BEVEZETÉS A KÖRNYEZETTANBA BIOLÓGUSOKNAK

A kétciklusú képzés bevezetése a magyar felsőoktatásban a természettudományi szakokon Alkalmazkodás a munkaerőpiac igényeihez

BEVEZETÉS A KÖRNYEZETTANBA BIOLÓGUSOKNAK

oktatási segédanyag BSc szakosoknak összeállította: Majer József Pannonöko BT

PÉCS 2005

HEFOP-3.3.1-P-2004-06-0016/1.0

BEVEZETÉS A KÖRNYEZETTANBA BIOLÓGUSOKNAK ÉS KÖRNYEZETTAN SZAKOSOKNAK

„A környezetvédelem az emberiség utolsó önvédelmi reflexe” A környezetvédelem fejlõdése A MÚLT A környezeti nevelés megértéséhez érdemes néhány gondolattal visszanyúlni a történelemhez. Az emberiség megjelenése, növekedése átrendezte a természetet, kialakult a természetnek egy sajátos része az Az emberréválás folyamatáról azt tanultuk, hogy nagy eredmény volt a tûz meghódítása , a természet legyõzése, a felette uralkodás. Az EMBER megjelenése óta folyamatosan növekvõ módon használja, felhasználja, kihasználja a természetet. A kihasználtság fokát talán a megismerés fokával lehet mérni. Aki megpróbálta megismerni a természetet, azt csodálták, üldözték vagy féltek tõle. Az igazi tudós soha nem a természet ellen fordította ismereteit, de a felhasználók nagyon gyakran.

Környezetvédelem az ember kialakulásától Régi õseink, a gyûjtögetõ életmódot folytató ember ritkán okozott kárt a környezetben. A föld megmûvelésére való áttérés, az ércek bányászata és a fémkohászat valamint a közlekedés fejlõdése egyre súlyosabb környezetszennyezést indított el: elõször változtatta meg az ember az élõvilág élõhelyét, megkezdõdött az erdõk irtása, a védtelenné váló talajt a szél és a víz elhordta, az alapkõzetig lepusztította. A növekvõ népesség egyre inkább a városokban telepedett le. Már az ókorban megjelentek azok a gondok, amelyek ma is környezeti problémát okoznak a nagyvárosokban: szemétkezelés, vízellátás, szennyvízelvezetés, higiéniai kérdések, amelyek azonnali gondokat is okoztak betegségek, járványok formájában. Szükséges volt olyan megoldások alkalmazása, amelyek ma is beletartoznak a környezetvédelem eszköztárába. Rómában a gravitáció elvén alapuló vízvezeték rendszert építettek. Róma Cloaca Maxima - az elsõ zárt szennyvízcsatorna, 2500 éve folyamatosan üzemel. Az ember és a környezet viszonya a középkorban sem volt teljesen harmonikus: alacsony higiéniai színvonal, fertõzött víz, járványok jellemezték. Tovább folytatódott az erdõirtás, mocsarak lecsapolása, amely az eredeti ökoszisztémák felszámolásával járt Az ipar fejlõdésével növekedett a bányászat és kohászat környezetkárosító hatása. A XIV. században I. Edward angol király betiltotta Londonban a kõszén égetését, mert káros hatással lehet a lovagok és felségek egészségére. Magyarországon ekkor született meg Zsigmond király erdõtörvénye is, amely a bányavárosok környékén szabályozta az erdõgazdálkodást. 1543ban a sziléziai Bunzlau város építette az elsõ szennyvíztisztító telepet és vízmûvet. A szennyvizet külön területre szivattyúzták. Ugyanakkor új elemként megjelent a vízenergia és szélenergia hasznosítása Az elsõ ipari forradalomtól az 1960-as évekig A KÖRNYEZETVÉDELEM FEJLÕDÉSE Mai értelemben vett környezetvédelemrõl csak az 1960-évektõl kezdõdõen beszélhetünk. Az ezt megelõzõ idõszakot a környezetvédelem elõtörténetének lehet tekinteni, amikor a környezeti hatások, károk nem lépték túl a lokális vagy regionális méreteket. Az 1950-es évek végétõl napjainkig terjedõ idõszakot három szakaszra lehet tagolni: A rádöbbenés korszaka (1960-as évek) A lakosság környezeti érzékenységében akkor következett be változás az 1960-as évek elején, amikor a háború utáni nyomorból a nyugati országok egy viszonylag magas életszínvonalra jutottak, és a kérdés úgy vetõdött fel: egy újabb autó, vagy gyerekeink és

1

saját egészségünk a fontosabb? Az elsõ, megdöbbenést okozó felfedezés az volt, hogy a rovarirtó szerek (pl. DDT), a klórozott szénhidrogének az élõ szervezetben felhalmozódnak, és egészségkárosodást, rákot okoznak. A 60-as évek elején Amerikában megjelent Csendes tavasz címû regény

A Z E M B E R O K O Z TA ( A N T RO P O G É N ) K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S F O G A L M A

A környezetterhelés általában minden, a természetestől eltérő, emberi beavatkozás által létrejött állapot. Antropogén környezetterhelésen tehát olyan tényezők hatását értjük, amelyeket az ember okoz, és amelyek nem tartoznak a normális természetháztartáshoz (Ellenberg 1973). Ezeket terhelő tényezőként jellemezhetjük, ökológiai, kémiai vagy fizikai természetűek lehetnek. Gyakran használják a környezetterhelés helyett a stressz fogalmát is, és a terhelő tényezőket mint stresszorokat jellemzik. A stressz valójában a valamilyen élő egység (egyed, populáció, társulás, stb.) reakcióját jelenti, ezért a környezetterhelés fogalma operatívabb, mivel az okozati összefüggéseket jobban tükrözi. Ezért kizárólag a környezetterhelés és a terhelő tényezők fogalmát használjuk, és csak az ember által okozott (antropogén) környezetterheléssel foglalkozunk. A Z E M B E R Á LTA L O K O Z OT T K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S K I A L A K U L Á S A

Történelem előtti időszak, környezetterhelés nélkül. A vadászó és gyűjtögető ember csak azt használta, amit számára a természet adott, és azt úgy használta fel, hogy utána ismét visszajuttatta a természet körforgásába. Ez a beavatkozás az energiaáramlást és az anyagcserét nem zavarta meg, a természetet tartósan nem terhelte. Ókor: a környezet szennyezésének kezdete. A görög kultúra és a római birodalom idején az erdők kiirtásával, a szántóföldi műveléssel, az állattartással a környezet megváltozott. Mivel azonban az aratás után a hulladékok, valamint a fekália általában ismét visszakerültek a földekre, és az energia-, ruházkodási és az építési anyag iránti igényt a megújítható természeti erőforrásokból elégítették ki, természetidegen anyag nem került a környezetbe. A természetes energiaáramlás és anyagkörforgás megváltozott ugyan, de nem szakadt meg, ezáltal a mezőgazdaságilag hasznosított ökoszisztémák nem károsodtak jelentősen. (Kivéve azokat a hegyoldalakat, ahol az erdőirtás és a legeltetés következtében, vagy a Földközi-tenger térségét, ahol a kedvezőtlen klimatikus viszonyok miatt a talaj helyenként teljesen lemosódott.) A népesség növekedésével és a civilizáció fejlődésével kialakultak a nagyvárosok (Alexandria, Róma). A szennyvíz és a szemét a nagyvárosokban fertőzési gócokat okozott, amelyek veszélyét csatornázással, hulladékszállítással próbálták elhárítani. A KÖZÉPKOR KÖRNYEZETTERHELÉSE

Az életmód vidéken az ipari forradalomig alig változott, a csaknem teljes tápanyag-körforgalom miatt a mezőgazdasági ökoszisztémák állandósága hosszú időn keresztül fenntartható volt. Az erdőirtások, a kiterjedtebb legelők és szántók kialakítása csökkentették, elsősorban Európa természetes tájait. A középkori kisvárosokba települt manfakturákban a környezetterhelés legfontosabb problémáit sem ismerték. A kor vízszennyezés- és a hulladékproblémái. A városokban a környezetterhelés fő oka a hiányos szennyvíz- és hulladékeltávolítás volt, amely többek között az ivóvíz elszennyeződésére vezetett. Elszaporodtak a házi és a vándorpatkányok. Szennyezték az élelmiszereket, a takarmányt, terjesztették az élősködőket és a kórokozókat, amellyel együtt jártak a gyakori fertőző betegségek (pestis, tífusz és a kolera), ezek közül a pestis volt a legsúlyosabb. A pestis Európa lakosságának jelentős részét elpusztító járvány volt a VI. és a XV-XVII. században.

2

A levegő szennyeződése. Ahogy az ókorban, úgy a középkorban sem érte el a levegőszennyeződés a vízszennyeződés mértékét. A levegőterhelés helyi jellegű volt, többnyire a manufaktúrákból származott. Például 1348-ban Zwickauban a városban lévő kovácsműhelyekben tilos volt kőszénnel dolgozni, és 1407ben Gosslarban a füstgáz okozta terhelés olyan erős volt, hogy az ércpörkölést leállították (Odzuk, 1982). Környezetterhelés az ipari forradalom után Általános technikai és természettudományos fejlődés. Az ipari forradalom (Európában kb. 1800-tól) olyan technikai lehetőséget nyitott meg a természeti környezet és a tájrombolásra, amilyen a történelemben korábban még nem volt. Növekedett a munkamegosztás; a fogyasztási cikkeket többnyire a nem megújítható energiaforrások segítségével állították elő. Az iparosodás és a népességrobbanás miatt a környezetterhelés fokozódott. Az ipari forradalmat megelőzően is voltak a környezetben előforduló olyan anyagok, amelyek felhalmozódásuk miatt terhelést okoztak, ezekhez járultak hozzá az iparosodással természetidegen anyagok egyre nagyobb mennyísége, amelyek maguktól, vagy természetes úton nem bomlanak le. A környezetterhelés a ipari körzetekben, városokban. A városokban a levegőszennyezők között először a gáz formájú emissziók, mint az S02, továbbá a por érték el a terhelő mértéket. A helyzetet a nehézfémek és a különböző szerves levegőszennyezők súlyosbították. A tápanyag-körforgás megszakadása következtében a korábbinál több hulladék és fekália terhelte a vizeket. A közlekedés zajártalma és a városok aránytalan növekedése miatti szociális stressz érte el azt a fokot, ami már terhelést jelent. A TECHNIKA HATÁSA

A technika fejlődése. Az iparosodás 1769-ben kezdődött, amikor James Watt a gőzgépet feltalálta. A XIX. században a természettudományok és a technika gyors fejlődésnek indult. l. táblázat. A környezet változásának fázisait az alábbiakban foglalhatjuk össze (Odzuk, 1982). A társadalom (T), a természetes táj (Te) és a környezetterhelés (K): fejlődési állapotai az idő függvényében. Bár a világon nagyok a különbségek, mégis kimondhatjuk, hogy az emberiség tudatában van a jelenlegi, nagymértékű környezetterhelésnek, reagál erre, a problémákat kezdi megérteni és megoldani. (Buchwald Engelhardt 1978, módosítva)

3

Korai neolitikus fázis

T: vadászó és gyűjtögető Te: természetes táj K: nincs környezetterhelés (Neolitikumi forradalom), (i.e. cca 3400) Ipar előtti fázis T : agrártársadalom Te : természetes táj és természethez közeli kultúrtáj K: a szennyvíz és a hulladék által a környezetterhelés kezdete Első ipari forradalom (Közép-Európában a 19. század második fele) Ipari fázis T: ipari társadalom Te: természetidegen kultúrtáj a természethez közeli kultúrtáj maradványaival K: a fontosabb természeti erőforrások, a levegő veszélyeztetése Második ipari forradalom (a 20. század második fele) Ipar utáni fázis T: postindustriális, „ipar utáni” társadalom (?) Te: természetidegen kultúrtáj rohamos növekedése, természetes és a természethez közeli kultúrtáj zsugorodása, esetenkénti teljes eltűnése, illetve kicsi, rezervátum szerű maradványaival (?) K: fellép a globális környezetterhelés; a környezetvédelem szükségességének növekvő tudata A mezőgazdasági területek környezet terhelése. Először az 1873-beli tömeges szarvasmarha-elhullás, később az erdők pusztulása hívta fel a figyelmet az ipari füstgázok káros hatására. 1950 óta az ember okozta környezetterhelés egész vidékekre kiterjed. A közlekedési eszközök rendkívüli mértékű elterjedése miatt az utak környéke ólommal szennyeződött, és sok ember lett a közlekedési balesetek áldozata. Az üdülőforgalom is sok, természethez közeli ökoszisztémát károsít. Végül ugyancsak ettől az időtől kezdve alkalmazzák a biocideket (az ember szempontjából káros élőlények, pl. gyomok, gombák, gerinctelen és gerinces állatok) amelyek többnyire nem fajspecifikusan hatva, számos, az élőközösség szempontjából hasznos szervezetet megsemmisítettek.

A JELENLEGI HELYZET Az ökológiai lábnyom A föld elég mindannyiunk szükségletére, de nem elég mindannyiunk mohóságára - mondta Mahatma Gandhi. Az ökológiai lábnyomnak az életmódunkkal a Földünkre gyakorolt hatást nevezzük. A hagyományos közgazdasági mutatók, például a GDP nem adnak képet arról, hogy tevékenységeink milyen hatást gyakorolnak a világra. Ezért nem olyan régen bevezettek egy új mutatót, az ökológiai lábnyomot (ecological foodprint). A lábnyom kiszámításának lényege, hogy minden tevékenységet, folyamatot földterület egyenértékre számítanak át, bizonyos egyszerűsítő feltételeket alkalmazva. Az ökológiai lábnyom tehát az a föld- ill. vízterület, amelyre egy bizonyos emberi népesség és életszínvonal végtelen (tetszőlegesen hosszú) ideig való fenntartásához szükség lenne. E számításnál olyan kézzel fogható adatot kapunk, amely kifejezi egy személy vagy csoport életszükségleteinek kielégítéséhez, a fogyasztott árú előállításához és a megtermelt hulladék elnyeletéséhez a Földnek mekkora részére van szükség. A Földre gyakorolt hatásunk

4

Emberek és csoportjaik lábnyomán túl kiszámítható egy terület, egy ország, de egy tevékenység, folyamat ökológiai lábnyoma is. Így például ahhoz, hogy megtudjuk milyen hatást gyakorlunk életmódunkkal Földünkre, a földterület-egyenérték kiszámításához figyelembe kell venni az élelmiszer-fogyasztást, a lakóhely létrehozásához és fenntartásához szükséges erőforrásokat, a közlekedés, a szolgáltatások és a fogyasztási javak forrásigényét, stb. Az ökológiai lábnyom akkor válik igazán beszédessé ha összehasonlítjuk a rendelkezésre álló földterülettel, biológiai kapacitással. A számítások szerint 1995-ben a Föld egy lakójára 1,5 hektár átlagos termékenységű földterület jutott (a 20. sz. elején ez még 5-6 hektár volt), ezzel szemben egy átlagos észak-amerikai ember ökológiai lábnyoma 4-5 hektár volt a kilencvenes évek derekán, s az arány azóta csak romlik. Vagyis ha mindenki úgy élne mint az északamerikaiak, akkor legalább két további Földre lenne szükség az emberiség létének folyamatos fenntartásához! (Magyarországon valamivel kedvezőbb a helyzet: életvitelünk változatlan fenntartásához országunk területének csupán másfélszeresére lenne szükség...) Más számítások szerint az ökológiai lábnyom világátlaga 1991-ben 1,8 hektár/fő volt, tehát már ez az átlag is túllépte bolygónk eltartóképességét. Az ökológiai lábnyom és az eltartóképesség (biológiai kapacitás) különbsége 0,3 hektár/fő, ez az ökológiai hiány, ami azt jelenti, hogy pazarló életmódunk következményeit a jövő nemzedékekre hárítjuk. Az egyén felelőssége Mielőtt abban a kényelmes hitben ringatnánk magunkat, hogy ezek az adatok ugyan súlyosan figyelmeztetik a világot, de mi úgysem tudunk semmit tenni a világunkat pusztító folyamatok ellen, megismétlem: minden tevékenységünk befolyásolja az ökológiai lábnyomot! Az ökológiai lábnyom olyan számítási módszer, amellyel kiszámolhatjuk és megérthetjük, hogy a természet forrásainak (a természetnek) mekkora részét használjuk, és azt, hogy mennyi természeti forrás áll a rendelkezésünkre. Az ökológialábnyom-elmélet alapjait az 1970-es években fogalmazta meg William Rees kanadai tudós, majd honfitársa, Mathis Wackernagel a 90-es években sokat csiszolt rajta. A modell akkor vált széles körben ismertté, mikor a világ legnagyobb civil természetvédelmi szervezete, a WWF, 2000-ben átfogó jelentésben hasonlította össze az egyes országok ökológiai lábnyomát. Az ökológiai lábnyom az emberi fogyasztás sokféle kategóriájából tevődik össze. Ezeket különböző számításokkal átválthatjuk a források előállításához szükséges földterület nagyságára, amit már össze lehet hasonlítani mások hasonló lábnyomával. Az ökológiai lábnyom segítségével jól számszerűsíthető, hogy életmódunknak milyen hatása van a természetre. Minden egyén ökológiai lábnyoma hat elemből áll össze: az első az a terület, amelyen a táplálkozásához szükséges gabona megtermelhető, a második annak a legelőnek a nagysága, amely az általa elfogyasztott hús előállításához nélkülözhetetlen, a harmadik a fa- és papírfogyasztásának megfelelő nagyságú erdőterület, a negyedik a hal, rák, kagyló stb. fogyasztásával arányos tengerdarab, az ötödik a lakásához szükséges földterület, végül a hatodik annak az erdőterületnek a nagysága, amely kinek-kinek egyéni energiafogyasztásával arányos mennyiségű szén-dioxid megkötéséhez szükséges. 1999-ben bolygónkon a biológiailag aktív földterület és tengerfelület nagysága 11,4 milliárd hektár volt. Ez azt jelenti, hogy a 6 milliárd földlakó mindegyikére 1,9 hektár jut. Ezzel az 1,9 hektárral úgy kellene gazdálkodnunk, hogy ne csak az élelmünk és iparcikkeink megtermelésére, lakásunkra és templomainkra legyen elég, de elegendő és jó állapotú természetes ökoszisztéma (erdő, folyó, puszta stb.) maradjon, hiszen ezeknek köszönhetjük 5

egyelőre még elviselhető levegőnket és éghajlatunkat, gyógyszerészeti alapanyagainkat, illetve számos olyan szolgáltatást, amit a legtöbb ember magától értetődőnek és ingyenesnek tekint. A nekünk jutó 1,9 hektárral szemben 1999-ben az egy főre eső ökológiai lábnyom földi átlaga 2,3 hektár volt, ami hosszú távon tarthatatlan, hiszen ez azt jelenti, hogy a Föld természeti tőkéjét éljük fel. Az egyenlőtlenségek érzékeltetésére álljon itt néhány ország ökológiai lábnyoma. Egyesült Arab Emirátusok: 10,13 hektár, Amerikai Egyesült Államok: 9,7 hektár, Finnország: 8,42 hektár, Németország: 4,71 hektár, Oroszország: 4,49 hektár, Magyarország: 3,08 hektár, Irak: 1,38 hektár, Mozambik: 0,47 hektár. Egy átlag amerikai háromszor annyi természeti kincset él fel, mint egy átlag magyar, mégsem lehetünk elégedettek. Ha minden ember csak akkora hatással lenne a bolygó élővilágára, mint mi, akkor is legalább másfél Földre lenne szükségünk. Más számítások ugyan ettől kisebb eltéréseket mutatnak, de a lényeget ezek nem érintik. A legfrissebb kutatások azt mutatják, hogy kevesebb, mint 2 hektár termőföld és tenger jutna minden emberre a Földön, ha azt egyenlően osztanánk el. Egy kanadai átlagember ennél négyszer több földterületet használ, míg egy átlag indiai ökológiai lábnyoma nem éri el az 1 hektárt. „Minden egyes ember és társadalom elfoglal bizonyos teret bolygónk felszínéből azáltal, hogy itt termeli meg az élete fenntartásához szükséges javakat (élelmiszerek, energia, szórakozás stb.) és itt dolgoztatja fel a természettel azokat a hulladékokat, amelyeket kibocsát. Ennek a térnek a nagyságát méri az ökológiai lábnyom”. Más megfogalmazásban az ökológiai lábnyom az a föld-, illetve vízterület, amelyre egy bizonyos emberi népesség és életszínvonal végtelen (tetszőlegesen hosszú) ideig való fenntartásához szükség lenne. Vagy még egyszerűbben megfogalmazva: az ökológiai lábnyom annak a területnek felel meg, amin egy ember fogyasztási javai előállíthatók, s a megtermelt hulladékai eltüntethetők.1 Az ökológiai lábnyom akkor válik igazán érdekessé, ha összehasonlítjuk a rendelkezésre álló földterülettel (biológiai kapacitás). Az ökológiai lábnyom és az eltartóképesség különbsége az ökológiai hiány, ami azt jelenti, hogy pazarló életmódunk következményeit máris a jövő nemzedékére hárítjuk. (Pl.: a Föld több pontján és Magyarország több településén sem találunk egészséges ivóvizet; a kőolaj készletek elhasználása, amivel a jövő nemzedékek már nem élhetnek.) Ökológiai lábnyom térségenként térség ökológiai lábnyom biológiai kapacitás ökológiai hiány 1,33 1,73 -0,4 Afrika 1,78 1,11 0,67 Ázsia/Csendes-óceán 11,7 6,2 5,5 Észak-Amerika 4,9 3,1 1,7 Kelet-Európa 6,3 2,9 3,4 Nyugat-Európa 2,85 2,18 0,67 Világ A táblázatból kitűnik, hogy egyedül Afrika az a Földrész, amelyik nem használja fel a rendelkezésére álló potenciált, „lábnyomot”, a többiek máris túlhasználják.

6

Ökológiai lábnyom országonként ország neve

lakossága

Kanada Egyesült Államok Brazília Franciaország Nagy Britannia Dél-Afrikai Köztársaság India Kína Japán Ausztrália Magyarország

30 millió 268 millió 167 millió 58,4 millió 58,5 millió 43,3 millió 970 millió 1 milliárd 250 millió 125,7 millió 18,5 millió 10,2 millió

ökológiai lábnyom hektár/fő 7,7 12,2 3,1 4,1 5,2 3,2 0,8 4,3 4,3 9 5

A környezetterhelés, a környezettudat. Az egész világra kiterjedő iparosodás, a népesség robbanás következtében 1945 után a terhelő tényezők száma és intenzitása miatt a környezetterhelés rendkívüli mértékben megnövekedett, és a városokból a vidékre és a tengerekre is kiterjedt. A szmog-katasztrófák, a higany szennyezés és más antropogén környezetterhelés számos negatív visszahatása az emberre következtében kialakult a környezettudat, és intézkedéseket követelnek a terhelés csökkentésére. A terhelés fajtái. különböztethetők meg:

Szocio-ökonómiai

szempontból

a

környezetterhelés

következő

formái

1. Az emberi és az állati hulladék okozta terhelés túlsúlyban van és tipikus betegségeket okoz, amelyek a fejlődő országokban terjedtek el, ahol a higiénia, a képzettség és a tanulási szándék elmaradott. 2. Az ipar és az ipari termékek emissziója következtében fellépő terhelés, amely a technológiailag magasan fejlett ipari országokra jellemző. 3. A szerves hulladék és az ipar emissziójának együttes környezet terhelése; ez a keveréktípus a leggyakoribb.

Példa az ökológiai lábnyom kiszámítására Ez az értékelési mód egy emberi populáció vagy gazdaság az erőforrások és a környezet asszimilációs kapacitása iránti igényét vonatkoztatja területegységre. Vagyis megadja azt a területnagyságot, melyet egy közösség (az adott életvitel alapján) a fenntartható gazdálkodáshoz igényel (Wackernagel et al. 1996, 9). Ha a nyersanyagok előállításához és a hulladékok feldolgozásához szükséges területet összegzik és összehasonlítják a ténylegesen rendelkezésre álló területtel, következtetni lehet a gazdálkodási mód fenntarthatóságára. Ha ugyanis a tényleges terület lényegesen kisebb mint a fenntartható gazdálkodáshoz szükséges, valószínű, hogy a gazdálkodási mód nem fenntatható, túl intenzív az adott terület nagyságához képest. A számítás menete a következő: (1) A régióhoz tartozó személy i termékből (n különböző termék van) való egy főre jutó éves átlagos fogyasztásának kiszámítása adja ci-t. (2) Az egyes termékek egy főre jutó mennyiségének előállításához szükséges területnagyság kiszámítása, , ahol aai [ha/fő] egy termék egy fõre jutó éves mennyiségének elõállításához szükséges terület, ci

7

[kg/fő] az egy fõre jutó mennyiség i termékbõl és yi [kg/ha] a termelt éves mennyiséget jelenti (3) Az egy főre jutó ökológiai lábnyom nagysága a fentiek alapján: , (4) Egy régió ökológiai lábnyoma pedig a következő képletből adódik: , ahol EFp [ha] a teljes területigényt jelenti és N a régió népességének számát. Az ökológiai lábnyom nagy elõnye, hogy nagyon illusztratív, mely segít a közvélemény figyelmét a fenntarthatóság problémájára irányítani. Hátrányai a következõk: • Az analitikus számításnak kevés figyelmet szentel, és ezért számítási módja elnagyolt. • A személyes tevékenységek csak a végső felhasználás területéről kerülnek a számításba. • Nem veszi figyelembe a helyi adottságokat. • A nem-megújítható erőforrások csak a kitermelésükhöz szükséges területnagyság és energiaigény, valamint a kiváltásához szükséges megújítható erőforrás termelési területének nagyságáig kerülnek a számításba. Ez egy jóval kisebb területet eredményez, mint a nemmegújítható erőforrások tényleges fenntartható termeléséhez szükséges területnagyság (Wackernagel et al. 1996, 63)2. • Átlagértékekkel számol, mely növeli a pontatlanságot és figyelmen kívül hagyja az egyéni jellemzőket. • Csupán egy állapotleírás, trendek és folyamatok feltérképezésére nem alkalmas. A mutató kevésbé koncentrál a fenntarthatóság ökológiai vonatkozásaira, hanem inkább a sűrűn és ritkán lakott területek, a városi és vidéki életforma különbségeit igyekszik szemléltetni. Összegezésképpen elmondható, hogy ez a mutató sem alkalmas a fenntarthatóság kereteinek hosszútávra történő kijelölésére. ACC Régiók gazdálkodásának fenntarthatóságát kísérli meg értékelni az ACC (Appropriate Carrying Capacity) mutató is, amely inkább a régió folyamataira koncentrál. Végeredményben ugyanazt az eredményt adja mint az ökológiai lábnyom: egy régió fenntartható fejlődéséhez szükséges területnagyságot. Különbség a számítási módban van csupán: míg az ökológiai lábnyom átlagos személyi szükségletekből indul ki az ACC az egyes folyamatokat vizsgálja. A mutató tartalmazza az erőforrások előteremtésének és a hulladékok megsemmisítésének minden anyagi és energetikai vonzatát. A számítás egyszerűsített menete a következő: Először a régió erőforrás-szükségletének előteremtéséhez szükséges területnagyságot (ACCr) számítják ki: , ahol Fr [kg/a] az éves felhasznált erőforrás-mennyiség és yr [kg/m2/a] az erõforrások hozama. Úgy mint az ökológiai lábnyom esetében, a nem-megújítható erõforrásokat megújíthatókkal kell helyettesíteni, ami ugyanazzal a hibával jár mint az elõzõ mutató esetében. Az egyes erõforrások részterületigényének összege adja az ACC [m2] értékét: . A számítás a gyakorlatban még csak az erõforrás megtermelésének oldalán végezhetõ el, a hulladékok megsemmisítésének területigénye nem számítható (Krotscheck 1995, 42). A fentiek alapján ugyanolyan megitélés alá esik mint az elõzõ mutatószám. SPI Az SP Index, mint aggregált mutatószám, megadja a fennforgó termelési folyamat környezeti terhelését területegységre vonatkoztatva. A gondolat alapját Földünk korlátozott területe és az erre a felületre érkező limitált napenergia adta, mivel itt a korlátozottság a leginkább szemléletes, kézzelfogható. Az SPI figyelembe vesz minden a társadalom és az ökoszféra közötti anyag- és energiaáramot. Ennek következtében az egyes folyamatok minden anyag- és energiaárama a számítás tárgyát kell hogy képezze. Számítási módja az anyag- és energiamennyiségek mérlegére (Ökomérleg) épül. Az emberi és ökológiai környezet minden teljesítményét egy dimenzióba számítja át. Ez adja az aktuális termelési folyamat területigényét. Ez a területmennyiség szükséges a folyamatban résztvevő anyag és energiaáramok az ökoszférába való fenntartható beillesztéséhez.

8

Az SPI két területegység viszonyszámából tevődik össze: egy termelési folyamat fenntartható beilleszkedésének területigénye, valamint az adott területen (regió, megye, város, ország) statisztikailag az egy főre jutó területnagyság. (cap/unit), ahol ain az egy lakosra jutó területnagyságot jelenti. (m2a/unit), ahol Atot a folyamat fenntartható működéséhez szükséges területmennyiség, és Stot a folyamat által nyújtott szolgáltatások száma (Krotscheck 1995, 90). Atot a következő részekből áll, melyet az első ábra mutat: 1 ábra Részterületigények rövidítései A nyersanyagellátás területigénye AR Megújítható energiaforrások területigénye ARR Nem- megújítható energiaforrások területigénye ARN Energiaszolgáltatás területigénye AE Személyi területigény AS Installációs terület AI Folyamatinstallációs területigény AII Tárgyi területigény AID Termék lebontásához szükséges területigény AP Teljes területigény Atot (Forrás: Krotscheck, 1995, 90) Ha az SPI értéke 1 alatt van az adott termelési folyamat még fenntarthatónak mondható, afölött már nem. A számítás lépései két nagy csoportra oszthatóak: (1) Anyag- és energiaáramok az adott rendszerbe illetve -ből; (2) Ugyanezen anyagok és energiaforrások előfordulási koncentrációi és újratermelési ideje egy “egészséges” 3 környezetben; Az adott folyamat anyag- és energiaáramai területigényének kiszámítása az egészséges környezet adataiból történik, vagyis megadja, hogy mekkora az a területnagyság, amelyen belül a szóban forgó anyag- és energiamennyiségek ökológiai szempontból fenntarthatók. Röviden: az egészséges környezet adataiból kiindulva kerül “felhígításra” az adott folyamat energia és anyagszükséglete területtel. A számítási folyamathoz szükséges anyag- és energiaáramok mértékegységeit a 2. ábra mutatja: 2 ábra: Anyag- és energiamérleg mértékegységei az SPI számításához Ráfordítás Megújítható és nyersanyagok Nem-megújítható nyersanyagok Energiainput Installációk Személy szükséglet Termékek

fosszilis

A felvételezés dimenziója

M.egység

Éves felhasználás mennyisége

[kg/a]

[ECU/#] [kWh/#] Éves mennyiségi szükséglet [kWh/#] Beruházási összeg vagy az előállítás [ECU/#] [kWh/#] energiaszükséglete Az alkalmazottak éves száma [cap/a] [kg/a] Éves kibocsátás mennyiségben és minőségben [kgm/kg]

Az előállítás éves költség és energiaigénye

(Forrás: Krotscheck, 1995, 89) Egy példa a termék lebontásához szükséges területigény kiszámítására: Ebben az esetben a termék NO3 emisszió, melyet egy üzem bocsát ki a mellette lévő vízfolyásba 100

9

kg-os éves mennyiségben. Kérdés az, hogy mekkora területre van szüksége az üzemnek ahhoz, hogy ez az emisszió ökológiai szempontból fenntartható legyen? Ennek kiszámításához a következő adatokra van még szükség: Az “egészséges” vízfolyás NO3 koncentrációja: cNO3= 0.053 g/kg; Az adott terület vízháztartásának megújulási rátája: RW= yW*r, ahol yW=1200 kg/m2a az éves csapadékmennyiség és r= 28.3 % a csapadéknak a talajba szivárgó hányada, tehát RW=340 kg/m2a. Ezen két adatból már kiszámítható az adott anyag (NO3) területegységre vonatkoztatott felvételi potenciálja s= RW*cNO3- =18 g/m2a. Ebből továbblépve kapható, hogy mekkora területre van szükség az adott mennyiség fenntartható felvételéhez: (100 kg NO3*1000)/ 18 g/m2a= 5555.5 m2. Ebben az esetben ha Stot=1, mivel, tegyük fel, csak egy szolgáltatást nyújt az eljárás, és ain= 11000 m2a/cap az SPI értéke 5555.5 m2/11000 m2a/cap= 0.5 cap/m2. Tehát a folyamat, ha az adott területen (5555.5 m2) csak ezen szennyezés áll fenn, még fenntarthatónak mondható. Az SPI előnyei: • Ökológiai szempontból a legnagyobb integrativitással rendelkező mutatószám, ahol az ok okozati összefüggések is felszínre kerülnek. • Nagy érzékenységgel rendelkezik. • Az egyes folyamatok ezen mutatószám segítségével egymással ökológiai szempontból jól összehasonlíthatóvá válnak. • Elvonatkoztat az ökológiai határértékektől (hiszen egy “egészséges környezet” adatait veszi alapul), melynek következtében a számítási mód nem lesz függvénye az újabb tudományos eredményeknek és méréseknek az ökológia terén. (Krotscheck, 1995) Hátrányai: • Nem veszi figyelembe az ökoszférában bekövetkezett változások (részben emberi behatások miatt) a társadalomra gyakorolt hatását. • A gazdasági folyamatokkal nem képez kapcsolatot, mivel nem pénzben fejezi ki a folyamatokat. Ezáltal a gazdasági ösztönző erő sem érvényesülhet, mivel az index nem képezi gazdasági számítások tárgyát. • Bonyolult számítási eljárást követel, ami azonban számítógéppel könnyen kezelhetővé tehető; • A kognitív felfogási szintet célozza, melynek környezettudatosság képző hatása kisebb. Ezen előnyök és hátrányok következtében a mutatószám kizárólag a környezetvédelmi probléma ökológiai oldalán alkalmazható, de ott a lehető legátfogóbb eredményeket adja. Ezért elsősorban környezeti szatellitrendszerek adatállományában van nagy jelentősége. III. Környezethasználati információs rendszer körvonalainak bemutatása Az ökológiai hatások figyelembevételének megvalósítására már számos kísérlet született. Ezek közé tartozik a környezeti hatásvizsgálat és a SEEA rendszere is. A környezeti hatásvizsgálat nagy hátránya, hogy nem tesz lehetővé folyamatos, az adott tevékenységre irányuló megfigyelést, főképpen csak a beruházásokkal foglalkozik, határértékékre alapoz, és elhanyagolja a szinergia hatásokat. A SEEA (Satellite System for Integrated Environmental and Economic Accounting, Van Dieren 1995, 254-255) rendszere szintén pontatlan határértékekre épít, ezért a szinergia hatásokat sem tudja kellőképpen figyelembe venni. Pontatlanságát tovább növelendő, az ökológiai mutatók moneterializálására törekszik. A jelenlegi rendszerek hibájából tanulva, olyan rendszer kialakítását kell megcélozni, mely folyamatos, üzemi szintű megfigyelést tesz lehetővé, nem politikailag meghatározott határértékekre épül, bizonyos mértékig a hosszú távú szinergia hatásokat is képes figyelembe venni és eltekint az ökológiai változók pénzben való kifejezésétől. Az olyan rendszereket, ahol az ökológiai mutatókat külön kezelik, szatellite rendszereknek nevezik. Ökológiai használhatóságuk feltétele azonban az, hogy az ökológiai mutatót vagy mutatókat külön a gazdasági megítéléstől kell figyelembe venni úgy, hogy azok prioritást élvezzenek. A prioritás alapját a rendszerek egymáshoz való viszonya adja, hiszen a gazdasági élet része az ökoszisztémának és arra támaszkodik, abból él. A rendszer így lehetőséget ad arra, hogy az ökológiai és ökonómiai alrendszer kiegészítve egymást támogassa a döntési folyamatot. Az ökológiai mutató méri a területhez kötött gazdálkodás ökológiai fenntarthatóságát, míg az ökonómiai a gazdálkodási eredményeket mutatja.

10

Ha az ilyen szatellite rendszerek ökológiai mutatójaként az SPI-t használják, a fent megnevezett követelmények nagy része teljesül, hiszen az SPI a hosszútávon “egészséges” környezet anyag- és energiaáramaira alapozza számításait, s így már szinergiákat is figyelembe képes venni illetve kiküszöbölni. További előnye, hogy a számítás üzemi szinten elvégezhető, melyet egyes általános folyamatok központilag történő előre kiszámításával illetve a számítások menetének standardizálásával és számítógépre vitelével nagyban egyszerűsíteni és gyorsítani lehetne. Ezzel megvalósulna az üzemi szintű folyamatos megfigyelés (Kohlheb 1998, 146, 176). Az adott területen található tevékenységekre kiszámított SPI mutatókból következtetni lehet a régió gazdálkodásának hosszú távú ökológiai fenntarthatóságára. Továbbá az SPI ökonómiai mutatókkal való összevetéséből olyan pontos, jól megalapozott ösztönző fejlesztési stratégiák alakíthatók ki, melyek már biztosítani tudják a fenntartható gazdálkodás kereteit. Ökomérleg Ezen értékelési rendszer célja egy termék egész életciklusához kapcsolódó környezetre gyakorolt hatásainak összegzése és értékelése (Ahbe 1990, 4). A régi ökomérleg rendszere a környezeti elemekre (talaj, víz, levegő, élővilág) külön-külön határozta meg a termékek hatását. Ezért az egyes hatások nem voltak összegezhetők és az egyes termékek ilyen szempontból egymással összehasonlíthatók. Az új módszer kiküszöböli ezt a nehézséget. Itt a különböző szennyezések egy mértékegységben kerülnek kifejezésre, egy speciális ökomutatóban, ami a kibocsátott emisszióra és azok összegére épül (Ahbe 1990, 5-7). Ez az ökomutató az “ökofaktorból” számítható, mely az ökológiai szűkösséget tükrözi, és a környezet ökológiai terhelhetőségének és a tényleges terhelésnek a hányadosa. Az ökológiai szűkösség és a tényleges emisszió mennyiségének szorzata adja az ökopontot, melyet minden emisszió esetében kiszámolnak és egy számmá összegeznek (Ahbe 1990, 8). Az így kapott pontok összege adja a mérleg értékét. A mérlegkészítés több részből áll: először a dologi mérleget kell elkészíteni, mely tartalmazza a termék életciklusával kapcsolatos anyag- és energiaáramokat. Az energiaáramokhoz tartozik például a nyersanyag kinyeréséhez, feldolgozásához, szállításához szükséges energiafelhasználás, valamint a keletkezett hulladékok megsemmisítésének energiaigénye. A következő lépés a hatásmérleg elkészítése, mely az ökomérleg magját képezi, ugyanis itt kerülnek összegzésre az egyes emissziók hatásai. A végső lépést képezi a mérleg értékelése, ahol a hatásokat összegzik és értékelik. Az ökomérleg nagy hibája azonban, hogy függ a politikailag meghatározott és ezért pontatlan határértékektől, melyeknél kevesebb szennyezés esetében a környezet állapota a határértéket megállapítók szerint hosszú távon fenntartható. Ezen adatok azonban mindig pontatlanok maradnak, hiszen képtelenek figyelembe venni a hosszú távon jelentkező összefüggéseket és a szinergiahatásokat. Emellett az ökomárleg csak a folyó értékekkel számol, ezért az emberi munka és az anyagi tőkejavak (készlet jellegű javak) nem képezik a számítás alapját. Összegzésképpen el kell mondani, hogy az ökomérleg nem alkalmas a fenntartható fejlődés kereteinek kijelölésére.

11

A KÖRNYEZET TERHELÉSÉNEK OKAI A NÉPESSÉGROBBANÁS

Az ember, a Homo sapiens populáció általános fejlődése. A népesedés robbanás során az ember minden lehetséges élőhelyet elfoglalt, számos szervezet életterét és életfeltételét birtokba vette. A profitérdekeltségű technokrata szemlélet következtében az a tévképzet alakult ki, hogy az ember kivohatja magát a természetes szabályozás alól, és a népesség a felfutási fázis után exponenciálisan nő. A NÉPESSÉG NÖVEKEDÉSÉNEK FÁZISAI

1. Lag-fázis. A populációk növekedését biotikus és abiotikus tényezők mellett a szaporodási potenciál korlátozza, amelyben a természetes táplálkozási arány szelekciós hatása is érvényesül. A kora kőkorszaki embert a magasan fejlett utódgondozás, a csoportos életmód és a szerszámhasználat segítette a túlélésben. A mostoha körülmények, a táplálékhiány, a betegségek azonban gátolták az emberi populáció erőteljesebb növekedését: a szaporodás kiegyenlítette a veszteséget, vagyis az elhalálozások nagy száma mellett a születések száma is nagy volt. A természetes ökoszisztémák produktívabb, mesterséges ökoszisztémákká való átalakítása vezetett az agrártársadalom kialakulásához és az első jelentős népességnövekedéshez. 2. Átmenet a log-fázisba. Ez az egészségügyi és higiéniai viszonyok javulásának következménye, amely a fejlődő országokban együtt járt a csecsemőhalandóság csökkenésével és a várható élettartam-növekedéssel. Log-fázis. Eredetileg a szelekcióval összefüggő nagy születési szám és a csekély halálozási arány vezetett a most is tartó népességrobbanáshoz, amely a környezetre is hatással volt az ellátás, a hulladék eltávolítása, a kanalizáció révén. Jelenleg az emberek száma még mindig exponenciálisan nő, bár az ipari országokban a kis halálozási arány és a születések csekély száma miatt a népesség (ha a bevándorlást nem tekintjük) csökken. Az emberiség számbeli növekedésében jelenleg a fejlődő országok népszaporulata a meghatározó. A JÖVŐBELI ANTROPOGÉN KÖRNYEZETTERHELÉS A TERHELÉS ÁLTALÁNOS OKAINAK A FEJLŐDÉSE

-

a népesség fejlődése

-

a technika és az ipar fejlődése

-

az ember magatartása

A „Homo sapiens” populáció jövőbeli fejlődése. Az emberiség számszerű fejlődése a telítettségi (logisztikus) görbe formájának felel meg a következő egyenlet szerint:

K−N dN = rN K dt N = az egyedek száma,

12

t = idő, r = növekedési ráta, K = az eltartóképesség határa. Nem lehet eltekinteni attól, hogy mekkora a Föld végleges eltartóképessége (K). A népesség további fejlődésére elvileg a következő lehetőségek vannak: !

!

Bekövetkezik egy átmenet a stagnáló szakaszba és a Föld eltartóképessége (K) határán stabilizálódik. A Föld túlnépesedik. Az emberi populáció a Föld eltartóképessége (K) határa fölé nő, ami az emberiség fizikális és társadalmi összeomlásához vezet. A bekövetkező világjárványok, az élelmiszerekkel, vízzel, levegővel közvetített emberre ártalmas anyagok, a társadalmi elégedetlenségek, éhséglázadások, forradalmak következménye az összeomlás.

A világ népességének fejlődésére számos becslés van, ami több paraméter mérlegelésével készült. Az ENSZ és a Council of Environmental Quality korábbi becslése szerint a 2000. évig és azután is a világ lakosságának további, nagymértékű növekedésével lehet számolni. A technika és az ipar fejlődése. A Római Klub kezdeményezésére a Massachusetts Institute of Technology = MIT tanulmányt készített az emberiség problémáinak okairól és összefüggéseiről. A tudósok arra a meggyőződésre jutottak, hogy jelenleg 5 trenddel kell számolni : !

az iparosodás gyorsulása,

!

a népesség rohamos növekedése,

!

a fejlődő országok lakosainak alultápláltsága,

!

a nyersanyagtartalékok kiaknázása és kimerülése,

!

az élettér szétrombolása.

