VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS SZENNYVIZEK
3.3 3.4
A mezőgazdaságból származó, a vízkészleteket szennyező diffúz források Tárgyszavak: felszíni vizek; diffúz szennyezés; mezőgazdaság; trágya; növényvédő szer.
A kommunális és ipari szennyvízkezelő rendszerek kiépítésével az elmúlt évtizedekben csökkent a vízkészletek pontszerű forrásokból való szennyeződése, ugyanakkor növekedett a diffúz forrásokból közvetlenül a csapadék- és elvezető rendszerekbe kerülő anyaglerakódás mennyisége. Szakmai körök átfogóan vizsgálják a vízkészletek diffúz szennyeződését.
Anyagcsoportok A vízkészletekbe diffúz módon bekerülő veszélyes anyagok mennyisége függ az anyagok eloszlásától (szorpció/deszorpció, lebomlás, felhalmozódás, párolgás stb.), a veszélyes anyagok tulajdonságaitól és a helyi hidrológiai, illetve talajtani viszonyoktól. A talajban kimutatható koncentrációkülönbségek a talajok eltérő homok- és agyagtartalmával, illetve az eltérő vízelvezető képességükkel magyarázhatók. A felszíni vizek nagy veszélyesanyag-koncentrációját a földek nagy iszaptartalma, a meredek terep, a rossz talajművelés, a felduzzasztott vízrétegek, az elfolyások és az erózió okozzák. A kommunális szennyvízkezelő berendezésekből és az ipari üzemekből származó pontszerű elfolyások közvetlenül a folyókba kerülnek, a diffúz forrásokból származók összegződés után pedig a felszíni vizekbe jutnak be (1. ábra). Tápanyagok A nagy koncentrációban jelen levő, foszfort és nitrogént tartalmazó tápanyagok az álló, illetve a lassan folyó vizekben algásodást okoznak. Ennek hatásaként fellépő oxigénhiány halpusztulást, a víz ivóvízkénti felhasználásának korlátozását és a fürdőzőknél allergiás reakciót okozhat.
elfolyás és sodródás udvarokról
mezőgazdaság
erózió
talaj
elfolyás a földfelszínről alagcsövezés talajvíz légköri lerakódás
kevert víz elvezetés esővízkezeléssel kevert víz elvezetés esővíz kezelése nélkül
felszíni vizek
leválasztó csatornarendszerrel, illetve anélkül kevert rendszerek
üzemek
leválasztó rendszerek
közlekedés, építőanyagok
zárt területek
légköri lerakódás
kommunális tisztítóberendezések háztartások
közvetlen bekerülés hajózás
kis tisztítóberendezés
ipari elvezetés
közvetlen bekerülés a hajóforgalomból
1. ábra A vízkészletekbe kerülő veszélyes anyagok minősítésének folyamatábrája A nitrogén a felszíni vizekbe diffúz módon a talajvíz nitráttartalmából, a felszíni elfolyások nitrát- és humusztartalmából, illetve a vízelvezető árkokban elfolyó vízből kerülhet be. Németországban a teljes nitrogénemisszió 1993–1997 között 820 kt/év, az emissziócsökkenés az 1983–1987 közötti időszakhoz viszonyítva 25% volt. A célt, hogy a tengerekbe kerülő nitrogén mennyiségét 1985–1995 között a felére csökkentsék, nem sikerült megvalósítani. A pontszerű forrásokból származó emisszió 45%-kal csökkent ugyan, a részaránya azonban még ma is 28%. A diffúz forrásokból származó nitrogénmennyiség csökkenése a mezőgazdasági művelés technológiáinak az átalakításával várható. Az egy hektárra feleslegben kijuttatott nitrogén mennyisége 1988 óta 130 kg/év értékről 85 kgra változott, ugyanakkor a diffúz módon a talajba jutó nitrogén mennyisége alig
