezetése. Alacsony vízállás mellett (2009.10.05.) az alvízi területen több balparti ponton, illetve Gerjen-Foktőnél középvonalban gyenge minősítésű a víz. A TOC a téli márciusi jó minősítés kivételével minden esetben kiváló minősítésű. Nincs különbség az alvizi és felvizi értékek között. A BOI5 a mérési pontokon kiváló és jó minősítésű. A melegvíz bevezetésének hatása az alvizen ezen mutató tekintetében nem mutatható ki (ld.6.sz. melléklet). 54

Nitrogén és a foszfor háztartás jellemzői: A csoportba tartozó komponensek mennyiségét többféle folyamat befolyásolja (mikrobiológiai hatás, élőszervezetek építőkövei, élőszervezetek pusztulása, tisztított szennyvizek bevezetése, stb.). A mért értékek e folyamatok együttes hatását mutatják, melyek szerint a melegvíz-bevezetés nem okoz vízminőségi osztályba sorolási különbségeket. [3] Egyéb jellemzők: Ezek a fizikai-kémiai jellemzők úgynevezett transzport (utazó) anyagok, kémiai változásokon nem mennek keresztül. Térben és időben különböző eredetű bebocsátásokkal kerülnek a Dunába. A csoportba tartozó jellemzőkre a melegvíz bevezetésének nincs vízminőséget befolyásoló hatása. [3] pH: A 7. sz. melléklet grafikonjain látható, hogy az alacsony vízállás (2009.10.05.) idején a melegvíz becsatlakozás alatti szakasz teljes hossz- és keresztszelvényében a pH értékek szignifikánsan megnőnek. A növekedés a fitoplankton aktivitásával van összefüggésben illetve szinkronban. Ekkor a víz mérsékelt vízminőségű. A vizsgált Duna szakaszon jellemző a 8,0 feletti pH érték, az alacsonyabb pH értékek a szerves anyagok biológiai bontásának a következményei. Vezetőképesség:

A

vezetőképesség

az

oldott

sótartalommal

van

összefüggésben. Alacsony vízállásnál magas sókoncentrációk mérhetők, mivel a vízhozam csökkenésével a hígulás mértéke is csökken. A szennyvíztisztítók só kibocsátása észlelhetően magasabb vezetőképességet okoz. Szerves mikroszennyezők: A szerves mikroszennyezők mérési eredményei alapján a Duna vizsgált teljes kereszt és hosszirányú szakaszán kiváló vízminőségű osztályba tartozik. A Paksi Atomerőmű melegvíz bevezetésének nincs befolyásoló hatása. [3]

55

6 MEGÁLLAPÍTÁSOK, KÖVETKEZTETÉSEK Az erőmű által felmelegített hűtővíz és szennyvíz a sok éves vízkémiai és hidrobiológiai vizsgálatok eredményei szerint számottevően nem változtatja meg a folyó vízminőségét. Az erőmű által kibocsátott felmelegedett hűtővíz csupán lokálisan befolyásolja az itt élő állományok minőségi és mennyiségi összetételét. A vízi élővilág összetételében is csak rövid folyószakaszon, elsősorban a melegvíz-csatorna közvetlen térségében

figyelhetők

meg

változások.

Az

atomerőmű

üzemidejének

a

meghosszabbítását követően a felhasznált hűtővíz mennyisége nem fog változni (növekedni), ezért 2013 után sem várhatók olyan vízminőségi változások, amelyeket közvetlenül az atomerőmű használt vizének a Dunába történő bevezetése idézne elő. Az üledékben elvben előfordulhat a szennyezőanyagok felhalmozódása a hosszabb üzemidő miatt. Az eddigi mérések szerint – az atomerőműnek tulajdonítható hagyományos szennyezések miatt – az üledék szennyezettsége csak kis mértékben volt nagyobb a dunai átlagoknál. Az üledékben a szennyezés felhalmozódásának mértéke várhatóan a továbbiakban sem lesz terhelő mértékű az itt élő élőlények számára. Várhatóan a Duna környezetében található vízbázisok terhelése – melynek részletesebb felmérése a telephely jellemzési program keretében megtörtént – sem változhat a jelenlegihez képest. A vízminőségre és a hőterhelésre vonatkozó állításokat és feltételeket figyelembe véve, melyek szerint számottevő változások a jelenlegi helyzethez képest nem várhatók, kimondható, hogy a térség vízi élővilágának erőmű hatására történő változásával, az élőközösségek szerkezeti átalakulásával nem kell számolni. A jelenlegi fajgazdagság, magas halsűrűség és magasabb biomassza a melegvíz beengedésének környezetében várhatóan fennmarad.[7] A Dunába történő hűtővíz bevezetés a víz hőmérsékletének emelése révén kimutatható hatással van a vizsgált Duna-szakasz halállományára, kagyló, csiga, algaállományra. Ez a hatás lokálisnak tekinthető. A bevezetés hőmérsékletemelő hatására az alvízi szakaszon a természetestől – de a felvízi szakasztól, mint kontroll területtől is – nagyobb mértékben eltérő a halegyüttesek struktúrája. A jellemzően magasabb faj, valamint egyedszám zavart állapotot bizonyít. 56