A technika fejlődése és elterjedése megváltoztatja a társadalom fejlettségét, amely összefügg a képzettség helyzetével. A fejlett ipari országokban a technika és az ipar fejlődése lelassul, sok fejlődő országban pedig fokozódik az iparosodás. Ezeken a területeken a környezet növekvő terhelése elkerülhetetlennek. Az egész világra kiterjedő növekvő iparosítás, a pillanatnyi profit érdek miatt növekszik a terhelés, aminek kedvezőtlen hatását a vissza nem fordítható környezeti károsodás miatt, még a fejlett technológiával sem lehet csökkenteni. Az ember magatartása. A második világháború óta a környezet ember okozta változása és terhelése jelentősen nőtt: A számos negatív hatás következtében kialakult az ipari országok lakossága egy részének a környezettudata, amely megfigyelhető a természet- és környezetvédelmi magánszervezetek létrehozásától a politikai pártok alakításáig. Az információk tömege és az iskolai oktatásban az ökológiai témák bevezetése rövid és hosszú távon a helytelen ökológiai intézkedések elkerülését segítheti elő. Ennek ellenére egyre mélyül a szakadék a lakosság növekedése, az ipari termelés, az ember cselekedetei és a környezet terhelése között. A környezet jövője prognóziskészítéshez a Massachusetts Institute of Technology kialakított egy világmodellt az eddigi adatok figyelembevételével és a jövőbeli fejlődés becslésével. Ezek az eredmények a következők:

13

!

!

!

A jelenlegi fejlődési tendencia folytatásakor a környezet terhelése nem érné el a korlátozó értéket a nyersanyagkészletek csökkenése az ipari termelés összeroppanásához vezetne. Kétszer akkora nyersanyagmennyiséggel és a jelenlegi termelési feltételekkel a környezet terhelése exponenciálisan növekedne. Az ellenőrzött környezetterhelés megfelelő nyersanyagmennyiséggel lehetővé teszi a lakosság és az ipari termelés további növekedését.

A megállapítások egy része ma már illuzórikus. A helyzet sokkal rosszabb. AZ EGYES ÖKOSZISZTÉMA-TÍPUSOK TERHELÉSI KILÁTÁSAI

Az urbán-ipari ökoszisztémák terhelése. Egyes agglomerációs területek a körülményekhez képest már elérték a terhelési maximumot. A zaj és a többi immisszió csökkentésével lehet a környezet minőségét újra helyreállítani. Mint szociális környezet azonban ezzel a helyzet nem javul. A társadalmi feszültségek fokozottan nőnek, lázadások, terror cselekmények, önkényeskedések gyakorisága növekszik. Egyéb terresztris ökoszisztémák. Az energiatermelés növeli a terhelést fosszilis energiahordozók alkalmazásával (C02, S02, por) éppúgy, mint az atomenergia fokozott felhasználásával (trícium és kripton85). Mindkét esetben hulladékhő termelődik. A mező- és erdőgazdaság terhelésének a jelenlegi szint alatt kell maradnia. A turizmus a jólét következménye; elsősorban a természetes és a természethez közeli ökoszisztémákat károsítja. A gazdasági recesszió valószínűleg korlátozza a turizmust. A hulladék miatti terhelést a kijelölt lerakóhelyek csökkenthetik. A járművek emiszsziójának csökkentésére hozott intézkedések várhatóan nem ellensúlyozzák azt a kárt, amit számuk gyarapodása okoz. Több országban tehát a forgalom növekedését is korlátozzák. A vízi ökoszisztémák terhelése. A tavakban a szerves vegyületek csökkenése nem nagyon valószínű. A tengerek hasznosítása nyersanyag- és energiaforrásként ökológiailag hátrányokkal jár. Az ökoszisztémák határait túllépő terhelés. Az iparosodás és a motorizáció elterjedésével növekedhet a savanyú csapadék, az üvegházhatást okozó és az ózonpajzsot befolyásoló gázok (CO2, N2O, stb.) és a fluor-klórszénhidrogének emelkedésével járó ártalom.4.2.2 A jövőbeli környezetterhelés hatásai Hatása a populáció szintjére. Minden populáció génkészletének ún. variációs szélessége van, ennek alapján képes bizonyos környezetváltozásokat túlélni. Számos olyan érzékeny faj van, elsősorban a szűktűrésű specialisták, amelyek már ma is szinte mindenütt veszélyeztetettek, a környezet-kemikáliák áradata és az élőhelyük beszűkülése következtében. Azokban az országokban, ahol a népesség rohamosan nő és az iparosodás is gyors, a veszélyeztetettség nagymértékben fokozódik. Mivel az ember alkalmazkodóképessége rövid idő alatt nem változik, ha a terhelése nem csökken, akkor az ember egészségének potenciális veszélyeztetettsége megmarad. A KÖRNYEZETTERHELÉS HATÁSA AZ ÖKOSZISZTÉMÁKRA

A természetes populációk kialakulása és alkalmazkodó képességük változása földtörténeti léptékben, de legalább is évezredekben mérhető. Ezzel szemben a jelen és a közelmúlt környezetrombolása néhány 10 év alatt zajlott le.Az ember és más populációk reakciójának összehasonlítása azt mutatja, hogy kicsi az ökoszisztémák evolúciós sebessége, a visszacsatolási mechanizmus erősen korlátozott. A jelenlegi erdők alig tartalmaznak több információt, mint a föld geológiai középkorában. Ez magyarázza, hogy lehetetlen az ökoszisztéma gyors evolutív alkalmazkodása a jelenlegi környezetterheléshez. Az ökoszisztéma

14

irreverzíbilis szétrombolása jelenti a legnagyobb veszélyt. Az ember életmódjának napjainkban olyan mellékhatásai vannak, amelyek a környezetet károsítják: !

A természet csak a környezetterhelés árán képes a Homo sapiens populációját fenntartani.

A környezetterhelés következménye a flóra és a fauna fajainak csökkenése, az ökoszisztémák szétrombolása. Ezzel együtt jár az ember potenciális veszélyeztetése és az ebből következő ökonómiai veszteség. Az ember jólétéhez külső és belső tényezők szükségesek. Az utóbbihoz tartozik többek között az antropogén környezet változásának mértéke és terhelése. Az ember környezetterhelése a a technikai fejlődéssel szinkron növekszik. A népességrobbanás ökológiai következményei. A növekvő népesség okozta az antropogén hatás tájra való kiterjedését: a települések létesítésével számos ökoszisztémát szétromboltak, és a mezőgazdasági művelés következtében további természetes ökoszisztémák alakultak át mesterséges ökoszisztémákká. Egyidejűleg fokozódott a környezet terhelése. AZ EMBER ÖKOLÓGIAILAG HIBÁS INTÉZKEDÉSEI

A hibás intézkedések. A nagy népsűrűségnél a nagyobb forgalom érdekében a gondatlanságra való csábítás és a csekély egyéni felelősség (kollektivizmus) súlyos környezetterhelésekre vezethet. A fogyasztói társadalom kialakulása együtt jár a nagymértékű termelés során keletkező terhelési tényezőkkel. A téves értékábrázolás és az ellentmondásos értékrendszer versenye. A gazdasági szempontok abszolút elsőbbsége az ökológiai szükségességgel szemben már sokszor veszélyezteti a természetes életfeltételeket. Ebben az összefüggésben kell megemlíteni a tápanyag-körforgás megszakadását az urbán- és az agrárökoszisztémákban és az ökoszisztéma-idegen anyagok bekerülését a környezetbe. Az értékrendszer ellentmondásosságát egy, a közlekedésből vett példa is érzékeltetheti: a járműhasználat kedvező ugyan a mobilitás szempontjából, de fölöslegesen terheli a környezetet, a személyi tulajdonú gépjárművek használata túlsúlyba kerül a tömegközlekedéssel szemben. Hiányos nemzetközi együttműködés. Egyes államoknak az a törekvése, hogy szigorú rendeletekkel csökkentsék az ipari emissziót és ezzel a környezetterhelést, hátrányos helyzetbe hozva iparukat a versenyben, ha kereskedelmi partnereiknél nincs hasonló törvény. Az államok összefogásánál, mint a Közös Piac és a KGST - fennáll az a veszély, hogy a környezet védelmére hozott törvények a legfejletlenebb országok színvonalát veszik figyelembe. A TERHELÉSI TÉNYEZŐK ÁTTEKINTÉSE

A nagyszámú terhelési tényezőt különböző módon lehet osztályozni. Az ökoszisztematikus összefüggésben való hatásuk tanulmányozására célszerű a terhelési tényezők természete szerinti felosztása Megadják a terhelési osztályokat és a hatásmódjukat; ez sejteti a terhelési tényezők sokaságát. A KÉMIAI TERMÉSZETŰ TERHELÉSI OSZTÁLYOK.

Ide tartoznak mind a meghatározott kémiai anyagok osztálya, mint a nehézfémek és a halogénezett szénhidrogének, mind az olyan felhasználási típusok, mint a műtrágyák és a biocidek; jóllehet a kémiai területen átfedések vannak. Különleges jelentőségűek a környezetkemikáliák amelyek olyan anyagok, amelyek az emberi tevékenység révén jutnak a környezetbe, és olyan mennyiségben vagy koncentrációban lépnek fel, amely alkalmas arra, hogy az élőlényeket, különösen az embert veszélyeztesse. Ide tartoznak a kémiai elemek és a szintetikus és természetes eredetű szerves és szervetlen vegyületek. Az emberi tevékenység lehet közvetlen vagy közvetett, szándékos vagy akaratlan. Az élőlények fogalmába ebben az

15

összefüggésben beletartozik az ember és élő környezete, beleértve az állatokat, a növényeket és a mikroorganizmusokat. Nagyon sok szintetikus kémiai anyag előbb vagy utóbb környezetkemikáliává válik. A káros anyagokra jellemző, hogy ezekhez áttekinthetetlen számú elem vagy vegyület tartozik. Nagy jelentőségük van továbbá a perzisztens anyagoknak, amelyek közé bizonyos szerves vegyületek; nehézfémek és radionuklidok sorolhatók. Perzisztencián a kémiai vegyületek ellenálló képességét értjük a biológiai lebontással és a környezet hatásával szemben. A halogénezett szerves vegyületek rendkívül perzisztensek, mivel ezek fotokémiailag és mikrobiológiailag csak lassan bomlanak le; teljesen perzisztensek a nehézfémek, mivel atomszerkezetük nem változik, továbbá a hosszú felezési idejű radioaktív elemek, amelyek ugyancsak hosszú időn át, változatlanul hatnak. A környezetben bekövetkezhet a káros anyagok felhalmozódása. A szervezetek a környezetből az anyagokat szelektíven veszik fel és halmozzák fel; ez érvényes a káros anyagokra is. A felhalmozódásnak ez a módja a bioakkumuláció. Mindenekelőtt a perzisztens anyagok halmozódnak fel a táplálékláncban; mivel ez a felhalmozódás az ökoszisztémában történik, ezért ezt ökoakkumulációnak nevezik. Végezetül a káros anyagok az ásványi folyamatok során felhalmozódhatnak a talajban és az üledékben, ebben az esetben geoakkumulációról beszélünk. Fizikai jellegű terhelési osztályok. A terhelési osztályok száma hasonlóan nagy, az terhelési tényezők száma azonban lényegesen kisebb. Kivételt képeznek a radionuklidok mint kémiai anyagok, amelyeknek fizikai hatásuk is van. Összességükben a mechanikai hatások dominálnak. AZ EGYES TERHELÉSI TÉNYEZŐK ÉS ÁLTALÁNOS HATÁSUK KÉMIAI JELLEGŰ TERHELÉSI TÉNYEZŐK

Gáznemű szennyezők A gáznemű szennyezők között elsődleges és másodlagos szennyezőket különböztethetünk meg. Az elsődlegesek összetételükben megfelelnek az emittens anyagoknak, ide tartozik többek között a S02, CO, NOX, HF, C2H4, CmHn. A másodlagos (szekunder) gázszennyezők az emittált anyagból fizikai vagy kémiai folyamatok során alakulnak ki; többek között ide tartoznak a fotooxidánsok, az ózon és a peroxi-acetilnitrát, stb. A káros gázokhoz sorolják a földgázt is. Hatásuk a talajviszonyokra. A káros anyagok bejutnak a talajba és képesek annak minőségét megváltoztatni. Kijavíthatatlan, vagy visszafordíthatatlan (irreparábilis) károsodások nagy koncentráció, kisebb töménységben való tartós jelenlét vagy mérgező anyagok következtében lehetségesek. Nincs károsodás, ha ezek az anyagok tápanyagként beilleszkednek az anyagkörforgásba, vagy a gravitációs vízzel eltűnnek a bioszférából. Hatásuk a növényekre. Az intenzív gázcsere miatt a növények általában gyorsabban reagálnak, érzékenyebbek a levegőszennyeződésre, mint az állatok vagy az ember. Általános káros hatások. A káros gáznemű anyagokat a növények többnyire a gázcserenyílásokon át veszik fel, bekerülnek a sejtek anyagcseréjébe és kívülről nem látható elváltozást okozhatnak: biokémiailag csökkenthetik az enzimek aktivitását és megváltoztathatják a pufferkapacitást, továbbá fel is halmozódhatnak. Ökofiziológiailag ezáltal gyakran zavart szenved a gázcsere és a vízháztartás; ezenkívül a fotoszintézis érzékenyebb, mint a légzési folyamatok. Ezek a károsodások összegeződhetnek, citológiai változásokat idézhetnek elő, amelyek mikroszkopikusan láthatóvá válnak. A levél-, vagy a sejtek és a szövetrészek elhalása, a nagy immissziós koncentráció hatására vezethető vissza. Ez a levél szélén vagy a levélerek közötti szövetnél, a tűlevelűeken a tűlevél hegyén kezdődhet. A jelentéktelennek tűnő foltok látható, fehéressárga, vörösesbarna elszíneződéssé válnak. Végül kialakulhatnak a makroszkopikus károsodások; a klorózist a levelekben bekövetkezett klorofillveszteség vagy redukció jellemzi, és gyakran a kis szennyezőanyag-koncentráció tartós hatására utal. Ezt a levegőszennyeződésen kívül más környezeti tényezők vagy az öregedési folyamatok is okozhatják. A károsodási minta nem specifikus, sárgászöld vagy vöröses foltok (áttetsző karotinoidok) jellemzik. Az immisszió hatással lehet a növény egész habitusára, és növekedésváltozást okozhat: megváltozik a levél nagysága, az internódiumok hossza, a növény magassága

16

és formája. Az immissziós károsodás kimutatása. A károsodás megállapítása után szükség van az okozati vizsgálat elvégzésére. Gyakran nehéz az okozó immissziókat meghatározni és a károsodás mértékét körülhatárolni. A Duna térségében például 1972 és 1974 között az erdeifenyő pusztulását eredetileg a fák vasanyagcsere-zavarának tulajdonították. Mészben gazdag termőhelyen, nagy pH-értéknél mészklorózis lép fel, a tűlevelek megsárgulnak, ezáltal az állomány legyengül. Az állomány pusztulásához azonban csak a járulékosan fellépő kén- és fluórimmisszió vezetett. Az immissziós terhelés meghatározásának a módszerei és hatásuk: !

Az immisszió közvetlen meghatározása és hatása.

!

Az immisszió közvetlen meghatározása és értékelése a határértékek segítségével.

!

Az immisszió közvetlen meghatározása és hatásának értékelése akkumulatív és szenzitív biológiai indikátorok (pl. zuzmók) segítségével.

A levegőanalízist hosszabb időn keresztül kell végezni. Az elemzéshez felhasználják többek között a fotoszintézis mérését, a nekrózist, lombos fákon a vegetációs időszak hosszát, a fenyőkön a tűlevél fejlődését. Az immisszió okozta károsodás a károsodott és nem károsodott területek vegetáció-térképein lokalizálható, időben a fúrásminta és a törzsanalízis segítségével. A fúrásvizsgálatokban a fák évgyűrűinek a szélességét határozzák meg; a törzsnövekedési kép jelzi, hogy gátolt a vastagsági és magassági növekedés. Hatása az emberre. Általános hatások. Elvileg az immisszió kívülről hat a szervezetekre és a légzőszervekre, de a vér útján az egész testbe eljuthat. Érzékenységi határérték a szem kivételével a többi, a levegőnek külsőleg kitett szerveknél nincs. A légzőszervek lényegesen érzékenyebben reagálnak. A lehetséges veszélyeztetés, sőt károsodás attól függ, hogy mennyiben jut el a káros anyag a tüdőbe. Kis mennyiségű vízben oldódó gázok, mint a CO, vagy az NO és < l0 µm átmérőjű részecskék eljutnak a tüdőhólyagocskákig. Közben a vér a gázokat felveheti, a finom porrészecskék részben lerakódnak, részben eltávoznak a kilégzéssel, vagy a fagocitózis megszünteti őket. A finom cseppecskéken vagy szilárd részeken adszorbeálódott anyagok ugyancsak eljutnak a tüdőhólyagocskákig. Az immissziók határértékei. Az emmisszió-kataszterekből kitűnik, hogy a városok környékén a levegő több mint ezerféle gáz, folyékony és szilárd halmazállapotú idegen anyagot tartalmaz. Mivel lehetetlen ennyi anyagnál a határértékeket megállapítani, ezt csak a fontosabbaknál tesszük. Az érvényességi terület és a jelentőség alapján különböző határértékeket állapítanak meg: !

!

Maximális munkahelyi koncentráció, MAK érték. A munkahelyen levő olyan határértékekről van szó, amely nem terheli túlságosan a dolgozókat, egészségüket és utódaikat nem károsítja. Maximális immisszió koncentráció, MIK érték. A levegőszennyező anyagok MIK értéke az a koncentráció, amely a talajközeli légrétegben van, és meghatározott időtartam felett veszélytelen.

Ezeket az értékeket a VDI* „A levegő tisztán tartása” bizottsága a fontosabb légszennyezők számára javasolta, mintegy 20 anyaggal foglalkozott, amelyeket a VDI irányelv közölt. (*VDI= Vereinigung der Deutschen Ingenieuren (Német Mérnökök Szövetsége). Az értékek tudományosan megalapozottak, és azokat a határértékek megállapításakor felhasználták. A TA** levegő immissziós értékeit, nyolc gáz-immisszióra, szálló és ülepedő porra adták meg az immissziós értékeket (IW). Az IW1 hosszú idejű, az IW2 rövid idejű értékként fogható fel (**TA= Technische Anleitung (technikai utasítás)). A MIK és az IW értékek nem csak az egészséges felnőttekre vonatkoznak, hanem figyelembe veszik a gyermekek, a beteg és öreg emberek és terhes nők

17

érzékenységét is. Mind a MIK, mind az IW értéknél csak egy levegőszennyező anyaggal, annak is csak az emberre való hatásával számolnak. A felsorolt határértékek ezért csak utalnak a tényleges terhelésre: !

!

-

A határértékek függenek még a tudományos ismeretek színvonalától. Az egyes anyagok más anyagokkal való kölcsönhatása {szinergizmus, antagonizmus) sem hanyagolható el; ez a határértékeknél figyelmen kívül marad.

A szervezetek az immisszióra vonatkozólag különböző ökológiai valenciát mutatnak, az az nagy a hatásuk, illetve az élőlények tűrőképességének szórása.

A K Á RO S G Á Z O K É S H A T Á S O K

A kén-dioxid, SO2. A szén, az olaj és az olajszármazékok a sok más nyomelem mellett ként tartalmaznak, amely az égési folyamatokban SO2 formájában eltávozik. SO2-ot elsősorban a háztartások, az ipari tüzelés, a hagyományos erőművek és az ércpörkölők bocsátanak ki. A SO2 a levegő oxigénjével részben SO3-dá oxidálódik; mindkét vegyület a levegő nedvessége hatására kénessavvá, ill. kénsavvá alakul át. A savas esők hatására a talaj pH-értéke 3,0 vagy még kevesebb lehet, miközben a SO2-immisszió nagysága - amely a talaj savanyodását okozta - ismeretlen. A savanyú csapadék csökkenti a vizek pHértékét is. A SO2 a növényekbe a levelek gázcserenyílásán keresztül jut be, és a sejtnedvben kénessav képződése következtében oldódik. A zöld növények a fotoszintézis során a gázcserenyílásokon keresztül CO2-ot vesznek fel, és ez a sötét reakcióban megkötődik a ribulóz-1,5-difoszfát-karboxiláz enzim segítségével. Többek között ez az az enzim, amelynek hatását a SO2 korlátozza. Az akadályozás kompetitív természetű. A SO2 konkurál a CO2-dal az enzim „aktív centrumához” való kötődésben. A kisebb mértékű CO2-kötődés miatt csökken a növény anyagcseréje és növekedése. De a szulfit a növényekben szulfáttá oxidálódik, és a kénanyagcserébe (aminosavak felépítése) épül be. A kisebb SO2-koncentráció emiatt elősegítheti a jobb kénellátást, sőt a növény növekedését. A SO2 tehát különleges helyet foglal el; csak a tűrési határ átlépésekor akadályozza a fotoszintézist. A SO2 nagyobb koncentrációjakor bekövetkezik a sejtek mikroszkopikusan látható pusztulása (levélnekrózis) a levél szélein (kétszikűek) vagy a levél csúcsán (pázsitfüvek) sárga-barnás foltokkal. 191 µg SO2/m3 26 napig tartó hatása esetén az angolperje (Lolium perenne) levelének tömege 50,9%kal, a levél felülete 51,7%-kal csökkent. A SO2 káros hatását az állatokon is megfigyelték. Szarvasmarha-elhullást tapasztaltak légúti elváltozások miatt, és halpusztulást a vizek elsavanyodása következtében. A SO2 könnyen oldódó gáz, amely nagy koncentrációban az embernél köhögési ingert okoz. Epidemiológiai vizsgálatok alapján feltételezik, hogy a SO2 tartós hatására gyakran fellép melléküreggyulladás, bronchitisz és tüdőtágulás. A szén-monoxid, CO. A CO mintegy 50 %-a az atmoszférában fotokémiai folyamatok eredményeként jön létre. A többi 50% égési folyamatokból, többek között az üzemanyag tökéletlen elégetéséből származik. A növények a CO-ra nem reagálnak, az állatok életterében rendszerint hatástalan koncentrációban 1ép fel, ezért a CO csak a városokban veszélyezteti az embert. A szén-monoxid a légutakon át a tüdőhólyagocskákon keresztül a vérbe jut. Egy része a vörösvérsejtekben lerakódik és karboxi-hemoglobint (COHb) képez. A CO-nak mintegy 300-szor erősebb az affinitása a hemoglobinhoz, mint az oxigénnek, ezért már a levegő csekély CO-tartalma képes a hemoglobin egy részét lekötni. Csökkenti a vérben szállított O2-mennyiségét és a szövetekben O2-hiányt okoz. A reakció megfordítható. A CO-mérgezés tünetei a 6. táblázatban láthatók. Különösen sok O2-re van szüksége a szívnek és a központi idegrendszernek. A toxikológiai vizsgálatokból jöttek rá, hogy a CO képes a szívizom anyagcseréjét megakadályozni. A CO az emberi szervezetben változatlan marad. A belélegzett levegő COtartalma csökken, a CO kilégzésével a vérben a COHb-tartalom szintén csökken.

18

A nitrogén-oxidok, NO. A nitrogén-monoxid, NO, a tökéletlen égés során keletkezik, de gyorsan nitrogén-dioxiddá (NO2) oxidálódik; ezt a folyamatot a napsugárzás nagymértékben gyorsítja. Nagy koncentrációjú NO hatására az emberben methemoglobin képződhet azáltal, hogy a CO a vérben az oxigénszállítást akadályozza. Különösen a csecsemőkre veszélyes; mérgezéskor az ajkak elkékülnek (cianózis). Az NOx-ok tüdőödémát is okozhatnak (az ózon is). A nitrogén-oxidok hozzájárulnak a savanyú kémhatású csapadék és a fotooxidánsok keletkezéséhez (pl. ózon, PAN). A hidrogénfluorid, HF. Az igen mérgező vegyület a vegyiparból elsősorban az alumíniumkohókból és az üveghutákból kerül ki. A HF a gázcserenyílásokon át a növények levelébe jut. A citoplazma belsejében a magnézium vagy a kétértékű nehézfémek megkötésével akadályozza az enzimek működését. A nagyobb HF-koncentráció (500-1000 ppm-ig) a fotoszintézist 40 %-kal redukálja, mielőtt a látható károsodások észlelhetők lennének. A HF-gáz gátolja az a- és b-klorofill szintézisét, valószínűleg a magnéziumionok megkötésével, mert a magnéziumionoknak a porfiringyűrűbe való beépülése után többé már nem fejt ki gátló hatást. A HF-gőzök mérgező hatása miatt a kloroplasztiszok lassú bomlása csak ritkán észlelhető. Az állatok a fluortartalmú takarmány elfogyasztásától károsodnak (fluorózis). Ez megnyilvánulhat a fogzománc elszíneződésében és a csontok elváltozásában, a csökkent tejhozamban és a testtömegcsökkenésben. Etilén, C2H4. Az etilén mint a kipufogógáz egyik alkotórésze elsősorban a városokban gyakori és a növényeket károsítja. A SO2-dal összehasonlítva hatással van a növekedésre (többek között a lóherénél, dohánynál, hónapos reteknél), legalább négyszer mérgezőbb a SO2-nál. Egyidejű jelenlétükkor hatásuk összeadódik. A virágrügyek lehullását és a kevesebb virágképződést ugyancsak az etilén hatásának tartják. Szénhidrogének, CnHm. A járművek kipufogó gázában számos különböző alifás, aromás és ciklusos szénhidrogént mutattak ki. A policiklikus, aromás szénhidrogének (PAK) csoportja mellett sok aromás gyűrűs vegyület tartozik ide. Ezek között a potenciálisan rákkeltő vegyületeknek egy molekulájukban többnyire 5-6 benzolgyűrűj van. Ismertebb a 3,4-benzpirén vagy a benzo(a)pirén. A PAK lehet rákkeltő. Ózon, O3. NO2-ből és O2-ből képződik: az NO2 fotolitikusan lebomlik és az O-gyök reagál a levegő oxigénjeivel O3-ná. A nagy ózonkoncentráció mindenfajta szervezet sejtjeit elpusztíthatja. Hatására a növényeken rozsdabarna foltok jelennek meg, a paliszád-parenchima károsodása miatt a levél felszíne elszíntelenedik. Az emberben elpusztíthatja a tüdőszöveteket, tüdőödémát okoz. Peroxi-acetilnitrát (PAN). Az ózon a telítetlen szénhidrogénekkel (alkének) ózonidot és peroxivegyületeket alkot, amelyek reakcióképességüknél fogva többnyire nem tisztázott közbeeső lépésben aldehiddé, ketonná, szerves savakká, peroxisavakká és peroxi-acetilnitráttá alakulnak. A növényekben a PAN és az ózon, valószínűleg az enzimek SH-csoportjára való oxidáló hatás révén, korlátozza a sejtnövekedést, akadályozza a fotoszintézist. Mindkét vegyület zavart okoz a kloroplasztiszok és a sejtmembránok tilakoid rendszerében. Jóllehet, a PAN és az O3 elsődleges hatásaikban igen hasonlóak, makroszkopikusan eltérő kórképet alkotnak; a PAN a levél fonákján bronzszínű elszíneződést vált ki, amelynek oka a szivacsos parenchima pusztulása. A PAN az embereken kötőhártya-gyulladást okoz. Földgáz. Többek között 81,4 térfogat% metánból, 3,1 térfogat%-ban magasabbrendű szénhidrogénekből és 14,1 térfogat% nitrogénből áll. A földgáz a nem kellően tömített gázvezetékekből szivárog ki. A talajlevegő kiszorításával és a metánbaktériumok működésének következtében oxigénhiány lép fel, emiatt elhalnak a gyökerek. Ez a jelenség gyakran megfigyelhető az utak melletti fasorokon. Az utca. és az építkezések pora, a tüzelés és az ipari termelés (különösen a cementgyártás) során képződő por ásványokból, mész- és hamurészecskékből és koromból áll. Az ülepedés következtében általában csak az emittensek közvetlen közelében van hatása. A por megváltoztathatja a talaj pH-értékét, és a növény élettani működésében zavarokat okozhat. A kártétel fényelvonásban, mechanikai sérülésekben a gázcsere korlátozásában nyilvánul meg. Hároméves lucfenyőn, amelyen az utcai por, a mészpor és a korom hatását vizsgálták, az első évben a korom, a második évben már a por káros hatása is kimutatható volt.

19

Az ártalom megítélésekor a koncentráción és az expozíciós időn kívül figyelembe veszik a szemcsenagyságot is. A nagyobb porrészecskék leülepednek az orrban és a torokban, a kisebbek (<25 µm) eljutnak a légcsőbe. A fibrinogén por eljut a tüdőhólyagocskákba és ott sajátos hatást fejt ki; az azbesztpor például rosszindulatú daganatot okozhat. Az inert por nem specifikus betegségokozó. SÓK (KLORIDOK)

Egyrészt az utak sózásával, másrészt a szódagyártás és a bányászat melléktermékeként jut a talajba és a folyókba. A szórósó kloridtartalma az utak fáin, az aszálykárhoz hasonló jelenséget okoz, egészen a fák elpusztulásáig. A 200 mg/1-nél nagyobb Cl-tartalmú öntözővíz a legtöbb üvegházi kultúrát károsítja. Az állatok közül a sóra az édesvízi fajok a legérzékenyebbek. Az ember ivóvízellátását a nagy sótartalom ugyancsak veszélyezteti. NÖVÉNYI TÁPANYAGOK (N-P-SÓK)

A mezőgazdaságban a növények tápanyag-utánpótlására N-, P- és K-tartalmú műtrágyákat használnak fel. A műtrágyák a nitrogént nitrát (NO3) vagy ammónium (NH+4)-ion, a foszfort hidrogén-foszfát (H2PO4- és HPO42-)- vagy foszfát (PO43-) ion formájában tartalmazzák. Többnyire komplex műtrágyákat alkalmaznak, amelyekben a felsorolt tápanyagokon kívül kálium, kalcium és nyomelemek találhatók. A műtrágyák az intenzív növénytermesztés nagymértékben nő. Az intenzív növénytermesztéshez a fejlett nyugati országokbeli adatok szerint a gabona, a cukorrépa és a takarmánynövények hektáronkénti hozamának növekedése 43%-ban a mű és szerves trágyázástól függ (további 38 % a jó vetőmagtól, 14 % a növényvédő szerek alkalmazásától és a modern eljárásoktól). A trágyák azonban a növények fajspektrumában eltolódást okoznak, például a sovány talajt jelzők, mint a mezei perjeszittyó (Luzula campestris) eltűnnek. HULLADÉK

A szeméthez sorolják a szervetlen és. a szerves hulladékok minden fajtáját. Ezek elsősorban az emberi településeken (háztartásokban, kis- és nagyiparban), út- és vasútvonalak mentén, és az üdülőterületeken keletkeznek. NEHÉZFÉMEK

Általános áttekintés. Nehézfémek a természetes rendszerekben. Bizonyos fémek a szervezet funkcióinak fenntartásához, mint mikroelemek szükségesek. Többnyire az enzimek alkotórészei, és az anyagcserefolyamatokban vagy az elektronátvitel folyamataiban vesznek részt, mint pl. a Mn, Cu, Co, Mo, Fe és a Zn. Nagyobb koncentrációban azonban ezeket, mint veszélyes környezeti mérgeket tartják számon. A legveszélyesebb nehézfémeknek, a higanynak, kadmiumnak és az ólomnak a élő szervezetekben nincs funkcionális jelentőségük. A nehézfém-szennyeződés eredete. Az ember által előidézett környezetterhelés a fémek bányászata és feldolgozása során keletkezhet. Emissziójuk mellékhatása azért veszélyes, mert többnyire ellenőrizhetetlenül kerülnek a környezetbe. Az ércek és az ócskavas kohósításakor nehézfémtartalmú por keletkezik, míg a fémdúsítás kémiai folyamataiban (galvanizálás, maratás) nehézfémtartalmú oldatok kerülhetnek a befogadóba. Az acélművekben, olajfinomítókban és a műtrágyagyártáskor sok nehézfémet használnak fel, ezek a Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb és Zn. A szennyeződés származhat a szerves vegyületekhez való fém hozzáadásából (pl. adalék a kenőolajhoz, többek között molibdén-szulfid). Ezeket főleg az iparban, kisebb mértékben a mezőgazdaságban (pl. a rézvegyületeket a növényvédelemben) alkalmazzák. A NEHÉZFÉMEK KÁROS HATÁSA.

20

Az eddigi tapasztalatok alapján a nehézfémek a legveszélyesebb károsító anyagokhoz tartoznak: !

!

!

A nehézfémek a természetes folyamatok során nem bonthatók le. Az ásványi és a biológiai mechanizmusok által felhalmozódnak és raktározódnak (geo-, bio-, és ökoakkumuláció). Közvetlenül vagy a tápláléklánc útján akut vagy krónikus emberi károsodást okozhatnak.

Egyik lényeges tulajdonságuk, hogy a szerves molekulákkal komplex vegyületek képzésére hajlamosak. A szükségesnél nagyobb koncentrációjú mérgező nehézfémek az enzimek funkcióképességét megzavarják, különösen az amin- és -SH csoportokhoz való affinitásuk révén : ezáltal az enzimek aktivitása csökken vagy megszűnik. A nehézfémek általában hosszú ideig hatnak, és krónikus, részben küszöbérték alatti károsodásokat idéznek elő. VISSZAHATÁS AZ EMBERRE

Az igen különböző táplálkozási szokások következtében az ember nehézfémterhelését nem könnyű megítélni. A nehézfémek nagyobb része a növényi és állati táplálékkal jut az emberi testbe, a levegőből és vízből származó ártalom ennél lényegesen kisebb. A higany-, a kadmium- és az ólomszennyezés megengedhető felső határát csak a vízre és néhány táplálékra határozták meg. Ha ezeket az értékeket túllépik a nehézfémek, és a növényi eredetű táplálékokban kimutathatók, az élelmiszereket a forgalomból ki kell vonni. A többi táplálékra vonatkozó értékek csak irányértékek. EGYES NEHÉZFÉMEK ÉS KÁROS HATÁSUK

Higany, Hg. A vízben a higanytartalom sokkal nagyobb, mint az atmoszférában. Annak ellenére, hogy a talajban és a vízben gyors az ülepedés és geoakkumuláció megy végbe, a vízi szervezetekben bio- és ökoakkumuláció történhet. A mikroorganizmusok a higanyt rendkívül mérgező szerves fémvegyületté, metil-higannyá (CH3Hg) alakítják át, amely már kis mennyiségben károsodást okoz. Ebben a formában a szervezetek különösen könnyen felveszik és felhalmozzák, a hal húsában 30-1000-szer nagyobb a Hgtartalom, mint a vízben, a tápláléklánc során ez 1000-10 000-szeres is lehet: A nehézfémek közül a Hg a legmérgezőbb, különösen veszélyes az emberre. Szennyezett halhús fogyasztásával metil-higany halmozódhat fel az agyban. A központi idegrendszer sejtjei feloldódnak; a mozgás- és a beszédszervek károsodása, a hallóképesség elvesztése, a vakság és a kóma után bekövetkezik a halál. Kadmium, Cd. Az atmoszféra Cd-tartalma az utóbbi évtizedekben emelkedett. A növények normális Cd-szintje 0,05 és 2 ppm között van. Festékek, növényvédő szerek, elemek, egyes akkumulátorokkal kerül a környezetbe. Nagy Cd-értéket találtak a vadon élő gombákban, ennek oka eddig még ismeretlen. Az emberben a Cd felhalmozódik. A krónikus Cd-mérgezés 5-10, néha csak 30 évvel a szennyezés után jelentkezik. A fognyakon figyelhető meg először sárgás „kadmiumgyűrű” formájában, majd csökken a szaglóérzék; bekövetkezik a csontvelő fokozatos pusztulása, a vörösvértestecskék száma tizedére csökken, a mész a csontokból kioldódik, amitől fájdalmas (Itai-itai = Au-au) csontváz-zsugorodás következik be. A levegő nagy Cd-tartalma máj- és vesekárosító lehet, végső esetben halált is okozhat; nagy veszélyt jelent bizonyos fémkohászati iparágakban. Ólom, Pb. 1923 óta aaz199ö-es évekig motorbenzinhez szerves ólomvegyületeket (ólom-tetraetil ,ólomtetrametil) adagolták, erre vezethető vissza a környezet ólomtartalmának emelkedése. A hozzáadott mennyiség 50-70%-a a kipufogó gázzal, ólom-klorid vagy -bromid formájában jut az atmoszférába; a többi a motorban, a motorolajban és a kipufogószerkezetben marad. A por alakban kikerülő ólomvegyületek 75 %-ának szemcsenagysága < 5 µm; ezek az atmoszférában a gázhoz hasonlóan oszlanak el, ezért a környezetszennyezés nagy területen bekövetkezhet. Ennek tulajdonítható, hogy még a grönlandi jégben is

21

az ólomtartalom drasztikus emelkedését mutat. Mindenképpen az ólom világméretű elterjedéséről beszélhetünk. Régebben a csővezetékekből jutott a vizekbe, ez ma már a gyakorlatban nem fordul elő. A talajban geoakkumuláció megy végbe. A növényeken nagyrészt külsőleg tapadnak meg az ólomvegyületek; a gyökerek csak kis mennyiségben veszik fel, ezért ritkán károsodnak. Az állatokra veszélyesebb az ólom felhalmozódása, ami a takarmánnyal jut szervezetükbe és ólombetegséget okozhat. A máj károsodik, amelytől az anyagcsere-folyamatokban zavar áll be. Ez főleg a kérődzőket érinti (szarvasmarha, juh), a sertésekre és a kutyákra kevésbé ártalmas. Az emberben az inhaláció és táplálék útján való felvétel után az ólom a vérben mutatható ki. Klinikai mérését az 5aminolevulinsav-dehidratáz (ALA-D) segítségével végzik, amely kis mennyiségű ólom jelzésére is alkalmas. Nyilvánvaló, hogy az ólommérgezés magzat- és csecsemőkorban a legveszélyesebb. Gyerekek epidemológiai vizsgálata derítette ki, hogy a vér megnövekedett ólomtartalma (20-50 µg ólom/l00 ml vér) összefüggésben lehet a túlzott aktivitással és a csökkent intelligenciateljesítménnyel. Az állatkísérletek alapján megállapították, hogy ólomterheléskor a vemhes állatok és az újszülött patkányok vérének 28 µg%-os ólomtartalma jelentős magatartás-változásokhoz vezet, vagyis neurofiziológiai károsodások léphetnek fel. Nagy ólommennyiség felvételekor (benzingőzök vagy ólompor belégzése), amit az eddigi környezetterheléskor soha nem tapasztaltak - általános fáradtsággal, gyomor-, bél- és ízületi fájdalmakkal járó akut ólombetegség vagy izomremegéssel, bénulással és izomsorvadással járó krónikus ólombetegség következhet be. A felépülés hónapokig is eltarthat. H A L O G É N E Z E T T S Z E RV E S V E G Y Ü L E T E K

Kémiailag azokról a szerves vegyületekről van szó, amelyekben egy vagy több hidrogénatomot fluor-, klór- vagy brómatomok helyettesítenek. Ezek perzisztensek, felhalmozódnak a talajban és a bio- és ökoakkumuláció révén az élő szervezetekben. Klórozott szénhidrogének: A klórozott szénhidrogének derivátumai sorolhatók ide, amelyeket a mezőgazdaságilag művelt területeken mint inszekticideket (pl. Aldrin, DDT, Lindán) és fungicideket (pl. hexaklór-benzol) használnak fel. Tulajdonságaik a következők: !

!

!

Lipofilek, azaz a szervezetek zsírszövetében raktározódnak. A zsírtartalék aktivizálásával bejutnak az anyagcserébe, és a szervezet károsodhat. Perzisztensek, vagyis stabilak a biológiai és kémiai lebomlással szemben. Mozgékonyak; bár nehezen illanóak, az elpárolgó vízzel vagy porhoz kötve az atmoszférába juthatnak, és a légáramlással az egész világon elterjedhetnek.

A növényekre való hatásuk - kivéve a gombákat - általában jelentéktelen. Számos állatra, de különösen a rovarokra toxikusak. Az ökoakkumuláció a ragadozó madarakra és más, a tápláléklánc végén levő tagjaira állományt fenyegető koncentrációjú lehet. Poliklórozott bifenilek, PCB. Ezekben több H-atomot mindig Cl-atomok helyettesítenek. Mivel itt a klóratomok száma és helye a bifenilvázban változhat, elméletileg 210 különböző vegyület van. Analízisük nehéz; klórtartalmuk 20% (színtelen olajok) és 60% (áttetsző gyanták) között ingadozik. Ezeket az elektrotechnikai, a műanyag és a lakkiparban használják. A hulladékégetéskor vagy a technikai gyártás során bomlás nélkül elpárolognak, és az ipari területekről a környezetbe jutnak. A PCB-knek jó a hőellenállásuk, perzisztensek, vízben kevésbé, szerves oldószerekben és zsírokban jól oldódnak. Hasonló kémiai tulajdonságaik miatt gyakran a klórozott szénhidrogénekkel együtt mutathatók ki a természetben. Mivel lipofilek, a szervezetek zsírszövetében felhalmozódnak, a zsírtartalék mobilizációjával az anyagcserébe juthatnak. A növényeket alig károsítják, de a madarakra a klórozott szénhidrogénekhez

22

hasonlóan hatnak. Az emberen bőr- (klór-akné) és májkárosodást idézhetnek elő. A szerves klórvegyületek jelenléte az egész világon kimutatható. Halogénezett dioxinok. Többnyire klórozott vegyületek. Ide tartozik pl. az erősen mérgező TCDD (2, 3, 7, 8-tetrakloridbenzo-p-dioxin), a 2; 4, 5-T herbicidgyártás mellékterméke. A TCDD sem kémiailag, sem biológiailag nem bomlik le, ezért a bioszférán kívül kell tárolni. Már nyomokban halálos az állatokra; kis koncentrációban az emberen klór-aknét (szőrtüszőgyulladást) okoz. Fluor-klór-szénhidrogének, FKV. Ezek olyan szénhidrogének, amelyekben a hidrogénatomot fluor vagy klór helyettesíti. Legismertebb képviselője a freon, a triklór-fluór-metán (CCl3F) és a frigen, a diklórdifluor-metán (CCl2F2). Hűtőgépekben és hajtógázként (pl. aeroszolok előállítására) használták fel őket. A hűtőszekrények kiselejtezésénél és hajtógázként való alkalmazásánál az atmoszférába jut. A FKW-k nem éghetők, kémiailag igen állandóak. Az alsó légrétegben inert, csak a sztratoszférában hasad le róla fotolitikusan egy klóratom. Ez reagál az ózonnal és elbontja azt, ezáltal az ózonréteg leépül. BIOCIDEK

A növényvédő szerek egyre elterjedtebbek, elsősorban a mezőgazdaságban, kisebb mértékben a háztartásban. A herbicidek aránya dominál; az értékesített mennyiség 91 %-a herbicid, fungicid és inszekticid. A Föld más országaiban az eltérő éghajlati és ökológiai viszonyok miatt más a biocid csoportok aránya. Az egész világon a biocidek-ből az inszekticidek kb. kb. 50 % -átherbicidek kb. 40 % át teszik ki. A szubtrópusokon és a trópusokon gyakrabban kell perzisztens szerekkel dolgozni, mint a mérsékelt égövben. A biocidek alkalmazása. Mivel a hatóanyagok különleges előkészítés nélkül csak ritkán használhatók, a biocidek gyakran egy vagy több hatóanyag keverékéből (formulázás) és további formulázást segítő adalék anyagokból állnak. A kereskedelembe többnyire vízoldható koncentrátumok formájában kerülnek, amelyeket nagy területeken használnak fel, öntözéssel, permetezéssel, illetve mint granulátumokat és porozószereket. Az emberre vonatkozó határértékek. Az ember veszélyeztetettségének elkerülésére határértékeket állapítanak meg. Felhasználják az állatkísérletekben kapott értékeket is: kísérleti állatok az emlősök (patkányok, tengerimalacok), a halak és a madarak. Vizsgálják a vér, a különböző szervek és a szövetek esetleges változását, továbbá a karcinogén (rákkeltő), teratogén (fejlődési rendellenességet okozó) és mutagén (örökölhető) hatást. A biocid akut toxicitását (de más hatóanyagokét is) az LD50-érték fejezi ki. Ennek az értéknek a megállapítsa után meghatározzák a legnagyobb hatástalan koncentrációt, a „no effect level”-t mg/kg takarmányban, amelynél a hosszan tartó adagolás ellenére sem következik be az állat károsodása. Ennek az értéknek azért van nagy jelentősége, mert az emberi élelmiszerben lévő szermaradvány becslésekor is felhasználják. A „no eff’ect level”-ből kiindulva megállapítják a legnagyobb elviselhető napi dózist (acceptable daily intake = adi-érték) az állatok számára, mg/kg testtömegben. Ebből ismét meghatározzák az emberre vonatkozó legnagyobb elviselhető dózist. Emellett figyelembe vesznek egy 100-as biztonsági szorzót. Feltételezve, hogy egy 60 kg-os ember naponta a szóban forgó élelmiszerből 0,4 kg-ot fogyaszt, a legnagyobb elviselhető szermaradvány-mennyiséget (permissible level) mg/kg élelmiszerre számolják, amelyet az ember élete során naponta egészségkárosodás nélkül elfogyaszthat. Az ember egészségének védelmére bizonyos biocidek fogyasztási tilalma mellett kiadták a legnagyobb mennyiségre vonatkozó rendeletet: !