csökkent, mert a felesleg még mindig a megengedett 10–40 kg érték felett van. A vízkészletekbe kerülő nitrogénmennyiség felére csökkentése és az előírásoknak megfelelő vízminőség biztosítása az eddig megtett intézkedésekkel nem valósítható meg, ezért szükséges a földterület-hasznosítás jelenlegi rendszerének megváltoztatása. A foszfor diffúz módon, trágyázás utáni lemosódás és erózió útján, vízelvezető árkokból, valamint a talajvízből kerülhet a felszíni vizekbe. Németországban a folyókba kerülő összfoszformennyiség 1993–1997 között 37 kt/év volt, ami az 1983–1987 közötti időszakhoz viszonyítva 60%-os csökkenést jelentett. A csökkenés oka a tisztítóberendezésekben kezelt szennyvíz foszfáttartalmának a csökkenése, valamint foszfátmentes mosószerek alkalmazása volt. A megtett intézkedések következtében a vízkészletek foszfortartalmának 30%-a származik a tisztítóberendezésekből, 70% pedig diffúz forrásokból. A felhasznált P2O5-tartalmú trágya mennyisége az 1980/81 évi 68 kg/ha/év mennyiségről 1997/98-ra 24,6 kg/ha/év mennyiségre csökkent. Növényvédő szerek Az alkalmazási és hatásmechanizmusuk sokfélesége miatt a növényvédő szerek a koncentrációjuk függvényében akut és krónikus hatással lehetnek az élő közösségekre. A lipofil szerek a táplálkozási láncban feldúsulnak, a halak elfogyasztásával az emberi szervezetre is veszélyesek lehetnek. A növényvédő szerek maximális megengedett koncentrációja az ivóvízben 0,1 µg/l, ez az érték meghatározott hatóanyagok esetében azonban kisebb is lehet. Németországban 35 E t/év mennyiségben 1000 fajta növényvédő szert alkalmaznak rovarok, gyom és gombák ellen, túlnyomórészt a mezőgazdaságban, kisebb mennyiségben a kiskertekben, gyümölcsösökben, szőlőkben és erdőkben. A gyomirtó szerek hatóanyaga sokszor fordul elő a felszíni vizekben 1 µg/l-nál nagyobb mennyiségben. Ezeknek a vizeknek ivóvízkénti felhasználása csak költséges tisztítás után lehetséges. A vízben élő élőlényeknél már az 1 µg/l-nál kisebb mennyiségben jelen levő növényvédő szer is károsodást okozhat. A felszíni vizek növényvédőszer-tartalma Németországban 30 (10– 70) t/év, a teljes felhasznált mennyiség 0,1%-a. A vízkészletek növényvédőszer-tartalmának 70%-a mezőgazdasági üzemek elfolyásából (pontszerű források) származik. Diffúz öblítéssel, elsodrással és a vízlevezető árkokból 15 t/év kerül a vizekbe. Különösen sok szennyeződés kerülhet a talajvízbe a középhegységekből történő beszűrődéssel. Nehézfémek A talaj nehézfém- (Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Hg, Zn) tartalma a légkörből, trágyából, növényvédő szerekből, öntözéskor, árvizek hordalékából, a bányá
szatból és a kiskertekben elégetett hulladék hamujából származhat. Az antropogén diffúz források az összes Zn, Cu, Cd és Pb 70%-át, illetve Hg, Cr és Ni 50%-át jelentik. A geogén források figyelembevételével a diffúz terhelés 70%-ról 85%-ra nő. A teljes diffúz terhelés 45–70%-a a mezőgazdaságból (erózió), 20–40%-a az esővízből származik. A lefolyásokban és az árkokban jelentős a Cd mennyisége. A nehézfémek koncentrációja az esővízben nagyobb lehet, mint a városi szennyvízben. A forrásoknál történő csökkentés a Pb (ólommentes benzin alkalmazása) és a Hg (az amalgám kivonása a fogorvosi gyakorlatból) esetében már megvalósul. Szerves veszélyes anyagok A szerves veszélyes anyagok a levegőből, trágyából, felszántott területek eróziójából vagy elvezető árkokban elvezetésre kerülő vízből származnak. A legjelentősebb források a tisztítóberendezések elfolyásai és a kevert vizet tisztító berendezések, ahol a szilárd anyagokon közepesen vagy kevéssé megkötött anyagok a tisztított szennyvízzel a vízkészletekbe kerülnek. A vízkészleteket mint a táplálkozási lánc részét jelentősen befolyásolja a tisztítóberendezések elfolyásának endokrin hatású anyagtartalma, a szerves ón- és polibrómozott vegyületek, valamint a policiklusos vegyületek, amelyek különösen veszélyesek a puhatestűekre és a halakra. Gyógyszerek 1998-ban Németországban mintegy 2900 féle hatóanyagot használtak fel a gyógyszeriparban. 