A hűtővíz kifolyó közvetlen környékén kiugró faj- és egyedszám figyelhető meg. Az egyedszám növekedés oka a hőmérséklet-emelkedés hatására fokozódó produkció. Az egyedszám bevezetés alatti nagyobb ingadozása is az instabil állapotot jelzi. Az eltérés a kifolyótól távolodva csökkenő, egyre inkább közelíti a felvízre jellemző állapotot. A vízhőmérséklet-emelkedés hatására a kifolyó környékén az adventív fajok lokális egyedszám koncentrációja figyelhető meg. A hőmérséklet-emelkedés az adventív fajok mellett a nyíltabb, nagyobb sodrású, köves aljzathoz kötődő halfajok egyedszám növekedését okozza, a nagyobb áramlású élőhelyeken növeli a fajdiverzitás értékét kimutathatóan. Az eredmények azt igazolják, hogy a hőmérséklet-emelkedés mellett a nagyobb áramlás, illetve ezzel összefüggésben vélhetően az oxigén ellátottság is közrejátszik a faj- és egyedszám növekedésben. Az atomerőmű hűtővíz bevezetése a halpopulációk korösszetételére nincs kimutatható hatással. A szakaszra jellemző, mind természetvédelmi, mind halászati szempontból

kedvezőtlennek

valamint

drasztikus

a

ítélhető

mennyiségi

fokozatos csökkenés

halállományszerkezet- változás, alapvetően

nem a

bevezetés

következménye, bár közvetve a ruganyok kedvezőtlen hatásai, valamint lokálisan a pangó vizes területekre jellemző kedvezőtlen hidrobiológiai adottságok révén ahhoz a melegvíz-bevezetés is hozzájárul. A természetes aljzatú élőhelyek eredményei – hasonlóan a korábbi elemzéshez –

nem mutatnak a

melegvíz-kibocsátással

összefüggésbe hozható hatást. Ennek magyarázata az, hogy a természetes aljzat változékonysága önmagában is erősebb hatást jelent a halközösség struktúrája szempontjából, mint a melegvíz-kibocsátás. A Dunába visszavezetett hűtővíz a vízminőségi jellemzőkre csak kismértékben van hatással vagy többnyire nincs. Kémiai oxigénigény esetében kedvezően befolyásolja a vízminőséget. Az oxigénforgalom mutatói közül az oldott oxigéntartalom egész évben közel telített, illetve túltelített értéket mutat, ami első osztályú vízminőségnek felel meg. A legnagyobb értékeket augusztusban és kora ősszel mérték. A kromátos és a permanganátos oxigénfogyasztás alacsony értékei a víz kis szerves anyag tartalmára utalnak. [5]

57

7 ÖSSZEFOGLALÁS Dolgozatomban bemutattam a Paksi Atomerőmű Zrt. felépítését, működését, létesítményeit és hatásait, különösen a Dunába kiengedett hűtővíz hatását az élővilágra, valamint a vízminőségre. A hőterhelés témában elmélyülve kifejtettem a különböző vízi szervezetekre gyakorolt hatását a melegvíznek. Kiemelten foglalkoztam a halfaunával, algák