!

A meghatározott legnagyobb mennyiségig a biocidmaradványok az élelmiszerekben megengedettek; nagyobb szermaradványú élelmiszerek nem kerülhetnek a kereskedelembe. A szermaradványok ellenőrzését a hazai és az importált termékekben az élelmiszer-

23

ellenőrzési hivatal végzi. A legnagyobb mennyiségeket toleranciaértéknek nevezik, és a tudomány jelenlegi színvonalán egészségügyi szempontbál ártalmasnak tartják. Hogy a toleranciaértékeket ne lépjék túl, a szer alkalmazása és a termény betakarítása között várakozási időt írnak elő. Az előírt dózis és a várakozási idő betartása után a termékben a szermaradvány mennyisége nem lehet a toleranciaérték fölött. A gyakorlatban azonban a szermaradványt nem ellenőrzik, így a fogyasztó csak reménykedhet, hogy a termelő a dózist és a várakozási időt betartja. Nemcsak a felhasználóknak adott tanáccsal, törvényhozással és élelmiszerellenőrzéssel kell megakadályozni, hogy olyan élelmiszer kerüljön a piacra, amely veszélyes koncentrációban tartalmaz biocideket, hanem az egészséges és sokoldalú táplálkozás is csökkenti az ember egészségkárosodásának veszélyét. A BIOCIDEKKEL KAPCSOLATOS PROBLÉMÁK: !

Az állatkísérletek eredményeit terjesztik ki az emberre.

!

A határértékek megállapításakor nem veszik figyelembe több biocid együttes hatását.

!

Megvannak-e a sokoldalú táplálkozás feltételei.

D E T E RG E N S E K

A detergensek vagy tenzidek felületaktív vegyületék. Mivel ezek a nedvesítőképességet növelik, a szintetikus mosó- és öblítőszerek alkotórészei. Az iparban az olaj emulgeálására, a mezőgazdaságban a biocidek toxikus hatásának fokozására használják fel őket. Kémiailag különböző osztályba tartozó szerves vegyületeket sorolunk ide: -

Az invertszappanok kationdetergensek.

-

A polioxi-etilének nem ionok.

-

Az alkáli-szulfonsavak nem anionaktív, gyorsan lebomló ún. lágy detergensek.

Elvileg a detergensek a biomembránok és a sejtalkotórészek elpusztításával károsítják a szervezeteket. A lágy, vagyis a lebontható detergensek kisebb mértékben veszélyeztetik a környezetet. KŐOLAJ- ÉS OLAJSZÁRMAZÉKOK

Ezeket nagy mennyiségben használják fel az iparban, a közlekedésben, a háztartásokban. A tartályok sérülése, a tökéletlen égés és számos más folyamat miatt fennáll a környezetszennyezés veszélye. Kémiailag szénhidrogén-vegyületek. A környezeti károk megítélése miatt fontos, hogy ezek milyen vegyületosztályba tartoznak (parafinok, olefinek vagy aromások), alacsony vagy magas forráspontúak-e, de nem fontos, hogy milyen anyagok konkrétan. Ha a talajba kerülnek, csökken a baktériumok, algák és gombák száma, amelyek az egészséges talajt jellemzik; de rövid idő múlva a szénhidrátlebontó baktériumok és gombák elszaporodnak és a talajt fertőtlenítik. Az ásványolaj a szervezeteket finom filmréteggel vonja be. A növények gázcsere-nyílásait elzárja, és megakadályozza a légzést és a fotoszintézist. Az állatoknál különböző hatásokról tudunk; mivel általában csak a vízi ökoszisztéma állatvilágát érinti. Az olajszármazékok a talajvizet mint az ember ivóvizét,

24

felhasználhatatlanná tehetik; ennek oka elsősorban a szag. A tipikus benzinszag az aromásoktól, kevésbé a nafténektől származik. Ha nem is egészségkárosító, nagyon kis mennyiségű (néhány mg/m3) elegendő, hogy a vizet ivásra alkalmatlanná tegye. Ezért a baleseteknél minden körülmények között meg kell akadályozni, hogy az olaj az ivóvíz céljára szolgáló talajvizet elérje. B I OT I K U S T E R H E L É S

FERTŐZŐ BETEGSÉGEK

Okok és elterjedés. A kórokozók a szervezetekből kijutva a levegő, a piszok vagy a fekália útján kerülnek a környezetbe. Ott különböző időtartamra virulenciájukat megőrizhetik. A túlélési lehetőséget elsősorban a fekáliában, a háztartási szemétben és a derítőiszapban találják meg. Megtalálhatók a kommunális szennyvízben, a derítőiszapban, a szemét- és hulladéklerakó helyeken, részben a vasúti töltéseken és az utak mentén, az üdülőterületeken, ahol az egészségügyi berendezések hiányoznak vagy nem kielégítőek. Tehát minden ökoszisztéma-típust veszélyeztethetnek. A civilizált országokban a kórokozóktól származó környezetterhelés - olyan intézkedés hatására, mint az egészségügyi berendezések, a csatornázás, a hulladék elszállítása és a szervezett hulladéklerakás alacsony szinten van, és a közvetlen veszélyt a higiénia és a gyógyszerek tovább csökkentik. Az ember gyakoribb fertőző betegségei. Környezetterhelést elsősorban azok a betegségek jelentenek, amelyek kórokozói a legelterjedtebbek: a Salmonellák, Typhus, Cholera, Poliomyelitis, Hepatitis infectiosa és az influenza. Az első négy betegség okozója elsősorban a szennyezett víz, ezért ezekkel a vízi ökoszisztémáknál foglalkozunk. A vírusos májgyulladás a kommunális szennyvíz és a fertőzött élelmiszerek útján terjed. Az influenza cseppfertőzés következtében lép fel. A szalmonellózis többnyire jóindulatú lefolyású, a tífusz és a kolera azonban halált okozhat. A gyermekbénulás következményére utal az elnevezés, ez is lehet halálos kimenetelű; a hepatitis a fertőző májgyulladás. Az influenzás fertőzés, elsősorban ha gyerekek és öregek kapják meg, szintén lehet halálozási ok. CIVILIZÁCIÓS BETEGSÉGEK

Az ipari országokban sokkal kevesebb ember hal meg fertőző betegségekben, mint a korábbi évszázadokban, a civilizációs betegségek okozta halálesetek száma viszont jelentősen emelkedett. Keringési betegségek. Mint halálozási ok, a magasan fejlett országokban az első helyen állnak; tipikus megbetegedések pl. az arterioszklerózis és a magas vérnyomás. Különböző tényezők válthatják ki, pl. a mozgáshiány. A stresszt szociális feszültség idézi elő. Rákbetegségek. A civilizált országokban a rák a második leggyakoribb halálozási ok. Epidemiológiai vizsgálatokból és a foglalkozással kapcsolatos megfigyelésekből a környezetben levő rákkeltő tényezőkre lehet következtetni. Ezt támasztja alá az a tapasztalat, hogy a rák gyakorisága és lokalizációja egyes országokban egészen különböző lehet. A környezetjelentőségére utal továbbá az emigránsok tanulmányozása; a kivándorlók a következő generációkban már annak az országnak a rákeloszlását mutatják, amelybe bevándoroltak, nem egykori hazájukét. Bizonyos foglalkozásokban növekszik a rákrizikó; a földműveseknél és a tengerészeknél gyakoribb a bőrrák, a radiológusoknál a bőrrák és a leukémia, az azbeszttel dolgozóknál a tüdőrák. Ha az érintett foglalkozási csoportoknak a speciális terhelése csökken, a rák gyakorisága is a lakossági átlaghoz közeledik. A foglalkozás okozta rákot meghatározott kémiai vegyületek vagy a munkahelyen lejátszódó fizikai folyamatok okozzák. Ezzel szemben a lakosság többi része többnyire sokféle, különböző anyagtól származó, de csekély terhelésnek van kitéve; nyilvánvalóan ezek között rákkeltő anyagok is lehetnek. A környezetben lévő karcinogén anyagokat előfordulásuk alapján osztályozhatjuk: !

A természetben előforduló anyagok; ide tartoznak bizonyos penészgombák mykotoxinjai

25

(pl. az aflatoxin). !

!

A foglalkozástól függő anyagok: ide olyan anyagokat sorolnak, mint az arzénvegyületek és a por alakú azbeszt. A civilizációtól függő anyagok: ezek az ökoszisztematikus terhelést jelzik, és a levegőben, a vízben és az élelmiszerekben fordulnak elő. Ilyenek a policiklikus aromásszénhidrogének. Ezen a területen még számos vizsgálat szükséges a karcinogén hatás bizonyítására.

Egyéb civilizációs betegségek. Nem foglalkozunk olyan betegségekkel, mint pl. a cukorbaj (Diabetes mellitus), amelyek nincsenek összefüggésben a környezetterheléssel. FIZIKAI TERHELÉSI TÉNYEZŐK RADIONUKLIDOK

Természetes és antropogén sugárterhelés A Földön többféle természetes sugárterhelés érvényesül. Csoportosítása: - Szoláris és galaktikai eredetű kozmikus sugárterhelés. !

-

Földi sugárzás, amely a kőzetekben és a talajban lévő radionuklidoktól származik (mindenekelőtt a 40K 87Rb, 235U, 232Th):

Anyagi sajátságú sugárzás a radioaktív nuklidoktól származik, amelyet a levegőből, a vízből és a táplálékból vesznek fel. A főrészt a 40K, a 2l0Po, a 220Ru és a 236Rn teszi ki. Ehhez a természetes környezetsugárzáshoz járul az antropogén sugárterhelés, amely főleg az orvosi alkalmazásból származik.

AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS HATÁSA

Általános hatása a szervezetekre. Az ionizáló sugárzás hatására képződött ionok reakcióképesek, és képesek megváltoztatni olyan biológiailag fontos molekulákat, mint a nukleinsavak és az enzimek. A károsodást az anyagcsere-folyamatban bekövetkezett változás okozza. A sugárzási abszorpció és a szervezetek reakciója között bizonyos lappangási idő telik el, amely különböző időtartamú lehet, az óráktól az évtizedekig. A sugárzás okozta károsodás fajtái: sugárzási károsodás:- szomatikus és genetikus lehet. A szomatkus károsodás hatása szerint lehet korai és kései károsodás. Az élő szervezetek fiatal korban nagy sejtosztódási aktivitásuk miatt általában érzékenyebbek, mint a felnőtt szervezetek. A külső (externális) sugárterheléskor a sugárzás forrása a vizsgált szervezeten kívül van. Mivel a radionuklidok kémiailag úgy viselkednek, mint az ugyanolyan töltésszámú, nem radioaktív anyagok, az anyagcserében is hasonló módon vesznek részt. A szervezetben a radionuklidok egy része szétesik, és belső (internális) sugárterhelést okoz. A sugárzás hatására megnő a mutációk száma; a hátrányos következmények lappangó természetük miatt csak a későbbi generációkban mutatkoznak. Hatása a növényekre. Nagy sugárterhelés után nem specifikus növekedésgátlás és elhalás következik be. A növényfajok különböző sugárérzékenységűek. Szélsőséges sugárzási dózis lényeges hozamcsökkenéssel

26

jár, akkor, ha ez a faktor a természetes sugárterhelés ezerszerese. Hatása az állatokra. Az állatfajok sugárérzékenységének összehasonlítására a letális dózis ad eligazítást. A faj egyes fejlődési stádiumai - amint már említettük - eltérő érzékenységűek: a rovarok lárváit már 200 rad veszélyezteti, a felnőtt egyedekben 5000-8000 rad sterilitást okoz (ezt használják fel a rovarok elleni védekezéskor), és 50 000-100 000 radig terjedő sugárzás jelenti a letális dózist (DL50). A sugárterhelésre a rovarok legkevésbé, az alacsonyabb rendű gerincesek inkább érzékenyek, s a legjobban a magasabb rendű gerincesek, ezen belül az emlősök veszélyeztetettek. Hatása az ökoszisztémára. A növekvő sugárterhelés a növények és az állatok fajspektrumában eltolódásra vezet. Az ökoszisztémán belül 2-3 rad/nap sugárzáskor csökkent az állatfajok száma: 20-30 rad/nap sugárzáskor a lombos fák rovarokkal szembeni fogékonysága megnőtt. Végül a nagy energiadózis az ökoszisztéma pusztulásához vezetett. A külső sugárterhelések mellett szólni kell arról a terhelésről, amelyet felhalmozódása a tápanyagláncban okoz. A S U G Á R Z Á S H A T Á S A A Z E M B E R R E É S FA J T Á I :

!

Szubmerzió; külső sugárterhelés a levegő útján:

!

Inhaláció; belső sugárterhelés a radioaktív anyagok belélegzésévél.

!

Ingesztió; belső sugárterhelés a táplálék felvételével.

A szubmerziónál az egész testet éri a sugárzás, az inhaláció és az ingeszció útján felvett radionuklidok a vérrel együtt a testben cirkulálnak. Mindenhová eljuthatnak és helyenként nagy töménységben elraktározódhatnak. !

Az ivarmirigyék a vérkeringés útján mindig elérhetők, más helyen való inkorpolálódáskor azonban csak a gamma-sugárzás által:

-

A stroncium-90 a tápláléklánc útján (fű-tehén-ember) jut a szervezetbe. A stroncium-90 a kalciumhoz hasonlóan a csontokban halmozódik fel. Különösen fiatal korban veszélyes, amikor a csontok felépítéséhez sok mészre van szükség.

-

Ez érvényes a jód-129-re és a jód-131-re is, amelyeket a tiroxin pajzsmirigyhormon szintézisekor alkalmaznak, emiatt felhalmozódnak a pajzsmirigyben. !

Különösen érzékenyen reagálnak a vérképző szövetek; besugárzás után leukémia léphet fel.

A szomatikus sugárkárosodások az egyén számára tragikusak; valóban súlyosak a következményei a génállományra, bekövetkezhet a későbbi generációk terhelése is. Nagy; sugárterheléskor számos sugárkárosodás ismert: Az egész testnek néhány órai vagy néhány napi kb. 50 rem sugárterhelésekor következik be a sugárzásszindróma; ismérvei az émelygés és a hasmenés. Több mint 200 rem besugárzáskor a megbetegedés halálhoz vezethet, a több mint 500 rem az esetek többségében már halálos. A későbbi szomatikus károsodáshoz tartozik, a leukémia és más rákbetegségek fellépése Az ICRP a{International Commission on Rádiological Protection = Nemzetközi Sugárvédelmi Szövetség) alapszabálya kimondja, minden fölösleges besugárzást kerülni kell, és minden elkerülhetetlen dózist a lehető legalacsonyabb szinten kell tartani, mivel nincsenek határértékek, amelyek a káros hatást kizárhatnák. Az ICRP 30 éven át az 5 rem legnagyobb megengedett dózist javasolja. !

A levegő és a víz útján terjedő legnagyobb megengedett sugárterhelés az egész testre vonatkozólag 30 mrem/év értékű lehet.

27

!

A pajzsmirigy sugárterhelése nem lépheti túl a 90 mrem/év értéket.

A sugárterhelést kedvezőtlen feltételekre állapították meg. A HULLADÉKHŐ

Számos technikai folyamat melléktermékeként hő keletkezik, amelyet kisebb részben fűtésre használhatnak fel; nagyobb részben felhasználatlanul a környezetbe kerül. Különösen az erőművek üzemeltetésekor keletkezik sok hulladékhő. Akár fosszilis tüzelőanyagból, akár maghasadásból nyerik az energiát, mindig csak egy része alakul át elektromos energiává, a maradék mint hulladékhő kerül a környezetbe. Hűtőanyagként elsősorban a víz jöhet számításba nagy hőkapacitása miatt, a levegő csak kivételes esetekben. A hulladékhő emiatt túlnyomóan a vízi ökoszisztémákat terheli. A ZAJ

A zajterhelés a városokban, az üzemekben, a forgalmas utak és vasútvonalak környékén valamint a repülőtereken a leggyakoribb. Ezekre részletesebben kitérünk. MECHANIKAI HATÁSOK

Taposás. A taposás az emberi településeken, legelőkön és az üdülőterületeken fordulhat elő terhelő tényezőként. A talaj megkeményedik, pórustérfogata csökken. A taposás szelektál: a taposást tűrő fajokra a szilárdítószövet, az alacsony termet és a nagy regenerációképesség jellemző. Ilyen társulás a Plantaginatea. Az eredeti növényzet a tizedére csökken, a változatos növénytársulásokat a fajszegény, taposást tűrő gyepek váltják fel, amelyektől nagy területek teljesen egyformák lesznek. A taposás hatását jelzi a hajtásfejlődés, ezzel szemben a gyökérfejlődést látszólag nem akadályozza. A biomasszában a hajtás/gyökér aránya = 1:25. A taposás miatt csökken a terresztris gerinctelen állatok fajés egyedszáma, káros hatással van a talajlakó rovarok lárváira és a kistermetű ízeltlábúakra. A gépek alkalmazása. A mező- és erdőgazdaságban, közlekedési létesítmények építésében egyaránt alkalmaznak gépeket. A gépek a taposáshoz hasonló terhelést okoznak. Hosszabb ideig tartó hatásukra taposást tűrő gyepek jelennek meg vagy kopár területek alakulnak ki; nagy terheléskor a növénytakaró tönkremegy. Kaszálás. A kaszálás csak a rétgazdálkodásban terjedt el. Légáramlás. Mozgó járművek keltik; az utak mentén és a vasúti töltéseken, mind az abiotikus, mind a biotikus tényezőket megváltoztathatja. Az utak és vasútvonalak közvetlen környékén kiszárad a talaj, a növényzet és a növények deformálódnak. Vízisport. Csak a vízi ökoszisztémákat károsítja, és tartósan többnyire csak az állóvizeket. Síelés. A sílesiklás ökoszisztéma-specifikus hatásaival az üdüléssel kapcsolatban ott foglalkozunk. A Z E M B E R É S A Z Á L L A TO K K Ö Z V E T L E N H A T Á S A

A növénygyűjtés. A növényeket és a növényi részeket az üdülők, a háziasszonyok és a kisipart űzők gyűjtik, főleg gombákat, bogyós gyümölcsöket és a virágzó növények föld feletti részeit. Alkalomszerűen az egész növényt kiássák, veszélyeztetve egy-egy faj helyi állományát.

28

Vadászat. A vadállományban eredetileg a ragadozók számát szabályozták. A vadászat hatására számos országban eltűntek a nagyragadozók, és ez megzavarta a biocönotikus egyensúlyt. Így pl. KözépEurópában a növényevő vadak nagymértékben elszaporodtak, amit a téli takarmányozás is elősegít. Ebből adódik környezetterhelő hatásuk a fajgazdag, egészséges erdők fejlődésére. A vadászat mai formája nem felel meg a természetes kiválasztódásnak. Csak következetes vadászattal lehet az egyensúlyt helyreállítani. Rágás. A szárazföldi és a vízi ökoszisztémákban fordul elő. Mint környezetterhelésnek a legelőkön és az erdőkben van jelentősége. Állatok okozzák, a környezetterhelő állomány kialakítása azonban emberi beavatkozást tételez fel. A legelő állatok szelektálnak : a mérgező növények megmaradnak, a szálfüvek eltűnnek, így a legeltetett területek rövid fűvűek lesznek. A rágást tűrő fajoknak csak a nagy regenerációs képesség teszi lehetővé a megmaradást. Összességében a növények fajspektrumában változás következik be. Kéreghántás. Az állatok lerágják vagy letépik és elfogyasztják a kérget, elsősorban a fiatal fákét. Természetes viselkedésről van szó, amely kimutatható a szarvasmarhánál, lónál, juhnál, jávorszarvasnál, dámvadnál stb. Kéregkárosodást csak a rőtvadak okoznak. A sérülések miatt csökken a fák ellenállása a gombásbetegségekkel szemben. A K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S M E G H A T Á RO Z Á S A É S H A T Á S A I

A terhelés fogalma Hogy egy tér terhelését meghatározhassuk, terhelési jegyzékek (=kataszterek) összeállítása szükséges. Emissziókataszterek. Ebben területileg regisztrálják a terhelési forrásokat (emittenseket) az emisszió fajtája és mennyisége .szerint. A termőhelyi feltételek figyelembevételével ebből levezethetők az emisszióviszonyok. Az emisszióforrások lehetséges felosztása a következő (ELLENBERG et al. 1978): Az anyag emissziója egy technikai berendezés normális (folyamatos) üzemeltetésekor. -

Az anyag emissziója a berendezés üzemzavaránál (szórványos).

-

Az anyag emissziója a hulladékeltávolítás során. !

Emisszió egy termék forgalomba hozatalával összefüggésben.

A KÁROS ANYAG ÚTJA A KÖRNYEZETBEN

A káros anyag koncentrációja a környezetben tükrözi az egyensúlyt bevitele és a rendszerbő1 való eltávolítása között. Minden kemikália sajátos, geokémiai utat tesz meg, amelyet a kemikália természete és a környezeti feltételek határoznak meg. A környezetkemikáliák egymással és a természetes anyagokkal másodlagos, harmadlagos és negyedleges termékké alakulhatnak. Ezek, valamint átalakulási és lebomlási termékeik bejuthatnak az atmoszférába, a talajba és a vízbe, ahol további reakciójuk többnyire ismeretlen. Áramlás útján az emissziós helytől messzire elkerülhetnek. Sok környezetkemikália inaktiváció vagy szedimentáció útján elhagyja a bioszférát. Meghatározó lehet az az idő, ameddig egy-egy kemikália a bioszférában tartózkodik. Immissziós kataszter. Ebben azokat az immisszió koncentrációkat rögzítik, amelyeket fizikai és kémiai módszerekkel határoznak meg. A káros anyagok kimutatása gyakran egészen kis mennyiségig lehetséges. De ez nem ad felvilágosítást az immissziók ökológiai következményeiről, mert nem mutatja megfelelően egy komplex ökoszisztéma állapotát vagy terhelését. Az összes többi terhelő tényező mennyiségi felvétele

29

megoldatlan. Többnyire csak a tényezők jelenléte vagy hiánya között tesznek különbséget, és ennek alapján értékelik hatását és intenzitását. A TERHELÉS INDIKÁTORAI

A bioindikátorokról általában. A terhelő tényezők hatásáról az első adatokat a bioindikátorok szolgáltathatják. Ezen olyan fajokat értenek, amelyek vitalitása vagy külső megjelenése immissziók hatására feltűnő károsodást szenved (STEUBING 1976). Megkülönböztetnek a levegő-, talaj- és vízszennyezésre nem specifikusan vagy komponens-specifikusan reagáló fajokat. Vannak továbbá különösen érzékeny fajok, amelyek már a terhelő tényező kis koncentrációját vagy intenzitását is jelzik, és rezisztens fajok, amelyek a terhelés hatására nem azonnal tűnnek el, hanem még élve, a szennyező anyagokat akkumulálják. A következő összeállítás a bioindikátorok gyakoribb értékelési ismérveit szemlélteti (STEUBING után 1976): A bioindikátorok fajtái. Bioindikátorként felhasználhatók mind a szervezetek, mind a szövetek, sejttenyészetek, sejtmentes kivonatok és sejtalkotórészek. A T E R H E L É S H A T Á S Á NA K M E G H A T Á RO Z Á S A

Áttekintés a szükséges információ-rendszerekről. Hogy a terhelő tényezők hatásairól az egész ökoszisztémára vonatkozó véleményt mondhassunk, MÜLLER (1978) szükségesnek tartja a következő információ-rendszereket: Fajdiverzitás a fajszint értékelésének mérésére. Hatáskataszter, az ökoszisztéma állapotának a megítélésére, az érzékeny növény- és állatfajok alapján. Trendkataszter a növényekben és állatokban lévő káros anyagok meghatározására. Tápláléklánc-analízis a fontosabb környezetkemikáliák útjának és koncentrációjának a nyomon követésére. Fajdiverzitás. A táplálékhálózat rendkívül komplex közösségre utal. A kölcsönös kapcsolatok megakadályozzák az ökoszisztémában az összeomlást vagy a túlnépesedést; ezek stabilizáló hatásúak. Az ökoszisztéma egyensúlyának vagy stabilitásának a megítélésekor fontos szerepet játszik a sokféleség vagy diverzitás; amelyet mint belső, strukturális sokféleséget lehet értelmezni. A diverzitásnak különböző fajtái vannak; fajdiverzitás (a fajok változatossága), térdiverzitás (Nichesokféleség), klimatikus diverzitás (az időjárási viszonyok nagyobb ingadozási köre) stb. A változatosságot az információelmélet SHANNON-WIENER képletével számítjuk ki, amelynél HS az ökoszisztéma sokféleségének mértéke S állományrészből. S

HS = ∑ pi ∗ lgpi i =1

Az S különböző fajokat, trófikusszinteket, funkcionális csoportokat jelenthet. pi egy rész, pl. „i” faj az egyedek összes számából (=1,0); log pi az ehhez tartozó logaritmus. Közömbös, hogy tízes vagy más alapú logaritmust alkalmaznak. A HS-érték emellett a komponensek számával mindig nő, de egyenletes eloszláskor pl. az egyedek az előforduló fajok alapján elérik a

30

legnagyobb értéket. Az embertől károsított ökoszisztémákban gyakran egy faj uralkodik, a háborítatlan rendszerekben a ragadozó és a zsákmányállat között inkább kiegyensúlyozott viszony áll fenn: Tapasztalatok alapján ezért a HS-érték (itt a fajdiverzitást értjük ezen) az ökoszisztéma terhelésének mutatója lehet. Alkalmazása feltételezi a vizsgált rendszer alapos ismeretét, a történetileg viszonyítható és összehasonlításra alkalmas termőhelyi adatok hozzáférhetőségét. Hogy az antropogén környezetterhelés összefüggéseit meghatározzuk, először fajtáit és intenzitását kell megértenünk. Hatáskataszter. Mivel az egyes ökoszisztéma-típusok sokféleségéről (pl. a populációk ingadozásáról, genetikai változatosságáról) hiányoznak az egzakt ismeretek, a terhelés hatásai nehezen mérhetők. Ezért a bioteszthez mesterségesen kihelyezett szervezeteket használnak (ún. hatáskatasztert), amelyek felvilágosítást adnak az ökoszisztéma relatív károsodásáról. A „standardizált” szervezetek pótlólagos információforrásként szolgálnak. Hatástkatasztert készítenek pl. a Hypogymnia physodes zuzmóval, amelynél az összes expozíció - kivéve a terheletlen zuzmók, expozíciós tábla, mérőhálózat, a mérési eredmények értékelése - már exakt módon meghatározott. Ebben az esetben egy szervezet reakciónormáját veszik igénybe, amelynek az ökológiai valenciája ismert. Trendkataszter. A trendkataszterhez olyan fajokat használnak, amelyek az expozíciós idő alatt felhalmozzák a szennyező anyagokat. Ezáltal keresnek összefüggést a természetben lévő populáció és az ember terhelése között. Maradványanalízis. A szennyező anyagok felhalmozódása és lebontása az egyedekben populációkban, a táplálékláncban és -hálózatban nyomon követhető. Amíg bizonyos szervezetekben a káros anyag akkumulációja összefüggésben van annak koncentrációjával, mások a szennyező anyagokat szelektíve felhalmozzák vagy hatástalanítják. Ezért érdemes a maradványanalízist meghatározott fajokban elvégezni, de ezek ennek a fajnak a veszélyeztetettségét adják meg, és nem az ökoszisztéma terhelését. Tápláléklánc-analízisek. Hogy egy ökoszisztémán belül a terhelési tényezőket hatásaikban jól érzékelhessük, figyelemmel kell kísérni az anyagcserét az ökoszisztéma táplálékláncában. A táplálékhálózatot összekapcsoló szervezetek az ökoszisztéma terhelését jobban mutatják, mint a más indokok alapján kiválasztott szervezetek. Az ellenőrzés néhány fontos környezetkemikáliára vagy kemikáliacsoportra terjedhet ki. A mellék- és távlati hatások. Eddig jobbára a terhelő tényezők közvetlen hatását vizsgáltuk az egyes populációkra és funkcionális csoportokra; a mellék- és távlati hatások az ökoszisztémák alkotórészeire és funkciójára nézve még nem kellően ismertek. Ezért az emisszióértékeknek csak a hatásukat is jelző mutatókkal összefüggésben van jelentőségük. Értelmezhetők helyileg, egyetlen ökoszisztéma vizsgálatakor vagy nagy területre kiterjesztve, országos léptékben. AZ ÖKOSZISZTÉMÁK TERHELÉSE ÁLTALÁNOS ALAPELVEK

AZ ÖKOSZFÉRA ÉS AZ ÖKOSZISZTÉMA

Az ökoszféra tagozódása. A Föld élőlényektől lakott része az ökoszféra. A szárazföld a biogeoszféra, magában foglalja a földkéreg külső részét, ameddig a növények gyökerei lehatolnak és felülről a fák csúcsa és a madarak vonulási útja határolja; a biohidroszférában a fénytől átjárt rétegig van élet. A szervezetek nagy része ebben a viszonylag vékony rétegben él, amely a talaj felett és a tengerszint alatt körülbelül 100 m kiterjedésű. Az ökoszféra biomokra tagozódhat, nagy ökológiai-földrajzi egységekre, amelyek az egyes tájaktól a tájzónákig terjednek, ezeket elsősorban az éghajlati viszonyok alapján - amely a legfontosabb

31

meghatározó tényező - osztályozzák. A biomon belül elkülöníthetők a tájrészek, amelyek mint ökoszisztéma-komplexumok, több ökoszisztémából állnak. Mivel a ragadozó állatok és madarak élettere több különböző ökoszisztémákra terjed ki, és az ökoszisztémák mint nyílt rendszerek egymásra hatással vannak, gyakran csak az ökoszisztéma sokoldalú szemlélete adja az összefüggések teljes képét: Az ökoszisztéma fogalma. A táj alapegységei az erdők, rétek, lápok, tavak, folyók, tehát az ökoszisztémák, szűkebb vagy valódi értelemben. Ezek strukturálisan és funkcionálisan önálló térbeli egységek, és az ökológia fontos vizsgálati területei. Az ökoszisztéma az élő szervezetek és az élettelen környezet egységes hatásszerkezete, amely ugyan nyitott, de bizonyos határig önszabályozásra képes (ELLENBERG 1973). A részletes ökoszisztéma-meghatározások lényegében ebből a megfogalmazásból indulnak ki. Az ökoszisztémáknak sokféleségük ellenére közös vonásaik vannak. AZ ÖKOSZISZTÉMÁK STRUKTÚRÁJA ÉS FUNKCIÓJA

Az ökoszisztémák struktúrája. Az ökoszisztéma öt funkcionális csoportból áll: az abiotikus tényezőkből, a producensekből (autotróf növények), a konzumensekbő1 (herbivorák, karnivorák), visszaforgatókból vagy rekuperálókból (visszaforgatók) és destruensekből (lebontók). Ezek az összetevők alkotnak egy működő egységet. Az ökoszisztémának térbeli és időbeli kiterjedése van. Időben meghatározott növény- és állattársulások követik benne egymást; ezeknek a fejlődési fázisoknak az összessége a szukcesszió. A primer szukcessziónál a szervetlen környezetből kiindulva alakul ki a pionírtársulás, amely a primer, szekunder és tercier társulásokon át a klimax-társuláshoz vezet. A szukcesszió során nő a biomassza és a szervesanyag-állomány; ez célirányos és stabil ökoszisztéma fenntartására törekszik. Az ökoszisztéma funkcióinak törvényszerűségei. Az energia áramlása az autotróf rendszerben halad, a Nap sugárzó energiájától kiindulva az autotróf növényekig. A sugárzási energia kis része kémiai formában kötődik meg; onnan kerül a növényevőkhöz majd a húsevőkhöz. Az ökoszisztémában tehát az energia továbbadása a táplálékláncon vagy táplálékhálózaton belül valósul meg. Minden energiaáramlás hőenergiában végződik, amely az ökoszisztémában többé már nem használható fel, visszakerül a világűrbe. A háborítatlan ökoszisztémában kiegyenlített az anyagcsere az élő és az élettelen komponensek között. A szervetlen vegyületeket a növények felveszik, részben a konzumensek hasznosítják, és a szaprofágok (holt növényeket és állatokat fogyasztók) vagy a mineralizálók (baktériumok, gombák stb.) ismét visszajuttatják a talajba. Az anyag- és energiaáramlás ingadozása ellenére az ökoszisztémában dinamikus vagy áramlási egyensúly van. Az ökoszisztéma (ELLENBERG értelmezése szerint, lásd fent) a külső vagy belső zavarokkal szemben önszabályozásra képes; azaz a struktúráját és funkcióját megőrzi. A természetes ökoszisztémák mindig nyitottak, vagyis kölcsönhatásban vannak az őket körülvevő ökológiai rendszerekkel. Ez fokozottan érvényes a vizekre, amelyekbe a folyók szállítják az anyagot a környező szárazföldi ökoszisztémákból. A fellápok az atmoszférából jutnak tápanyaghoz. Tápanyagveszteség a talajerózióval vagy lefolyással következhet be. Az ökoszisztémák stabilitása és terhelhetősége. Az ökoszisztéma létfeltétele a szervezetek biomasszájának egyensúlyi helyzete. De a terhelő tényezők hatása zavart okoz. REMMERT (1978) szerint a stabil ökoszisztéma kismértékű külső hatásokra - szélsőséges éghajlati viszonyok, új faj bevitele, korlátozott antropogén környezetterhelés - nem mutat lényeges változást, képes az eredeti állapotot helyreállítani. A terhelhetőség az ökoszisztémának azt a képességét jelenti, hogy bizonyos mértékű terheléseket elvisel anélkül, hogy megváltozna (ELLENBERG, 1973). Az ökoszisztéma terhelhetőségét a külső hatásokra való érzékenység és a regeneráció képessége biztosítja, amelynek két összetevője van: Abiotikus, amely úgy jellemezhető, mint a terhelési tényezőkkel szembeni magatartás.

32

-

Biocönotikus, amely a szervezetek ellenálló képessége a terhelő zavarokkal szemben.

Ha a terhelhetőség határértékét túllépik, az ökoszisztéma tartósan megváltozik. Tartós és erős zavaró hatásra az ökoszisztéma szabályozó mechanizmusa felmondja a szolgálatot. Mennyiségileg még nem tudjuk kifejezni az ökoszisztéma stabilitását és terhelhetőségét. AZ ÖKOSZISZTÉMÁK OSZTÁLYOZÁSA

Az ökoszisztémák osztályozása sok féle lehet, mi csak az antropogén hatás alapján elemezzük . Osztályozás az ember hatása alapján. Mivel az ember az ökoszisztémákba gyakran beavatkozik, ennek hatása osztályozási alapelv lehet. A hiányzó vagy meglévő emberi befolyás alapján önszabályozó (természethez közeli) és embertől szabályozott ökoszisztémák (monokultúrák, városok) különböztethetők meg. Lehetséges további osztályozás az emberi beavatkozás intenzitásának mértéke szerint. Az emberi beavatkozásba tevékenységének minden közvetlen vagy közvetett hatása beletartozik. A kultúrhatásokat összességükben hemeróbiának nevezik. A hemeróbiaterhelések integrálódnak. A következő elvi fokozatokat különböztetik meg:

a hemeróbia fokozatai ahemerob oligohemerob mezohemerob euhemerob polihemerob metahemerob

az emberi hatás hiányzik gyenge mérsékelt erős igen erős rendkívül nagy mértékű és egyoldalú; az élő szervezeteket tudatosan megsemmisítik

Az erdészeti művelés általában a mezohemerob, a mezőgazdasági és kertészeti hasznosítás az euhemerob, a nyitott vagy zárt beépítésű területek pedig a polihemerob, illetve a metahemerob fokozatba sorolhatók.

33

AZ ANTROPOGÉN TERHELÉS EGY RÉSZE BEILLESZTHETŐ A HEMERÓBIA RENDSZERÉBE:

a hemeróbia fokozatai ahemerob oligohemerob mezohemerob β-euhemerob α-euhemerob polihemerob metahemerob

az antropogén környezetterhelés hiányzik taposás levegő- és víz-immissziók, SO2, és eutróf víz extenzív réteken és legelőkön gyenge trágyázás intenzív legelőkön trágyázás a szántóföldeken csekély trágyázás a szántóföldek és a kertek intenzív trágyázása és biocidek alkalmazása szemételhelyezés mérgezett ökoszisztéma

A hemeróbia-rendszer megfelelő az emberi befolyás és ezzel az antropogén környezetterhelés hatásainak az értékelésére Az energiaforrások szerinti osztályozás. ELLENBERG (1973) az ökoszisztémákat az energiaforrás alapján osztályozza. A természetes vagy a természethez közeli ökoszisztémák anyagháztartása elsősorban a besugárzott napenergiától függ. Ide tartoznak a természetes (tengerek, folyók; tavak, lápok, rétek, erdők) és az ember által létrehozott ökoszisztémák (szántóföldek, rétek, legelők). Ezzel szemben az urbánipari ökoszisztémák háztartása elsősorban a pótlólagos energiaforrásoktól (fosszilis tüzelőanyagok, atomenergia) függ. A továbbiakban ELLENBERG (1973) osztályozási alapelvét követjük, amely alkalmas a Föld összes ökoszisztémájának áttekintésére. U R B Á N - I PA R I Ö K O S Z I S Z T É M Á K T E R H E L É S E A VÁROSI ÉLETTÉR JELLEMZÉSE

A város mint a kultúra hordozója új életforma kialakulását tette lehetővé, de magával hozta a civilizáció ártalmait is. Az első városokban, a mezopotámiai Babilonban, Ninivében és Urban olyan új rendező elvet kellett kialakítani, amely lehetővé tette az emberek tartós együttélését viszonylag szűk területen. Az egész világra kiterjedő úrbán-ipari agglomerációk kialakulása a XVIII. század végén kezdődött. Az ipar szétrombolta a város szerkezetének korábbi egységét, fokozta a település és környezetének terhelését. Napjainkban a város az ember legfontosabb munka- és lakóhelye, egyben az ország szocioökonómiai és kulturális színvonalának mércéje. A lakosság koncentrációja, megteremti az alapot az ellátási intézmények létesítményei számára. Ebből következik, hogy olyan központi ellátási rendszert kell szervezni, amely kiterjed a lakó- és munkahelyi - a helyi és a regionális intézményekre egyaránt. 1960-ban a világ lakosságának kb. 30%-a élt városokban (20 000 lakosnál nagyobb települések), 1990ben már kb. 50%-a lesz városlakó. Ezért az ökológia egyik fontos feladata, hogy a városi ökoszisztémával és ennek a terhelési tényezőivel foglalkozzék. A város szerkezete. Ökológiailag a város lényegesen különbözik az összes többi ökoszisztémától. A városi ökoszisztémákban az embernek kulcsfontosságú szerepe van. A nagy populációsűrűségének túlnyomóan gazdasági indoka van; csak így lehet ellátást megoldani. A beépítés következtében a városokban a növényvilág szinte teljesen megsemmisült. Mégis mozaikszerűen elszórt, parlag területeket

34

találunk megmaradt vagy újonnan megtelepedett növényzettel, amelyek visszatükrözik a helyi viszonyokat. Vannak továbbá magányos fák, zöldterületek, dísz- és gazdaságilag hasznosított kertek és kertészeti üzemek. A gerinctelen állatok közül különösen sok rovar. alkalmazkodott a városi élethez, és a gerincesek körében is kimutatható a városiasodás. A madarak közül a feketerigót, a házi verebet, balkáni gerlét és az örvös galambot, a háziállatok közül a kutyát említhetjük meg. A városok funkciója. Az urbán-ökoszisztémák irányítási mechanizmusa ugyan alapvetően különbözik a természethez közeli rendszerekétől, mivel az ember tevékenysége megadja a funkcionális egységet, funkcióképességük mégis igazodik a természeti törvényekhez. A város a napenergia mellett nem nélkülözhet pótlólagos energiaforrásokat. Zárt anyagkörforgás sem jellemzi őket, mivel a producensek hiányoznak, konzumensei más, ép ökoszisztémákból származó szervesanyag állandó odaszállítására szorulnak. A városok szerkezetük és funkciójuk miatt abiotikus és biotikus tényezők ökoszisztematikus változását idézik elő a környezettel szemben (23. ábra); ezek további, a terhelési tényezők által előidézett változások alapjául szolgálhatnak. Vizsgálatában nehézséget okoz, hogy a város különböző termőhelyek mozaikjából áll. Á T T E K I N T É S A T E R H E L É S O K A I R Ó L É S A T E R H E L É S I O S Z T Á LYO K R Ó L

A város anyagforgalma. A városok, mivel nem önálló rendszerek, rávannak utalva a táplálék, a víz, az energia és más nyersanyagok odajuttatására. A bevitt erőforrások felhasználásakor hulladék keletkezik, ennek elterjedése magával hozza a városnak és környékének nagy terhelését. A terhelési osztályok legnagyobb részét azok az anyagcsoportok teszik ki, amelyek egy urbán-ipari rendszerben előfordulnak. Ehhez járul a zaj, elsősorban a közlekedési zaj, emellett a nagy népsűrűség, ami szociális stresszhez vezethet. A terhelés okozói és a terhelési osztályok. Az urbán-szisztémákban a terhelési tényezők nagy száma viszonylag kevés okra vezethető vissza. A háztartások nagy tömegű hulladékot, szennyvizet és a fűtési idényben hulladék gázokat hoznak létre. Az ipari üzemek többnyíre pontszerű emittensek. A közlekedés velejárója elsősorban a zaj, ezen kívül a kipufogó gázok, az aeroszol és a por. Biotikus tényezőként terhel néhány állatfaj túlzott elterjedése és a nagy lakósűrűség. Mivel integrált ökoszisztéma-analízist az urbán ökoszisztémában eddig alig végeztek, a következményeknél többnyire csak az egyes fajok vagy az alacsonyabb rendszertani egységek veszélyeztetettségét, ritkábban a teljes tér terhelését adják meg. Abból a célból kell ökológiai vizsgálatokat folytatni, hogy tiszta képünk legyen a nagyvárosi biotóp életminőségéről, és megteremtsük a tervezési határozatok alapjait, amelyekre sürgősen szükség van. A Z E G Y E S T E R H E L É S I O S Z T Á LYO K É S H A T Á S A I K GÁZNEMŰ KÁROS ANYAGOK

A FONTOSABB EMITTENSEK

A háztartások emissziói. A fosszilis tüzelőanyagok felhasználása SO2 felhalmozódásához vezet, amellett CO, CO2, NOX, CmHn és por jut a környezetbe. A közlekedési eszközök emissziói. A városokban a közlekedési eszközök gyakran a levegőszennyeződés legjelentősebb emittensei. A szennyező gázokban előforduló vegyületek sokaságából a legfontosabbakat a 18. táblázat ismerteti. A levegőben előforduló idegen alkotórészek mellett vannak természetes vegyületek is a levegőben, mint a CO2. Az idegen gázok döntően hozzájárulnak a levegő szennyeződéséhez, de a megnövekedett CO2-tartalom sem előnyös. A hulladék gázok szennyezőanyag-tartalma nagymértékben függ a közlekedési viszonyoktól. A legelterjedtebb Otto-motorokban, különösen üresjáratban és kis fordulatszámnál, tökéletlen az égés, emiatt CO és CmHn képződik. A szénhidrogén-vegyületekhez tartoznak a krakktermékek és nagy kondenzációjú ciklusos aromások. A városokban mindenütt elterjedt az etilén, ami a járművek kipufogó gázából

35

származik. Az Otto-motor főleg a személygépkocsik hajtóműve, a dízelmotort pedig inkább a tehergépkocsikhoz használják. Az összehasonlításból kitűnik, hogy az Otto-motor négyszer annyi hulladék gázt bocsát ki, korábban ólmot és lényegesen több CO-ot. Ezzel szemben a dízelmotorból több szilárd anyag (korom), SO2 és szerves sav kerül a levegőbe. Az ipar emissziói. Bár csak kisebb mértékben, de az ipar is hozzájárul a város SO2- terheléséhez. Az égési folyamatokban CO, CO2, NOX és korom, bizonyos eljárásokkal, mint a cementgyártás, nagyobb pormennyiség szabadul fel. Hidrogén-fluorid a fluorsav gyártásakor, a műanyagiparban, de elsősorban a kerámiatermékek és a műtrágyák előállításakor ellenőrzés nélkül jut az atmoszférába. A vegyipar különösen sokféle szerves vegyületet bocsát ki. Ezek a vegyületek gyakran városspecifikusak, mivel csak bizonyos ipari üzemek jelenlétéhez kötődnek. A LEVEGŐSZENNYEZŐDÉSEK