1996-ban az emberek 320 t antibiotikumot és 360 t zsírégető gyógyszert fogyasztottak. Az állattenyésztésben felhasznált gyógyszerekről az egész országra nézve nem állnak adatok rendelkezésre. 1997-ben Weser-Ems területén becslések szerint 150–200 t gyógyszer hatóanyagot használtak fel, amelynek 91%-a antibiotikum volt. A gyógyszerek 72%-át a sertéseknél, 27%-át a baromfiaknál alkalmazták, elsősorban tetraciklint és szulfonamidot. Az állati takarmányok is tartalmaznak gyógyszernek minősülő adalékanyagokat, amelyekből 1997-ben 112 t került felhasználásra. Ezen adalékok 47%-át 1999 előtt kivonták a forgalomból. A gyógyhatású adalékkal ellátott takarmányok részaránya a vizsgált időszakban a sertéseknél 91%, a baromfiak esetében 71% volt. Bizonyos anyagokra vonatkozó tiltó rendelkezések és a piaci viszonyok alakulása következtében további anyagok alkalmazásának a betiltása várható.
Intézkedések Az Európai Unió vízgazdálkodásra vonatkozó irányelvei szerint cél a vízkészletek jó minőségének a biztosítása. A pontszerű szennyező források
csökkentésén túlmenően követelmény a diffúz források azonosítása és csökkentése. Két jelentős szennyező forrás különíthető el. Mezőgazdaság A mezőgazdaságban nagy területek diffúz forrásaiból jelentős mennyiségű szennyező anyag kerül a vízkészletekbe. A bekerülő nitrogén mennyiségének az 1985. évi mennyiséghez viszonyítva a felére csökkentése, a nitrogénfelesleg 50 kg/ha · év mennyiséggel történő csökkentésével valósítható meg. Ennek 30%-a a valódi „földművelés” terén (gyümölcstermesztés) biztosítható. A takarmányt gyártó és érlelő üzemekben ki kell dolgozni a nitrogén- és a foszforkibocsátás csökkentésének stratégiáját. A fentiek szerint meghatározott cél elérését célzó követelmények az alábbiak: − az ásványi, ipari és szekunder alapanyagot tartalmazó trágyák alkalmazásának optimalizálása, − a terület jellegzetességeit figyelembe vevő állattartás kialakítása, − a talaj trágyatároló kapacitásának növelése, − eljárás kifejlesztése a hígtrágya értékesítésére a mezőgazdaságon kívül (pl. az érlelési/erjesztési maradék kezelése energianyerés céljából), − a növények telepítési sorrendjének megtervezése a vízvédelem figyelembevételével. A vízkészletekbe kerülő foszfor mennyiségének a csökkentése a nitrogén mennyiség csökkentéséhez kapcsolódik. A foszforos túltrágyázásban az ásványianyag-tartalmú trágya a jelentős. A foszfor vízkészletekbe kerülése az erózió és a lemosódás elkerülésével csökkenthető. Törekedni kell továbbá olyan talajművelés alkalmazására, amely csökkenti a foszfortartalmat a szántóföldek felső talajrétegében. A növényvédő szerek az alkalmazásuk, kezelésük és lerakódásuk során kerülhetnek a vízkészletekbe. A lerakódás nehezen ellenőrizhető, a gyakorlatban tapasztalták az elkövethető hibák sokféleségét. A növényvédő szerek egy részét magángazdaságokban, szakismeret nélkül alkalmazzák. Ez veszélyes, mert a lerakódásokat kezelni kell. Ugyanez érvényes a növényvédő szerek kommunális, üzemi és ipari, valamint a kiskertekben, garázsbejáróknál és a gyalogjáróknál való alkalmazása során is. A növényvédő szerek használatát szabályozó, 1998. május 14-én hatályba lépett törvény 6. §-a szerint a növényvédő szerek alkalmazása a növényzet közterületekről (utcák, terek, bejáratok), azaz a nem mezőgazdaságilag hasznosított területekről történő eltávolítására tilos, és eseti engedélyt igényel. Ezekről a felületekről ugyanis a növényvédő szerek a csapadékvízzel együtt a szennyvíz vagy kevert víz csatornarendszerén át a tisztítóberendezésből vagy közvetlenül az esővíz-elvezető csatornákból a vízkészletekbe kerülnek. Kor