és

kagylók

hőtűrésével,

hőoptimumával,

valamint

ezen

hőmérséklet-

tartományokra meghatározott határértékekkel. Összegzésként megállapítható, hogy az erőmű hűtővizének csupán lokális hatása figyelhető meg és mérhető vízminőségi és hidrobiológiai szempontból is. Továbbá kiemelendő az a tény is, hogy a meghatározott Sió torkolatig terjedő hatásterületen valójában már nem érezhető a hőterhelés hatása, mivel az atomerőmű alatt 1,5-2 km-ig terjed ez a lokális hatás [3]. Azonban a legnagyobb veszélyt az jelentheti, ha kis vízhozamú, vízállású a Duna és magas hőmérsékletű. Viszont ez nem jellemző a nyári időszakokra. Paksi lakosként és környezetmérnök hallgatóként igen fontos témának tartom a dunai hőterhelést, annak ellenére is, hogy az erről szóló irodalom szűkös, emiatt is a helyszíni jegyzőkönyvek, vizsgálati jelentések - továbbá a saját tapasztalat, amit a Duna-parton sétálva gyűjtöttem az évek során - adtak leginkább támaszpontot a szakdolgozatom kiteljesedéséhez. Valójában ez egy olyan témakör, amit minden érintett ipari létesítménynek saját maga kell kitapasztalnia mérésekkel, vizsgálatokkal egyedileg, hiszen minden esetben más és más a környezet, életközösségek, földrajzi helyzet. Nagy segítséget nyújtott a szakmai gyakorlatok alatt az a lehetőség, hogy részese lehettem néhány terepi mérésnek, testközelből láthattam a monitoring vizsgálatokat, vízminőségi paramétereket állapíthattam meg laborban. Céljaim

között

szerepelt

bemutatni

az atomerőműnek

a

hagyományos

környezetvédelemre vonatkozó hatásai közül is a hőterhelést, ami a jelenlegi helyzetben is figyelemreméltó téma, és a jövőben is még fontosabb lesz, ha az atomerőmű tovább bővül. Ezen kívül szerettem volna kiemelni a káros hatások mellett számos előnyét is a Dunába engedett hűtővíznek, mely amellett, hogy természeti értékekben gazdag élővilágot eredményezett, sok madárfajnak (pl. szürke gém, vadkacsa) nyújt menedéket és táplálék lelőhelyet az amúgy zord téli időben, és a halastavaknak vízutánpótlást. 58

8 FELHASZNÁLT IRODALOM [1] Dr. Pásztó Péter: Vízminőségvédelem,

vízminőségszabályozás (Veszprémi

Egyetemi Kiadó, 1998.) 82-84. old. [2] Kék Csermely Bt.: Paksi Atomerőmű Zrt. Duna menti felszín alatti vizek környezetvédelmi monitoring rendszere (2008. éves monitoring jelentés) [3] Kék Csermely Kft.: Vizsgálati jelentés: A PA Zrt. üzemidő hosszabbításának környezetvédelmi engedélyében előírt, a Duna ökológiai állapotának jellemzésére alkalmas monitoring program végrehajtásáról (2009-2010) [4] SOM SYSTEM KFT.: PAKSI ATOMERŐMŰ A vízjogi engedély lehetséges és szükséges módosításainak meghatározása, vizsgálata, különös tekintettel a környezeti hőterhelés szabályozása felülvizsgálata céljából [5] SOM SYSTEM KFT.: Részfejezet 6. A vízkivétel és a hőterhelés- változás hatásának értékelése a Duna vízminőségére és az ökológiára Internetes hivatkozások: [6] Az üzemidő hosszabbítás (2010.04.10.) http://www.atomeromu.hu/uzemido-hosszabbitas

[7] Környezeti hatástanulmány (2010.04.10.) http://atomeromu.hu/download/261/Környezeti%20hatástanulmány%20%20Közérthető%20összefoglaló.pdf [8] Paksi Atomerőmű felépítése (2010.06.28.) http://atomeromu.hu/download/1582/A%20VVER-440-213%20reaktor%20típus.pdf Jogszabályi hivatkozás: [9] 28/2004. (XII.25.) KvVM rendelet a vízszennyező anyagok kibocsátásaira vonatkozó határértékekről és alkalmazásuk egyes szabályairól [10] PA Zrt. Önellenőrzési Terv

59

9 MELLÉKLETEK 1.számú melléklet (monitoring szelvények térképes és műholdas ábrázolása)

60

2. számú melléklet (2008. évi laboratóriumi vízkémiai vizsgálatok jegyzőkönyve)

61

3. számú melléklet (2008. évi laboratóriumi vízkémiai vizsgálatok jegyzőkönyve)

62

4. számú melléklet (Oldott oxigén mutatói grafikusan)

63

5. számú melléklet (Kémiai oxigénigény változásának ábrázolása)

64

6. számú melléklet (Biológiai oxigénigény változása)

65

7. számú melléklet (pH eredmények grafikusan)

66