Elsődleges gáznemű levegőszennyezők. Ide tartoznak többek között a SO2, CO, NOX és CmHn. Ezek mérhetők, és az imisszióterhelés és szmogriadó-tervekben gyakran szereplő vegyületek. Az ipar a kéndioxidot magas kéményeken keresztül bocsátja ki így a SO2-tartalom a talaj közelében alig nő, a téli fűtési időszakban viszont a háztartásokból kikerülő SO2 talajközelben marad. Ezért a levegő SO2-tartalmának kimutatható éves menete van. Ez a Lausanne-ban 1968-1970-ben mért átlagértékekben világosan kifejezésre jut:

évszak tél nyár évi átlag

0 0 0

SO2-tartalom 057 ppm 021 ppm 039 ppm

A városok központjában a nagyobb emisszió és a kisebb levegőcsere miatt a SO2 tartalom nagyobb, mint a külső kerületekben. Így kimutatható volt - a SO2-eloszlásának megfelelően, hogy a fák kérgének kéntartalma egy város centrumától a város széléig csökkent, ezzel szemben a pH-érték növekedett. A fák kérge abszorbeálja a kibocsátott ként és a SO2 → SO3-dá oxidálódik, amelyből a pára hatására kénsav képződik. A SO2-koncentráció átlagértéke általában a települések nagyságával nő. Kivétel az olyan város, ahol hiányzik a nehézipar, gázzal fűtenek vagy a kedvező meteorológiai feltételek a lakosság számának a hatását enyhítik. Így a nyugati széltől védett városokban, Bécsben és Grazban lényegesen nagyobb értékeket mértek, mint pl. Salzburgban. Az agglomerációkban a szénmonoxid-koncentráció szignifikánsan nő, és majdnem kizárólag a járművek üzemanyagának tökéletlen égéséből származik, és korrelációban van a közlekedés napi menetével. A hétvégeken a CO-értékek a városokban egyértelműen kisebbek, mint munkanapokon. A gépkocsiforgalom növekedésével évente nő a CO-emisszió. A nitrogén-oxidok is jórészt az utcai közlekedés során keletkeznek. A járművek termelik a városokban a gázemissziók csaknem 2/3-át, de bizonyos komponensek, mint a CO, CnHm és a NOX 80-100%-át. A 3,4 benzpirén immissziók évszakos ingadozást és jelentős maximumot mutatnak a téli hónapokban. Másodlagos gáznemű levegőszennyezők. Ide tartoznak elsősorban a fotooxidánsok, az ózon és a peroxiacetil-nitrát, továbbá ide kell sorolni a szmogot. A fotooxidánsok képződését a világ minden ipari országában kimutatták. Fő anyaguk az ózon. KözépEurópában télen nem képződik O3; nyáron a városokban az ózonkoncentráció 11 és 19 óra között éri el a maximumot. Az USA-ban az összes fotooxidáns maximuma nyáron, 9-14 óra között van. Ózonfelhalmozódás különösen azután következik be, ha a kiinduló vegyületek (NO2 és CnHm) elegendő mennyiségben képződnek, és a napfény intenzitása nagy. Itt a szénhidrogének és a NO2 az agglomerációs tér fölött az atmoszféra talajközeli részében vagy a széllel terjednek, de újonnan is keletkezhetnek (utcai

36

közlekedés); az ózon az urbán-ipari ökoszisztémán kívül termelődik. Az ózon képződésénél bizonyos övezetek állapíthatók meg. Szmog. Az éghajlat képes az immissziókat módosítani; ez különösen jól látszik a két fontos szmogtípusnál, a Los Angeles- és a London-szmognál. A Los Angeles-szmog a szubtrópusokon keletkezik, intenzív napsugárzáskor, száraz, nyugodt levegőben, inverziós időjárási körülmények között, amikor a járművek kipufogó gázai nem tudnak eltávozni. Ezek másodlagosan átalakulnak fotooxidáns ózonná, PAN-ná, és az elsődleges levegőszennyezőkkel együtt ködöt képeznek. A London-szmog a levegő nagy SO2-tiartalmánál keletkezik. Alacsony hőmérsékleten a nedves tengeri levegő a porrészecskéken kiválik és ködöt képez. A napfény hatására a SO2 a levegő molekuláris oxigénjével szulfátgyökké alakul, egy oxigénatom lehasításával SO3 válik szabaddá. A SO3 a ködcseppekkel kénsavvá alakul úgy, hogy kénsavas aeroszol keletkezik. A levegőszennyeződés hatásai a növényekre. Számos városi immisszió károsíthatja a magasabb rendű növényeket. A városokban télen az inverziós időjárási viszonyok között a kén-dioxid-tartalom 1,5 ppm (azaz mintegy 4,3 mg/m3) lehet. Az a koncentráció, amelyben a SO2 káros hatást fejthet ki a növényekre, a magasabb rendű növényeknél kb. 0,2-0,3 ppm-nél van. A zuzmók és a mohák lényegesen érzékenyebbek, és ez változik a növények faja, kora és más tulajdonságai alapján. Többnyire több káros anyag egyidejűleg fordul elő, amelyek különböző módon, együttesen hatnak. Már 1926-ban SERNANDER bevezette a zuzmósivatag, a küzdelmi zóna és a normál zóna fogalmakat. A legtöbb szerző a városokban 5 zuzmózónát különböztet meg.

l. zóna = . A zuzmók előfordulása ritka. zuzmósivatag 2. zóna = belső Szegényes zuzmótársulások és kevés, a lombos fák küzdelmi zóna. kérgén élő zuzmófaj jellemzi (többek között a Physcia orbicularis, Lecanora varia). A kis pH-érték miatt a tűlevelű fák kérgén nincs zuzmó. A neutrofil fajok dominálnak. 3. zóna = A fontasabb társulások a Physcietum orbicularis (Physcia középső küzdelmi zóna. orbicularisszal, Ph. sciastrával és Ph. nigricansszal) és a Lecanoretum subfuscae (többek között a Lecanora subfuscatával, L. coilocarpával és Caloplaca cerinaval). 4. zóna = külső . Általánosak az oxifil együttesek, amelyekhez a nitrofil küzdelmi zóna fajok csatlakoznak. Jellemző rá a Parmelietum furfuraceae, a Parmelia glabratula var. fuliginosával, valamint a P. exasperatula, P. sulcata és az Evernia prunastri. 5. zóna = a friss A lombos és a tűlevelű fák kérgén az oxifil együttesek uralkodnak. Jellegzetes társulások az Usneetum levegő zónája (normál zóna). dasypogae, a Lobarion pulmonariae, moha- és levélzuzmó-együttesek, a Parmelion physodes. A zuzmósivatag általában azokon a területeken fordul elő, ahol 1 m3 levegő SO2-tartalma 0,13 mg felett van. A zuzmókat ezért felhasználhatjuk a városokban a levegőszennyeződés kimutatására. A zuzmók károsodásában döntőnek tűnik a levegő SO2-tartalma. A Hypogymnia physodesszel végzett kísérletekből következtettek a HF, HCL, NOX, NH3, formaldehid, benzin, xilol, etil-alkohol, aceton, CCl4, Zn, Pb, Cd,

37

Cu, cement- és káliporok okozta károsodásra. A zuzmók kémiai vizsgálata nélkül emiatt nem lehet a tér terhelő tényezőiről pontos képet alkotni. A levegőszennyeződés hatásai az emberre. A levegőszennyeződés összességének hatásai. A levegőben lévő idegen anyagok belélegzése bizonyos körülmények között betegségeket és halált okozhat. A kórképek és a halál okának meghatározásában nehézséget okoz, hogy a levegőszennyeződés hatását nehéz kiszűrni más okok közül. Tanulmányok megegyeznek abban, hogy a városi lakosság a levegőszennyeződésnek nagyobb mértékben van kitéve, amit a megbetegedési és halálozási arány növekedése is jelez. Az immissziókra való érzékenységet az életkor, a szocio-ökonómiai helyzet és egyéb tényezők is befolyásolják. A hátrányos helyzetű csoportokban, pl. a városokban, nagyobb a megbetegedések száma és a halandóság, amit az egészségtelen életmódra, a hiányos orvosi ellátásra és a tudatlanságra vezetnek vissza. Mivel ezek a csoportok túlsúlyban vannak a nagy levegőszennyeződésű lakónegyedekben, a szocioökonómiai helyzet a levegőszennyeződés hatására vonatkozó adatokat meghamisíthatja. Továbbá a vizsgálatok azt a feltevést igazolták, hogy például a szmog-katasztrófáknál megbetegedetteken a légutak és a keringési rendszer előzetesen károsodott volt. Ezért az immissziók hatásának vizsgálatakor a kiválasztás a nagyvárosok lakosságából történt. A csecsemők és a gyerekek, az öregek és a krónikus tüdő- és szívbetegek különösen fogékonyak. A csecsemők és a gyerekek testének ellenállóképessége még csekély, az idős emberekben a légutak öntisztulási készsége csökken, és a betegeknél a további terhelés a szabályozási mechanizmus lehetőségeit is meghaladja. A felsorolt okok miatt ebben a népességcsoportban egészségkárosodást már kis koncentráció tartós hatása előidézhet. Az egyes levegőszennyezők hatásai. Los Angelesben végzett vizsgálatok szerint a levegő szén-monoxidtartalma és a szívinfarktus gyakorisága között összefüggés van. A kén-dioxid a felső légutak nyálkahártyáját ingerli. A porrészecskékhez kötődő SO2 eljut a tüdőhólyagocskákig, és az érfalakat károsítja. A Lüttichtől délre eső iparvidékeken, a Maas völgyében 1930 decemberében szélcsend idején a felhalmozódó kohógázokból toxikus füstköd képződött. Százan megbetegedtek, 63-an meghaltak. Különösen az asztmában és a bronchitisben szenvedők voltak veszélyben. Pennsylvaniában, a Donor-völgyben 1948 októberében a mérgező füstködtől 5910 ember betegedett meg, ebből 1440 súlyosan; 20-an pedig meghaltak. A tünetek légzőszervi irritációban, szem- és fejfájásban nyilvánultak meg. A mérgezést a finom eloszlású porrészecskéken adszorbeálódott SO2 és más ingerlő anyagok (kadmium- és arzén-vegyületek) váltották ki. Londonban 1952-ben a többnapos ködnek 4000 ember esett áldozatául, köztük sok csecsemő és idős ember. A levegő SO2-tartalma 1,34 ppm-t tett ki, ehhez járult az erős porfelhalmozódás. A köd kialakulása és a levegőszennyezők fokozatos felhalmozódása után 24 órán belül sok ember betegedett meg légzési panaszokkal, és sokan haltak meg azok közül, akik korábban asztmában és bronchitisben szenvedtek. Azóta más nagyvárosokban, New Yorkban, Tokióban is megfigyeltek hasonló szmog-jelenségeket. Hogy a rák kiváltásában milyen szerepük van a szennyezett levegőben levő karcinogén anyagoknak, ma még nem tudjuk pontosan. Bár állatkísérletek során kimutatták, hogy a levegőbő1 származó porkivonat elősegíti egészséges sejtek elrákosodását, és hogy a policiklusos, aromatikus szénhidrogéneknek rákkeltő hatás tulajdonítható, teljes mértékben mégsem magyarázható a benzo/a/pirének arányával. Találtak összefüggést a tüdőrák elterjedése, a városiasodás mértéke és a naponta elszívott cigaretták száma között is. Az emberen a 3,4-benzpirénnek csak hatását figyelték meg (reverzíbilis szemölcsképződés). Földgáz Amióta a háztartásokba a városi gáz föld alatti csővezetéken át jut el, a tömítetlen ilyeken az utcai sorfák elhalnak. Ezt az összefüggést 1871 óta vizsgálják. A korábban jelentéktelen károsodás a földgázra való átállással megnőtt: a nagyobb gáznyomás kinyomja a kendertömítéseket, és a talajba jutó földgáz a fák pusztulását okozza. Hollandiában az utcai sorfák 50-70%-os pusztulásának a földgázimmisszió az és a Német Szövetségi

38

Köztársaságban ezt a veszélyt a városok 70 % -a jelezte. A közvetlen kiváltó ok a gázszivárgás környékén az oxigén csökkenése (30. ábra): A kiáramló földgáz a talajban lévő levegőt - beleértve az oxigént - kiszorítja; a baktériumok a kiáramló metánt elhasználják, ezáltal az O2-koncentráció a talajban tovább csökken. Mivel a gyökereknek bőséges oxigénellátásra van szükségük, 12-14% alatti oxigéntartalomnál elhalnak. Az utcai sorfák pusztulása a gázszivárgás hatására a gyökérrendszer fulladására vezethető vissza. A gázkárosodás megbízható diagnózisa a redukált mangán (Mn++) segítségével lehetséges. A gázimmissziók a vegetációs időszak alatt katasztrofálisan hatnak, a fák néhány hét alatt elpusztulhatnak. Télen, alacsony hőmérsékleten kisebb az oxigénhiány, és a fák gyökereinek kevesebb O2-re van szükségük. POR

Az a pormennyiség, ami a városokban leülepedik, az iparosodás mértéke, a beépítettség sűrűsége és a közlekedési terhelés szerint változik. Salzburgban végzett mérések szerint az utaktól 20 m távolságra a por alapterhelése csekély. Viszont a nagy forgalmú utak közelében rendkívül magas értékeket állapítottak meg; ezek az irányértékeket jóval meghaladják. A városokban - különösen az utak közelében - a növényzetet porréteg borítja, amely a felkavart talajrészecskékből vagy közvetlenül a közlekedésből, vagyis az abroncsok és az aszfalt kopásából származik. A por borítása miatt csökken a fotoszintézis, a napos termőhelyeken intenzív besugárzáskor bekövetkezhet a hőhalál. Az ember egészsége szempontjából a por biológiai hatékonysága a porrészecskék szemcsenagyságától és fajtájától függ. Átlagos átmérőjű részecskék, amelyek kisebbek 5 µm-nél, bejutnak a tüdőbe. Hét német nagyvárosban végzett mérések szerint a por 79 %-a ide tartozik. Ezt a nyugtalanító tényt az enyhíti, hogy a hatás a részecskék fajtájától függ, amennyiben a por mintegy 75 %-a veszélytelen ásványokból áll; mégpedig a következő összetételben:

kvarc mészpát és dolomit szénrészecskék üveges amorf salak vas-oxid

20 % 30 % 25 % 23 % 2%

Ilyen értékeknél a por okozta tüdőmegbetegedés veszélye igen kicsi. Aggasztó, hogy a porrészecskékre poliaromatikus szénhidrogén-vegyületek - beleértve a karcinogén benzpiréneket - rakódnak, és a porral a tüdőhólyagocskákig eljuthatnak. Az azbesztpor és az abroncsok kopásából származó por rákot okozhat. A NEHÉZFÉMEK

A nehézfémek emissziói Az urbán-ipari ökoszisztémákban számos nehézfém jut a környezetbe, amely a városokat, a környező vidéket, de elsősorban a vizeket terheli. A városok nehézfémekkel való terhelésének összképe még nem rajzolódik ki; bár ismert néhány adat, a kutatás hiányos. Az ólomnál a terhelési zónák szoros kapcsolatban vannak a közlekedés fokozódásával. Frankfurtban éppen úgy, mint Münchenben a centrumban és a városokból kivezető nagy forgalmú utakon a

39

legnagyobb az ólomterhelés, az eloszlás koncentrikus. A városközpontban a kis átlagsebességgel (gyakori az üresjárat) kapcsolatos a nagyobb benzinfelhasználás és ólomkibocsátás. A kicsapódási zónákon belül az ólom eloszlása mégsem egységes : a fő szélirány leszálló oldalán emelkedik és az úttól való távolsággal jelentős mértékben csökken. Innsbruckban a város területén a legnagyobb az ólomkoncentráció, a város felett, a magasság növekedésével egyre kisebb. Innsbruckban emiatt várható az érzékeny növényfajok károsodása. A nehézfém-immissziók hatásai. Az urbán-ipari ökoszisztémákban a levegőszennyezők jobban károsítják a növényzetet a nehézfémeknél. Az agglomerációkban az ember vérében általában nagyobb az ólomkoncentráció, mint a tiszta levegőjű területeken, ami világosan tükrözi az ólomszennyezést. A vér ólomterhelésének hatásait eddig csak fiziológiai téren állapították meg (az 5-aminolevulinsav-dehidratáz aktivitásának a csökkenése), amelynél toxikus hatások nem lépnek fel. HALOGÉNEZETT SZERVES VEGYÜLETEK

Poliklórozott dibenzo-p-dioxinok. Sevesóban, a Milánótól 25 km-rel északabbra lévő, sűrűn lakott iparvidéken triklórfenolt, egy herbicid kiindulási vegyületét és fertőtlenítőszert állítottak elő. Eddig nem teljesen tisztázott okokból 1976. júl. 10-én a gyártási folyamatok során TCDD (2,3,7,8tetraklórdibenzo-paradioxin) keletkezett és került a szabadba. A triklórfenol viszonylag nem mérgező, a TCDD azonban rendkívül toxikus. Öt nappal később a gyár környékén elhullottak a kutyák, nyulak és a baromfik; hét nappal később megbetegedtek az első gyerekek klór-aknéban. Amikor sikerült a vegyületet azonosítani, a szerencsétlenség után két és fél héttel 800 embert evakuáltak a leginkább szennyezett Azónából. A szerencsétlenség után nyolc hónappal a környékről való több mint 500 gyerek betegedett meg bőr-égési sérülésben és klóraknéban, amely veszedelmes, hosszan tartó bőrkiütés. Kilenc hónappal később a kevésbé szennyezett B-zónában 19 üzem működését átmenetileg beszüntették. A növényzet semmiféle károsodást nem szenvedett; de még több mint négy évvel a szerencsétlenség után is 200 juh pusztult el, amelyek az üzem környéki legelőn legeltek. Mivel a dioxin vízben nem oldódik, a talaj felső szintjében változatlanul megmaradt. Ezért Seveso környékén a talaj felső, 1 m-es szintjét elhordták, az A-zónában lévő gyárat és a lakóházakat lebontották és a törmeléket elásták, hogy a környezetet ne veszélyeztesse. A szerencsétlenség óta az érintett lakosságnál a halálesetek száma nem emelkedett, és a szerencsétlenség után a rákban való megbetegedések számának a növekedését sem lehet megállapítani; az az 550 gyerek, akiknek bőrsérülésük volt, ismét egészséges, de a klór-aknét kapott 195 gyereknek csak a fele gyógyult meg teljesen. AZ ÁLLATOK MINT A KÖRNYEZET TERHELŐI

Betegségek kórokozóit terjeszthetik a madarak (többek között a szalmonellák és a pszeudotuberkulózis, papagájkór, influenza, stb.). Épületeket károsítják (városi galambok), néhány faj, mint a seregély a kertekben és növénykultúrákban okozhatnak kárt; és végül - mint szélsőséges eset—nem ritka, hogy a madarak repülőgépeknek ütköznek. Nagy gond a városokban a kutyatartás és a galambok elszaporodása. Mivel a háziállat-sűrűség (a háziállatok száma/km2) - pl. a kutyáé - kifejezetten nagy, ürülékük tömeges és fertőző volta jelentős terhelést jelent: ugyanez érvényes a galambokra is. MECHANIKAI HATÁSOK

A TALAJ MEGVÁLTOZÁSA

A városok területének talajai, összetételüket tekintve rendkívül heterogének. Sajátságaikat azok az anyagok határozzák meg, amelyekből keletkeztek: az aljzat sokszor építési törmelék, gyakran különböző hulladékok keveréke. Az elegyengetés után megindul a szintek differenciálódása és a talajképződés. A sok

40

kő miatt a víz gyorsan leszivárog, és a tápanyagtartalom is többnyire kisebb, mint a természetes talajokban. Általában a városi talajokon ruderális növényzet alakul ki, amely az immissziók és a taposási terhelés hatására az idők folyamán differenciálódik. A későbbiekben csak a talaj bizonyos mechanikai változását és ennek a magányosan álló fákra való hatását vesszük figyelembe. Gyakoriak az utcák szélén álló, a városokban szélsőségesen rossz feltételek között élő, magányos fák: a talaj tápanyagban szegény, vagy az idők folyamán vált azzá; mechanikailag tömörödött, ezért rosszul szellőzik. A fák túlságosan kicsi tányérjuk és a lesüllyedt talajvízszint miatt kevés nedvességet kapnak a száraz, meleg városi levegőben, és élettani tűrőképességüket más tényezők is igénybe veszik, emiatt elpusztulnak. Ilyen tényező a gyökérrel sűrűn átszőtt talaj lefedése betonnal, aszfalttal, burkolólapokkal vagy törmelékkel, kaviccsal való feltöltése. Ezáltal a talaj még rosszabbul szellőzik és az oxigénhiány következtében az érzékeny fajok, mint a bükk, elpusztulnak. Más fajok gyökerei részben elhalnak, a gyökértömeg-levéltömeg arányban zavar következik be, és a növény megkísérli a megzavart egyensúlyt megszüntetni: kisebb és kevesebb levelet hoz létre, megjelenhetnek a száraz ágak. Az elhalt gyökereken lévő gombás fertőzés a fa ellenálló képességét csökkenti. Mindezek nem azonnali pusztuláshoz, hanem általában a gyengébb fejlődéshez vezetnek. A város kedvezőtlen viszonyai között a fák általában gyorsabban öregednek, a beteg fák növekedési erélye is csökken, és gyakori az „öreges” forma. Minden környezeti károsodás először a levélre hat; csökken a fotoszintézis és ennek következtében az évgyűrűk szélessége, ami a növekedési feltételek rosszabbodását jelzi. „Mivel az évgyűrűk a fatörzs tartós részei, az elmúlt időszakok környezetterhelésének archívumai és indikátorai” (MEYER, I978). Taposás. A város ruderális növényzetét gyakran terheli a taposás, ezáltal jellegzetes növénytársulás alakul ki. Különösen a következő osztályokba tartozó növénytársulások említésre méltók: -

Polygono-Poetum annuae. A taposásnak legjobban kitett helyek társulása.

Sagino-Bryetum argentei. A kevésbé forgalmas utakon és járdákon a kövezet repedéseinek tipikus társulása. Coronopo-Matricarietum. Egyéves növényekből álló társulás, amely a belső városrészben a gyepfoltok szélén és a szabadon hagyott utak mentén fordul elő; kissé alkalmazkodott a taposáshoz. -

Chenopodietea. A libatop társulása = kapáskultúrák gyomtársulása.

Bromo-Hordeetum murini Falak, kerítések, gyalogjárók mentén előforduló, városhoz kötött társulás, amely kismértékben alkalmazkodott a taposáshoz. -

Molinio-Arrhenathereteas. (Rét társulás).

Lolio-Plantaginetums. A társulás az intenzíven taposott játszótereken, ösvényeken és utak mentén fordul elő. A ZAJ

A ZAJFORRÁSOK ÉS A ZAJ MÉRÉSE

Zajforrások. A zaj zavaró hang. Majdnem kizárólag a közlekedés velejárója, elsősorban a közúti, kisebb mértékben a vasúti és légiforgalom következtében. Helyi zajforrások lehetnek az építkezési területek, gyárak és ipari üzemek, sportpályák, de egy fűnyíró gép is. A zaj mérése. A zavaró hatás szubjektív érzés, ezért közvetlenül nem mérhető, a hang azonban fizikailag meghatározható és mérhető. A hangerő mértékéül a fonskála, a terhelés mérésére a decibelskála szolgál. A zajt az A-értékelő görbe hangszintjével mérik, ezért a jelzése dB (A). A decibel logaritmikus viszonyban van a hangnyomással. Ha megtízszereződik a hangnyomás, a logaritmusskálának megfelelően a

41

decibelskálán 20 egységgel nő a hangszint. Továbbá a következő értékeket állapították meg:

hallásküszöb fájdalomhatár

0 dB (A}. 120 dB (A}.

Kár, hogy az ember hangérzékelésének mérése nem lehetséges. Így bizonyos hangintenzitásnál rövid időn belül az érzékelési alkalmazkodás következtében a hangerő értékelése csökken, a terhelési érzés nő. A terhelési érzés a tiszta hangoknál a legnagyobb, és a „fehér mámornál” a legkisebb. A „fehér mámor” elnevezésen azt a zajt értik, amely a hangspektrum minden hallható frekvenciáját egyszerre tartalmazza. Mivel ilyen zaj keletkezik pl. a szélben a fáktól, a természetes zajok ritkábban zavaróak, mint a mesterségesek. Mivel a magas hangok hangosabbak és terhelőbbek az értékelési görbén ezt figyelembe veszik. A zajimmisszió értékelésére meg kell határozni az ekvivalens tartós hangszintet , az Leq -t. Ez állandó pótszintet jelent, amely bizonyos időre vonatkoztatva, megközelítően azonos zavaró hatást kelt, mint az ingadozó zavarszint. A hanghatások szubjektív és objektív megítélése közötti különbséget mutatja ki, amely méréstechnikailag meghatározható; bonyolult képlet segítségével a szintgyakoriság-eloszlásából számítják ki. A ZAJ OKOZTA TERHELÉS

Az utcai közlekedés zaja. A zajterhelés függ a forgalom sűrűségétől, az utcától való távolságtól és a hang terjedésének akadályától. A zajszint az utcától 50 m távolságig majdnem azonos marad. Kidolgozták számos nagyváros zajtérképét az ekvivalens tartós hangszintről, az alapzajszintről, az átlagos szintgyakoriságról és a gyakoribb csúcsszintekről. Ez Salzburgban például azt mutatja, hogy a fő közlekedési és átmenő utakra nappalra megállapított 65 dB (A) - és az éjszakai 50 dB (A) - értékeket jelentősen túllépik, ami a város területének 7,3 %-át érinti. 23 % lakás céljaira csak feltételesen alkalmas, mert az utcai oldalon a lakóterek túl hangosak. A vasút zaja éjjel csak a pályaudvar környékén lakókat terheli. A gyár- és iparvidékek szerepe az összes zajimmisszióban jelentéktelen. A repülőgépek okozta zaj miatt a város területének 9 %-a alkalmatlan lakás céljaira, mindössze a fennmaradó 60 % felel meg lakás és pihenés céljaira. A repülés zaja. A nagy repülőtereket mindig az agglomerációkban, a nagyvárosok közvetlen közelében létesítik. A nagy magasságban szálló repülőgépeknek terhelő hatásuk alig van. Viszont mindenki számára nyilvánvaló, hogy a zajterhelés a repülőgépek berepülési iránysávjában és a repülési gyakorisággal nő. A ZAJTERHELÉSEK HATÁSAI AZ EMBERRE

Az idegrendszer izgatása. Minden hanghatás izgalmi állapotot vált ki, a szervezetet felkészítve a védekezésre vagy a menekülésre. A zajra létrejövő életfontosságú magatartás-reakcióról van szó, amely a törzsfejlődés során alakult ki. Ide tartoznak többek között a hirtelen, váratlan zajok, amelyekre a zajszint a másodperc töredéke alatt 40 dB-lel vagy ezt meghaladó mértékben emelkedik. Ezek ijedtséget okoznak, amelyet az ekvivalens tartós hangszinttel nem lehet mérni, így természetesen immissziós irányértékek határozására sem szolgálhat. Terhelés. A zaj megzavarhatja az alvást, a kommunikációt és a feladatok végrehajtását, csökkentheti a munkabírást. Hatásának megítélése szubjektív. Általában 30-65 dB (A) pszichikai terhelést, 65-90 dB (A) a pszichikai igénybevétel mellett vegetatív károsodást okoz, ami a koncentráció és a munkabírás csökkenésében, vérkeringési és anyagcserezavarokban nyilvánul meg. Emellett az egyéni zajérzékenység széles sávja ismeretes: a lakosság mintegy 10 %-a rendkívül zajérzékeny, és már a kis zajt is terhelőnek érzi. Mivel az emberek bizonyos százalékának neurotikus panaszai vannak, nyilvánvaló, hogy a könnyen észlelhető zajterhelések egészségtelenek. Az emberek mintegy 1/3-1/4 része viszont relatíve érzéketlen a zajokra. A Német Szövetségi Köztársaság immisszióvédelmi törvénye szerint csak a jelentékeny terhelésnek van jogi jelentősége. A

42

zajterhelés orvosi szempontból csak megközelíthetően állapítható meg, ezért ajánlatos olyan felső határból kiindulni, amely a lakosság többségének jó közérzetét nem befolyásolja. Az alvás és a kikapcsolódás terhelése. Az egyenletes zaj kevésbé zavarja az alvást, mint az erősen ingadozó hangszintű zaj, amely az elalvási időt meghosszabíthatja. Legalább 10 dB az a zajszintemelkedés, amely az alvó embert felébreszti, a mély alvási szakaszból különösen nehéz az ébresztés. Mivel időskorban az alvásidő - ezen belül a mély alvási periódus - rövidebb, az öregek érzékenyebbek a zajra, mint a többi korosztály. A zaj reakciókat válthat ki, ami EEG-vel kimutatható, ha az ember nem is ébred fel. Az egészséges alváshoz még éppen elviselhető zajszint értékei: !

Nyitott ablaknál való alvásnál 25-35 dB (A) az átlagszint.

!

Ez az érték akkor adódik, ha a külső zajszint (Leq) 35-45 dB (A)-t tesz ki.

A TA-zaj immisszió a lakóterületekre (éjszaka) megállapított irányértékei számolnak az alváskutatás eredményeivel. Mivel a rövid ideig tartó szintemelkedés ébredési reakciót okoz, az ekvivalens tartós hangszint mellett meg kell határozni a maximális szintet is. A kommunikáció zavarása. A beszéd teljes érthetősége akkor garantált, ha az mintegy 10 dB-lel hangosabb, mint a környező zajok. A zaj csökkenti a beszéd érthetőségét, a szociális kapcsolatokat megzavarja vagy lehetetlenné teszi. Ha az Leq kisebb mint 45 dB (A), az épület belsejében a mondat tökéletesen érthető. Ebből az következik, hogy a lakóterületen a nyitott ablak előtt a zajszintet 50 dB (A)-n kellene tartani. A zajszintcsökkentéshez a következő középértékeket adják meg:

- 10 dB (A) nyitott ablaknál, - 15 dB (A) részben nyitott ablaknál, - 25 dB (A) csukott ablaknál. A városokban kommunikációs kapcsolatot teremtő szerepük van a parkoknak, az utcai kávéházaknak, a bevásárlóközpontoknak; 60 dB (A) zajszintnél és normális beszédnél 2 m távolságban még a beszéd 95 %-a érthető. Mivel a vizsgálatokban a kapcsolatok károsodása és a mért külső zajszint között a legnagyobb a korrelációs érték, a mondat érthetőségének meghatározása érzékeny és jól mérhető indikátora a zaj keltette zavarásnak. Ezért az immissziós irányértékek meghatározására a terhelés és a halláskárosodás mellett figyelembe veszik a kapcsolatok akadályozását mint kritériumot. Halláskárosodás. Magas hangenergia tartós hatásakor az anyagcsere túlterhelése hirtelen magas hangcsúcsnál (robbanás) a belső fül hallócsigájában az érzékelősejtek mechanikai változása következik be. Ezáltal tartós hallásküszöb-eltolódás (Permanent Treshold Shift = PTS) alakulhat ki, amely a frekvenciatartományban 4000 Hz-nél kezdődik. A halláskárosodás 90 dB (A)-től következik be, különösen a munkahelyi ártalmak miatt. A halláskárosodás a leggyakoribb, kártérítési kötelezettségű szakmai betegség. Bár az egyéb környezeti zajok, mint a közlekedési zaj, nem okoznak halláskárosodást, mégis az öregkori halláskárosodást a napi, a környezetből jövő hangingerek összhatásának tulajdonítják. A ZAJ HATÁRÉRTÉKE

Az emberi aktivitás gyakran kapcsolatban van a zajimmissziókkal, a zajnak sokféle hatása kimutatható az emberi egészségre. A mérés helyét és időpontját kötelezően előírják, éppen így számításba veszik a különböző zajismérveket, valamint a zajszint időszakos változását.

43

Ezeket a határértékeket a zajnak az emberre való egészségügyi hatásaiból vezetik le, és segédeszközül szolgálnak a törvényhozók és tervezéssel foglalkozó szakemberek számára. A céljuk az, hogy intézkedéseket tegyenek lehetővé az ember védelmére a zajterheléssel szemben. A lakosság sajátos reakciója az utcai közlekedés és a légi közlekedés zajára. A városokban ezek a zajkeltők a leginkább elterjedtek. A felmérések szerint az érzékelt zaj (terhelés) és a mért zaj (zajterhelés) között feltűnő a megegyezés. A zaj zavaró hatása tehát egyenesen arányos a tényleges zajszinttel. Elsősorban a nyugodt pihenést, üdülést és az alvást gátolja. A szervezet ösztönös védekezési reakciója mellett tudatos a zaj távol tartása. Ezért nem meglepő, hogy a növekvő zajban az ablakok gyakrabban zárva maradnak, és az erkélyeken is mind ritkábban tartózkodnak az emberek. Az olyan immisszió, ahol napközben a zaj 65 dB (A) felett van, döntő oka lehet a lakótelepről való elköltözésnek, (az ilyen terhelésű utcákat lakhatatlannak tartják). S Z O C I Á L I S F E S Z Ü LT S É G E K A STRESSZ OKAI

Mivel az ember fejlődésének hosszú szakaszában vadászó és gyűjtögető életmódot folytatott, az agglomerációkban való magatartása jelentős érdeklődés tárgya. Az immissziók és a zaj hatásai ma már részben ismertek, de bizonytalanság uralkodik a megváltozott szociális környezet hatásáról, vagyis a lakóházakban, ipari üzemekben, nagy irodákban, áruházakban, járműveken való viselkedésről. A tér szűkösségénél is veszélyesebb konfliktushelyzetet okoz a hajsza, az optikai és akusztikai ingerhatások fokozódása. Ez kialakulhat kényszerhelyzetekben, pl. a futószalagon végzett munkákban, amely nincs az egyéni munkaritmussal összhangban, vagy más, kilátástalannak tűnő helyzetekben. SZOCIÁLIS STRESSZ AZ ÁLLATOKNÁL

A mókuscickányokon (Tupaia) végzett vizsgálatok. A szociális stresszről átfogó tanulmányokat végeztek a mókuscickányokon. (Ezek mókusnagyságú emlősállatok, a legősibb félmajmok csoportjához tartoznak.) Ezek az állatok izgalmi helyzetben a farkukon lévő szőrzetet felborzolják úgy, hogy az ún. farokborzolási tesztértékek (SST-érték) alapján az izgalmi állapot mérhető. A fajközösség által kiváltott stresszt náluk a következő feltételek váltják ki:A szociális terhelések ilyen jellegű fiziológiai hatásai a zsúfoltság vagy a szociális szerkezetben való zavar következményei, amire még nem sikerült magyarázatot találni. Megfigyelések állatkerti állatokon. Állatkerti körülmények között szintén összezsúfolódnak az állatok. A vizsgálatok azt eredményezték, hogy a karámokban a tartós szociális stressz veszélye az agresszív magatartástól a rangsorolás instabilitásáig éppen úgy jelen van, mint a lakótelepeken és nagy terű irodákban vagy a harmonikus szociális csoportok feloszlatásakor. Megállapították továbbá a biotópváltoztatásra való törekvést, ahogy ez az emberre jellemző. Az emlősállatok általános reakciói nagy egyedsűrűségnél. Az emlősállatoknál a nagy egyedsűrűsé és a szociális viszonyok ebből adódó változása olyan terhelést okoz, amely majdnem minden élettani funkciót károsít: a fiatal állatok növekedése és ivarérettsége késik, a felnőtt állatok termékenysége csökken, a betegségekkel szembeni fogékonyság nő.

44

STRESSZ AZ EMBERNÉL

A stressz mechanizmusa. Számos magatartásmód, amely korábban szelektív előnyt jelentett, mára elvesztette jelentőségét, különösen amióta a városokban a populációsűrűség ennyire nagy. Az alkalmazkodásban bevált magatartás a stresszmechanizmus. A stressz következő fázisai különböztethetők meg: !

!

!

Előfázis. A szervezet vegetatíve természetes helyzetben van. Ha a stresszinger bekövetkezik, a riadóreakcióra kész állapotba helyezi az energiákat. Riadófázis. Ebben a szakaszban az aktivitás fokozódik, amelyben a szimpatikus ideg kerekedik felül. Ezt támadás vagy menekülés követi. Pihenési fázis. A szimpatikus ideg izgalma alábbhagy, a keringési és az anyagcserereakciók visszatérnek szokásos helyzetükbe.

Ez a veleszületett túlélési mechanizmus azonnal minden energiát mozgósít a szélsőséges megterhelés esetén. A primitív embernél a nagy teljesítményre való felkészültséget valóban követte is nagy teljesítmény, ezáltal a fiziológiai viszonyok ismét normalizálódtak. Alkalmazkodási szindróma krónikus stresszben. A civilizált embert különösen a városokban éri tartós stresszhatás, ami olyan civilizációs betegségekhez vezethet, mint a keringési és emésztési zavarok, a gyomorfekély és az immunrendszer legyengülése.- A városlakó elfojtja a stresszel kapcsolatos testi reakciókat, ezáltal az élettani viszonyok eltorzulnak. Például a szükséges zsírsavak koleszterinné alakulnak át, amely beépül az erek falaiba és meggyorsítja az érelmeszesedést. Az érrendszer terhelésével nő az infarktusrizikó, a hormonháztartás eltolódásával vegetatív zavarok keletkeznek. !

A modern ember környezete gyorsan változik. Az új helyzethez való állandó alkalmazkodás rövid idő alatt nem sikerül, és a biológiai funkciók zavart szenvednek.

Nem fajlagos sűrűségi hatás. Ugyanazon nemű felnőtt fajközösség létszáma idézi elő. A túl nagy populációsűrűséget a fiatal állatok elpusztításával akadályozzák meg. !

Szocio-pszichikai hatás. Az uralkodó helyzetért való küzdelemre vezet; az állatok alá- és fölérendeltségi viszonyban állnak egymással. A helyzet addig tart, amíg olyan központi idegi folyamatokat vált ki, amelyek halált okozhatnak. Meghatározott agyi régiókban kimutatták a biogén aminok forgalmi arányának és koncentrációjának a változását.

A szociális terhelések ilyen jellegű fiziológiai hatásai a zsúfoltság vagy a szociális szerkezetben való zavar következményei, amire még nem sikerült magyarázatot találni. Megfigyelések állatkerti állatokon. Állatkerti körülmények között szintén összezsúfolódnak az állatok. A vizsgálatok azt eredményezték, hogy a karámokban a tartós szociális stressz veszélye az agresszív magatartástól a rangsorolás instabilitásáig éppen úgy jelen van, mint a lakótelepeken és nagy terű irodákban vagy a harmonikus szociális csoportok feloszlatásakor. Megállapították továbbá a biotópváltoztatásra való törekvést, ahogy ez az emberre jellemző. Az emlősállatok általános reakciói nagy egyedsűrűségnél. Az emlősállatoknál a nagy egyedsűrűsé és a szociális viszonyok ebből adódó változása olyan terhelést okoz, amely majdnem minden élettani funkciót károsít: a fiatal állatok növekedése és ivarérettsége késik, a felnőtt állatok termékenysége csökken, a betegségekkel szembeni fogékonyság nő.

45

STRESSZ AZ EMBERNÉL

A stressz mechanizmusa. Számos magatartásmód, amely korábban szelektív előnyt jelentett, mára elvesztette jelentőségét, különösen amióta a városokban a populációsűrűség ennyire nagy. Az alkalmazkodásban bevált magatartás a stresszmechanizmus. A stressz következő fázisai különböztethetők meg: !

!

!

Előfázis. A szervezet vegetatíve természetes helyzetben van. Ha a stresszinger bekövetkezik, a riadóreakcióra kész állapotba helyezi az energiákat. Riadófázis. Ebben a szakaszban az aktivitás fokozódik, amelyben a szimpatikus idegrendszer aktivizálódik, a szimpatikus hatások túlsúlya jellemző. Ezt támadás vagy menekülés követi. Pihenési fázis. A szimpatikus idegrendszer túlsúlya csökken, a paraszimpatikus hatások, a keringési és az anyagcsere-reakciók előtérbe kerülnek.

Ez a veleszületett túlélési mechanizmus azonnal minden energiát mozgósít a szélsőséges megterhelés esetén. Alkalmazkodási szindróma krónikus stresszben. A civilizált embert különösen a városokban éri tartós stresszhatás, ami olyan civilizációs betegségekhez vezethet, mint a keringési és emésztési zavarok, a gyomorfekély és az immunrendszer legyengülése. A városlakó elfojtja a stresszel kapcsolatos testi reakciókat, ezáltal az élettani viszonyai eltorzulnak. A szükséges zsírsavak koleszterinné alakulnak át, amely beépül az erek falaiba és meggyorsítja az érelmeszesedést. Az érrendszer terhelésével nő az infarktusrizikó, a hormonháztartás eltolódásával vegetatív zavarok keletkeznek. !

A modern ember környezete gyorsan változik. Az új helyzethez való állandó alkalmazkodás rövid idő alatt nem sikerül, és a biológiai funkciók zavart szenvednek.

Az ember reakciója a krónikus stresszre az ún. alkalmazkodási szindrómában nyilvánul meg. !

!

!

Riadófázis. Ez a stressz kezdeti szakaszából áll, amely az ellenállás (szélsőséges esetben halált kiváltó) csökkenésével jár, és abból a szakaszból, amelyben az elhárító mechanizmus a sokk ellenében kezd hatni. Ellenállási fázis. Az alkalmazkodás eléri optimumát. Kimerülési fázis. Csökkent ellenálló képességnél és szüntelen stresszingernél az alkalmazkodás összeomlik, újra a riadófázis tünetei jelennek meg, amelyek többé már nem vonhatók vissza, és bekövetkezhet a halál.