látozni kell a növényvédő szerek alkalmazását oda, ahol a használathoz szakismeret rendelkezésre áll. A vízkészleteket ökológiailag veszélyeztető növényvédő szer hatóanyagokat a forgalomból ki kell vonni, és más termékekkel kell helyettesíteni. Növényvédő szerrel való szennyezést okoz a maradék permetlé és a permetező berendezések kezelése is. A technológiai fejlesztés mellett szükséges felvilágosító munka szervezése. Fontos, hogy a permetező berendezéseket ne az udvaron, hanem a mezőn tisztítsák. A permetezőket tisztítóegységgel kell felszerelni. A mezőgazdaságban meg kell akadályozni a talaj erózióját és a nehézfémek lerakódását. Különösen a Cd esetében van jelentős szerepe az elvezető árkoknak, ahol az ásványifoszfát-trágyával és a légkörből származó lerakódással dúsul fel. Ennek elkerülése érdekében Cd-ban szegény foszfáttrágyát kell alkalmazni. A szerves és a rákkeltő szennyező anyagokra érvényes a minimalizálásukra vonatkozó előírás: ezen anyagok környezetbe kerülését csökkenteni kell. Ugyanez vonatkozik az endokrin hatású anyagokra, amelyek a tisztítóberendezések elfolyásaiból és a kevertvízkezelő rendszerekből kerülnek a vízkészletekbe. Csökkentésük helyettesítéssel oldható meg. Ugyancsak minimálisra kell csökkenteni a vízkészletekbe kerülő gyógyászati anyagok mennyiségét. Csak olyan szintetikus anyagok állíthatók elő vagy importálhatók, amelyek környezetkímélő volta igazolható. Problémát jelenthetnek az 1997 előtt kifejlesztett gyógyászati alapanyagok. Egyéb, pontszerű források A települések, az ipar, a közlekedés és az energetikai ipar terén a tisztítóberendezésekből származó pontszerű betáplálások jellemzőek (közvetlen bevezetés az iparból, a kevert és az esővízgyűjtő rendszerekből). A nagy tisztítóberendezésekre vonatkozó előírások adaptálhatók a kis berendezésekre is, új technológiai fejlesztések mellett. Azokon a területeken, ahol sok szennyvíz keletkezik és ennek következtében eutrofizáció lép fel (pl. Berlin), szükséges korszerűbb technológiák alkalmazása (pl. membránszűrés). Az esővízkezelés terén a csökkentés legjobb lehetősége az esővízelvezetőkből és a tisztítóberendezésekből származó összemisszió csökkentése, a jövőben pedig a decentralizált esővízkezelés megoldása. A vízkészletek esővíz-elvezető rendszerekből származó terhelése nem határozható meg, mert mérési adatok nem állnak rendelkezésre. A kevert víz túlfolyásokból származó mennyiség becslések szerint 44 E t/év. A vízkészletek szennyezettsége tovább csökkenthető további esővíztároló kapacitás kiépítésével és az elvezetett esővíz kezelésével. Hatékony intézkedés a nehézfémszennyezés megelőzésére a fémek (Cu, Pb, Zn) jelenlétének kiküszöbölése.
Felül kell vizsgálni a gyógyászati alapanyagok – különösen az antibiotikumok és a hormonkészítmények – gyártását és alkalmazását. (Regősné Knoska Judit) Barion,, G. D.: Diffuse Stoffeinträge in Gewässer aus dem Bereich Landwirtschaft. = KAWasserwirtschaft, Abwasser, Abfall, 48. k. 11. sz. 2001. p. 1637–1643. Neumann, M.; Schulz, K. stb.: The significance of entry routes as point and non-point sources of pesticides in small streams. = Water Research, 36. k. 4. sz. 2002. febr. p. 835– 842.