A stressz korai figyelmeztető rendszere. A stresszmechaniznmsnak a feladata az is, hogy a fajt a pusztulástól megóvja, vagyis nem az önmegsemmisítés, hanem az erőteljes szaporodás. Minden fajra jellemző egy optimális populációsűrűség, amelyet többnyire több sűrűségi küszöbön át ér el. A küszöbértékek átlépésekor a stresszmechanizmus két lehetőséget ad: alkalmazkodást az új sűrűséghez vagy betegséget és agresszivitást, amely ismét kisebb sűrűséghez vezet. Minden populációnak az optimális sűrűség mellett van egy kritikus sűrűséghatára, amelynek átlépése a populáció összeomlását okozza. De mielőtt a legnagyobb katasztrófa bekövetkezne, fellép a stressz ún. korai figyelmeztető rendszere, a szociális sűrűségstressz, amelyet a halálozási arány növekedése, a termékenység csökkenése és az anyagyermek kapcsolat zavara jellemez. Ez a tendencia már ma is sok civilizált országban megfigyelhető. A születési ráta csökken, az anya-gyermek kapcsolat romlása a gyermekek bántalmazásában és elhagyásában nyilvánul meg. A következő generációk gyermekei még inkább hajlani fognak a kriminalitásra, az

46

alkohol- és a drogfogyasztásra. Ez a magatartás a sűrűn lakott, magasabb civilizációjú ipari országokban az utóbbi évtizedekben a kritikus sűrűséghatárhoz való közeledésről árulkodik. A stressz korai figyelmeztető jelzéseire fokozott figyelmet kell fordítani. Eddig az ilyen összefüggéseket csak statisztikailag értékelték, és az okozati összefüggések magyarázata elmaradt, talán mert könnyelműség lenne az állatkísérletekből nyert eredményeket az emberre vonatkoztatni. De ugyanúgy hiba lenne az állatoknál tapasztaltakat és az emberre vonatkozó statisztikai megállapításokat figyelmen kívül hagyni. A M A G A TA RT Á S M Ó D O K V Á LTO Z Á S A

Névtelen kapcsolatok és a magatartás kiegyenlítése. Sokan úgy vélik, hogy a természetes környezet hiánya és a városi életstílus sajátos hatást gyakorol az emberi magatartásmodellre, és feltételezik, hogy a városok nagysága és a populációk sűrűsége arra vezet, hogy az ember a szociális térrendszerből kiszorul, és kultúránk hagyományos mértékei és magatartásmódjai elvesznek. A szociális kapcsolatok kiterjedt vizsgálatát végezték el New Yorkban és más agglomerációkban, továbbá az USA kisebb településein. Az eredmények azt igazolják, hogy az agglomerációkban a szociális kapcsolatok mesterkéltek és névtelenek; jelentéktelenségük miatt figyelmen kívül maradnak. Az üzemekben, üzletekben, szállodákban és másutt az emberek elszigetelődnek egymástól. A minden emberre kimerítő összezártság, a szociális kapcsolatok sokasága betegséghez vezethet. A lakosság tömörülése egyidejűleg minden ott élő embert a kiegyensúlyozott magatartásra kényszerít, hogy rendezett egymás mellett élés váljék lehetővé. A mesterséges városi és a speciális szakmai lakókörnyezethez általában alkalmazkodni kell. Minden szervezet helyt tud állni gátló tényezőkkel szemben, ha van expanzív mechanizmusa, amely egyensúlyban tartja azokat. Ilyen például a fölösleges számú utódok és az agresszív magatartási ösztönök mechanizmusa. Ezért mindig a képességek és a lehetőségek alapján következik be a kiegyenlítődés. Negatív és pozitív előjelű magatartási tendenciák. Összefüggéseket találtak az USA-ban, New Yorkban a bűncselekmények és a városi épületek nagysága között. Bár az értelmezés és az eredmények kiterjesztése más összefüggésekre óvatosságot igényel, a növekvő városnagysággal a bűncselekmények növekvő trendje igen figyelemreméltó. Jellemzők az USA nagyvárosaira a felhőkarcolók; a magas épületekben nagyobb a bűnözési arány. Ezeket az eredményeket úgy magyarázzák, hogy vidéken vagy a kisvárosokban a saját terület birtoklása biztos, védhető alap, amely az embert alkalmassá teszi arra, hogy tolerálja a környezet sérelmeit. A kis lakótömbökben lépcsőjárás közben összetalálkoznak az emberek, és a belső terek a saját lakóterület kibővítését jelentik. A nagyvárosokban és a nagy lakótömbökben általában hiányzik a biztonságos tér és a toronyházak nagy kiterjedésű belső terei senkihez sem tartoznak, és senki nem tekinti át azokat. Az utóbbi időben a szociális viszonyok romlása az agglomerációkban minden éghajlat alatt, gazdag és szegény országokban egyaránt arra vezetett, hogy jelentéktelen okok miatt is nagy tömegek mozdultak meg, akiknek erőszakos tevékenysége a kultúrát fenyegeti. Ezek mellett a káros tendenciák mellett a nagyvárosokban az ismeretlenség, a személytelenség előnyei is mutatkoznak. így a kisebbség kevésbé megbélyegzett, mint vidéken. Ott új magatartásmódok és életformák inkább kifejlődhettek és kifejlődnek, mint az olyan csoportokban, amelyekben minden egyes tag ismert. AZ ÖSSZTERHELÉS ÉS HATÁSA ÖSSZTERHELÉS

Egy város összes lényeges terhelő tényezőjének a számbavétele ma még szinte teljesen lehetetlen. Bár a városok emisszió- és immissziókataszterei adatokat szolgáltatnak a levegőszennyeződés fajtájáról és koncentrációjáról, ezek azonban az összterhelésnek csak egy részét mutatják. Azt a néhány gáznemű szennyezőt, mint a SO2 és a CO2, mindig fő vegyületként használják fel az immisszióterhelés mérésére. Ez azért nem indokolt, mivel így a többi kibocsátott szerves és szervetlen vegyület sokaságát figyelmen

47

kívül hagyják. Ezek között a vegyületek között éppenséggel mutagén, karcinogén vagy teratogén tulajdonságúak is lehetnek, a jövőben nyilvántartásba kell venni őket és beépíteni a város összterhelési modelljébe. A környezetminőségi térképek elkészítésekor figyelembe vették a különféle terhelési tényezőket, így az már megközelíti a kívánt összterhelési modellt; a hemerobiatérkép a környezetváltozás hatásait és terhelését tartalmazza. HATÁSOK AZ ÉPÍTMÉNYEKRE

Az épületek veszélyeztetettsége. A növekvő iparosodással sokasodnak az olyan esetek, amelyekben az épületek a levegőszennyeződéstől károsodnak. Fokozódik az épületek és a homlokzatok szennyezettsége a portól és az olaj elégetésekor keletkező piszoktól. Sajátos agresszivitása van a kén-dioxid nedves levegővel való kombinációjának. Napjainkban a régi épületek pusztulását erre vezetik vissza. Különleges esetekben az ablaktáblák és a templomablakok elhomályosodása a fluor hatására következik be, amely az üvegfelületet marja. Vasrozsda. A vas a semleges pH-értéken a nedves levegőben alig rozsdásodik. De a csapadék ma, a kén-dioxidnak a nedves levegővel való reakciója következtében, többnyire savas kémhatású, emiatt a vas gyorsabban rozsdásodik, a fémkonstrukciók jobban károsodnak. A NÖVÉNYZET VÁLTOZÁSA TÉRBEN ÉS IDŐBEN

Az egyes fajok elterjedése. A magasabb rendű növények feltérképezésekor - pl. Berlinben - egyrészt tágtűrésű, indifferens fajokat találtak, amelyek hasonló állandósággal a város egész területén elterjedtek, másrészt olyan fajokat, amelyek előfordulási súlypontja a belvárosban vagy a külső városrészekben van. Ennek az a magyarázata, hogy meghatározott fajok, amelyek egy bizonyos használati formához (díszgyepek) kapcsolódnak, ennek megszűnésével eltűnnek vagy a nagymérvű városi hatások (mint a levegő SO2 tartalma) segítik elő vagy gátolják az elterjedést, mint ahogy ezt a zuzmók jelzik. A következő osztályokat állapították meg: !

!

!

Belváros: martilapu (Tussilago farfara), mirigyes libatop (Chenopodium botrys), enyves aggófű (Senecio viscosus) és mások. Laza beépítésű terület, a város belső széle: hosszúlevelű laboda (Atriplex oblongifolia), piros árvacsalán (Lamium purpureum), közönséges aggófű (Senecio vulgaris), szapora zsombor (Sysimbrium officinale), keszeg saláta (Lactuca serriola). Külső városszél: erdeifenyő (Pinus sylvestris), kései meggy (Prunus serotina) és más erdei növények.

A fellépő fajok jellemző növények, amelyek a Chenopodietea osztályhoz (kapás kultúrák és ruderális területek gyomtársulásai), a gyakran bolygatott helyek gyomvegetációjához tartoznak, és ezzel jelentős emberi hatásra utalnak. A városokban továbbá a nagy genetikai variabilitású fajokból ellenálló rasszok ökotípusok alakulhatnak ki, vagy az ember egészen új fajokat, neofitonokat hurcol be. A növénytársulások elterjedése. Berlini vizsgálatok során a következő társulások figyelték meg: Társulások, amelyek a nagyvárosi-ipari területre jellemzőek: -

Arction (friss gyomnövényzet, a bojtorján társuláscsoportja), Onopordion (szikár gyomnövényzet, szamárbogáncs társuláscsoportja), Agropyretea (a tarackbúza pionír társulásainak osztálya), Sysimbrion (út menti gyomnövényzet, a zsombor társuláscsoportja). A ruderális növényzetről van szó, amely alkalmas a környező vidék elhatárolására.

48

!

!

!

Speciális ruderális növényzet, amely a belvárosban található, a külső területeken már kihalt, és antropogén terhelő tényezőkre utalnak: Plantaginetea (taposott út menti növényzet - a nagy útifű társulásainak osztálya), Polygono-Chenopodietalia (kapások gyomtársulása, a keserűfű és a libatop társulásainak sorozata). A külső zónákban lévő társulások, amelyek kapcsolatban vannak a környező területek növényzetével: Fagetalia (bükkös erdők társulásainak sorozata), Epilobion (savanyú talajon lévő irtásnövényzet társuláscsoportja), Trifolio-Geranietea (erdőszéli társulások osztálya), Molinietalia (nedves rétek társulásainak sorozata). A korábbi falusi struktúrára utalnak: Bidentetea (a farkasfog iszapos partokon lévő társulása, a mocsári gyomnövényzet osztálya), Nanocyperion (törpekákás társulások csoportja).

Szukcessziók. A városokban a szukcessziók a természetes termőhelyeken, a talajviszonyokkal és az immisszióval összefüggésben zajlanak le. A pionír társulásokból kiindulva, amelyek főleg egyéves fajokból állnak, a fejlődés a cserje- és erdőtársulásokig kísérhető figyelemmel Hemerobiaviszonyok. A termőhely antropogén befolyásolásának mértéke (környezetváltozás és terhelés) alapvetően a hemerobia-rendszer révén határozható meg (lásd általános alapelvek). A vegetációs szerkezet hemerobiafokozata alapján a városokban kiszámítható a városrész uralkodó hemerobiafoka. Ennek alapján elkészíthető a város hemerobiatérképe. Az ábrázolt példán a besorolás a β-euhemerobtól (a szokásos mezőgazdasági termelés tipikus foka) a metahemerobig (ahol az autotróf szervezetek aktív tevékenysége már nem lehetséges, pl. épületek, lezárt területek) terjed. Ilyen hemerobia-térképet az antropogén hatások adatain kívül segédeszközként a tájrendezéshez is felhasználhatunk. Az állatvilág befolyásolása. A szabadon élő állatpopulációk reakciója a városi környezetterhelésre az alkalmazkodás vagy a kipusztulás lehet, a növényfajokhoz hasonlóan. A futóbogár- (Carabida) populációkkal végzett vizsgálatok szerint azok genetikailag igen különböznek egymástól, amely a városi és terhelési viszonyokhoz való alkalmazkodást jelzi. A városi agglomerációban a talajban lévő ízeltlábúakat összegyűjtötték, és egyidejűleg elvégezték a növényzet cönológiai elemzését is; vizsgálták a hőmérséklet és az evaporáció napi menetét, a pH-értéket, por- és a SO2-terhelést. A területre jellemző diverzitásértékek képzésekor közvetlen kapcsolatot tapasztaltak a futóbogár-populáció és a termőhely terhelése között. A K Ö R N Y E Z E T M I N Ő S É G É N E K K ÖV E T K E Z M É N Y E I A V Á RO S I L A K O S S Á G R A

A KÖRNYEZET TERHELÉSE A VÁROSOKBAN

A terhelés okai. Az emberi populáció növekedése szükségszerűen vezetett a városok és az agglomerációk kialakulására. Különösen az exponenciális növekedési fázisba való átmenet és az iparosodás után alakultak ki az ismeretlen méretű nagyvárosok és a magas építmények. A következő tényezők okozzák itt a környezet terhelését: !

Az életfontosságú anyagok bevitele (víz, élelmiszer, energia), szennyvíz, hulladék, levegőszennyeződés termelődésével jár, amelyek terhelést jelentenek.

Az ipar nyersanyagot, energiát és vizet igényel, amelyekből az iparra jellemző hulladékok, levegőszennyezők és szennyvizek keletkeznek. -

A városi élet kapcsolatban van a külvilággal (zaj, emberi sokaság), ezek is terhelők lehetnek.

49

Összterhelés. Hogy egy urbán-ipari ökoszisztéma összterhelését megállapíthassuk, szükség van a fontosabb élettelen és élő terhelési tényezők mennyiségi meghatározására. Csak nagyszámú mérőhellyel kaphatunk egy város tér- (ipari-, lakó- és kereskedelmi negyed) és időbeli környezetterheléséről részletes összképet. Mégis általában a következő elvek érvényesülhetnek: !

A környező területekkel szemben a levegőszennyeződés intenzitása megnő; fellépnek a városra jellemző immissziók.

A kén-dioxid és a szén-monoxid minden városban szignifikánsan nagyobb koncentrációban fordul elő. A fotooxidánsok, mint az ózon és a peroxi-acetilnitrát, az agglomerációs centrumokban mutathatók ki. A levegő ólomtartalma a városban lényegesen nagyobb. De más nehézfémek és a kibocsátott szerves vegyületek is város-, ill. iparspecifikusak; fellép a földgázszivárgás. A levegőben nagyobb mennyiségű por halmozódik fel. -

A zajszint magas. Főleg az utcai közlekedés felelős a zajterhelésért.

-

A hulladék- és szennyvízkibocsátás nagyobb, mint vidéken.

-

Meghatározott állatfajok (pl. a galambok, kutyák) nagy tömegben fordulnak elő. !

A magas házakban, bevásárlási központokban és a közlekedésben összezsúfolódnak az emberek.

A KÖRNYEZETTERHELÉS HATÁSAI

Az élettelen környezetre való hatás. Az immissziók az építményeken korróziós károkat okozhatnak. A növényvilágra való. hatás. A városokban kialakul a ruderális növényzet, amely különböző módon terhelt és: differenciálódott. Rezisztens rasszok, ökotípusok, neofitonok és meghatározott növénytársulások (pl. a taposást tűrő társulások) tudnak csak a terhelő tényezőknek ellenállni. A zuzmók küzdelmi zónája, a magasabb rendű növények hozam- és minőségcsökkenése, a fák elöregedése azt jelzi, hogy meghatározott fajok nem képesek a terheléseket elviselni. Az epifiton-sivatagok és bizonyos növényfajok és -társulások hiánya bizonyítja, hogy a terhelőképesség határát túllépték, és bekövetkezik a letális károsodás: AZ EMBERRE VALÓ HATÁS

A tipikus városi terhelés magatartás-változást okozhat. A városokban az életfeltételek az ember számára általában nem érik el az optimális mértéket. Bizonyos határ tartós átlépésével a megbetegedések és az élettartam várható csökkenése vagy magatartás-változás következik be. A nagy szociális sűrűség összekapcsolódik a névtelenséggel és a hiányzó tulajdonérzéssel a lakóhely iránt, ezek a valószínű okai a bűnözés terjedésének. Az utcai közlekedés és a repülés zaja más városrészbe való elköltözésre kényszeríthetnek. Az utolsó kiút a menekülés a városból vidékre. !

A terhelő tényezők állandó hatására tartósan emelkedik a halálozási arány.

A zaj idegességet, a teljesítmény csökkenését és valószínű öregkori halláskárosodást okozhat, a levegőszennyeződés a légzőszervek megbetegedésére, a stressz a civilizációs betegségekre vezethet. Szélsőséges esetben a levegőszennyeződés és a stressz halált is kiválthat. A városi embernél általában nagyobb a keringési betegségek, az infarktusra való hajlam és a lelki betegségek száma.

50

!

Bizonyos terhelési tényezők gyakran meghatározott népességcsoportokat károsítanak.

A belélegzett levegőben lévő nagy ólomtartalom esetleg az embriók és a csecsemők megbetegedését okozhatja, a nagy CO-koncentráció különösen a szívbetegeket veti, a zaj pedig elsősorban az idős embereket terheli. !

A levegőszennyeződés és a zaj megállapított határértékei, z ember védelmét szolgálják, jogilag kötelezőek. A SZÁRAZFÖLDI ÖKOSZISZTÉMÁK TERHELÉSE A TERHELÉSI DISZPOZICIÓ

A táj különböző szárazföldi ökoszisztémákból áll. MiveI az átlagos földrajzi szélességen a mező- és erdőgazdasági művelés uralkodik - pl. a Magyarországon ezek a földterület több mint 90 %-át ezek foglalják el -, kevesebb mint 10 % jut a települési és közlekedési területekre és a maradék, nem hasznosított területre. Az említett területeknek nagy a terhelésre való hajlamuk. A mezőgazdaságilag hasznosított területek. Ezek a természetes ökoszisztémákból keletkeztek környezetváltoztató intézkedések hatására, amelyek nagyon terhelő változásokat okoztak. Az ökoszisztéma struktúrájának egyszerűsödése. A fajgazdag, állandó klimaxtársulások, mint az erdők, a természetes rétek és a síklápok átalakultak a tarravágás, feltörés és a lecsapolás hatására fajszegény, tiszta kultúrákká. Csökkent a növényzet vagy az állatvilág és többnyire a termőhely változatossága is, hogy a termelés növekedjék. 1945 óta ez a tendencia felgyorsult; a növekvő üzemnagysággal és a munkaerő csökkenésével a szántóföldi művelést és az állattartást néhány fajra korlátozták; a gépek nagyüzemi alkalmazása és ott az egységes művelés miatt a termőhelyek sokasága redukálódott, és a területek egyöntetűvé váltak. Részben sajátos kultúrtájak keletkeztek, például a szőlőművelés területei, amelyeket technocönózisnak is neveznek. Az anyag körforgásának megszakadása. A mezőgazdaságban a biomassza nagy részét, a termést az ökoszisztémából elviszik, ezáltal a tápanyag-körforgás megszakad. A talajok termékenységét a tápanyag bevitelével kell fenntartani. A környezetváltoztató intézkedések határai. Az ökoszisztémák egyszerűsödésével egyrészt faj-, genetikai és a térdiverzitási veszteség, másrészt az ökoszisztémák állandóságában és terhelhetőségében csökkenés következik be. Az antropogén átformálás és hasznosítás miatt a mezőgazdasági területek jóval érzékenyebbek lettek az időjárásra, különböző környezeti ártartalmakra és kórokozókra. Természetes és ültetett erdők. Közép-Európában a lehetséges, természetes klimaxtársulások, a sík és dombvidéki területeken a tölgyes erdők, hegyvidéken a bükkös erdők és a magashegységi régiókban a tűlevelű erdők (jegenyefenyő és lucfenyő. A spontán kialakult természetes növényzet helyére őshonos és idegenhonos, de gyakran termőhelyidegen fafajok kerültek. Bár különböző hatásuk van a talajra és a vegetáció szerkezetére, közös vonásuk, hogy labilis monokultúrák. Egyrészt a fa alakja, az állomány felépítése és az energia- és anyagháztartás, másrészt a mechanikai ellenálló képesség között komplex kölcsönhatás van. Ez érvényes az abiotikus (időjárási viszontagságok) és biotikus (kártevők inváziója) terhelési tényezőkkel szembeni ellenálló képességre, amely döntő az erdőökoszisztéma stabilitása szempontjából. A kezdeti szakaszban az erdők nagy állománysűrűsége növeli a konkurencia hatást. Emiatt a

51

lombkoronaszint karcsúbb és egyenetlenebb lesz, az egyes fák és az egész állomány terhelhetősége csökken. A monokultúra magával hozza az egész rendszer instabilitását. A természetes erdőökoszisztémák stabilak, és a zavaró hatás elmúltával visszatérnek a kiindulási vagy az ahhoz hasonló állapotba, a telepített erdőben számos növény- és állatfaj és a vegetáció fejlődési fázisának a sorrendje hiányzik, amelyek stabilizálók lehetnének. A KÖRNYEZET TERHELÉSÉNEK OKAI

Általános okok. A terrisztris ökoszisztémák a Homo sapiens populáció tényleges életterei; itt van természetes tartózkodási és lakótere, táplálkozási forrása, itt folytat kereskedelmet és keres üdülést. „A terresztris (nem urbán) ökoszisztémák mai formáját a természeti és az emberi hatások bonyolult folyamata eredményezi (SUKOPP, 1972), amelynél korlátozott a terresztris ökoszisztémák önszabályozó képessége. A különleges okok és a terhelési osztályok áttekintése. Az általános okok mellett számos egészen speciális ok van, amely közrejátszik a terresztris ökoszisztémák terhelésében, ugyanez érvényes a ráható terhelési osztályokra is. U R B Á N - I PA R I H A T Á S O K AZ URBÁN-IPARI IMMISSZIÓ TERHELÉSE

Terhelt zónák, érintett területek. A terület terhelése a szélviszonyoktól és a geomorfológiai adottságoktól függően az urbán-ipari ökoszisztémák és az egyes ipari komplexumok körül következhet be. Az ismeretek alapján a gáznemű és nehézfémtartalmú emiszsziók és immissziók hatótávolságát a következő módon osztályozták: Ha az agglomerációk körüli káros övezetek területét és a közlekedési utak mindkét oldalán lévő sávokat összeadjuk, kiderül, hogy az összes mezőgazdaságilag hasznosított terület mintegy 7 %-án az immissziók okozta akut károsodások lehetségesek. Gáznemű immissziók. Az iparból; a háztartásokból és a közlekedésből származó gázok különböző távolságra jutnak el, ezért az emisszióforrástól való távolsággal az immisszió elegye is változik. Hatásuk a talajviszonyokra. A gázok, amelyek a levegő nedvességével savakat képeznek, talajsavanyodást okozhatnak. Így következik be tartós, de ismeretlen mértékű SO2-immissziónál a talajaciditás növekedése. Az érzékeny növények károsodási zónája körülbelül addig terjed, ameddig az SO2 hatása a talajreakcióra kimutatható. Hatása a mezőgazdaságilag hasznosított területekre. A SO2 akut károsítása mellett az 1-es zónában a növényekben nagyobb a kén-, nitrogén- és a fluortartalom. A 2-es zónában általában a növényzetben nem lép fel akut károsodás, kivéve a fluort, mert a HF nem olyan gyorsan oszlik el az atmoszférában, mint más gáz. Nagyobb S- és N-tartalmat mutattak ki; amelynek trágyázás formájában előnyös hatása is lehet, bár ebben a zónában még bekövetkezhet hozamcsökkenés és a minőség romlása. Az urbán-ipari ökoszisztémáktól vagy az egyes emittensektől több mint 10 km távolságra a vegetáció károsodása csak kivételesen tapasztalható. Hatása a természetes és telepített erdőkre. Minden országban előfordul az egyes emisszióforrások körül az erdő károsodása; a helyi károsodástól való átmenetből az egész régióra kiterjedő terhelés ott következik be, ahol ipari agglomerációk vannak. A legtöbb károsodást a kén-dioxid okozza, nem mérgező hatása miatt, hanem mert nagy területekre terjed ki. Ismeretesek továbbá a hidrogén-fluorid, a klór és a nitrózus gázok okozta károsodások. A káros gázok általános hatásai. Az ipari üzemek közelében megszokott a SO2 állandó hatása, amely a fák pusztulásához vezethet. Látható jelei többek között a klorózis, a nekrózis és a tűlevelek lehullása.

52

!

Elsősorban azokat a fákat érinti, amelyek a szomszédos fák közül kimagaslanak, továbbá a kisebb, közepes vitalitású fákat és a középkorú állományokat.

A kiemelkedő fáknak, éppen ügy, mint a középkorú állományoknak nagy a gázcseréjük; a kisebb fák már legyengültek és emiatt érzékenyebbek. !

A lombos fák ellenállóbbak, mint a tűlevelűek.

A lombos fák a káros gázoknak rövidebb ideig vannak kitéve, és minden vegetációs periódusban megújulnak. !

A fák érzékenyebbek, mint az aljnövényzet.

A fák terhelése nagyobb kitettségük, vízháztartásuk és hosszabb élettartamuk miatt halmozott. Megkülönböztetnek egy nagy SO2terhelésű és nagy immisszióskárosodású központi területet, egy közepes SO2-terhelésű szélső területet és egy még biológiailag kimutatható károsodású környező területet. Nehézfém-immissziók Elméletileg számos nehézfém károsíthatja a terresztris ökoszisztémákat, de csak néhány fordul elő nagyobb mennyiségben, ezek környezetkárosítók. Elsősorban a higany, a kadmium és az ólom tartozik ide. Hatásuk a talajra. A sodródó nehézfémek a terresztris ökoszisztémák talajait szennyezhetik. A talajszelvény ezért felvilágosítást adhat a geoakkumulációról. Így meghatározható volt egy feltalajszelvény elemzése során a felső szintben (20 cm-ig) a Hg-tartalom szignifikáns növekedése. Az erdő alatti lösztalajszelvény vizsgálata ugyanerre az eredményre vezetett, a szántóföldeken a szántás következtében a Hg-tartalom a felső 10 cm-ben kisebb, a csatlakozó 30 cm-en nagyobb, mint az erdőben. A szántóföldi szelvényben az összességében nagyobb Hg-tartalmat a csávázószerek alkalmazására vezethetik vissza. Az alapterhelést a természetes, atmoszferikus elterjedés okozza (többek között a tűzhányók kitörése), a felső talajszintben való emelkedését az ipari tevékenységre (többek között a Hg előállításakor és felhasználásakor keletkező emisszió) vezetik vissza. Bár a mérleg azt mutatja, hogy a folyamatok igen összetettek, a talajban lévő tartalom, a bevitel és a kivitel különbségéből adódik, amelyből az antropogén bejuttatás kisebb részt jelent. A talajban a nehézfémek előfordulása a kohóművek környékén nagyobb. Hatása a növényvilágra. A nehézfém imissziók a talajon és a levegőn keresztül hatnak a növényzetre. Ezért a különböző növényfajok és –részek különböző nehézfémtartalmúak, .- az emittenstől való növekvő távolságban általában a nehézfémtartalom csökkenését figyelték meg. !

Kadmiumnál a talajból való felvétel fontosabb, mint a levegőből. - Az ólomnál a levegő terhelése jelentősebb, mint a talajterhelés.

Hatásuk az állatvilágra. Egy ólom- és cinkkohó körül a nyulakkal és a szarvasmarhákkal végzett kísérletek azt bizonyították, hogy a szervezetek ólomtartalma egészen eltérő, az izomtól, a májon és a vesén át az üreges csontokig nő. A cink kevésbé halmozódik fel a szervezetekben, mint a kadmium vagy az ólom. A kadmium, az ólom és a cink felvétele majdnem kizárólag a takarmánnyal történik és csak kismértékben a belélegzett levegővel. A kérődzőknél (szarvasmarha és a juh) elhullást tapasztaltak emiatt. Visszahatás az emberre. Már az 1930-as években megállapították, hogy a higany talajban való előfordulása következtében az élelmiszerek is tartalmaznak nyomokban higanyt. „Az eddigi eredmények nem szolgáltatnak alapot annak elfogadására, hogy élelmiszereink (a terresztris ökoszitémákból) ma említésre méltóan több higanyt tartalmaznak, mint 40 évvel ezelőtt” (DIEHL, 1972).

53

A huták környékén kívül és a Cd-tartalmú vizekkel trágyázott rizs kivételével a növényi és állati eredetű élelmiszerekben eddig még nem találtak a fogyasztókat károsító mértékű kadmiumot. Mivel korábban ismeretlen volt a meghatározás pontos módja, nem lehet teljes bizonyossággal állítani, hogy az élelmiszerek ólomtartalma általában növekedett. Az ólomterhelés a gépjárműforgalom miatt növekedett, a barnaszén elégetésével azonban nem jut több ólom a környezetbe, mivel annak felhasználása nem emelkedik. A kohóművek környékén az ökoakkumuláció következtében az élelmiszerek ólomtartalma kétségtelenül növekedett, átléphetik a WHO által megadott határértékeket (3 mg/hét). Rendes körülmények között egy felnőtt hetente mintegy 0,85 mg ólmot vesz fel. A POLIKLÓROZOTT BIFENILEK, A PCB-K

Ezek elsősorban az iparvidékeken kerülnek a környezetbe. Az ipari termékekből kijutva elpárolognak, a hulladék égetésekor többnyire változatlanul elgőzölögnek. A perzisztensek és a lipofilek a zsírszövetben halmozódnak fel. A Német Szövetségi Köztársaságban minden állati eredetű élelmiszerben és minden vizsgált ragadozó madár tojásában kimutatták, különösen nagy koncentrációban fordul elő az anyatejben. Az ökoakkumuláció következtében elsősorban a tápláléklánc utolsó tagjait, a ragadozó madarakat, a ragadozó állatokat és a csecsemőket veszélyezteti, különösen a zsírtartalékok leépülésénél. A Z E N E RG I A H Á Z TA RT Á S T E R H E L É S E

Az energiahordozók bányászata, feldolgozása és felhasználása során, valamint az energianyeréskor képződött hulladék eltávolításakor emisszió keletkezik, amely a környezetet terheli. Energia előállítása fosszilis energiahordozókból Szenek A felhasználása a fejlett országokban, a fokozott kőolaj felhasználás miatt átmenetileg visszaszorult. A szénhidrogén mezők kimerülésével a szén, mint energiaforrás és vegyipari alapanyag újra előtérbe kerülhet. Jelenleg hazánkban a barnaszén (lignit) energiacélú felhasználása jelentős. Kőszén. A kőszén bányászata. A kőszénfejtéskor por keletkezik. Mivel ma általában portalanító berendezéseket szerelnek fel, a por nem környezeti, hanem inkább munkahelyi ártalmat okoz. A bányászásnál keletkező bányavíz sótartalmú (alkáli- és földalkáli-kloridok), és a folyókat terheli. A kőszén feldolgozása és a belőle való energia-előállítás. A kokszolók nagy mennyiségben bocsátanak ki port, gázokat (többek között SO2-ot) és gőzöket, mivel ezeknél a koksznyerés folyamatai egymástól elválasztva a szabadban történnek. A szénerőművekben a szén elégetésekor jelentős mennyiségű gáz és por kerül a levegőbe, éppen úgy, mint az energia előállításának más területén (ipar, háztartás, stb.). A környezet terhelése. A SO2-nak és a por-immisszióknak a növényvilágra való általános hatásairól már szóltunk; a CO2-leadás befolyásolhatja; az éghajlat alakulását; továbbá létrejön a hulladékhő-probléma. B A R NA S Z É N

A barnaszén bányászata. A barnaszén kinyerése keretében a környezet megváltozik; a külszíni fejtés hatással van a talajvízviszonyokra; a talajvízszintet le kell süllyeszteni. Számos ökoszisztéma megsemmisül, a fedőréteget feltöltésre és rekultivációra használják fel, hogy ezek a területek ismét hasznosíthatók legyenek. A barnaszén feldolgozása és a belőle való energia-előállítás. A barnaszént a brikettgyártásban és áramtermelésben használják fel, a brikettgyártáskor a következő anyagok válnak szabaddá:

54

Emissziók Szilárd anyagok Kén-dioxid Vízgőz Nitrogén-

Káros anyag kg/brikett tonna 1,3-1,6 0,9 1360 0,84

Mind a barnaszénből való elektromos áramnyerés, mind a barnaszénnek az iparban és a háztartásban való elégetése során káros anyagok szabadulnak fel, amelyek minőségileg és mennyiségileg a kőszén értékének felelnek meg vagy ahhoz hasonlóak. Az emisszió környezetre való hatása elvileg ugyanaz, mint a kőszéné. KŐOLAJ ÉS FÖLDGÁZ

A kőolaj és a földgáz bányászata. Ezeknek az energiahordozóknak a termelésekor szénhidrogének kerülnek ki; a földgáz kénhidrogén-tartalmú is lehet. A tisztítás után a leválasztott kénhidrogén kénné alakul át. Ez nem sikerül tökéletesen, ezért az utóégéskor egy része kén-dioxidként az atmoszférába kerül. Az olajfinomítók emmissziói. Az olajfinomítók üzemeltetéséhez fűtőolaj és gőz szükséges, amely a füstgázban lévő ismert szennyező immissziókat tartalmazza. A tisztítási folyamatokban mellékesen szénhidrogének és más, nem pontosan meghatározható szerves vegyületek válnak szabaddá; továbbá gázok és gőzök 108 közül több szagterhelést okoz, de ezek minőségileg és mennyiségileg alig megfoghatók. A finomítók SO2-emíssziója kb. 2400 t 1 millió tonna évi nyersolajtermeléskor (1,8% kéntartalmú kőolajnál). Emellett NOx, CO és CmHn kerül ki. Energia-előállítás kőolajból és földgázból. Az olajüzemeltetésű erőművek gáz formájú emissziói megfelelnek a kő- és barnaszén-erőművekének; egyedül por képződik kisebb mennyiségben. A földgázzal üzemelő erőművek környezetkímélők. Az olaj fűtésű erőművek összes terhelése, a port kivéve, megfelel a szénerőművekének. T E R H E L É S A Z A TO M E N E RG I A - F E L H A S Z N Á L Á S S O R Á N AZ ATOMENERGIA ALKALMAZÁSÁNAK OKAI

Mivel a fosszilis energiahordozók (kő- és barnaszén, nyersolaj és földgáz) belátható időn belül elfogynak, energiahiány fenyeget. Az energiahiány megszüntetésének elvi lehetőségei a következők: !

!

!

Energiatakarékosság: magatartás-változással és új technológia alkalmazásával lehetséges. Alternatív energiahordozók fokozott felhasználása: ide tartozik többek között a nap-, szél-, árapály- és a geotermikus energia, továbbá a vízierőművek elterjedtebb hasznosítása és a biomasszában rejlő energia. Az atomenergia hasznosítása. Technikailag egyelőre csak a maghasadás-produkció érett, a magfúzióból való energiahasznosításra még hosszú ideig várni kell. Az atomenergia hasznosításával a hulladékhő problémája mellett az ökoszisztéma szervezetei teljesen új hatásnak vannak kitéve: a sugárterhelésnek.

55

AZ NUCLEÁRIS-TŰZELŐANYAGOK FELHASZNÁLÁSA SORÁN KELETKEZŐ SUGÁRTERHELÉS

Az urán bányászata. Az uránérc a másodlagos radioaktív melléktermékek bonyolult vegyülete, mivel az urán-238 bomlási lánca dominál, egyedül ezzel kell foglalkozni. Az urán-238 és stabil végterméke, az ólom206 között számos radioaktív bomlási termék van. Ezek a radon kivételével szilárdak, és nem tudnak elillanni. Bár a reakció zárt, a radon-222 izotóp csekély része mindig kijut az atmoszférába. 3,8 nap felezési időnél eloszlik, a növényzetre és a talajra kerül. Az uránbányákban a radon-222 koncentrációja eléri a 2500-5000 pCi/1-t. A lebegő radioaktív-anyagokkal együtt a bányászoknál (elsősorban a dohányosoknál) tüdőrákban való halált okoz. Ezért a föld alatti bányászatban a megfelelő szellőztetésre és a levegő folyamatos ellenőrzésére van szükség. Környezetterhelés fenyeget továbbá az uránfejtés meddőhányójától. Az urán másodlagos radioaktív termékeket tartalmaz, többek között a tórium-230-at, a rádium-226-ot és a radon-222-t. A nagy kiterjedésű meddőhányókból mindig elillan a radon-222. A rádium-226-ot a növények a mész helyett felveszik és a tápláléklánccal továbbadják. A meddőt emiatt célszerű lefedni vagy a már kibányászott aknákban tárolni. Az urán-235 felhalmozódása. A természetes urán különböző izotópokból áll (különböző nehéz atommagú atomok), amelyből csak az urán-235 hasítható. A természetes urán ezt 0,7 %-ban tartalmazza, és mintegy 3 %-ra való feldúsulás lehetséges, ahhoz, hogy a reaktorban a hasadási folyamatot fenntartsa. Ebben a felhalmozódási folyamatban általában nincs környezetterhelő emisszió. A tüzelőanyagok (elemek) előállítása. A tüzelőanyagot, gyakran a por alakú uránoxidot (U02), kis hengerekbe préselik és tüzelőanyag-burokba töltik. Ebben a folyamatban rendszerint nincs emisszió. Energianyerés az atomerőművekben. Az atomerőművekben ellenőrzött maghasadás történik. A ma használatos könnyűvíz-reaktorokban egy uránmag hasadásakor megfelelő sebességű, ill. energiájú hasadási termékű neutron által többnyire 3 neutron és energia keletkezik (45. ábra). A 3 gyors neutronból egyet lefékeznek, és egy urán-235 mag újbóli hasadásánál felhasználják. A hasadó neutronok száma generációról generációra állandó (szabályozott láncreakciók). A maradék 2 neutron a reaktor belső szerkezeti részén áthatol, pl. az urán-238 befogja, amelynél plutónium-239 keletkezik. A maghasadás következményeként három csoport radioaktív anyag keletkezik: !

!

!

Hasadási termékek. Az urán-235 hasadásakor a hasadási termék jellegzetes gyakorisági eloszlása lép fel, amelyet a tömegszám két maximuma jellemez. (Elsősorban a kripton-85, a stroncium-90, a jód-129, a jód-131 és a cézium-l37). Transzurán tüzelőanyagok. A transzuránnál olyan nehéz elemekről van szó, mint az urán, pl. a plutónium-239-től a Pu-242-ig, a neptuniumról és az ameríciumról. A neutronbefogás révén keletkeznek, instabilak, és radioaktív szétesést mutatnak. Néhány, mint az urán-235, hasítható, pl. a plutónium-239, és energiát ad (égő tüzelőanyagok): a többiek tovább már nem használhatók. Aktivizációs termékek. A reaktorban létrehozott neutronok egy része áthatol a tüzelőanyag burkolatán, a belső szerkezeti részen, a hűtővízen és a reaktornyomás tartófalán. A neutron áramában minden szerkezeti anyag aktivizálódik. A legtöbb ettől elzártan marad, de a korrózió következtében egy részük leválik, elsősorban a króm-51, a vas-59, a kobalt58 és -60, cirkónium-95. A reaktorhűtővíz hidrogénjéből és oxigénjéből mint radioaktív trícium keletkezik a C-14, a nitrogén-16 és az oxigén-19. Az atomerőmű épületén kívül a közvetlen sugárzás nulla.

A hasadási és az aktivációs termékek mellett a szilárd radionuklidokhoz tartoznak a már kimerült ionkicserélő gyanták és felhasznált üzemanyagok, amelyeket hordókba töltve a végső raktározásig az atomerőműben megőriznek. A gáznemű radionuklidok keletkezési módja: !

A tüzelőanyagból hasadó gázok (xenon-, kripton-izotópok) keletkeznek.

56

!

!

A hűtőszerekből aktivizált gázok (oxigén-, hidrogén-, nitrogén-, és argon-izotópok) szabadulnak fel. A víz sugárzás okozta szétbomlásából hidrogén és oxigén keletkezik.

Ezek a gázok részben a körforgás során, részben a késleltető szakaszban átalakulnak, mielőtt a kéményen át eltávoznának. A hulladék levegővel a kijutott radioaktív anyagok a levegőben szétoszlanak, ennél nagy jelentősége van a kémény magasságának, a szél erősségének és az időjárási helyzetnek. A nagyobb sugárterhelés a talajon, a kritikus vonatkoztatási pontban lép fel, ez mintegy 1-2 km távolságra van az atomerőműtől, az uralkodó szélirányban. 111 A radioaktív szennyvizek az oldott, gáz és részecske formájú hasadási vagy aktivációs termékű reaktorhűtővíztől megtartják aktivitásukat. Emellett radioaktív víz kikerülhet a laboratóriumokból is. A gyengén radioaktív szennyvizeket összegyűjtik, a szennyezéseket eltávolítják, és az az aktivitás mérése után a befogadóba kerül, ahol bizonyos koncentrációt nem szabad túllépnie. Az ember sugárterhelése ebben az esetben a következő módon lehetséges: !

A halfogyasztással.

!

Az ivóvíz révén, amelyet a folyóvízből nyernek.

!

A fű-tehén-ember tápláléklánc útján, ha a legelőt folyóvízzel öntözik.

A radioaktív anyagoknak a környezetbe jutása szabályszerű üzemeléskor azt eredményezi, hogy a mérési értékek jelentősen az engedélyezett értékek alatt vannak. Az emisszió megfigyelésének feladata ellenőrizni, hogy a lakosság sugárterhelése az atomerőművek környékén a maximálisan megengedett értékeket ne lépje túl. Mivel egy atomerőmű mellett lakók közvetlen sugárterhelése a természetes sugárzáshoz viszonyítva igen kicsi, ezért mint immisszió nem mérhető, az emisszió segítségével számítják ki. A környezet megfigyelését kiegészíti az emisszió megfigyelése. Egy atomerőmű közvetlen környékén regisztrált adatokat szemléltet a 46. ábra. Normális üzemi munkamenetben a radionuklidok kijutása a környezetbe csekély, és mindig a természetes sugárterhelés ingadozási területén belül van. Mégis egy atomerőmű radionuklidjainak az összessége potenciális veszélyforrás, mert ha kiszabadulnának, minden más környezetterhelést felülmúlnának. Az atomerőműveknek többszörös biztonsági berendezésük van: ez csaknem teljesen kizárja belső szerencsétlenségnél a radionuklidok kikerülését. A veszélyforrás lehet anyaghiba, a hűtővíz kimaradása vagy emberi alkalmatlanság: Különlegesen veszélyes pont a tüzelőrudak hűtése. Ennek kimaradásakor a hőmérséklet gyorsan megnövekedne, a reaktormag megolvadna, robbanáshoz és a radioaktív anyagok emissziójához vezetne. A tüzelőelemek burkolatának csak 10%-a sérülhet meg. Az atomerőművön belül ilyen jellegű üzemzavart biztosan meg kell tudni fékezni. Ellenkező esetben a csernobilihez hasonló atomkatasztrófa következik be. Az eddig bekövetkezett üzemzavarok többségében az ok a túlmelegedés következtében a hűtőcsövek károsodása volt, amit előidézhet a túl nagy teljesítmény vagy a túl kicsi hűtés (pl. a hűtőanyag-veszteség).

57

Az üzemzavarok a környezet erős radioaktív szennyeződését okozhatják. Angliában a Windscale reaktor 1957-ben bekövetkezett szerencsétlenségénél 20 000 Ci, jód-131, 600 Ci cézium-137 és 100 Ci stroncium-89 vált szabaddá, és kb. 600 km2 nagyságú területet érintett. A rétekre és a legelőkre lerakódott radioaktív jód a tehéntej szennyeződését okozta, kb. 0,1 µCi jód-131 volt 1 liter tejben. A csernobili katasztrofa a környezetszennyezése ezt nagyságrendekkel meghaladja. A hulladékhő okozta környezetterheléssel már foglalkoztunk, illetve még a későbbiekben foglalkozunk. AZ NUKLEÁRIS-TÜZELŐANYAG ÚJRAFELHASZNÁLÁSÁNAK A BERENDEZÉSEI

Mivel a bejuttatott tüzelőanyag mintegy 50 %-a ismét visszanyerhető, gazdasági szempontok indokolják az újrafelhasználást. Ebben először a tüzelőrudak burkát távolítják el, utána az atommagtüzelőanyagot, többnyire salétromsavval extrahálva. Ezekben a folyamatokban gáz formájú hasadási termékek távoznak. Mivel a kritpon-85 nagy mennyiségben keletkezik, és a fizikai felezési ideje 10 év felett van, ennek a nemesgáznak az erős koncentrációnövekedésével és ennek megfelelő sugárterheléssel kell számolni. Tricium is nagy mennyiségben válik szabaddá, emiatt az újrafelhasználó berendezések a jelenlegi technológiával szabályos üzemeltetéskor is jelentősen hozzájárulnak a radioaktív környezetterheléshez. A radioaktív hulladékok tárolása. A radioaktív - tüzelőanyagok körforgásából kiváló radioaktív hulladékokból még radioaktív anyagokat vonnak ki, azokat koncentrálják és tárolható termékké alakítják át. Minden atommag a radioaktív széthullás exponenciális szabályai szerint veszti fel széthullási aktivitását: a széthullási állandó a 0 és a végtelen között van. A nagy különbségek ellenére az összes sugárzási nuklidkeverék lecsengési magatartása egy egyszerű törvényszerűségnek van alárendelve: durva megközelítésben egy lecsengési görbe közelíti meg. A végraktározás célja a radionuklidok biztonságos megőrzése a geológiai idő számára úgy, hogy ezek a bioszférába ne kerülhessenek ki. A radionuklidok kijutását a bioszférába úgy akadályozzák meg, hogy bitumennel, üveggel vagy betonnal szilárdítják meg. A radioaktív hulladékok végső tárolásának lehetőségei: !

!

!

A tengerbe való süllyesztés. A raktározás a tenger fenekén vagy a tenger üledékébe fúrt lyukakban történik acél- vagy betontartályban. Ez nagyon drága és nem tökéletesen biztonságos megoldás. Ma már nemzetközi szerződések tiltják. Kihelyezésük a világűrbe. Ez a javaslat nagyon kockázatos és drága. Ma már nemzetközi szerződések tiltják. Raktározás geológiai képződményekben. Ezt a megoldást alkalmazzák.

A tárolásra igénybe vett geológiai képződményeket nem szabad a talajvíznek átjárnia, hogy a radionuklidok ne kerülhessenek ki a bioszférába: többek között jó hő vezetőknek kell lenniük. A kívánt tulajdonságok többségének a sótömbök felelnek meg, amelyek pl. Észak-Németországban nagy számban fordulnak elő. Keskeny csövek, hosszan elnyúló falak vagy masszív tömbök ezek, amelyeket a radioaktív hulladékok végraktározásának a befejezése után sóval feltöltenek, ezzel az eredeti állapotot, amennyire lehetséges, ismét visszaállítják. Környezetterhelés elsősorban a víznek a sótömbbe való behatolásából adódhat; de minden problémát úgy kell megoldani, hogy a radioaktív hulladékokat évezredekre biztonságosan helyezzék el.

58

A H Á Z TA RT Á S I H U L L A D É K É S A D E R Í T Ő I S Z A P Á LTA L I T E R H E L É S A HÁZTARTÁSI SZEMÉT

A természetes ökoszisztémákra adott anyagkörforgás jellemző. A holt szerves anyag formájában lévő hulladékokat a lebontók ügy építik le, hogy azok általában nem halmozódnak fel (kivétel pl. a tőzegképződés a lápokon). De az ember által szervezett ökoszisztémákban az anyagkörforgás nem teljes, nagyon különböző hulladékok gyűlnek össze. A háztartási szemét összetétele és jellemzői. Az összetétel az utóbbi 40 évben nagyon megváltozott. Az új anyagok (pl. a műanyagok) keletkezése mellett a kályhafűtésről a kényelmesebb olaj- és gázfűtésre való átállás nemcsak a hulladék szaporodásához, hanem összetételének változásához vezetett. A háztartási hulladék mennyiségében és minőségében különbözik, a település formájától is függ. A hulladék a községekben lakosonként kisebb és a fajsúlya nagyobb (0,15 t/év; 0,7 m3; 0,235 t/m3), mint a nagyvárosokban (0,32 t/év; 2 m3; 0,192 t/m3). A háztartási hulladék gazdag növényi tápanyagokban, elsősorban nitrogénben. A pH-értéke 7,0-8,0 között van. A hulladék többek között foszfátfelhalmozódáshoz vezet, ezen alapszik a régészetből ismert foszfáttérképezés; a nagy foszfáttartalmú felületek előfordulásából egykori emberi településekre következtetnek. A hulladék mennyisége. A hulladékterhelés 1945-ig csekély volt, mivel sok hulladékot ismét felhasználtak (régi papír, rongy stb.). 1945 óta a hulladék mennyisége rendkívüli mértékben megnövekedett. Ennek oka az életszínvonal emelkedése és az életmód változása. Kétséges, hogy a hulladék növekedése az 50. ábra szerint tovább folytatódik, mivel az emelkedő nyersanyag- és energiaköltség hosszú életű termékeket igényel. A hulladék eltávolítása. A hulladék elhelyezése lehet rendezetlen lerakó helyekre (nem kívánatos), rendezett lerakóhelyekre, komposztolással feldolgozzák, valamint hulladékégetés során semmisítik meg. A rendezetlen szemétlerakóhelyek várhatóan megszűnnek, a jövőben csak a kijelölt lerakóhelyeknek és a hulladékégetőknek lesz jelentősége. A következőkben az egyes eljárások gazdasági és környezeti előnyeit ismertetjük. A rendezetlen szemétlerakó helyek. A gázok és a por emissziója. A rendezetlen szemétlerakó helyek biológiai lebomlási viszonyai rendkívül komplexek: amíg a törmeléklerakó helyeket aerob, a szeméttelepeket túlnyomóan anaerob körülmények jellemzik. A szemétdomb aljára kerül a durva törmelék, ezzel levegő jut be. Ez izzáshoz, a szén-monoxid, a szénhidrogének és a korom emissziójához vezet, amely terheli a településeket. A törmeléklerakó-helyeken a felszíni tűz a közvetlen környezetet veszélyezteti. A szivárgó víz okozta veszély. A rendezetlen és a kijelölt szemétlerakó hely szivárgó vizének oldottanyagkoncentrációja nem különbözik lényegesen. A rendezetlen szemétlerakó helyeken a csapadékvíz bejutása további veszélyek forrása, mivel káros anyagok tömege oldódik és kerül ki belőlük. Hatása a növényzetre. A szemétlerakó helyeket gyakran az ökológiailag védésre javasolt, fajgazdag parlagterületeken létesítik. Ez egyrészt a terület csökkenését okozza, másrészt a szemétdomb omlása és lemosása által a papír és a por károsíthatja a környezetet. A rendezetlen szemétlerakó helyeket egyre inkább megszüntetik, a jövőben csak a rendezett szemétlerakó helyeknek és a hulladékégetésnek lesz jelentősége. A hulladéklerakó helyek különleges termőhelyek. A termőhely növényi tápanyagokban gazdagabb lesz, így a növények fajspektrumában eltolódás következik be: számos faj nem lépi át a szemétlerakó hely határát

59

(pH-érték, tápanyagtartalom stb.). A szemétlerakó helyek állatvilága. A hulladéklerakó helyeken gyakorlatilag korlátlan a tápanyagkínálat, ezért ott különféle állatfajok telepednek meg. !

!

Nem specializált minden- és dögevők. Ezek közvetlenül a hulladékból táplálkoznak, mint a legyek, az egerek és a patkányok. Ragadozó életmódot folytató állatok. Részben a fenti állatokból élnek; ide tartozik a sün, a róka, a nyest és a különböző ragadozó madarak.

Visszahatás az emberre. Az izzó tűz emissziója a településeket terheli, a szivárgó víz a talajvizet, ezáltal esetleg az ivóvíz-ellátást veszélyeztetheti, végül a rendezetlen szemétlerakó helyek járványgócok lehetnek. A rendezett hulladéklerakó helyek. Gáznemű anyagok emissziója. A lerakott hulladék tömörítésével és szilárd lefedésével az izzó és felszíni tűz lehetősége kiküszöbölhető, és szabályszerű üzemeltetéskor nem bocsát ki káros gázokat. A szivárgó víz okozta veszélyek. A hulladékdomb felszínének tömörítésekor a szivárgó víz mennyisége a csapadékvíz 15 20%-át teheti ki. A szivárgó víz koncentrációjára és összetételére hatással van a pH-érték. Az alkalikus szivárgó víznek kisebb a koncentrációja, mint a savanyúénak. A savanyú szivárgó víz keletkezésének az oka vízpangás. A szerves eredetű bomlási részek bemosódása és a talajvíz áramlása, amellyel elegendő oxigén és tápanyag jut be, a talajvíz-biocönózist egyensúlyban tartja. A homokban és a kavicsban lévő vízzel teli üregekbe könnyen beszűrődhet a szennyeződés. A szennyezett szivárgó víz vízszintesen és függőlegesen terjedhet. A határterületen kimutatható a szennyeződési tényezők spontán csökkenése. A szennyeződés beszivárgása ellen természetes ökológiai gátat jelent a baktériumok és többsejtűek lebontó tevékenysége (mineralizáció). A biocönotikus lebontási képesség túlterhelése biológiai elsivatagosodást vált ki; végül bekövetkezhet a talajvíz teljes szennyeződése. A nővény- és állatvilágra való hatás. A rendezett működés és a hulladéklerakó lefedése a környék növényzetét nem károsítja. A lebontó és rekuperáló szervezeteknek feltételek kedvezőek. Visszahatás az emberre. A rendezett szemétlerakókon is fennáll a talajvíz elszennyeződésének a veszélye. Termikus hulladékeltávolítás. Emissziók a hulladékpirolízisnél és a hulladékégetésnél. A hulladékpirolíziskor a hulladék hevítése levegőtől elzárt térben, a hulladékégetés levegő jelenlétében történik. A termikus hulladékeltávolítási eljárások döntő előnye, hogy a hulladék térfogata jelentősen csökken. A termikusan kezelt hulladék maradékából származó szivárgó víz. A nem kezelt hulladék 30-40 %-a szervesanyag-tartalmú. Ez emissziók és vízoldható szerves vegyületek képződéséhez vezethet; elszaporodhatnak a kórokozók is. A rendezetlen hulladéklerakáskor a szivárgó víz koncentrációjának ingadozása jelentős. A hulladék égetés során bekövetkező hőkezeléskor a lebontási folyamatok erőteljesek, a hulladék elhelyezése is egyszerűbb. Bizonyos része vízoldható. A szivárgó víz terhelését fizikai oldódási folyamatok határozzák meg. A salak és a szálló por vízoldható része nátrium, kálium, kalcium és alumínium kationokat, klorid-, szulfát- és hidroxid-anionokat tartalmaz. Emellett nyomokban a nehézfémek vízoldható részei (ólom, cink és kadmium) találhatók benne. A szerves szénhidrogén-tartalom függ az elégés mértékétől, 0 és 8 % között ingadozik. Hatása az emberre. A termikus hulladékeltávolítás hatására nő a levegőszennyeződés; az emissziókban

60

elsősorban kén-dioxid, szénhidrogének, sósav és hidrogén-fluorid van. DERÍTŐISZAP

A derítőiszap gazdag növényi tápanyagokban, ezért megfelelő kezelés után, trágyázásra használják. A növényi tápsók visszajuttatásával az anyagkörforgás bezárul, ami ökológiailag rendkívül előnyös; hacsak a derítőiszap kórokozókkal és nehézfémekkel nem terheli a környezetet. Egészségügyi problémák. A lakosság, a mezőgazdasági haszonállatok és a vadon élő állatok meghatározott része mindig kórokozókkal terhelt. A kórokozók emiatt minden kommunális szennyvízben előfordulnak. Az általános véleménnyel szemben a derítőkben alkalmazott szennyvíztisztítás nem távolítja el a kórokozókat. A nyersiszap az eredetileg a szennyvízben előforduló kórokozók koncentrátumát tartalmazza. A gyakorlatban a rothasztótornyokban sem valósul meg a kórokozók megsemmisítése, emiatt a rothasztott iszap higiéniai szempontból is figyelmet érdemel. Mind a kifolyó víz, mind a derítőiszap tartalmaz kórokozókat. Ezek a mezőgazdaságban felhasznált derítőiszappal kikerülnek a rétekre, a legelőkre és a szántóföldekre. Kimutatható volt az összefüggés a felhasznált derítőiszap mennyisége és a szarvasmarha-állomány szalmonellás fertőzése között. A legelőgazdálkodásban sajátos problémát jelentenek a derítőiszapban lévő paraziták, amelyek a talajban és a növényekben hónapokig életben maradnak. A derítőiszappal kezelt mezőgazdasági területeken tehát a talajra és a növényekre hosszabb ideig fertőzőképes kórokozók kerülnek; ezáltal a mezőgazdasági termékek felhasználóit egészségileg veszélyeztetik. Nehézfémek a derítőiszapban. A derítőiszap különböző nehézfémekkel terhelt: Példa erre két, Stuttgart térségéből való rothasztott iszap összetétele (SCHMIDT, 1978, értékek ppm-ben): nehézfém Cink, Zn Réz, Cu Kadmium, Cd Ólom, Pb Króm, Cr

Iszap Büsnau 1500-3000 230--460 7-34 90-300 100-300

Iszap Mühlhausen 4200-13 700 410-920 37-71 100-1000 1000—1850

A tíz éve végzett szabadföldi kísérletek tehát azt mutatják, hogy az évente odakerülő derítőiszap hatására a feltalajban (0-30 cm) a nehézfémek mennyisége fokozatosan emelkedik. A tavaszi árpának sem a szalmájában, sem a szemtermésében nem találtak kadmium-, ólom- vagy krómfelhalmozódást, a réztartalom a szalmában kissé nőtt, és a cink volt az egyetlen nehézfém, amely jelentősen nőtt a szemtermésben és a szénában. Az utóbbit a gabonaszemek általában túl kis Zn-tartalma miatt akár pozitív van is értékelhetnénk, de ezeket az eredményeket csak feltételesen általánosíthatjuk. Más növényfajoknál az eltérő felvételi mechanizmus más eredményekhez vezet. Ezért a fenti megnyugtató eredmények nem csábíthatnak gondatlanságra, szükség van a talajban és a növényben való felhalmozódás folyamatos ellenőrzésére; de elsősorban a derítőiszap nehézfémtartalmát kellene csökkenteni. A K Ö Z L E K E D É S Á LTA L I T E R H E L É S KÖZÚTI KÖZLEKEDÉS

A közúti közlekedés emissziói. A közúti közlekedés emissziói nagyon sokfélék. A hulladékgázok a levegőben úgy felhígulnak, hogy koncentrációjuk jóval a MIK-érték alatt marad. A nehézfémek, az

61

ólom, a kadmium és a cink a növényekben kisebb, a talajban nagyobb mértékben mutathatók ki. A növények eleve kisebb mennyiséget vesznek fel, a vízzel leszivárogva viszont a talajban felhalmozódnak. Az utak közvetlen közelében a növényeket porréteg vonja be. A gépjárművekből kidobott hulladékok nagyon különbözőek, túlnyomóan üvegből, papírból és műanyagból állhatnak. A nagy forgalom miatt a járműveknél majdnem állandóan nagy a zajszint, ami a legkárosabb közlekedési emisszió. A szórósó. Annak a lehetőségéről, hogy a közlekedési utakat a jégtől és hőtől megszabadítsák, 1914 óta vitatkoznak. A második világháborúig az utakat homok és só keverékével kezelték. Esetenként a síkosság ellen kizárólag sót használnak. I960-1980 között Nyugat-Németországban a szórósó felhasználása több mint százszorosára (!) nőtt anélkül, hogy az időjárási viszonyok ezt indokolták volna. A síkosság ellen főleg kősót, NaCI-ot alkalmaznak. A TERHELÉSI TÉNYEZŐK HATÁSA A KÖRNYEZETRE

Az abiotikus tényezők változása. Ezek jelentősen függenek az úttól való távolságtól, A talaj hőmérséklete az út közvetlen közelében általában nagyobb viszont a levegő hőmérsékletének ingadozása a hátszéltől függ. Az evaporáció az út közelében csak szélcsendben vagy csekély légmozgáskor nagyobb, mint távolabb. Az út közelében a talaj nedvességtartalma a kisebb vízkapacitás miatt és a légáramlás következtében kisebb; a vizkapacitás a talaj tömörülése és szórósó hatása miatt csökken. A pH-értékek változása a hulladék, a por és a nehézfémek, de elsősorban a szórósó hatására vezethető vissza. A növényzetre való hatása. Hatása a réti növényzetre. Az út melletti réti növényzet (MolinioArrhenatheretea = kaszálórét)jellegzetes módon megváltozik. Az út közvetlen közelében a „gyakran bolygatott helyek lágyszárú növényzete” (ELLENBERG, 1974) majdnem 50%-ban fordul elő. A kapások gyomnövényzetének (Chenopodietea), a nitrogénkedvelő lágyszárú gyomnövényzetnek (Artemisietea) és a taposást tűrő gyepeknek (Plantaginetea) jellemző fajai világosan kimutathatók. Az utak közelében a meleget (termofil), a talaj lúgos kémhatását (bazifil) és nitrogéntartalmát (nitrofil) jelző fajok tenyésznek. A föld feletti részekre ható erős immissziót jelzik az egyévesek (terofiton) és a szilárdítószövetekben gazdag (szkleromorf) növények. Az utak közelében a primer produkció jelentősen csökken, ennek oka a por a nehézfémek és a légáramlás. A lebontási tevékenységet károsítják a nehézfémek, pl. az ólom. AZ ÓLOMIMMISSZIÓ HATÁSA A MEZŐGAZDASÁGI KULTÚRÁKRA

Az ólom, amely a föld feletti részekre, a levelekre és a hajtásokra kerül, a gabonaszemekbe és burgonyagumóba nem jut be, a növényen belüli mozgása igen csekély. A talajban előforduló ólmot a növények gyökerei csak igen kis mennyiségben veszik fel. A szórósó hatása az utak fáira. A lehetséges károk közül (a Cl⎯-tartalom növekedése a folyókban, tavakban és a talajvizekben stb.) itt csak az utcai fák károsodását vesszük figyelembe. Az utcai fák szórósó okozta körképe külső megjelenésében az aszály okozta kártételhez hasonló. Jellemző, hogy valamivel később hajtanak ki, és lényegesen korábbi a lombhullás. A fa később ugyan ismét kihajt, de az év folyamán egyre több ág hal el. A szórósó okozta károsodást talajvizsgálatokkal lehet meghatározni, mivel a Cl⎯tartalom csak télen emelkedik, ebben az időben pedig a kórképben nem ismerhető fel. A szórósó okozta károsodást a beteg levelek nagyobb kloridtartalma jelzi. Ez a beteg fákon már a levelek kihajtásakor lényegesen nagyobb, mint az egészségeseknél, és mivel a Cl⎯-tartalom az egészséges fákban is nő a vegetációs időszak alatt, a károsodást a tavaszi és nyári Cl⎯-tartalom mérésével mutatják ki. A vizsgálatok szerint, ha a lombos fák éppen kihajtott leveleiben a Cl⎯-tartalom 1 %-nál nagyobb (száraz tömegre vonatkoztatva), akkor a fák elszáradásának egyértelműen a szórósó az oka. A tűlevelű fák Cl⎯-határértéke kisebb, vagyis a szórósóra érzékenyebben reagálnak. Tehát ha a kórkép az aszálykárhoz hasonló, és a levelek Cl⎯-tartalma nagyobb 1 %-nál, (a száraz tömegre vonatkoztatva), akkor a lombos fák károsodását a szórósó okozza. Az állatvilág károsodása. Gerinctelenek. A nagy forgalmú utak közelében a bogár- és a pókfauna

62

vizsgálata azt mutatta, hogy a futóbogarak (Carabidae) egyed- és fajszáma szignifikánsan csökkent, a pókoké (Araneae) és a holyvaalkatúaké (Staphylinineae) ez gyakorlatilag változatlan. Gerincesek. A közlekedés sok gerinces állatot kiszorít természetes helyéről, elsősorban a vadon élő emlősöket és madarakat. Hat rájuk a közlekedési immisszió optikai és akusztikai ingere, erre utal az erdőt átszelő útnál a megfigyelt gerinces állatok számának ugrásszerű növekedése. Sokat közülük elpusztít a közlekedés. A közlekedés elsősorban az emberhez szokott emlősöket és madarakat veszélyezteti (háziállatok és a szabadon élő fajok); a madarak közül a leggyakoribb áldozatok a feketerigók, verebek, zöldikék, baglyok és a házi galambok. Emellett minden olyan faj veszélyben van, amely vándorolva keresi fel a tápláléklelőhelyét és párzóhelyét (számos vadon élő emlős, béka). Végül minden lassú mozgású állat, amely a közlekedést alig észleli (siklók, gyíkok, kétéltűek, meghatározott emlősök), szinte védtelenül ki van szolgáltatva a járműveknek. Megállapították, hogy a gerinces állatok szinte alig alkalmazkodnak az új veszélyhez. Az emberre való hatásuk. A közlekedés káros hatásai miatt csökken a lakó- vagy mezőgazdasági területek használati értéke. A lakóterület használhatóságát a zaj határolja be, ami a legtávolabbra eljutó és legkárosabb közlekedési immisszió. Az értékelésre a 45. és a 47. táblázatban lévő BMI* (1972) skálát használják:

jelentéktelen terhelő veszélyes igen káros

0- 30 dB (A) 30- 60 dB (A) 50-100 dB (A) > 100 dB (A)

A forgalmas utak közelében mindig figyelembe veszik a közlekedési zaj okozta károsodást, kiküszöbölése hangvédő építményekkel vagy az út vezetésével lehetséges. A mezőgazdasági használatot korlátozza a por- és az ólomszennyezés. A nagy forgalmú utak közelében az ólomtörvény bevezetése előtt (NSZK) az ólomszennyezés a megengedett határérték feletti (10 ppm a növény száraz tömegére számítva) és meg nagy távolságban is kimutatható volt. VA S Ú T I K Ö Z L E K E D É S

Mivel a fejlett ipari országokban a vasútnál gőz- és dízelvontatás már alig van a villamosított vasúti üzem környezetre való hatását mutatjuk be. TERHELÉSI TÉNYEZŐK

A vasúti közlekedés emissziói. Hulladék. A vasútvonalak mentén a hulladék mennyisége jelentős. Az üvegdarabok és a bádogdobozok az évek folyamán fel gyülemlenek, a textíliák és a papír gyorsan lebomlanak: Ökológiai hatása csak az utóbbinak lehet. Por. A porképződés csekély. A vasúti sínek anyagának nincs hatása a környezetre. Így az S 54-es (vagy az UIC 60) a vas mellett a következő elemeket tartalmazza:

C Si Mn P

0,6--0,8 tömeg% 0,5 tömeg% 0,8-1,3 tömeg% 0,05 tömeg% 63

S

0,05 tömeg %

Légáramlás. Az elhaladó vonatok által kiváltott hátszél ugyan nem túlságosan nagy hatótávolságú, de a vasútvonalak közvetlen közelében nagyon erős, emiatt a növényzetre való hatásával számolni kell. A zaj. Az akusztikai ingereknek van a legnagyobb hatótávolságuk. A zajszint csak időleges. Herbicidek. Közvetve a vasúti közlekedéssel kapcsolatosak, mert a vágányok környékén herbicidekkel akadályozzák meg a növényzet felnövését. A vasúti közlekedés immisszióit vizsgálva, számolni kell alkalmazásuk következményeivel. Szelekciós hatásuk a sínektől 4 m távolságra olyan nagy, hogy ott elsősorban a nagy rezisztenciájú, ill. alkalmazkodott fejlődési ritmusú növényfajok maradhatnak fenn. A terhelési tényezők hatása a környezetre , Az abiotikus tényezők változása. A vágányok közvetlen közelében a talaj hőmérséklete nagyobb mint a környékén; a kisebb vízkapacitás és a légáramlás következtében a talaj nedvességtartalma csökken. A sínektől 12 m távolságig a nagyobb pH-értéket elsősorban a hulladék okozza. A növényzetre való hatás. Kimutatható a környező réti növényzet (Molinio-Arrhenat-heretea) jellegzetes változása. A herbicidek és a légáramlás hatása miatt a sínek közvetlen közelében a növényzet borítása igen kicsi; ott a kapáskultúrák (Polygono-Chenopodietalia) - és a tarackbúzás száraz, pionír társulások {Agropyretalia) - fajai uralkodnak, amelyek a gyakran bolygatott helyek lágy szárú növényzetéhez tartoznak (ELLENBERG, 1974). A vasútvonal közelében az egyéves (terofiton) és a hagymás-gumós (geofiton) növények előfordulása ökológiailag a föld felszínére erősen ható emisszióra utal. A széllökések hatására kiválasztódnak a szkleromorf fajok, ezeknek a morfológiai rezisztenciája nő. A vasút közelében a herbicidek és a légáramlás hatására a primer produkció jelentősen csökken. A lebontási tevékenységet a vasút nem befolyásolja. Az állatvilág károsodása. Különösen a zaj van hatással az emlősökre és a madarakra, ezek a vágányok közelében a vonatok közeledésére majdnem mindig menekülési reakciót mutatnak; sokan a vágányok közeléből teljesen kiszorulnak, és hiányoznak táplálkozási kapcsolataik. A hiányzó növény- és rovarevő fajok lehetővé teszik a rovarok és a csigák elszaporodását. AZ ÜDÜLÉSI TURIZMUS TERHELÉSE

„ A Z E M B E R H A M A RO S A N M I N D E N H OVA E L U TA Z H A T. D E É R D E M E S L E S Z - E M É G O DA É R K E Z N I E ? ” K O N R A D L O R E N Z

Az angol, a francia és a német nyelvben a „turista” szó először a múlt század elején bukkant fel. Az utazási- és idegenforgalom a 19. század vége felé érte el első csúcspontját, köszönhetően a modern technika gyors fejlődésének (vasútépítések, gőzhajózás) és az ember folyamatosan növekvő kikapcsolódási szükségletének, amely a fokozódó iparosodás kísérőjelensége volt. A „szabadságolás” fogalma a 20. század felfedezése. 1900-ban a munkavállalóknak még nem járt szabadság. Az 1950 utáni gyors gazdasági fellendülés a népesség életszínvonalának állandó emelkedését tette lehetővé. Ezzel egyidejűleg folyamatosan csökkent a munkaidő és növekedett a szabadság, a rendelkezésre álló szabadidő. AZ UTÓBBI ÉVTIZEDEK ÉLETSZÍNVONAL-EMELKEDÉSE A LAKOSSÁG MOTORIZÁLTSÁGÁNAK GYORS

64

!

!

!

!

emelkedésével kötődött, ill. kötődik össze. Ezzel a fejlődéssel egyidejűleg erőteljesen kiépültek a kiszolgáló rendszerek (utak, autópályák, repülőterek). Ez a fejlődés lényegesen megnövelte a Iakóság mozgékonyságát és ezzel a turista- és szabadidős forgalom lényeges növekedéséhez vezetett. Az életszínvonal emelkedésével (magas szabadon felhasználható jövedelmek), a szabadidő és a mobilitás növekedésével, valamint az egyének fokozódó munkahelyi megterhelésével és az előrehaladó városiasodás okozta lakóhelyminőség-romlással párhuzamosan emelkedett a kirándulók száma és az igény az üdülés iránt. Megszületett a „tömegturizmus”.

Az idegenforgalom egyike a világ legnagyobb gazdasági ágazatainak. A kőolaj és a gépjárműgyártás után ma harmadik helyen áll. De mint minden, ami a „tömeggel” kapcsolatos, ez is nagy problémákat vet fel. Az egyik magától értetődő módon a nagy forgalomnövekedés. A legtöbb turista saját autójával közelíti meg célját. A vasút ugyan környezetbarátabb, de számos akadályt gördít az utazó elé. Ott van a viteldíjak átláthatatlan dzsungele, a kényszerű átszállások a hiányzó vagy elszalasztott csatlakozások veszélyével, túlzsúfolt szerelvények, várakozások, és mindehhez a csomagokkal való bajlódás. Mindaddig, amíg a vonattal való utazás nem válik vonzóbbá (komfortkocsik utazási információkkal szolgáló személyzettel, panoráma-kilátást biztosító kocsik, családi- és játszókocsik, hotelkocsik az éjszakai vonatokon, poggyászszállítás) és az odautazás nem válik maga is a szabadság részévé, a legtöbb üdülésre induló továbbra is az autóját fogja választani. Az üdülést és pihenést keresők ily módon előálló népvándorlása komoly érvet ad azoknak, akik az úthálózatot folyamatosan megújítani és kiépíteni akarják. A táj pedig megmarad szenvedő alanynak. A növények és az állatok élettere feldarabolódik és érzékenyen beszűkül. A hulladék, amelyet a vendégek maguk mögött hagynak, 100.000-150.000 tonnára becsülhető és ez a teljes osztrák szeméttermelés 10 százaléka. Problémát jelent a helyiségek fűtése során keletkező S02emisszió, amely egészséget károsító mértékben halmozódhat fel az Alpok medencéinek és szorosainak levegőjében. Erőteljesen veszélyeztetettek az átmenő forgalom által különösen igénybe vett völgyek. A T U R I S Z T I K A F E J L Ő D É S É N E K H Á T R Á N YA I

A turisztika fejlődésének további hátrányai a következők: A turizmus: !

!

!

„egylábon álló” és ingadozó gazdasági struktúrához vezet

egyoldalúan és koordinálatlanul növekszik, felemészti saját termőerejét !

elkoptatja a földet

!

megterheli a természetet és a tájat

idegenek által meghatározottakká és függőekké teszi a helyi lakosokat !

aláássa a helyi kultúra sajátos tulajdonságait

társadalmi feszültségeket okoz és a megszállt helyi lakosok egyféle elhárító magatartását hívja élő A turizmusnak természetesen van néhány előnye is, amelyeket nem szabad említés nélkül hagyni.

65

A TURISZTIKA FEJLŐDÉSÉNEK HASZNAI !

A turizmus:

!

megállítja az elvándorlást

!

munkahelyeket teremt

!

jövedelmet hoz

!

anyagilag támogatja az infrastruktúra fejlődését

!

javítja a lakókörülményeket

!

a mezőgazdaságot, amely a maga részéről hozzájárul, a táj gondozásához

!

erősíti a hegyi lakosság öntudatát és odatartozás-érzését

Mindenekelőtt persze felvetődhet a kérdés: vajon mi indíthatja az embereket arra, hogy évről évre újra kitegyék magukat az utazással és az üdüléssel járó tumultusnak? Mit várnak tőle, mit álmodnak róla? Nos, a választ különböző elemzések adják meg, olyanok, amilyen az alábbi 1988-ból: kikapcsolódás, lazítás 71,7% kiszabadulni a hétköznapokból, „lecserélni a tapétát” 66,9% friss erőt gyűjteni 57,2% végre egymással tölteni az időt 49,5% jókat enni 43,2% napos tájakra jönni, megszökni a rossz idő elől 42,7% más emberekkel együtt lenni, társasági életet élni 41,3% sokat szórakozni, a gyönyöröknek és kedvteléseknek élni 40,6% sokat pihenni, semmit sem tenni, semmivel sem fáradni 38,9% sok újat látni és átélni 38,8,% Az utazás jelentősége az emberek számára: !

pihenés és regenerálódás

!

kompenzáció és társadalmi integráció

!

menekülés

!

kommunikáció

!

horizontszélesedés

66

!

szabadság és önmeghatározás

!

szerencse

Igen vitatott kérdés az, hogy a turizmus mennyiben járul hozzá a népek közötti megértés növekedéséhez. Egyrészt az utazók gyakran fel sem keresik a meglátogatott ország kulturális nevezetességeit, másrészt a turista nem számít rendes vendégnek, hanem elsősorban jövedelemforrásnak, sőt egzisztenciális alapnak. A vendégbarátság így üzemszerű vendéglátássá züllik. Az érintkezések kommerciális találkozásokra korlátozódnak, holott a tartós megértés mindig kölcsönös készséget feltételez, megértést a „mások” helyzete iránt. Hogyan nézhetnek hát a vendéglátók az „év legszebb heteinek” elébe! A turizmus üzletében való részesedésük szerint a „megszálltakat” durván három csoportra oszthatjuk: !

!

A tulajdonosok és a külföldi beruházók partnereinek keskeny rétegre, a jó üzleti érzékkel rendelkezőké, akik nagy szeletet hasítanak ki a „turizmus tortájából”, vagy valamilyen más módon profitálnak belőle. Egy nagyobb csoport közvetlenül a turizmus frontján dolgozik és legyenek akár pincérek, pizzasütők, szakácsok, emléktárgyárusok, portások vagy egy idegenforgalmi hivatal alkalmazottai, a tortának csak „morzsáit” kapják és azért is keményen meg kell dolgozniuk. - A legnagyobb részt végezetül a népességnek az a rétege alkotja, amelynek végső soron csak a „koszos tortástál” jut, amely az ökológiai, ökonómiai és társadalmi területen megnyilvánuló negatív hatások alól, amelyekből korábban még csak nem is profitált, nem képes kivonni magát. Amikor a vendéglátó országokban a turizmus nagy áldásairól folyik a szó, mindig csak az első kis csoportra gondolhatunk, míg a negatív hatások mind a két fennmaradó csoportot érintik.

Azok a gazdasági előnyök, amelyeket a turizmus a vendéglátó országok számára jelent, fejlettségi fokuktól függően többnyire csekélyek, míg az ár, amit fizetniük kell érte, nagyon magas. A turizmus gazdasági varázsformulaként már régen elvesztette a vonzerejét. A túl sok árnyoldal, amelyről egyesek nem tudnak, mások nem vesznek tudomást, túlságosan is komoran áll a sokat dicsért napos oldalakkal szemben (lásd feljebb). A vendéglátók már elveszítették illúzióik nagy részét és azt követelik, részben igen kitartóan, hogy beleszólhassanak országuk turizmussal kapcsolatos döntéseibe, ill. terveibe, vagy egyszerűen a turizmus betiltása mellett foglalnak állást. ALTERNATÍVÁK:

Az eddig létezett turizmus alternatíváiként mind gyakrabban hallhatók az olyan kifejezések, mint az ökoturizmus és a lágy turizmus. Mit gondoljunk felőlük? Az IUCN meghatározása szerint az ökoturizmus a turizmusnak az az ága, amely a turistákat relatíve érintetlen vidékekre vezeti, hogy ott a még meglévő érintetlen tájat viszonylagos „magányban” élvezhessék. Idealizálva az ökoturizmust a természetvédelem játékszerének tekinthetjük. Támogatja a természetvédelmet és a táj jellegzetes kultúráját, alig terheli a természetet és megkísérli a helyi lakosság bevonását. Az úgynevezett ökotúristák idejük jelentős részét nemzeti parkokban töltik el. Az utazási irodák azonban növekvő számban kínálnak olyan ökoutakat, amelyek a legtávolabbi vidékekre vezetnek, igen sokba kerülnek és ezért csak kevesek számára elérhetők. Hogy az efféle szelekció értelmes-e azt most ne firtassuk. A másik alternatívát a sokat vitatott és sok zűrzavart okozott lágy turizmus jelenti, amelyet olykor ráérős turizmusnak is neveznek. Az ökoturizmussal ellentétben ez nem új utazási stílus, hanem az ökológiai mozgalom része. A lágy turizmus a természet, a technika, az ember és az emberi kultúra összefüggései között tájékozódik - önmeghatározása szerint környezetkímélő (békésen megfér a teljes

67

térbeli környékkel, amelyben emberek, állatok és növények élnek együtt a számukra létfontosságú körülmények közepette) és társadalmilag felelős (békésen megfér a társadalmi renddel és fejlődéssel). Lágy turistán sokfelé olyan embert értenek, aki saját erejéből, technikai és mechanikus segédeszközök nélkül éli át a természetet. Így válik a lemondás egy új, fontos cselekvési kategóriává és egy új megértés kiindulópontjává, amely a tevékenységek mennyiségi korlátozását és a még érintetlen régióba való be-nem-nyomulást úgy tekinti, mint a szabadidő-eltöltés minőségileg megváltozott formájának előfeltételét. Milyen elemei vannak a lágy turizmusnak? Robert Jungk szerint ezek, összehasonlítva a „kemény” utazással, a következők: Kemény utazás tömegturizmus kevés idő gyors közlekedési eszközök meghatározott program kívülről irányított magával hozott életstílus látványosságok kényelmes és passzív kevés vagy semennyi szellemi előkészület, idegennyelv-ismeret szükségtelen magasabbrendűségi érzés bevásárlás („Shopping”)

Lágy utazás egyéni, családi vagy baráti körben történő utazás sok idő helyhez illő (akár lassúbb) közlekedési eszközök spontán döntések belülről irányított helyhez illó életstílus élmények fárasztó és aktív előzetes foglalkozás a meglátogatandó országgal nyelvtanulás tanulásvágy ajándékot vinni

Ezeknek az ideáloknak valóságban való meghonosítása azonban még gyermekcipőben jár. A környezet kímélése és a társadalmi felelősség sem képezik az érem két oldalát. Túlságosan is gyakran olyan terveket, amelyek „a helyi lakosok érdekeiben állnak” és a gazdasági előnyöket a környezet és természet védelme elé helyezik. Nem csupán a turistáknak kellene elgondolkodniuk (közülük sokan ezt már régóta meg is teszik), hanem mindenekelőtt a tervek készítőinek, üzletembereknek és a politikusoknak is. Az alább olvasható pontok egy jövőbeli turizmus-statégia kidolgozásához adhatnának fogódzókat:

Turizmusfejlesztési stratégiák Kemény turizmus tervezés nélkül hasznosítani projektumban való gondolkodás minden község tervez öntözőkannaszerűen hasznosítani mindenütt és szétszórtan építeni építkezni, intenzíven kihasználni újabb építményeket teremteni újabb ágyakat kialakítani ismeretlen igényeknek építkezni turizmust mindenütt fejleszteni turizmusfejlesztést külső erőkre bízni

Lágy turizmus előbb tervezni, azután hasznosítani koncepcionálisan gondolkodni nagyobb térben tervezni hasznosítást a súlypontokra koncentrálni takarékoskodni a földdel, koncentráltan szabad területeket nyerni különösen értékes tájakat érintetlenűlnül hagyni (rezervátumok) meglévő építményeket jobban kihasználni, a meglévő ágyakat hasznosítani kiépítés határait megjelölni (végső kiépítés) a turizmust csak ott fejleszteni, ahol megvan a hozzá való képesség és helyi lakosság a helyi lakosságot bevonni a

68

mindenfelől (kívülről is) toborzott munkaerőt foglalkoztatni csak a gazdasági hasznokra figyelni a parasztok csupán földtulajdonosok létesítményeket luxusigények szerint kialakítani (természetes) szorosokat megszüntetni városszerű építészet a turisztikai létesítmények általános technicizálása és mechanizálása előnyben

döntésekbe és a kivitelezésbe a helyi munka-erőpotenciált fejleszteni valamennyi ökológiai; ökonómiai és a mezőgazdaságot megtartani és erősíteni turisztikai munkaerők létesítményeket az átlagigényeknek természetes szorosokat érintetlenül hagyni szelektív technikai hasznosítás, a nem technicizált turizmusformák támogatása

A TERHELÉS OKAI ÉS FAJTÁJA

A munkaidő alatti növekvő stressz hatására, a jövedelmi viszonyok javulásával, a munkaidő megrövidülésével és a motorizáció lehetőségével nő az igény a természethez közeli környezetben való üdülésre. Az üdülőhelyeken a terhelés szezonális: ugrásszerűen nő a hétvégeken és a szabadságok idején. Üdülőterületek. Az üdülést keresők elsősorban a természetes és a telepített erdőket keresik fel. A természet károsodhat az üdülésre kialakított létesítmények miatt: séta-, kerékpár-, lovagló- és síutak tanösvények, vadasparkok parkolók, pihenőhelyek padok játszóterek és sportpályák

kempingek védkunyhók kilátótornyok és -helyek hegyivasutak és sílesiklópályák fürdési lehetőségek

A nyári hónapokban nagy tömegek utaznak a tavakhoz, vizekhez. A környezet károsodásának áttekintése. Az üdülési forgalomból származó terhelések igen eltérőek; két csoportjukat különböztetjük meg: !

!

Az ökoszisztémák tervezett megváltoztatása vagy megszüntetése (például játszóterek, sílesiklópályák létesítésénél). Az ökoszisztémák akaratlan megváltoztatása az üdülési tevékenység következtében (taposás, tábortűzgyújtás stb.).

A tudatos környezetváltoztatás következményei világosak és túlmennek a terhelhetőség határain; ezeket a lehető legkisebb mértékűre kell korlátozni. Az ökológusok fontos feladata, hogy a környezetterhelés következményeit tanulmányozzák, rámutassanak a terhelési határokra és intézkedéseket javasoljanak az ökoszisztémák megőrzésére. A TERHELÉSI TÉNYEZŐ HATÁSAI AZ EGYES TERHELÉSI TÉNYEZŐK HATÁSA

A taposás. A taposás okozta mechanikai terhelés (ide kell sorolni a táborozást is) gyakorlatilag minden üdülési tevékenységnél fellép; a talajt, a növényzetet és az állatvilágot károsítja. Gyakran alakulhatnak ki taposást tűrő társulások, lejtős területeken pedig felléphet a talajerózió, ezáltal irreverzíbilis károsodás lehetséges.

69

Eutrofizálódás. Táplálék feldúsuláshoz vagy eutrofizációhoz vezet a hulladék, amelyet az utak mentén és a táborhelyeken otthagynak, a taposás és a fekália. Nitrogén és foszfor jut a talajba; a pH érték megnő. Megjelennek a nitrogénkedvelő növények. Összehasonlításul a nagyon érzékeny láptársulások és az érzéketlen, taposást tűrő társulások szolgáltak. Eszerint kevésbé terhelhetők a lápok, közepesen a luc- és erdeifenyő-erdők, valamivel erősebben a lomboserdők. A tűz. Tábortűz. A helyi növényzetet teljesen megsemmisíti. Az abiotikus viszonyok változása következtében megváltozik a flóra és a fauna, és kialakulhat egy tájidegen növénytársulás. Mivel a hatás kis területre terjed ki, az egész ökoszisztéma megváltozása nem következik be. De mivel a tüzelőanyagot (cserjék, kisebb fák) többnyire az ökoszisztémából gyűjtik, a cserje- és a lombkoronaszint is károsodik. A környező állatvilág, különösen a gerinctelenek, a tűzrakás miatt elpusztulnak, de a környékről ismét visszavándorolhatnak. Erdőtűz. Természetes módon a villámcsapástól keletkezik. Különösen veszélyes a tartósan száraz területeken, mint a Földközi-tenger vidéke, Kalifornia, Ausztrália déli része, és az USA déli harmada. Közép-Európában az erdőtűz oka többnyire az ember elővigyázatlansága, az eldobott cigarettavég vagy a tábortüzek. Veszélyeztetettek az erdeifenyvesek vagy más erdőtársulások száraz állományai, különösen az aszályos időszakban; kevésbé veszélyeztetettek a nedves és kötött talajon lévő erdők. A tűz terjedése a talaj- és légnedvességtől, a hőmérséklettől, az avar víztartalmától függ. A lángok csúcsán a legmagasabb a hőmérséklet, amely az 1000 °C-ot is elérheti. A talaj felszínén 500 °C is lehet. Mivel a talaj kiváló hőszigetelő, 0,5-5 cm-es talajmélységig nincs mérhető hőmérséklet-emelkedés. A tűz fajtái: az avartűz és a lombkorona- vagy teljes tűz. Az avartűz a leggyakoribb; száraz avarból és füvekből., a rőzséből és a cserjékből táplálkozik. A teljes tűz mindig az avartűzből alakul ki, a korona kiszárad, és egy „tűzhídon”, a száraz ágakon és a fán át jut fel. Ez a legveszélyesebb tűz. Az erdőtűz hatására az ásványianyag-háztartás megváltozik. A rendkívül nagy hőség a felső talajszint szerves anyagát kiszárítja és elégeti. A szervetlen kationok szabaddá válnak, és a foszfor oldható formájúvá alakul át; az oldódó, növények számára felvehető nitrogéntartalom nő, de az összes nitrogén mennyisége nem. Az erdőtűz után a könnyen oldódó és a növények számára felvehető ásványianyag-menynyiség lényegesen nagyobb, mint azt megelőzően. A nagy kiterjedésű tüzek az átlagos földrajzi szélességen többnyire az egész növénytársulást szétrombolják. A pázsitfüveknél és a lágyszárúaknál a letális hőmérséklet 50 °C körül van; a vastag kérgű fák nagyon rövid ideig magasabb hőmérsékletet is elviselnek. A kevésbé veszélyes avartüzek hatása az égés időtartamától és a növények fejlődési állapotától függ. Az újra kialakuló aljnövényzet nedvességtartalma csökken, sok mag csírázási képessége megnő, és megállapították a kromoszómaszám megduplázódását. A macchia a Földközi-tenger vidékén, a chapparal Kaliforniában és a scrub Ausztráliában olyan növénytársulások, amelyek a tűzhöz kötöttek. Emellett a tűz akadályozza a sivatagi cserjések elterjedését és elősegíti a füvek növekedését. Nem minden állat ég el. Sok gerinces el tud menekülni, vagy átvészeli a tüzet a talajban, a kövek és a gyökerek alatt. Alsó-Szászországban egy tűztől megkímélt és egy leégett erdei fenyves állatvilágát hasonlították össze. A 26 gerinctelen csoportjából egy évvel a tűzeset után 5 csoport hiányzott, 5 csoport kis egyedszámban túlélte, 2 csoport tömegessé vált, 6 csoport csak a tűz után vándorolt vissza újra.

70

Növénygyűjtés. Minden szándékos növénygyűjtés terhelés. Az üdülők gyakran ritka és védett növényeket is leszednek, helyenként teljesen kipusztítva azokat. Előszeretettel gyűjtik a havasí gyopárt (Leontopodium alpinum), pompás tárnicsot (Gentiana clusii) és a fekete kosbort (Nigritella nigra), az alhavasi sziklagyepekben (Seslerio-Caricetum sempervirentis) a hegyi utak mentén. A biocönotikai egyensúlyban ez nem okoz eltolódást. Zaj. Ez a terhelési tényező elsősorban az ökoszisztémában élő emlősöket és madarakat zavarja. Bizonyos fajok teljesen vagy időszakosan kiszorulnak az üdülőterületekről. Különösen a madarak, azonban a terhelés megszűnése után visszatérnek. A zaj elsősorban az emberre káros. A TERHELÉSI TÉNYEZŐK ÖSSZHATÁSA

Általános megállapítások. Azok az üdülőhelyek a legzsúfoltabbak, amelyeket propagálnak, és ahol a természeti szépségeket utakkal, parkolókkal, sífelvonókkal feltúrták. A terhelés mértéke összefügg a megközelíthetőséggel, azzal együtt nő. A München melletti Pupplinger Auban például a parkolóhelyek közelében lévő 1,0-l,5 m széles gyalogutak közepén nincs növényzet, a nagyobb távolságban lévő, 0,5-0,8 m széles ösvények közepén már csak helyenként hiányzik a növényzet, a korábban taposott helyek regenerálódtak. Legnagyobb a kár a táborozóhelyeken, ahol minden terhelési tényező, a növénygyűjtést kivéve, a legnagyobb. A síleksiklás ökológiai hatásai. A hegyi világ a turizmus számára egyre inkább hozzáférhetővé válik. A felvonók és a gyalogutak létrehozása mellett a téli sporthoz kialakítják a sílesiklópályákat. PI. Tirolban 1966 és 1976 között több mint 600 ha erdőt irtottak ki sípályák létesítésére. A természetes erdei lesiklók helyén ma széles síversenypályák vannak, a hegyi erdőket szétrombolják, és a nehéz munkagépekkel a területet elegyengetik. Két, mesterséges sípálya Tirolban Achenkirch mellett a Sonnberg és a Christlum, amelyek példáján jól szemléltethetők az ökológiai változások. A környezetváltoztató intézkedések hatására a talaj vízraktározó képessége a Sonnberg-lesiklónál a felére (bár a talajszelvény messzemenően megmaradt), a Christlumlesiklónál, ahol a talajszelvényt a lesiklópálya építésénél szétrombolták, a tizedére csökkent. A sípályákon és az alhavasi legelőkön a felszíni lefolyás általában 40-80 %, az összehasonlításul szolgáló erdei termőhelyeken pedig 0-30%. Az erdőben lévő lesiklópályákon emiatt várható a felszíni lefolyás, az erózió, lejtőomlás, sőt a kőomlás is. A sílesiklópályákon a szél erőssége 2-5-ször nagyobb és a hőmérséklet ingadozása kétszerese a környező erdőkének. A növényzet nélküli területeken nyáron a talaj felszíne túlságosan fölmelegszik, és kimutatható a tápanyaghiány. A sípályák létrehozásával zordabb lesz a helyi klíma, ami veszélyezteti az erdőszéli fákat. A sílesiklópályákon, szemben az összehasonlításul szolgáló rétekkel, a pókfauna fajspektruma megváltozik. A csülkös vad táplálkozási lehetőségei a vegetációs időszak alatt javulnak ugyan, de télen egyrészt a sípálya, mint takarmányforrás kiesik másrészt, mint zavaró tényező a környékre messzire kihat. Emiatt télen a csülkös vad a környező erdőkbe húzódik, ahol nő a rágási és a kéreghántási kár. A tömörödött hótakaró és az oxigénhiány következtében rothadási jelenségek következnek be ettől különösen az aljfüvek károsodnak. A takarmány minőségi romlása mellett az eljegesedett hótakaró későbbi olvadása miatt a vegetációs idő is lerövidül. A sílesiklók miatti hozamkiesés átlagosan 15-25 %. Az erdőkön keresztül kiépített mesterséges sípálya labilis élettér. A környezetet megváltoztató létesítmények és az azt terhelő üzemelés az egész ökoszisztémát veszélyeztetheti (CERNUSCA, 1977). A Z E M B E R R E VA L Ó . V I S S Z A H A T Á S

Az üdülőhelyeken a körülmények határozzák meg, hogy érzi ott magát az ember. Amíg a taposás, a növénygyűjtés és a tűzrakóhelyek közvetlenül nem károsítják, a zajterhelés az üdülés hatását semmivé teheti. A zaj sokféle hatását már részletesen leírtuk.

71

Végezetül a hulladékok a kártékony .rovarok elszaporodásával veszélyeztethetik az embert. Az eddig még nem tárgyait higiéniai viszonyokkal részletesebben kell foglalkozni. Mivel az egészséget károsító vírusokat, baktérimokat és gombákat nem lehet minden további nélkül mennyiségileg meghatározni, a megítéléshez más módszer szükséges. Ha egy területen hemzsegnek a legyek, visszás higiéniai helyzet uralkodik; ezért a legyeket indikátorként lehet felhasználni. A legyek nagy számából elsősorban a szinatrópokat veszik figyelembe, amelyek az emberrel szoros kapcsolatban élnek, ugyanis az ember biztosítja költési és táplálkozási helyüket. Az üdülőterületeken a légy elsősorban a hulladék gondatlan eltávolítása miatt terjed. Minden kórokozó átvihető, amely a legyekkel érintkezésbe kerül. A fertőzőforrásnak megfelelően a legyek fehérje- és szénhidrátbontók, rothadás- és gennykeltők és a fekália indikátorai. A legyek elsősorban a bélmegbetegedések kórokozóit terjesztik, mint a vérhas, a tífusz, a kolera és a gyermekbénulás. Mivel a terület, ahol az ember pihenést keres, különböző struktúrájú, a légyprobléma is különböző. A M E Z Ő G A Z DA S Á G O K O Z TA T E R H E L É S

Az élelmiszer-termelés a művelt területek növelésével, az adott területre jutó hozam növelésével vagy mindkét módon fokozható. Az új területek hasznosítása nemcsak nagy költséget igényel, de nem is lehet korlátlanul folytatni anélkül, hogy a globális ökológiai egyensúly ne szenvedne zavart. A modern mezőgazdasági művelés, a műtrágyák és a növényvédő szerek alkalmazása olyan lehetőség, amely a területre eső hozamot azonnal növeli. De ezáltal a mezőgazdasági területek terhelése elkerülhetetlen. A MODERN SZÁNTÓFÖLDI MŰVELÉS

A talajművelés mellékhatásai. Minél nedvesebb az altalaj, annál mélyebb a talaj tömörödése, a nagy, súlyos traktorok miatt. A szántóföldi művelésben a traktor után az ekével való fellazítás következik, talajszilárdulás csak az eketalp alatt van. A szántott rétegben bekövetkezhet a talajszerkezet szétrombolása, amely erózióhoz vezet. A szántóföldi művelés nem oka a talajeróziónak, hanem elősegíti azt. KözépEurópában kimutatható, hogy a szántóföldi művelés bevezetésével az erózió is megnövekedett; a középkorban a mezőgazdaság intenzívebbé válásával tovább fokozódott, a gépesítéssel, elsősorban az intenzíven hasznosított területeken, egyelőre elérte a csúcspontját. A Kaiserstuhlon, löszön lévő szőlőterületen egyszeri zápor után, a lejtő hajlásszögétől függően 2-13 mm talajlehordást állapítottak meg. 1945-ig majdnem minden szántóföldnek megvolt a maga jellemző gyomnövényállománya, amely világosan visszatükrözte a szántóföldi termőhelyeken lévő tápanyag- és nedvességkülönbséget. 1945 után a nagy területekre kiterjedő egységes mechanikai talajművelés csak néhány gyomnövényfaj létezését tette lehetővé, a többi háttérbe szorult. A gépek alkalmazásának a talaj faunájára való hatásáról eddig még nincsenek rendszeres vizsgálatok. Példaként utalunk a következő megfigyelésre: Kelet-Frízföld tengermellékén a mélyszántás következtében romlottak a mezei pocok (Microtus arvalis) életfeltételei, az egyébként tömeges elszaporodásuk elmaradt, ettől a táplálékfüggőségben lévő ragadozó madarak, elsősorban a vörösvércse (Falco tinnunculus) állománya erőteljesen csökkent. A M Ű T R Á G Y Á Z Á S H A T Á S A A G YO M O K R A

A gyomnövények világosan visszatükrözik a szántóföldi termőhely tápanyagkülönbségeit. Ezért a műtrágyaadagok hatással lehetnek a gyomnövénytársulásokra: általában a sovány talajt jelzők eltűnnek, bekövetkezik a fajokban való elszegényedése. 1945 óta Nyugat- és Észak-Németországban a korábban elterjedt, savanyú talajt jelzők (többek között a báránysaláta - Arnoseris minima, a juhsóska - Rumex acetosella, mezei csibehúr - Spergala arvensis) száma csökkent, a homoktalajok igényesebb növényfajai (pl. a közönséges aszat - Cirsium arvense, ebszékfű - Matricaria inodora, parlagi nefelejcs - Myosotis arvensis) pedig elszaporodtak. Ha az erózióval a fel nem vett tápanyag lemosódik, ez hozzájárulhat a vizek eutrofizálódásához. A nitrogénműtrágyákból létrejövő NO más vegyületekkel együtt a sztratoszférában az

72

ózonszint lebontását okozhatja. A BIOCIDEK ALKALMAZÁSÁNAK MELLÉKHATÁSAI

A biocidek alkalmazása nélkül jelenleg a modern mezőgazdaság elképzelhetetlen. A biocidek alkalmazásának számos mellékhatása van, amely a környezetet is terhelheti. A FONTOSABB BIOCIDEK ÉS A KÖRNYEZETRE VALÓ MELLÉKHATÁSAIK

Herbicidek. Az 1950-es évek kezdete óta a gyomok elleni védekezés mechanikai eljárásait (acatolás, kapálás) felváltotta a herbicidek használata. Ma az összes mezőgazdasági kultúra számára rendelkezésre állnak a megfelelő herbicidek. Ezeket főleg a szántóföldi művelésben és a szőlő- és gyümölcstermesztésben használják. A réteken és a telepített erdőkben a területeknek csak 1 %-án alkalmazzák; említhető még a vasútvonalak és az utak környékének permetezése. A herbicidcsoportok (egyes képviselőik) A)

SZERVES HERBICIDEK

karbonsav-derivátok, ezek között TCA (triklórecetsav) 2,4-D (2,4-diklór-fenoxiecetsav) MCPA (4-klór-2-metil-fenoxiecetsav) 2,4,5-T (2,4,5-triklórfenoxiecetsav) karbamid-derivátok (pl. a diuron) aromatikus nitrovegyületek (pl. a DNQC) karbamátok (p1. a klórprofam) anilin-derivátok (p1. a nitralin) egyéb szerves herbicidek (pl. a bipiridilek)

B)

SZERVETLEN HERBICIDEK (PL. A NÁTRIUM-KLORÁT)

A jelenleg használatos herbicidek 95 %-a szerves vegyület. A talajban a mikroorganizmusok, elsősorban a baktériumok és a sugárgombák a legtöbb szerves herbicidet lebontják. A herbicidek alkalmazásakor bekövetkezhet a perzisztens vegyületek felhalmozódása a talajban. A gyakorlatban a kijuttatott koncentráció a mikrobafajok számát nem, vagy csak kismértékben csökkenti, és csak időnként zavarja a nitrifikációt és az ammonífikációt. A herbicidek alkalmazása miatti talajtermékenység-csökkenést eddig nem lehetett megállapítani. A vizsgálatok szerint, amelyek a herbicideknek a talajfaunára gyakorolt hatására vonatkoznak, változik az atkák, ugróvillások, százlábúak és a gyűrűsférgek száma. A növekedés és a csökkenés egyaránt fennállhat, de a herbicidhatás okozta populációváltozásokat természetes folyamatok is előidézhetik (időjárás-változás, vetésforgó). A növényvilágra való hatást tekintve, a herbicidek alkalmazása a gyomflóra

73

fajspektrumában változást okozott; rezisztens gyomfajok alakultak ki. A herbicideknek az állatvilágra való közvetlen hatását nem lehetett megfigyelni, közvetett hatásuk lehet, hogy a legelő állatok a mérgező növényeket megeszik. A vadon élő állatok számára jelentős lehet a növényfajok összetételének a változása. A kenderike és a fogoly, amelyek kétszikű gyomok magját fogyasztják, részben elveszítik a táplálkozási alapjukat, ez magyarázhatja a populációk visszaszorulását. Az ember a herbicidek gyártásakor és alkalmazásakor kerülhet veszélybe. Az élelmiszerek herbicidekkel való lehetséges szennyeződése csekély, mivel az alkalmazási idő és az aratás között többnyire hosszabb idő telik el. A herbicidek vagy a herbicid maradványok veszélye az emberre további beható vizsgálatokat igényel. Fungicidek. A többi biocidtól való különbségük az, hogy a termés közvetlen védelmére alkalmazzák és többnyire megelőzően használják őket, hogy a gombák kifejlődését a növényeken megakadályozzák. A fontosabb fungicidcsoportok a következők FUNGICIDCSOPORTOK (EGYES KÉPVISELŐK)

A)

SZERVETLEN FUNGICIDEK

a) rézvegyületek (réz-klorid) b) kén és kénvegyületek (nedvesített kén)

B)

SZERVES FUNGICIDEK

a) aciklikus vegyületek tiokarbamátok (Maneb, Zineb) tiurámok (Thiram) b) izociklikus vegyületek klórbenzolok (hexaklórbenzol - HCB) nitrobenzolok (Quintozen - PCNB) c) heterociklikus vegyületek ptalmid (kaptán) benzimidazolok (Crabendazim) d) szerves foszforvegyületek (triamfosz) e)

szerves fémvegyületek szerves Hg-vegyületek (fenil-Hg-acetát) szerves Sn-vegyületek (fentinacetát)

74

Az alkalmazási típus szerinti osztályozás a következő: -

A levélfungicideket a felszíni növényrészekre permetezik.

-

A talajfungicidek a talajban lévő gombákat ölik el. !

A csávázószerek, amelyek a vetőmaghoz tapadó gombacsírákat ölik eI.

A fungicidek alkalmazásának szükségessége az egyes mezőgazdasági kultúrákban ’ nagyon különböző. A szőlő-, komló- és gyümölcstermesztés fungicidek nélkül többé már nem lehetséges, sőt az almalevélfoltosság ellen a kedvezőtlen területeken a vegetációs periódusban 10-18 permetezés szükséges. A vetés előtt a vetőmagvak le nagyobb részét fungicidekkel, elsősorban szerves higanyvegyületekkel csávázzák. A fungicidek rezisztenciája nagyon különböző. Amíg a ditiokarbamátok biológiai felezési ideje S-10 nap, addig a fentinacetáté 140 nap. A vetés előtt csávázott magvakkal a higany mennyisége a talajban megnő. Összehasonlítva az egymás mellett lévő szántóföld és erdő talajszelvényét, a szántóföldi területeken 40 cm-es mélységig az l m2-en mért Hg többszörös. A fungicidek ökológiai hatásai. A talaj mikroflórájának tartós zavarát nem figyelték meg; többnyire néhány hét után a normális állapot ismét helyreállt. Az 1974-75-ös években a Német Szövetségi Köztársaságban végzett vizsgálatok szerint a 19 őshonos madárfaj minden tojása tartalmazott hexaklórbenzolt. Svédországban a metil-higany-ezüstfungicidek csávázószerként való alkalmazása összefüggésben van a ragadozómadarak nagymértékű visszaszorulásával. Az elpusztult héják, sólymok és ölyvek májában Hg-maradványt mutattak ki. A metil-Hg-vegyületek lassabban válnak ki, mint a fenil-Hg-vegyületek; a táplálékláncban felhalmozódhatnak, és másodlagos mérgezést okozhatnak. A ragadozó állatok és madarak pusztulása miatt a metil-Hg-fungicidek alkalmazását megtiltották. A fungicidmaradványokat kimutatták az élelmiszerekben, különösen a zöldségekben. A veszélyes fungicidek (a hexaklórbenzol és a metil-Hg-vegyületek) alkalmazási tilalma óta látszólag nem jelentenek további veszélyt az emberre és az állatokra. Inszekticidek. Az átlagos földrajzi szélességen a legyek és a dalos szúnyogok nem jelentenek nagyobb veszélyt, a szubtrópusi és a trópusi országokban a rovarok veszélyes betegségek terjesztői : a maláriaszúnyog (Anopheles) a maláriát viszi át, a cecelégy (Glossina) az álomkór okozója. A sárgalázt és az agyhártyagyulladást ugyancsak a rovarok terjesztik. Ellenük használják az inszekticideket. Az inszekticidek között leggyakoribbak a klórozott szénhidrogének és a szerves foszforvegyületek (foszforsav-észterek). A használatból már kivont, de a talajban a még jelenlevő klórozott szénhidrogének fontosabb képviselői: !

!

DDT (Diklór-difenil-triklóretán). Kontaktméreg, amelyet néhány évvel ezelőtt még az egész világon alkalmaztak a rovarok ellen. A DDT-t elsősorban a maláriaszúnyogok ellen permetezték ki. Számos ipari országban (többek között az USA, és az EU országaiban, valamint Oroszországban) felhasználása ma már tilos vagy rendkívül korlátozott; a fejlődő országokban ezzel szemben gyártása és alkalmazása még nő. A DDT enzimatikus úton a nem mérgező DDE-vé (Diklór-difenil-diklóretán) bomlik le; ezáltal számos rovarfaj DDT-rezisztenssé vált. HCH (hexa-klór ciklohexán) . Nyolc szteroizomer vegyület van, amelyek a klóratomok helyzete szerint az α- és δ-izomerekben különböznek. Legismertebb a γ HCH, a lindán, amely mint belső, valamint kontakt- és légzési méreg a legtöbb rovarfajra hatással van.

Mivel a talajban, a növényekben és az emberi testben sokkal gyorsabban lebomlik, mint a többi klórozott szénhidrogén - ezért nincs betiltva. !

Aldrin és Dieldrin. Mindkettő hatékony és igen mérgező.

75

!

Endoszulfán (Thiodán). Belsőleg és külsőleg ható méreg. A méheket, a katica, bogarakat és más hasznos rovarokat nem veszélyezteti. és a szervezetben gyorsan lebomlik. Különösen a virágzási időben használják.

A klórozott szénhidrogének szermaradványai a talajban hosszú időn át megmaradnak. Az évente ismétlődő permetezés miatt a talajban lévő inszekticidek mennyisége állandóan nő. Különösen a klórozott szénhidrogéneknek, hogy a DDT-nek hosszú a biológiai felezési ideje. A kezelt területeken évtizedekig megmarad, és onnan a tápláléklánc útján juthat tovább. A talajban lévő baktériumokat és a gombákat a klórozott szénhidrogének többnyire nem károsítják, a talajlakó állatok, a földigiliszták és az atkák azonban nagyrészt kipusztulnak. A megmaradt állomány elszaporodásával, illetve a környékről való visszavándorlással az eredeti állapot viszonylag gyorsan ismét helyreáll. A növényekre való közvetlen hatása megnyilvánulhat a fiziológiai folyamatok változásában és a földfelszíni részek nekrózisában : meghatározott fajok, mint az uborka és a paradicsom hozama a talajban lévő DDT-tartalom hatására csökken. Az inszekticidek természetesen a rovarokban okozzák a legnagyobb pusztulást. ; A gyakran nem fajspecifikus hatás miatt ezek között sok hasznos rovar is van, beleértve a virágok beporzásában oly fontos méheket (kivéve az Endoszulfán alkalmazásánál). De nem kívánatos a méreggel szemben rezisztens populációk kialakulása sem. Már 1946-ban az egész világra kiterjedően 9 DDT-rezisztens faj volt, közöttük a házilégy. Ez a szám az ízeltlábúaknál 1968-ig mintegy 150-re nőtt. A méreggel szembeni ellenállás oka az, hogy az inszekticidek és az akaricidek kis koncentrációban való alkalmazása rezisztens rasszok kialakulásával jár. Ezt a feltevést erősíti az is, hogy a gombák és a gyomnövények között eddig nincsenek rezisztens fajok. A fungicidek és a herbicidek az emberre alig károsak, csak lényegesen nagyobb koncentrációban való alkalmazásuk jelent veszélyt. Nyugtalanító az is, hogy kialakulhat a magatartásrezisztencia is, vagyis a káros rovarfajok a lerakott mérget elkerülik. A klórozott szénhidrogéneknek mellékhatása van bizonyos kártevők terjedésére is. A DDT alkalmazása előtt a gyümölcsösökben a takácsatka ismeretlen volt. A DDT felhasználásával az atka legádázabb ellenségei - egy ragadozóatka és két tripszfaj nagymértékben károsodtak. Emiatt a takácsatka elszaporodott, és elérte a gyümölcstermesztés számára káros populációsűrűséget. A gerincesek közül a klórozott szénhidrogénekre különösen érzékenyek a halak, valószínűleg azért, mert egész testük érintkezésbe kerül velük, és a hidegvérűekben a lebomlás lassúbb, mint a madarakban és az emlősökben. A békák és más kétéltűek a halakhoz hasonlóan érzékenyek. A madarakat a klórozott szénhidrogének különböző okok miatt károsíthatják: !

A rovarevő madarak elvesztik a táplálékukat.

A nagy területekre kiterjedő alkalmazáskor majdnem az egész rovarfauna elpusztul. Ha a felnőtt állatok tudják is fedezni táplálékszükségletüket, a fiatal állatokat gyakran nem tudják ellátni, vagy azok a mérgezett rovaroktól elpusztulnak. !

!

-

A madarak elpusztulnak a biociddel kezelt magvaktól. Az Aldrint, a Dieldrint és a Heptaklórt gyakran használják a vetőmagok kezelésére a talajban lévő kártevők ellen, aminek a magvakat fogyasztó madarak gyakran áldozatául esnek. Az inszekticidkezelés megszüntetése után a madarak pusztulása erősen visszaszorul.

A ragadozó madarakat, mint a tápláléklánc utolsó tagjait, az inszekticidek felhalmozódása veszélyezteti.

76

-

A húsevő madarak a klórozott szénhidrogénektől szennyezett táplálék felvételétől elpusztulhatnak. Ezeknél a következő törvényszerűségeket lehet megállapítani: !

!

!

Különösen a tápláléklánc végén lévő táplálékspecialisták veszélyeztetettek. A természetes kiválasztási mechanizmus is (a leggyengébb egyedek elfogyasztása, amelyek ebben az esetben inszekticidekkel terheltek) hátrányt jelent. Az alkalmazott inszekticidek mennyiségével, az alkalmazás gyakoriságával és a terület nagyságával nő a veszély az állatok számára. A testtömegveszteség miatt ugyancsak elpusztulhatnak a madarak. 1950 óta bizonyos hús- és halevő madárfajok állománya jelentősen csökkent. Ezekre az állatokra jellemző a rendkívül csekély szaporodási ráta, amelyet a „Raptor peszticid-szindróma” okoz:

-

Későbbi költés (dürgés, fészeképítés).

-

Későbbi vagy elmaradó tojásrakás.

-

Kisebb fészekalj.

-

Csökkenő termékenységi arány.

-

Az embriók elpusztulása.

-

A kikelt fiókák nagy pusztulási aránya.

-

A madárszülők téves magatartása (a tojások elfogyasztása, nyugtalan költés a fiókák felfalása).

Az ok nem mindig a táplálékhiány, beleértve a kisebb kalciummenyiséget is, hanem a meghatározott ökoszisztémák szennyezése klórozott szénhidrogénekkel: !

!

!

Az érintett fajok visszaszorulási területe arányos azzal a területtel, ahol a klórozott szénhidrogéneket felhasználták. A beteg populációkban a zsírszövetekben nagyobb a klórozott szénhidrogének maradványa, mint az egészségesekében. A klórozott szénhidrogének alkalmazásának korlátozása vagy megszüntetése után ismét nő az érintett madárfajok szaporodási rátája.

Úgy tűnik, hogy a költés eredményességére és a szaporodási rátára leginkább a tojáshéj vastagságának a csökkenése van hatással. A klórozott szénhidrogének okozta terhelés vizsgálatai közül, amelyek a tojáshéj vastagságával és a költési eredménnyel foglalkoznak, Conradtól (1977) idézzük a következőket. Conrad az 1974-es és 1975-ös években 19 őshonos ragadozó madár, baglyok, gólyák és a tengeri madarak 457 tojását vizsgálta a Német Szövetségi Köztársaság területén. Mindig a tápláléklánc utolsó tagjairól van szó, de állományuk különböző fejlettségű volt. Egyetlen tojás sem volt a klórozott szénhidrogének és a PCB maradványaitól mentes. Minden mintában kimutatható volt a HCB, p,p-DDE és a PCB : Aldrint, Dieldrint, Heptaklórt és Lindánt rendszeresen, de kis mennyiségben találtak. Továbbá minden mintában legalább egy biocid a megengedettnél nagyobb koncentrációban fordult elő. A különböző táplálkozási szokások következtében

77

az egyes madárfajokban egészen különböző biocidek halmozódnak fel. A legnagyobb DDE-tartalmat a ragadozó madarakban állapították meg, amelyeknek szűk a táplálkozási spektrumuk, mint pl. a vándorsólyomé, amely vadászó madár, a tengeri sasé, amely tengeri madár. A klórozott szénhidrogének maradványai a vizsgált S-14 fajnál a tojáshéj vastagságának csökkenését okozták. A fülesbagolynál és a fehér gólyánál a csökkenés statisztikailag nem bizonyított: A TOJÁSHÉJ VASTAGSÁGÁNAK A CSÖKKENÉSE

karvaly héja vándorsólyom macskabagoly gyöngybagoly uhu fehér gólya

12,50% 8,20% 9,00% 4,10% 4,40% 6,80% 5,30%

A természetben és a laboratóriumban végzett vizsgálatok szerint a vándorsólyom tojásának a héja a DDT-terhelésre elvékonyodik, de ez a mechanizmus mind a mai napig nem tisztázott. A tojáshéjak hiányos kialakulásának oka a májban lévő enzimek indukciója, ezáltal a szteroid hormonok a kalciumanyagcserét ellenőrzik, a hormonanyagcsere megzavarása a kalcium-anyagcsere zavarát okozza, ami kihat a tojáshéj vastagságára. A biocidek miatti terhelés és a ragadozó madarak állományának csökkenése közötti összefüggést meggyőzően kimutatták. További bizonyítékot szolgáltatnak az időbeli összefüggésről szóló vizsgálatok. Egyértelműen megállapítható, hogy az állományok visszaszorulása időben egybeesik a klórozott szénhidrogének alkalmazásával. A klórozott szénhidrogénektől az emlősök eddig kevésbé károsodtak. A szennyezésre abból lehet következtetni, hogy pl. a szarvasmarha teje és húsa klórozott szénhidrogéneket tartalmaz. Az ember a levegő, víz és az élelmiszerek útján szennyeződhet. A levegő és az ivóvíz nem közvetlen veszélyforrás, a kis koncentráció miatt, de kimutatták, hogy sok növényi és állati eredetű élelmiszerben előfordulnak a klórozott szénhidrogének maradványai. A biocidek a növényi kultúrák kezelésekor közvetlenül vagy a talaj közvetítésével jutnak az élelmiszerekbe, különösen a gyümölcsben, a zöldségben és a burgonyában találtak sok inszekticidet, biocidet, fungicidet és a kártevők szaporodását gátló anyagokat. De az állati eredetű élelmiszerekben is kimutatták a biocideket, amelyek elsősorban a növényi tápanyagoktól származnak. Az USA-ban az 1966--67-beli vizsgálatok szerint a tej, a tejtermék és a hús napi összes elfogyasztott mennyiségével a klórozott szénhidrogének kétszeresét vették fel, mint a növényi eredetű táplálékokkal. A Német Szövetségi Köztársaságban a nyers és a feldolgozott tejben a klórozott szénhidrogének koncentrációja kicsi. 1974-75 óta megállapítható a Lindán kivételével a klórozott szénhidrogének maradványának további csökkenése. Az élelmiszerekkel felvett biocidek mennyisége az emberi zsírszövetben mutatható ki. Ebben az egész világot tekintve lényeges különbség van. Az ember DDT-terhelése a Föld északi országaiban (többek között Alaszkában, Kanadában, NagyBritanniában, a Német Szövetségi Köztársaságban) csekély, mivel a vegetációs periódus rövid, és a rovarok nem jelentenek állandó problémát. Izraelben valószínűleg az intenzív mezőgazdaság és a háztartásokban való elterjedése miatt nagy a DDT-tartalom. Indiában nyilvánvalóan a készletek megőrzéséhez szük

78

l49 séges DDT használatára vezetik vissza a nagy értékeket. A klórozott szénhidrogének különösen a csecsemőket és a gyerekeket veszélyeztetik. Az anyatej nemcsak az optimális mennyiségű tápanyagokat tartalmazza, hanem a vitaminok mellett az immunrendszer vegyületeit is, amelyek növelik a csecsemők fertőzésekkel szembeni ellenálló képességét. Másrészről a tejjel az idegen anyagok is kiválasztódnak. Így a megvizsgált anyatejmintában is kimutatták a biocideket. A klórozott szénhidrogének az élelmiszerekkel jutnak a szervezetbe, a zsírszövetben raktározódnak, és a tejképződéskor a zsírszövet mobilizációjával szabaddá válnak és kiválasztódnak. Az anyatejben a klórozott szénhidrogének tartalma meghaladja az ember számára még felvehető napi mennyiséget; ezeknél természetesen figyelembe veszik a biztonsági értékeket. A diétás élelmiszerekre vonatkozó rendélet szerint a csecsemők és a gyermekek számára alkalmas élelmiszereket csak kereskedelmi úton hozhatják forgalomba, mivel ezek nem tartalmazzák a boicidek maradványait: De valójában az USA-ban 1964 és 1967 között 100 mintából 40-ben, a Német Szövetségi Köztársaságban 1967 és 1970 között 100 mintából 37-ben találtak különböző biocideket. Megállapították továbbá, hogy az előírások ellenére, a megengedett tűrési értéket bizonyos élelmiszereknél túllépték. A hónapos retekben. 45 nap után még 0,75 ppm és a sárgarépában 158 nap után még 1,5 ppm-nyi mennyiség volt kimutatható, mivel a vetőmagot Aldrinnal és Dieldrinnel kezelték. A toleranciahatár 0,1 ppm, ezt az értéket 4-szeresen lépték túl. A kisgyermekeken megfigyelt növekedési zavarok és a testtömegcsökkenés összefügg a sárgarépát tartalmazó gyermektápszer fogyasztásával. A sárgarépa, a hónapos retek és a retek Dieribiocidekkel való kezelésé szigorúan tilos. A klórozott szénhidrogének nyomokban előfordulnak a vízben, a levegőben és nagyobb koncentrációban a növényi és az állati eredetű élelmiszerekben, ami állandó, kismértékű terhelést okoz. A csecsemőkben és a gyermekekben említett előfordulása mellett eddig nem ismert akut károsodás. Nagyon nehéz azt a csekély élettani változást felismerni, amely a lassú mérgezéskor lép fel. Ehhez elsősorban epidemiológiai vizsgálatok szükségesek a különböző korú lakosság-csoportoknál és a különböző terhelésekkor. További jelentős inszekticideket képvisel a foszforsav-észterek csoportja. Fontos képviselői a Paration és a Malation. A Parationt „E 605” néven hozzák forgalomba. Ez érintéssel, szájon át és belégzés útján ható méreg, amelyet sokoldalúan alkalmaztak. Erős méreg a madarak, a méhek, a halak és az ember számára. A Malationt elsősorban megelőző szerként alkalmazzák, elsősorban a maláriaszúnyog és a moszkitók ellen. Minden foszforsav-észter hatása abban van, hogy gátolja a kolinészteráz enzimet. Ezáltal a közvetítő acetilkolin nem bomlik le, és fennmarad az idegi terhelés. A foszforsav-észterek jellemzői, hogy kevésbé stabilak, mint a klórozott szénhidrogének, és nagyobb a toxicitásuk a melegvérűekre. A foszforsav-észtereknek a környezetre való hatása nem olyan széles körű, mint a klórozott szénhidrogéneké. Ennek oka a lényegesen kisebb perzisztencia. Ártalmas mellékhatása van a méhekre egyrészt közvetlenül, másrészt amiatt, hogy a méhek egymást is megmérgezik. Emiatt többszörös a veszteség. Kísérletileg 10 méhet megfertőztek, ami 600-900 méh pusztulását okozta. A tapasztalatok alapján már 1950-ben kiadtak egy méheket védő rendelkezést, és megvizsgálták azokat az anyagokat, amelyek a méhekre hatástalanok; ide tartozik a klórozott szénhidrogének csoportjából a Tiodan. A foszforsav-észterek a madarak pusztulását is okozhatják. Hollandiában 1960-ban a tilalom ellenére kihelyezett. borsó- és gabonaszemektől, amelyeket Parationnal átitattak, 55 fajból 27 ezer madár pusztult el!

79

A M E Z Ő G A Z DA S Á G H A T Á S A A GÉPEK ALKALMAZÁSÁNAK MELLÉKHATÁSAI

A hengerezés és az aratás a földön költő madarakat (pl. a fácánt) és a fiatal emlősöket (pl. az őzet és a nyulat) veszélyezteti. A költő madarakra és az utódokat nevelő emlősállatokra a motorzaj nyugtalanítólag hat, a fiatal állatok elhagyása azok pusztulását okozza, így az állomány esetleg tartósan visszaszorul. Hiányoznak azonban azok a vizsgálatok, amelyek az érintett állatok számát a faj teljes állományával összefüggésbe hozzák. KASZÁLÁS, RÁGÁS ÉS TAPOSÁS

A természetes ökoszisztémákban nincs káros hatása a vadon élő állatok taposásának és rágásának, csak olyan emberi beavatkozás következtében, mint a rétek kaszálása és a haszonállatok állománya a legelőkön. Kaszálás. A legkevesebb az évi egyszeri kaszálás, akadályozza a fás növények fejlődését, kiválasztja azokat a pázsitfüveket és lágyszárúakat, amelyek a kaszálással szemben ellenállóak : ilyenek a talajon elfekvő tőrózsás növények, mint a pongyola pitypang - Taraxacum, és az útifű - Plantago. Azok a pázsitfüvek és lágyszárúak maradnak meg, amelyek közvetlenül a talaj fölött ágaznak el és nagy a regenerációs képességük. A gazdálkodási forma szerint az almot szolgáltató és az egyszer vagy kétszer kaszálható réteket különböztetjük meg. „A kaszálás az élettereket egymáshoz hasonlóvá teszi; a növények és az állatok sokféle módon alkalmazkodnak a kaszálási ritmushoz” (TISCHLER, 1976). Bizonyos rovarfajok fejlődési ritmusa szinkronban van a kaszálási ritmussal. A kaszálás és a legeltetés a réti növények számára viszonylag kedvező. Minden faj károsodik ugyan, de a rétek és a legelők jellemző növényei jobban elviselik a károsodást, mint más fajok. Rágás. A legeltetés széleskörűen elterjedt, és a legelő állatok taposása és rágása feltétele a legelők fennmaradásának. A rendszeres legeltetés jellegzetes módon megváltoztatja az állomány szerkezetét. A kaszálórétekkel szemben az állomány magassága erőteljesen csökken, a fajok összetétele megváltozik; a pázsitfüvek a tőrózsás lágyszárúakkal szemben háttérbe szorulnak. A fitomassza túlnyomó része az állomány alsó részére (a talaj fölött mintegy 2 cm) koncentrálódik, és a legelő állatok ezt már alig érik el. Ezáltal a rágást a növénytakaró elkerüli, ami az ökoszisztémát stabillá teszi. Az állomány minden változása a legeltetés okozta terheléshez való ökológiai alkalmazkodás. A túlzott mértékű legeltetés a zárt növényzet szétrombolásához és a lejtők talajeróziójához vezethet. Ausztráliában intenzív legeltetéskor és optimális legeltetési sűrűséggel (20 juh/ha) a primer produkció 80 %-át, 30 juh/ha-nál pedig a 93 %-át felhasználják; ez utóbbi esetben a primer produkció csökken és a növényzet károsodik. ODUM (1972) szerint extenzív gazdálkodással a legeltetés miatti rágásveszteség legfeljebb a fitomassza 50 %-át éri el. Taposás. A vizsgálatok szerint sík területen a legelő állat taposásának hatása az angolperjés legelő fajösszetételére meghatározható a bekeretített legelő bejáratától való távolság fokozataival. A bejárat közelében a talaj több mint 50 %-a növényzet nélküli volt, az ettől való távolság növekedésével a gyep záródott és a rövid füvű, fajszegény legelőből fajgazdag rétté változott. Az utakon és az itatóhelyeknél a taposást tűrő fajok jelennek meg. A taposás nemcsak a föld feletti állatokra, hanem az edafonra is hat. A nedvességet kedvelő, réten élő állatfajok száma csökken, a szárazsághoz alkalmazkodóké nő, a mezei poc153 kok károsodnak. Ha a hegyvidéken a növénytakarót a taposás szétrombolja, bekövetkezhet az erózió. Az erdőhatár fölött a csapadéknak csak 10-20%-a párolog el; 80-90%-a lefolyik, és a hiányzó

80

növénytakarónál erózió léphet fel. Rendszeres legeltetéskor (valamint nyáron az üdülők és télen a síelők miatt) a taposási terheléssel szemben különösen érzékenyek az alpin törpecserjések (Loiseleurietum). A csupasz területeken az erózió továbbterjedhet és az egész talajszelvény lemosódhat. A csekély regenerációs képesség miatt a taposott ösvényeken csak 50-60 évvel a terhelés megszűnése után záródik a növényzet. 15 20%-os lejtő hajlásszög felett a regeneráció többé már nem lehetséges! A taposással szemben kevésbé érzékenyek az alhavasi gyepek (Curvuletum), mivel a jellemző faj, a görbe sás (Carex curvula) érzéketlen a taposásra. De mivel a talaj levegőtartalma jelentősen csökken, és a kísérő fajok, a bokros zuzmók és lágy szárúak könnyen eltűnnek, a növényzet jelentősen károsodhat, a termőhelytipikus fajok regenerálódása pedig rendkívül lassú. A MŰTRÁGYÁZÁS HATÁSA

Hatása a növényzetre. Az egyszer és a kétszer kaszált réteket már zöld állapotban lekaszálják, hogy fehérjében gazdag takarmányt nyerjenek. A nitrogén és a foszfor elvonása miatt a talaj gyorsan elszegényedik, ezért a kaszálóréteket trágyázni kell. Az eredeti növényzettel szemben nemcsak a kaszálás okoz a növényzetben változást; ;a trágyázás hatására más fajok is fölülkerekedhetnek, amelyek előfordulását a nitrogén elősegíti. A növényzet összetétele megváltozik, és más növénytársulások jellemző fajai jelennek meg. Mivel különösen az átlagos minőségű termőhelyek (a mérsékelten nedvestől a mérsékelten szárazig) alkalmasak rétnek, ezeket intenzíven használják és trágyázzák. A sovány rétek jellegzetes fajai helyett megjelennek a jó takarmánynövények, elsősorban a franciaperjés kaszálórétek (Arrhenatherion) fajai; a puhafaligeteket a halovány aszatos magaskórósok (Cirsium oleraceum) vagy a mocsárrétek {Calthion) váltják fel. Általában a trágyázás meghatározott fűfajok elterjedését elősegíti, egyúttal a lágyszárúak háttérbe szorulnak, ezek között vannak a szőrfüvek és a pillangósok fajai. A mohák aránya is csökken. Az ÉszakNémetországban végzett vizsgálatok a következő fajok eltolódását állapították meg

A trágyázás hatására Előtérbe került fajok réti perje (Poa pratensis) angol perje (Lolium perenne) réti komócsin (Phleum pratense) pongyola pitypang (Taraxacum officinale)

Háttérbe szorult fajok őszi oroszlánfog (Leontodon autumnalis) keskenylevelű útifű (Plantago lanceolata) közönséges gyíkfű (Prunella vulgaris) fehér here (Trifolium repens) réti here (T. pratense)

A háziállatokra való hatás. A környezetterhelés az állatok termékenységét és más szervek funkcióit csökkentheti. Ezért a szaporodás zavara a kedvezőtlen környezeti tényezők kimutatására szolgálhat. A vizsgálatok szerint pl. a tenyészbika spermájának minőségét a kis értékű takarmány, a túlzott tenyésztési igénybevétel vagy a nagy külső hőmérséklet károsíthatja. Érdekes eredményeket adtak azok a vizsgálatok, amelyek során tenyészbikákat olyan takarmánnyal etettek, amely különböző trágyázottságú területeken termett. Öt éven át két rét közül az egyiken műtrágyával, a másikon szerves trágyával pótolták a tápanyagot. Azoknak a tenyészbikáknak, amelyek a műtrágyázott legelő takarmányát fogyasztották, a heréjük állaga és a sperma minősége rosszabb volt; a vetélések száma is lényegesen nagyobb volt. A takarmányok ásványianyag-tartalmában a különböző trágyázások ellenére sem volt lényeges különbség. Feltételezhető, hogy a műtrágyák a szerves beltartalom változására hatnak.

81

AZ ERDŐGAZDÁLKODÁS ÉS A VADÁSZAT OKOZTA TERHELÉS

Az erdőgazdálkodás hasznosításra orientált és a természetnek megfelelő koncepciója. A fa az ember legfontosabb nyersanyaga. Mind tömegben, mind térfogatban mérve a fa felhasználása az egész világon nagyobb mértékű, mint az acélé és a műanyagoké. Az erdőgazdálkodás két módszere ismeretes: a hasznosításra orientált elképzelés alapján jöttek létre az USA-ban és Svédországban a faültetvények (plantázsok), amelyeken gyorsan növő fafajok telepítésével, a technika alkalmazásával és más módszerekkel a lehető legnagyobb termés elérésére törekednek. Közép-Európában régóta szinte kivétel nélkül a természetnek megfelelő erdőgazdálkodás terjedt el, ami a termőhelynek megfelelő telepítést és állandó talajborítást jelent. Ez a módszer a nagy rendszerstabilitású, beállt ökoszisztéma sajátságainak a kihasználására törekszik, de ez kisebb hozammal jár. AZ ERDŐGAZDÁLKODÁS MIATTI TERHELÉS

A GAZDÁLKODÁS MELLÉKHATÁSAI

A kisebb szálalóvágások reverzíbilis változásokra vezetnek, de a nagyobb tárvágások tartós károkat okozhatnak: a lejtőkön a megnövekedett lefolyás következtében erősebb a talajerózió, előfordulhat a lejtők megcsúszása. A MŰTRÁGYÁZÁS HATÁSA

A Német Szövetségi Köztársaságban csak 1950 óta trágyázzák az erdőket, hogy a fahozam növekedjék. A lucfenyőből és az erdeifenyőből álló erdőtársulásokat elsősorban nitrogénnel és mésszel kezelik. Ezáltal a gyep- és a mohaszintben megváltozik a fajok összetétele. A KÁRTEVŐK IRÁNTI FOGÉKONYSÁG HATÁSA

Általában a kevésbé trágyázott állományok érzékenyebbek a kártevőkre. Kiegyensúlyozott trágyázási eljárásokkal azonban (több tápanyag-trágya, kálitrágyázás, nyomelemek adagolása) általában elérhető a kártevőkkel szembeni ellenállás növelése. Az egyoldalú nitrogéntrágyázás negatív hatásai a következők: !

!

!

Javulnak a növénypatogén vírusok életlehetőségei. A sűrűbb faállomány és a megnövekedett légnedvesség elősegíti a gombaspórák csirázását és terjedését. A növények puhább bőrszövetén könnyebben áthatolnak a kórokozók, és az oldható Nvegyületek előnyösek a baktériumok, parazitagombák és a nedvszívó rovarok táplálkozási feltételeihez. A BIOCIDEK ALKALMAZÁSA ÉS HATÁSAI

A herbicidek alkalmazása. A faiskolában a gyomok a termesztett növényeket szinte ugyanolyan mértékben károsítják, mint a szántóföldeken. Mivel az erdei növények konkurenciaereje fiatal korban a lassú fejlődés miatt kisebb, szükség van a gyomirtásra. Ezt kényelmesen, gyorsan és olcsón a herbicidekkel lehet elérni, ezért ez felváltotta a mechanikai gyomirtást. A herbicideket a szabad területen a telepítés előkészítésére, a fiatal ültetvényben és az idős állományokban a vágás előtt használják, ha a természetes felújulást tervezik. A herbicidek

82

alkalmazásával a gyepszint fajspektruma megváltozik. Az irtott fajok állománya, pl. a siska nádtippané (Calamagrostis epigeios) természetesen visszaszorul; de bekövetkezhet más fajok elterjedése, pl. a málnáé (Rubus ideaus). A herbicidmaradványok felhalmozódhatnak a málna, a szeder és az áfonya terméseiben. Lucfenyvesben a málna irtására használt 2,4,5-T kezelés után hat héttel az érett termésekben még 3,3 ppmnyi herbicidmennyiséget találtak, ami az 1973-as rendeletben meghatározott tűrési érték 66-szorosa. A KÁRTEVŐK TÖMEGES ELTERJEDÉSE ÉS AZ INSZEKTICIDEK ALKALMAZÁSA

Az évszázad kezdetéig a tömegesen fellépő erdei kártevők ellen (rovarok, gombák) alig volt lehetőség hatékony intézkedésekre. A tömeges elszaporodást csak az inszekticidek gyártásával és alkalmazásával tudták megakadályozni; a 20-as évek végétől ezeket motoros permetezőkkel vagy repülőgépekről juttatták ki. Az előnyök mellett vannak nem kívánt mellékhatások is. Példaként említik, hogy a foszforsav-észter inszekticidek alkalmazásakor Svájcban egy 700 ha-nyi vörösfenyőerdőben majdnem minden madárfióka és a kifejlett madarak mintegy 70%-a elpusztult. A következő évben szerencsés módon az állomány korábbi állapota majdnem teljesen helyreállt. A CSÜLKÖSVAD-ÁLLOMÁNY ELSZAPORODÁSA

A vadászattal a csülkös vad legfontosabb ellenségeit kiirtották, a téli takarmányozással a mostoha évszakot átvészeli, ezáltal megszűnt a normális szelekciós mechanizmus. Ezért a szarvas, a zerge és az őz állománysűrűsége - ami a természetes körülmények között a szarvasnál 0,5-1,0, az őznél 1-2/100 ha - igen megnőtt. A szarvasok okozta kéreghántás. Kéregkárosítást csak szarvas okoz, és majdnem kizárólag a középeurópai térségben, Dániában és Jugoszláviában, de ott csaknem mindenütt. Jelentős kapcsolatot találtak a kéreghántás mértéke és a vadsűrűség között. A kéreghántás akkor kezdődik, ha a szarvasállomány 2,5 db/l00 ha fölé emelkedik. A hántással elfogyasztott kéregmennyiség csekély, ezért úgy vélik, hogy az oka olyan anyagok felvétele, amelyek egyébként a táplálékból hiányoznak: A kéreghántási veszély különböző tartamú; a vörösfenyőnél 4-8 évig, a lucfenyőnél 10-tő1 45 éves korig történik. A kéreghántás következménye, hogy a fán seb és heg képződik; a fa kiszárad és a gombás fertőzésnek kevésbé ellenálló. Egy fatörzsön az értékcsökkenés az 50%-ot is elérheti. A kéreghántott és a gombától fertőzött fákat a szél és a hó könnyen ledönti. A növényzet változása a szelekció és a rágás miatt. Az ültetett erdők elszegényedett gyepszintje és a mezőkről való kiszorulása arra kényszeríti a vadat, hogy táplálékát az erdőben keresse. Ott a csülkös vad számára takarmány az aljnövényzet, a cserjék és a fás növények hajtásai. Bár a termőhelynek megfelelő erdő több vadnak ad táplálékot, mint a mai erdők, mert az érzékeny fafajok, mint a jegenyefenyő, a juhar és a gyertyán bizonyos mértékig elviselik a vadak rágását. De a szarvasok, az őzek és részben a zergék állományai az elviselhető mértéket túllépték. Hogy meghatározzák a megnövekedett csülkösvad-állomány hatására bekövetkezett növényzetváltozást, átfogó vizsgálatokat végeztek bekerített erdőterületeken belül és kívül. A berchtesgadeni nemzeti park területén a következő volt a kép: az összehasonlított területeken 4-10 év után a növényzet jelentősen különbözött. A teljes növényzet (fák, cserjék, lágyszárúak, beleértve a pázsitfüveket és a páfrányokat) fajszáma a kerítésen belül mintegy 50%-kal volt nagyobb. A kerítésen kívül a pázsitfüvek aránya kétszer annyi volt, de a páfrányok mennyisége, a cserjék borítási értéke és fajszáma lényegesen kisebb volt. A felnövő fák és cserjék nagy részét a csülkös vad erősen vagy teljesen lerágja: különösen a tiszafát, a madárberkenyét, a jegenyefenyőt, a hegyi juhart és a bükköt. A lucfenyő, az éger és a borbolya növedékei gyéren fordulnak elő. Fajszegény növényzet alakul ki, amelyben nagy a pázsitfüvek aránya, a társulás utolsó stádiuma valószínűleg a tiszta lucos lenne. Ezért a fajgazdag, természethez közeli erdő kialakulásának korlátja a megnövekedett csülkösvad-állomány. A növényzet változásán kívül a rágás a biomassza növekedésének és értékének csökkenését okozza, a fiatal fejlődési állapotot meghosszabítja: Ez utóbbi hatására fokozódik az erdőállományok veszélyeztettsége a gombák, a rágcsálók, a csülkös vadak és

83

a konkuráló növényzet miatt. ÖSSZEFOGLALÁS

A szárazföldi ökoszisztémák terhelésének okai: A tájat az urbán-ipari ökoszisztémák hatása és az ökoszisztémához tartozó tényezők terhelik: !

!

!

!

A városok immissziói és hulladékai a város környezetét terhelik. A jelenlegi élet- és gazdasági forma igényli a nagy erőművek létesítését; ezek emissziója a környezetet terheli. Az életszínvonal emelkedett és a szabadidő megnövekedett. Az egész világra kiterjedő motorizáció azonban a közlekedési utak mentén terheli a tájat, és az üdülőterületek károsodnak a nagy koncentráció miatt. A lakosság ellátásának és megélhetésének biztosítására, a munka megkönnyítésére a mezőgazdaság intézkedéseket tesz, amelyek a környezetet is károsíthatják.

A táj terhelése. A szárazföldi ökoszisztémára a terhelési tényezők sokasága hat: !

!

!

!

Az urbán-ipari ökoszisztémák, a fosszilis tüzelőanyaggal működő erőművek és a közlekedés gáznemű és nehézfémtartalmú immissziói az emisszióforrások környékét terhelik. A radionuklidok az atomerőművek körzetén belül okoznak terhelést. A gondozatlan szemétlerakó helyek gáznemű emissziókkal, a férgek és kórokozók tömegével és a szivárgó vízzel terhelik a környezetet, de a rendezett hulladéklerakóknál is veszélyt jelent a környezetre a szennyezett szivárgó víz. A derítőiszap a kórokozóival ugyancsak veszélyforrás. A mezőgazdaságban, a szőlő- és gyümölcstermesztésben a biocidek alkalmazása a növényi és az állati eredetű élelmiszereket szennyezheti és a környezetet károsíthatja.

!

A zaj a közlekedésből és gyakran a turistaforgalomból származik.

!

A környezet mechanikai terhelése az idegenforgalom és a mezőgazdaság következménye.

!

Az ember a vadászattal és a növények kiirtásával a környezetet közvetlenül, a legeltetéssel közvetve károsítja.

A környezetterhelés hatásai. Az ökológiai alrendszerekre, illetve az egész ökoszisztémára a következő hatásokat lehet megállapítani : !

!

A városok, az erőművek és a közlekedés immissziói kémiailag, a tömegturizmus és a mezőgazdaság mechanikailag úgy megváltoztathatja a talajviszonyokat, hogy ennek hátrányos következményei lehetnek a biocönózisokra. A közlekedés immissziói, a hulladék, a műtrágya, a herbicidek, a taposás, a kaszálás és a rágás olyan hatással lehet a növényzetre, hogy ez kifejezésre jut a fajspektrumban. Az immissziók a hozam csökkenésére és a növényeknek nehézfémekkel, radionuklidekkel, biocidekkel való szennyezettségére vezethetnek. A növényzetet megsemmisítheti a tűz és

84

a rendkívüli mechanikai terhelés. !

!

!

Minden állatot közvetlenül veszélyeztet a közlekedés; a mezőgazdaságban számos állatfajt a gépek és az inszekticidek alkalmazása. Sok madarat és emlősállatot az üdülés és a turizmus kiszorít az életteréből, a mindenevők, a dögevők és a rabló életmódot folytató állatok tömegesen fordulnak elő a kezeletlen hulladéklerakó helyeken. A nehézfémeket és biocideket tartalmazó növények elfogyasztásával különösen a tápláléklánc utolsó tagjainak szervezetében ezek az elemek, illetve vegyületek az életet veszélyeztető koncentrációban fordulnak elő. A mezőgazdasági ökoszisztémákat változatosságukban a biocidek, az erdőket a csülkös vadak veszélyeztetik. Az embert kiszorítja a lakóhelyéről a közúti és a vasúti közlekedés zaja. A hulladéklerakó helyek szivárgó vize az ivóvízellátást veszélyeztetheti. A rendezetlen hulladéklerakó helyek és a derítőiszap járványgóc lehet. A biociddel terhelt élelmiszerek elfogyasztása elsősorban a csecsemőket veszélyezteti: a hosszan tartó, kis mennyiségű biocidfelvétel hatása ismeretlen. A radioaktív sugárzás az atomerőmű körzetén belül veszélyforrás az emberek életére és az öröklődésre.

A VÍZI ÖKOSZISZTÉMÁK TERHELÉSE

A vizek terhelésének okai A terhelési források AZ URBÁN-IPARI ÖKOSZISZTÉMÁK MINT TERHELÉSI FORRÁSOK.

A nem kielégítő szennyvízkezelés következtében a kommunális szennyvizekkel kórokozók, zavarosodást okozó anyagok, lebontható szerves vegyületek vagy egy mechanikai-biológiai tisztítóberendezésen való áthaladás után lebomlási termékeik, szervetlen tápanyagok, továbbá foszfátok és detergensek jutnak a vizekbe. Az ipari szennyvíz a tápanyagok és a lebontható szerves vegyületek mellett sókat, zavarosodást okozó anyagokat, detergenseket, fenolokat, policiklikus aromásokat, elsősorban toxikus nehézfémeket juttat a vizekbe. A kommunális és az ipariszennyvizek mennyisége 1950 óta nagymértékben megnövekedett. Az erőművek hűtővizével hulladékhő, az atomerőművekből radionuklidok kerülnek a vízbe. A szállítás során és a tökéletlen égés következtében az atmoszférából kőolaj- és olajszármazékok jutnak a vízi ökoszisztémákba. A járművek emissziójából a nehézfémeket és a policiklikus aromásokat a levegő közvetíti a vízhez. A szárazföldi ökoszisztémák mint terhelési források. A mezőgazdaságban az alkalmazott biocidek a talajból kimosódhatnak, a vizekbe juthatnak. A kimosódott műtrágyák és a trágyalé ugyancsak hozzájárulhat a vízi ökoszisztémák terheléséhez. Az üdüléssel kapcsolatos a víz terhelése a fürdéssel és a vízisportokkal. A V I Z E K T E R H E L É S É N E K FA J T Á I É S Á LTA L Á N O S H A T Á S A I K

Mivel az alapvető folyamatok (pl. a szerves vegyületek lebomlása, a tápanyag bejutásával megnövekedett algatermelődés, a nehézfémek mérgező hatása) az édes- és a tengervizekben ugyanazok, a következőkben a lényeges terhelési fajtákkal és a vízi ökoszisztémára való elvi és egyedi hatásaikkal

85

foglalkozunk. A KOMMUNÁLIS SZENNYVIZEK

A KÓROKOZÓ CSÍRÁK

A házi szennyvizek mindig tartalmaznak kórokozókat; ezáltal baktériumok, gombák és vírusok jutnak a vizekbe. Mivel ezek többnyire csak gazdához kötve szaporodhatnak mind az édes-, mind a tengervizekben, rövid idő múlva elpusztulnak, illetve virulenciájukat elveszítik; ameddig aktívak, addig potenciális fertőzési veszélyt jelentenek. A központi ivóvízellátás előtt az európai nagyvárosokban kolerajárványok fordultak elő, Németországban utoljára Hamburgban 1892-ben; akkor 8665 ember halt meg. Kórokozó baktériumokat mutattak ki a szennyvízzel terhelt vizekben lévő kagylókban. A nyers kagyló elfogyasztása tifusz- és kolerajárványt okozhat, mint 1973-ban Nápolyban. Különösen, gyakoriak a szalmonellák, amelyektől sok ember betegszik meg. A kórokozó mikroorganizmusok veszélyeztethetik a vízben élő állatokat, továbbá a házi- és a vadon élő állatokat. A szennyvízzel vagy a szennyvízzel terhelt felszíni vizekkel való öntözéssel a növényi kultúrák is megfertőződhetnek. ROTHADÓ SZERVES VEGYÜLETEK

Minőségi összetétel, mennyiségi értékelés. A háztartási szennyvíz az esővíz és az elhasznált vízvezetéki víz, amely vizeletet, ürüléket, mosó- és fürdőszereket és konyhai mosogatólevet tartalmaz; a községi szennyvizekből bejut az ipari üzemek, a tejgazdaságok, mészárszékek, valamint a kórházak szennye. A terhelő anyagok szerves természetűek ugyan, de különböző összetételűek, 163 ezért nehéz a vízszennyezés mennyiségi értékelése. Összehasonlítási alap lehet az hulladékmennyiség, amit az ember naponta létrehoz. Ez az egy lakosra jutó átlagos mennyiség (EGW).

a

Bár az EGW mennyisége sem határozható meg pontosan, de mérhető, hogy mennyi oxigén szükséges ahhoz, hogy ezt a hulladékmennyiséget a mikroorganizmusok lebontsák. Ehhez átlag 5 nap alatt az életfeltételek alapján különböző mennyiségű oxigén szükséges. Ez az érték a Német Szövetségi Köztársaságban 54, az USA-ban 75 g oxigén/nap. A biológiai oxigénigényt (BSB - BOI) 20 C-nál mérik 5 napon át; ez a BOI5 érték. Egy BOI5 érték 54 g oxigénnek, vagyis a Német Szövetségi Köztársaságban egy lakosra jutó átlagos mennyiségnek felel meg. A BOI alapján a községi és a háztartási szennyvizek egymással összehasonlíthatók és az EGW-ben kifejezhetők. Ezeknek az adatoknak nagy jelentőségük van a községekben a derítőművek kapacitásának kiszámításához. Például ha a Német Szövetségi Köztársaságban oly módon változna az életmód, hogy az egy főre jutó szennyvízben lévő vegyületek mikrobiológiai lebontásához több oxigén kellene, ez a már használt derítőberendezés teljesítőképességét túllépné, és a bővítését tenné szükségessé. A vizek öntisztuló képessége. Ha a kommunális szennyvíz pontszerű szennyvízbevezetéssel kerül a folyóba és ha további lebontható vegyület nem jut be, akkor a vízi ökoszisztéma kis terheléskor képes öntisztulása révén önszabályozással ismét helyreállítani az eredeti állapotot. Itt a szennyvízben lévő, energiában gazdag, nagymolekulájú szerves vegyületek lebomlanak energiában szegény, kismolekulájú szervezetlen vegyületekké. Az így nyert energiát a mikroorganizmusok kilélegzik. A szervetlen sók visszajutnak a tápanyag-körforgásba. A vegyületspecifikus baktériumok ennél a folyamatnál a szénhidrátokat, fehérjéket és zsírokat CO2-dá, H2O-vé, NH3-vá, H2S-né és H3P04-vá bontják le (az NH3-t és a H2S-t más baktériumok nitráttá és

86

szulfáttá oxidálják). A lebontó baktériumok újra táplálékul szolgálnak az egysejtű állatoknak (Protozoa), ezek a rákoknak, utóbbiak pedig a halaknak. Ez a heterotróf tápláléklánc. Egyidejűleg szervetlen sók halmozódnak fel, amelyek intenzívebbé teszik a fotoautotróf folyamatokat. Az autotróf szervezetek biomasszája és forgalma a trofitást, a heterotróf lebontók biomasszája és forgalma pedig a szaprobitást jellemzi. A háborítatlan vizekben a trofitás és a szaprobitás között egyensúly van. A szerves anyag bekerülésével először megnő a heterotróf szervezetek biomasszája, zavar áll be a trofitás és a szaprobitás egyensúlyában. Az öntisztulási folyamatok által az összes, a szerves vegyületekben kötött energia szabaddá válik, és a vízi ökoszisztéma ismét fotoautotróf lesz. Ezért a vízi ökoszisztémában a szaprobitás és a trofitás közötti egyensúly ismét helyreáll. A szennyvízbevezetés környékén a heterotróf szervezetek elszaporodása miatt a víz oxigéntartalma jelentősen csökken. Csak kissé távolabb éri el a normális oxigéntartalmat a fotoautotróf növények oxigéntermelésével. Az öntisztuló képesség túlterhelése. Ha egy vízbe állandóan, nagy mennyiségben tisztítatlan háztartási szennyvizet vezetnek, jelentősen nő a szaprobitás, az egyensúly megbomlik. Az öntisztuló képesség túlterhelése miatt a víz részben szennyezett marad. Az ilyen vizekben a lebontó szervezetek nagy oxigénigénye miatt, jelentősen csökken az oxigéntartalom. Ilyen körülmények között már számos szervezet elpusztul az oxigénhiány miatt. Elszaporodhatnak továbbá az anaerob baktériumok, amelyek a maradék szerves anyagokat lebontják, ezekből többek között kén-hidrogén (H2S) és ammónia (NH3) keletkezik, amely minden szervezet pusztulását okozza. Az aerob állapotból az anaerobba való átmenet esetében bekövetkezik a vizek irreverzíbilis változása, a víz egyensúlya felborul. A gyorsan áramló vizekbe mindig sok oxigén jut, emiatt a gyorsan folyó vizek öntisztulási képessége lényegesen nagyobb, mint a lassú folyásúaké vagy az állóvizeké. A vizek öntisztuló képességét emberi hatások is csökkenthetik: -

A nagy szennyvízmennyiség állandó bejutása túlterheli az öntisztulási mechanizmust, és a vízi ökoszisztéma irreverzíbilis zavarára vezethet.

-

A nehézfémek már kis koncentrációban számos olyan mikroorganizmusra nézve mérgezők, amelyek részesei az öntisztulási folyamatoknak.

-

A folyóvizeknél a szabályozás következtében csökken az élőhelyek száma, az áramlási sebesség nem növeli nagyobb mértékben az oxigén beáramlását, így nagyobb útszakasz kell az öntisztuláshoz. FOSZFÁTOK

Foszfátok a kommunális szennyvizekben. Ezek az élettani anyagforgalomból és mosószerekből származnak. A XX. század kezdetéig a háztartásokban kézzel és szappannal mostak (zsírsavak nátrium- és káliumsói). A fölösleges szappan, mint kalciumsó kicsapódott, és magával ragadta a vízben oldhatatlan szennyeződést. A vizek szennyezése csekély volt, de a fehérnemű, különösen a kemény víztől, szürke maradt. A szintetikus szálak és a mosógép általános elterjedése óta gyártanak szintetikus mosószereket, amelyek összetételéről a tájékoztat. A rothadóképes szerves vegyületek biológiailag lebomlanak, de a tenzidek terhelők, szétrombolják azok molekulaszerkezetét. A stabilizátorok szabályozzák többek között a fehérítőhatást, és gondoskodnak a mosólúg alkalitásáról. A szervetlen komponensek részben a vizek terhelésének kiindulópontjai: a perborátból az oxigén leadása (fehérítés) közben borát keletkezik; a polifoszfát - a modern mosószerek fő alkotórésze - ortofoszfáttá alakul, amelyet a növények felvehetnek.

87

A polifoszfátok a rostokból kioldják a szennyet, és ezt a mosólúg oldatban tartja, ezek nagyon olcsók, nem mérgezőek, és más vegyülettel nem helyettesíthetők. A mechanikai-biológiai tisztítóművön való áthaladáskor a kommunális szennyvizek foszfátjának még nagy része a vizekbe jut. A vizekben elsősorban a nitrogén és a foszfor határozza meg a primer produkciót, mivel a káliumtartalom általában elegendő. Mivel a nitrogén többnyire bőségesen jut be a fekáliával és a nitrogéntrágyákkal, a foszfát mint minimumfaktor korlátozza a fitoplankton növekedését. A foszfát bevitele súlyosan hat a vízháztartási viszonyokra: a terheletlen vizek rendszerint tápanyagban szegények, vagyis oligotrófok; a foszfát bevitelével tápanyagban gazdag, eutróf állapotba mennek át. A trofitás növekedésével növekszik a szaprobitás is: nagy mennyiségű biomassza áramlik át az ökoszisztémán. Megváltozott fajspektrummal új biocönotikai egyensúly áll be. Az elhalt szervezetek lesüllyednek a víz fenekére, ahol ezeket a destruensek lebontják. A biomassza növekedésével nő a lebontó szervezetek oxigénfelhasználása is, ezért a vizek alsóbb szintjében az oxigénhiány miatt anaerob feltételek alakulnak ki - ennek megfelelő szervezetek fordulnak ott elő. Az eutrofizáció különösen a tavakat, a tengeröblöket és az elzárt tengerrészeket veszélyezteti, ezért ezzel a kérdéssel ott foglalkozunk. A trágyákból származó ásványi anyagok. A nitrát- és az ammónianitrogén könnyen oldódik. Kimutatták, hogy egy kukoricaföld trágyázása után a vizekben talált nitrát 60%-a a műtrágyából származott: nagyobb mértékű kimosódás elsősorban a növényzet nélküli szántóföldekről várható. Mivel a nitrogén csak elegendő foszformennyiség mellett segíti elő az eutrofizációt, döntő jelentősége van a műtrágyákban előforduló foszfornak. A talajoknak nagy a foszforral kapcsolatos adszorpciós kapacitásuk, ennek következtében kicsi a kimosódás. Az eróziónál a talajjal való foszfátlemosódás jelentősebb, mint az altalajból az oldatban való kijutása. DETERGENSEK

A detergensek hatása a vízi növényekre és az állatokra a modellkísérletekben. A detergens (az alkilszulfonsavak csoportjába tartozó „Marlon A” három hétig tartó hatására a magasabb rendű vízinövényekben (üveglevelű békaszőlő - Potamogeton lucens, bodros békaszőlő - Potamogeton erispus, sűrűlevelű békaszőlő - Groenlandia densa) a fotoszintézis csökkent, és a levelek zöldesbarnára színeződtek. A klorofill átváltozik a fotoszintézisben hatástalan feofitinné. A tengeri állatokra a detergensek hatása ugyan fajspecifikusan különböző, de általában gyorsan halált okoz. Kemény és lágy detergensek. Az először használt kemény detergensek, amelyek a vizekbe jutottak, biológiailag nem voltak gyorsan lebonthatók, és a vizekben nagy habhegyek keletkeztek. A fejlett országokban tilos azoknak a mosószereknek az alkalmazása, amelyeknek 80%-a 24 órán belül nem bomlik le. Azóta a mosószerekhez hozzáadott lágy detergensek általában a vizek flóráját és faunáját nem befolyásolják, de szubletális dózisban a halak szaporodását károsíthatják. Leoldhatja a halak nyálkáját is, a bőrparaziták, a baktériumok és a gombák elszaporodásához vezethet. A szennyezett és összehasonlításul a tiszta vizekből származó. halakra vonatkozó vizsgálatok tapasztalatai: -

A halak bőrének nagyobb a raktározóképessége az anionaktív detergensekkel kapcsolatban, mint a húsé.

-

A detergensek raktározódása a halakban helyenként olyan mértékü, hogy az ember egészségét veszélyezteti. Kívánatos, hogy 10 ppm detergenstartalom fölött, hal ne kerüljön a kereskedelembe és fogyasztásra.

88

I PA R I S Z E N N Y V I Z E K SZERVES VEGYÜLETEK

Amennyiben lebontható vegyületek, a vizekre hasonló módon hatnak, mint a kommunális szennyvizek rothadóképes szerves vegyületei. SÓK

A sótartalom nemcsak az édes- és tengervízben eltérő, hanem a környezeti tényezőktől - elsősorban az üledéktől - függően is. A szennyezett vizeknek többnyire nagyobb a só-, elsősorban a kloridtartalmuk; különösen nagy a bányákból kikerülő szennyvizekben. A nagy sótartalom a sajátos ionhatásokon és az ásványianyag-tartalom változásán alapszik; csak a folyóvizekben tapasztalható. NEHÉZFÉMEK

A nehézfémszennyezés eredete. A vizek nagy nehézfémtartalmának geológiai okai is lehetnek, vagyis azokon a területeken, ahol a kőzetnek nagyobb a fémtartalma, a vizekben is nagyobb koncentrációban mutathatók ki a fémek. A nehézfém mint antropogén terhelés, az urbán-ipari és szárazföldi ökoszisztéma többi káros anyagához hasonlóan az atmoszférából, a talajból kimosódva vagy közvetlenül jutnak a vizekbe. A vizek nehézfém-terhelésének megítélése. Ehhez a víz, a lebegő anyag és az üledék vizsgálata ad támpontot. A víz nehézfémtartalma (oldott formában) és a lebegő anyagok a bevezetett szennyvizekből származnak. Az üledék a bemosódó talajból és a 1erakódó lebegő anyagból képződik. Az üledék és a víz között kölcsönhatás van, ami azonban még nem teljesen ismert. A nehézfémek az üledékből ismét átkerülhetnek a vízbe. A vízben lévő nehézfémek káros voltának küszöbértéke. A nehézfémek hatásának különleges jelentősége van az öntisztulás alapfolyamataira és a tisztítóművek működésében. Feltűnő az öntisztulási folyamatok nagy érzékenysége; a halakra megállapított határértékeket az emberi fogyasztással összefüggésben kell értékelni. A nehézfémek közül a higany a legmérgezőbb. A vizekben kevésbé mobil, nagy részét gyorsan adszorbeálják a lebegő anyagok, és leülepedik, ezért a folyók és tavak üledékeiben jelentős a Hgkoncentráció). De a szedimentáció révén nem tűnik el a bioszférából: a talajlakó állatokkal az üledék felső rétegébe jut, és a baktériumok a szervetlen Hg-t oldható, szerves metil-higannyá (CH3Hg+) alakítják át, így az más szervezetek számára felvehető. A metilhigany kis mennyiségben károsít, már 1 ppb-nyi mennyiség a felére csökkentheti az édesvízi és a tengeri planktonok növekedését. A halak, kagylók és a rákok felhalmozzák (bioakkumuláció). A halhúsban a transzfer-faktor a víz Hg-tartalmára vonatkoztatva százszor-ezerszer nagyobb; a halak a higanyt nemcsak táplálékkal, hanem valószínűleg a kopoltyújukon és a bőrükön át is felveszik. Végül a vizekben kiterjedt még a geoakkumuláció is. Kadmium, Cd. Közvetlenül a szennyvizekből, a szennyezett talajokból való kimosódással (a derítőiszappal, a foszforműtrágyával kezelt területekről) vagy az atmoszférából jut a vizekbe. A vízi ökoszisztémákban a kadmium kevésbé veszélyes, mivel ott a mikroorganizmusok nem vagy alig állítanak elő olyan szerves kadmiumvegyületeket, amelyek a táplálékláncba juthatnának. Ólom, Pb. A vízvezetékcsövekből és az atmoszférából jut a vizekbe (9. ábra). Az urbán-ipari és a szárazföldi ökoszisztémák szennyeződésével szemben a vízi ökoszisztémák ólomszennyeződése csökken.

89

Az ólom mérgező hatása a vízi szervezetekre még nem minden részletében ismert. A halakban elsősorban a csontokban, a vesében, a szívben és az ikrákban halmozódik fel, az izomban kevésbé. Cink, Zn. A vizek cinktartalma a kommunális szennyvizekből, a vízvezeték-hálózat korróziójából és az ipari szennyvizekből (gyertya- és szappangyártás, galvánüzemek) származik. Mennyisége a terheletlen vizekben 10-15 µg/1 körül van; ha ez az érték 50 µg/1 fölé emelkedik, ezt csak az ipari szennyvizek bejutásával lehet magyarázni. A cink oldott állapota mellett nagy töménységben kimutatható a folyók üledékében (pl. a Majnában, az Elbában és a Weserben). A cink nagyobb koncentrációban (5 x 10-5 Mol/1) a magasabb rendű vízinövények növekedését akadályozhatja és a halállományt veszélyeztetheti. A vízben lévő más anyagok mellett az ivóvízben lévő nagy cinktartalom okozati összefüggésben van az érelmeszesedés gyakoriságának növekedésével. Egyéb terhelő vegyületek Az említett vegyületek mellett az ipari szennyvizekben még sok más, de kevésbé gyakori káros anyag fordul elő. Savak és lúgok. A cellulózgyapot- és a műselyemgyárak, a sörgyárak és a fémfeldolgozó üzemek szennyvizeiben fordulnak elő a leggyakrabban. A vizekben lévő szervezetek a 7 pH körüli értéknél fordulnak elő. A savanyú szennyvizekben a pH-érték helyileg 1-2-re is lecsökkenhet, ettől a legtöbb élőlény károsodik vagy elpusztul. A 9-10-es pH-jú alkalikus szennyvíz marja a halak kopoltyúit. Cianidok. A kokszolóművekből és a galvanizálókból kerülnek a vizekbe, már kis koncentrációban mérgezők. Légzésbénulást válthatnak ki, ami a halak pusztulását okozza. Emellett ismert az arzén és a szelén, amely már kis koncentrációban toxikus. A fenollal szennyezett halhús az ember számára élvezhetetlen. ÁSVÁNYI OLAJ ÉS OLAJTERMÉKEK

Az ásványi olaj és az olajszármazékok elsősorban a tökéletlen égés során a levegőből vagy a szállításkor bekövetkező szerencsétlenségeknél jutnak a vízi ökoszisztémába. A vízbe kerülve egy részük nyomokban oldatba jut, további részük olajhártyát képez a felszínen, a maradék pedig emulziót alkot a vízzel. Az oldott szénhidrogének, különösen az aromás szénhidrogének a vízi élőlényekre mérgezőek lehetnek (a benzol határértéke 5 mg/l, a benziné 50-200 mg/l). A vízen lévő olajfilm akadályozza a víz és a levegő közötti gázcserét. Az olaj elzárhatja a vízinövények gázcserenyílásait, ezáltal gátolja a légzést és a fotoszintézist; a halak kopoltyúját bevonja és az oxigéncserét akadályozza. Az olaj - víz emulzióból elpárolognak az illékony szénhidrogének, a maradék összecsomósodik lesüllyed a víz fenekére vagy kisodródik a partra. Az alacsony forráspontú, telített szénhidrogének nagyon mérgezőek, de gyorsan el is távoznak (64. ábra). BIOCIDEK

A biocideket szétpermetezhetik repülőgépről, vagy a talajbál azok kimosódnak és a vizekbe jutnak; a herbicideket használják a vízinövények irtására is. A vízi szervezetek közvetlen veszélyezettsége. A halak veszélyeztetettsége. A biocidekkel a kopoltyújukon és a bőrükön keresztül érintkeznek; különösen a zsírban oldódó inszekticidek halmozódnak fel az állatok idegszövetében (65 egyensúlyi és oldalfekvési zavart okozva.

90

A kedvezőtlen szélviszonyok között a herbicidek a halak pusztulását okozhatják. A külső tünetek fokozatait az első jeltől a halak pusztulásáig, amely többnyire hosszabb időre elhúzódik. Ezért a halakat a veszélyeztetett vizekben folyamatosan figyelni kell. A halak mint a biocidek indikátorai. Mivel a halak különösen érzékenyek a biocidekre, alkalmasak ezek kimutatására a felszíni vizekben. A vízáramlással s ellenálló képességük a terheletlen vizek kritériuma lehet. Az emberre többnyire nem jelent akut veszélyt, a biocidekkel szennyezett ivóvíz, a csekély koncentráció miatt. A vízi szervezetek közvetett veszélyeztetettsége. Az ökoakkumuláció miatt az állatvilágban a rákokon, a halakon és a madarakon már sokféle zavar állapítható meg. Elsősorban utalni kell az ún. Raptor peszticid szindrómára. Ezt a biocidek - elsősorban a klórozott szénhidrogének - és ezek maradványainak a hatására vezetik vissza. 1950 óta csökkent a húsevő madarak: a pelikánok, a halászsas és a rétisas állománya. Ezzel szemben az emberben a hal fogyasztása miatt nem állapítható meg károsodás. A táplálékláncban való felhalmozódás mellett figyelemre méltó az élettelen környezetben való felhalmozódás (geoakkumuláció). Természetesen csak a perzisztens vegyületek halmozódnak fel. A RADIONUKLIDOK

A mesterséges radioaktivitás a csapadékkal és az atomerőművek szennyvizével kerül a vizekbe: az eső a levegőből kimossa a radioaktív anyagokat, az atomerőművek szennyvize bejut a folyókba és a tengerekbe. Radioaktív anyagok az atomerőművek szennyvizében. Az atomerőmű blokkján átáramló hűtővízben a radionuklidok koncentrációja alig nő. A Német Szövetségi Köztársaságban 1974-ben az összes atomerőmű szennyvizében kevesebb 0,1 mrem/évnél. A radioaktív emissziók hatásának megítélése azért nehéz, mert kis dózisban a kísérletekben biológiai károsodás nem volt megfigyelhető. Számolni kell kis sugárdózisnál (mrem) a később fellépő rosszindulatú daganatokkal és mutációkkal. Mint a rákos megbetegedések száma 1/10 000-re, a mutációké l/1000-1/10 000-re emelkedett, a veszélyeztetettség a természetes rizikó statisztikai ingadozásán belül van. Ökoakkumulációk. A vízi ökoszisztémán belül a vízi szervezetek táplálékláncában halmozódnak fel a radionuklidok. Csak megnövekedtet koncentrációban lehet hatása az élő szervezetekre, amellyel már részletesen foglakoztunk. HULLADÉKHŐ

A hulladékhő az erőművek és a különféle ipari üzemek (pl. vaskohászat és a vasfeldolgozó ipar) hűtővizével jut a vizekbe. A vízhűtéskor az összes hulladékhő vagy annak egy része a vizekbe kerül, a maradék pedig a hűtővíz elpárolgásával eltávozik. A hőmérséklet-emelkedés hatásai. A hőmérsékletterhelés a hőmérséklet növekedését jelenti a bevezetőhely közelében. Mivel a hőmérséklet fontos környezeti tényező, a vízi ökoszisztémára való hatása elkerülhetetlen: A fizikai O2-veszteség következtében (magasabb hőmérsékletnél kisebb az oxigén oldhatósága) és a szervezetek fokozott anyagcseréje miatt csökken az oxigéntartalom. Ezáltal az életfeltételek romlanak a halak és a halakat fogyasztó állatok számára. A nyári maximális 30 °C hőmérséklet ezért halbiológiailag határérték. A FÖLMELEGEDÉS CSÖKKENTI A VÍZ TERHELHETŐSÉGÉT.

A kommunális szennyvizek bevezetésekor a szervesanyag lebontásához a lebontó szervezetek több oxigént használnak fel, gyorsan bekövetkezik a teljes oxigénhiány. - A kémiai és a biológiai folyamatokra úgy hat, hogy a biocönózisok fajspektrumában eltolódás következik be (sztenök fajok, amelyek csak kis hőmérsékletkülönbségeket viselnek el). Így mind az édes-, mind a sós vizekben a fitoplankton összetétele megváltozik, és kimutatható a kovamoszat-populáció helyett a kékalga-populáció előtérbe kerülése. - A

91

téli hőmérséklet mérséklődik, az édesvizeken kisebb a jégképződés, de a köd gyakoribb. A halak - a téli tápanyaghiánnyal összhangban - 6-7 °C alatt téli álomba merülnek. A magasabb hőmérséklet a téli álmot megzavarja anélkül, hogy a halak tápláléka több lenne. MAXIMÁLIS FÖLMELEGEDÉS ÉS A FÖLMELEGEDÉS MÉRTÉKE

Mivel a legtöbb hal számára az eredményes szaporodáshoz 10 °C alatti hőmérséklet szükséges - bár a nagyobb hőmérsékletet mindenképpen túlélik - a 30-35 °C-os víz már biológiai sivatag. Az öntisztulás egyensúlya és a halak életfeltételének veszélyeztetése nélkül nem lehet túllépni a max. 28 °C-os középhőmérsékletet, és a fölmelegedés normális esetben a 3 °C-ot, szélsőséges esetben az 5 °Cot nem haladhatja meg. A Z Ü L E D É K B E J U TOT T K Á RO S A N YA G O K R E M O B I L I Z Á C I Ó JA

A geoakkumuláció során ökoszisztémát terhelő vegyületek, így nehézfémek és biocidek halmozódnak fel az üledékben. Ezek különböző folyamatok hatására visszakerülhetnek a vízbe (remobilizáció), amiben nagy szerepük van a mikroorganizmusoknak : -

A mikroorganizmusok tevékenységükkel megváltoztathatják a vizek redoxpotenciál- és pHértékét. Aerob viszonyok között a P043- a FePO4 ként csapódik ki, anaerob feltételek között az üledékben a vas-hidroxid-foszfát komplex redukciója révén ismét szabaddá válik (reverzíbilis folyamat Fe3+---·Fe2+ a foszfát megkötésével, ill. szabaddá válásával). A vas a Pmobilitás szabályozója.

-

A mikroorganizmusok a szerves vegyületeket le tudják bontani, a terhelő vegyületeket adszorbeálni, vagy komplex képződhet; ezáltal ezek visszajutnak a vízbe.

-

Az erózióval az üledék anyaga ismét átjuthat a vizekbe.

A vegyületeknek az üledékből való visszakerülése úgy is lehetséges, ha a vízben való koncentrációja csökken. !

Az üledékbe került nehézfémek savanyú pH-nál ismét oldódnak.

Á T T E K I N T É S A K Á RO S V E G Y Ü L E T E K Ú T J Á R Ó L É S V E S Z É LY É R Ő L A V Í Z I ÖKOSZISZTÉMÁBAN

A káros vegyületek útja. A káros anyagok mennyiségét és útját azért fontos az ökoszisztémában nyomon követni, hogy környezeti veszélyüket felderíthessük. A vízi ökoszisztémákban meghatározzák, hogy a vegyület meddig vesz részt a körforgásban, lerakódik-e vagy kikerül abból, továbbá milyen feltételek között megy végbe a bio- és a geoakkumuláció. A káros anyagokkal járó veszély. A vízi ökoszisztémában lévő káros anyagok az embert nemcsak a tápláléklánc útján, hanem az ivóvízzel is veszélyeztetik. Hogy kizárják az egészségügyi veszélyeket, az Egészségügyi Világszervezet (WHO) megállapította a megengedhető maximális értékeket. A terhelési tényezők és a vízi ökoszisztéma. A folyó- és állóvizeket, a tengereket az egyes terhelési tényezők különböző mértékben károsíthatják; ezek közül néhány csak meghatározott ökoszisztéma-

92

típusokban lép fel. Hatásuk függ a terhelési tényezők koncentrációjától és intenzitásától, valamint a vizek különböző természetétől. A T E R H E LT F O LY Ó V I Z E K A TERHELÉSRE VALÓ HAJLAM

A folyók összes felülete—összehasonlítva a szárazföldekkel és a tengerekkel igen kicsi. Ennek ellenére mint víztartalékok és vízi utak, az intenzíven hasznosított ökoszisztémákhoz tartoznak. A folyókat meghatározott irányú és állandó vízáramlás jellemzi, amely nem teszi lehetővé a hosszan tartó, kiegyenlített hőmérsékletet, ebben alapvetően különböznek a tavaktól. Az energiaáramlás hiányos: biológiailag hasznosítható energiájuk nagy része olyan szerves anyagokból származik, amelyek a környező területekről mosódnak be. A folyóvíz mindenfajta hulladék kedvező felvevője és továbbítója. Ha ökoszisztémához tartozó anyag- vagy ökoszisztéma-idegen tényező nagy mennyiségben terheli, szerkezete és funkciója megváltozhat. A víztömeg évszakos ingadozása következtében a kémiai és fizikai tényezők zavaró hatása különböző. Még alapos vizsgálatokra van szükség annak megállapítására, hogy a természetes ingadozás ritmusa a terhelési tényezők hatásait csökkentheti-e. A T E R H E L É S FA J T Á I É S S A J Á TO S H A T Á S A I K KOMMUNÁLIS SZENNYVIZEK

A folyóvizek ideális befogadók; nagy öntisztuló képességüket kihasználva gyakran túlterhelik őket. A szerves vegyületeket tartalmazó tisztítatlan és a mechanikai-biológiai úton részben tisztított szennyvizekkel foszfát- és más szervetlen ionok jutnak a folyókba és a patakokba. Ezek az öntisztulással és a lerakódással általában gyorsan eltűnnek, ha nem kerül be ismét szennyvíz. A modellkísérletekben kimutatható volt, hogy az ammónium, a trágyalé és a foszfát olyan koncentrációban, amely a természetes mértéket meghaladja, károsítja a magasabb rendű vízinövényeket (a levél elhalása). Liebmann (1958) ebben az összefüggésben megállapította, hogy az erős áramlás éppen úgy korlátozza a vízben való életet, mint a szerves, rothadóképes vegyületek nagy mennyisége. Ezért a folyóvíz terhelhetőségének megítélésekor figyelembe kell venni az áramlási viszonyokat és az érintett térség hidrológiai adottságait. I PA R I S Z E N N Y V I Z E K SÓK

A sók eredete és koncentrációja. A kálium- és a szódagyártás és a bányászat mindig tetemes sómennyiséget juttat a folyóvizekbe, elsősorban NaCI, KCl és CaCl2 formájában, emiatt a víz klorid tartalma emelkedik. A terheletlen vizekben 10 mg Cl-/1-nél kisebb ez az érték; a 200-300 mg Cl-/l erős szennyeződésre utal. A sóterhelés hatásai. A nagy sóterhelés általában az élettelen környezetben az ionkészlet változását okozza; olyan mértékű is lehet, hogy a folyóvizek természetes kémiai összetétele többé már fel sem ismerhető. A sóterhelés magasabb rendű vízinövényekre való hatásának megítélése nem, egységes. Bár 1000 mg Cl ~’/1 érték fölött kimutatták az oligotróf és eutróf lágy vizekben élő növények károsodását (a nettó asszimilációs ráta csökkenése), de abban a növény fejlődési stádiuma is szerepet játszik. Az édesvizek nagy sóterhelése miatt eltűnhetnek a jellemző állatcsoportok, mint a csigák és a kagylók. Végezetül veszélyezteti az ivóvízellátást (vezetékek korróziója, íz).

93

A NEHÉZFÉMEK FELHALMOZÓDÁSA

A vizek terhelésének értelmezése, a lebegő anyag és az üledék. Hazánkban évtizedek óta, a többi EU tagországhoz hasonlóan vizsgálják a vizek, valamint a lebegő és az üledékanyagok nehézfémtartalmát. A szennyeződések mérései még nem adnak tiszta képet, mert a vízben és a lebegő anyagban a nehézfémtartalom ugrásszerűen változik. A folyó csökkenő áramlási sebességénél a lebegő anyag lesüllyed és részben üledékké válik, azon lerakódik a folyó medrében. A lerakódott lebegő anyag tükrözi a vizek fejlődéstörténetét. Az üledékekben a nyomelemek tartalma nagyobb, könnyebb meghatározni. A nehézfémek ember okozta és természetes felhalmozódása a vizekben. Az üledékekben a nyomelemek lehetnek természetes eredetűek (aljzat), de az emberi tevékenységgel is odakerülhetnek. Hogy a civilizációs terhelés meghatározható legyen, az összmennyiségből le kellene vonni a természetes tartalmat („background”), ez azonban nehéz. Sok folyóban mutattak ki nagy nehézfémtartalmat. Az agyag (alapkőzet) átlagos fémtartalma az alapérték, arra vonatkoztatva lehet az ember által okozott felhalmozódási faktort kiszámítani. A nehézfémek hatása a folyóvíz-ökoszisztémákra. A Rajna vizének elemtartalmára vonatkoztatva az itt vizsgált halakban az ólom, a kadmium és a higany nagy mennyiségben halmozódott fel. Emellett a tápláléklánc magasabb fokán lévő rablóhalakban (süllő, csuka) a nehézfémtartalom nagyobb, mint a békés halakban (dévérkeszeg, kele), a mindenevő angolna pedig átmeneti helyet foglal el. A legnagyobb Hgtartalmat olyan ragadozóhalakon mérték, amelyeket csekély áramlású, pangó vizű helyeken fogtak. Egy halfaj higanytartalma is nagymértékben ingadozhat a halfogási helytől függően. A hal korával, hosszával és tömegével nő a Hg-tartalom. BIOCIDEK

Mindazok, amelyeket korábban, a terresztris fejezetben általában leírtunk, érvényesek a folyóvizekre is. A RADIONUKLIDOK

Az atomerőműveket nagy hűtővízigényük miatt gyakran a nagyobb folyók mellé telepítik. Radioaktív anyag juthat a hűtővízzel a folyóba, amely a tápláléklánc során felhalmozódik. Erre már utaltunk; az ionizáló sugárzás hatásával együtt. HULLADÉKHŐ

A hűtővíz keveredése és lehűlése a folyóvízben. Ha a hűtővíz turbulens áramlással jut a folyóba, néhány száz méteres távon függőlegesen gyorsan keveredik. De mivel a vízszintes keveredés rendkívül lassú, széles befogadók alakulhatnak ki, mint a Rajnánál az a 60 km hosszú melegvíz-vonulat, amelynek a hőmérséklete lényegesen magasabb, mint a környező vízé. A lehűléshez szükséges folyószakasz és a lehűlési idő nagyobb, mint azt eddig feltételezték. Ezért a folyóvizek hűtőkapacitása mindenképpen kicsi. Ha gyakran engednek be hűtővizet, akkor a regenerációs szakasz nem elegendő, és a víz a kiindulási hőmérsékletet többé már nem éri el. A hulladékhő terhelésének hatásai. A fő hatásokat már ismertettük. A hőmérséklet emelkedése hatással van az öntisztulási folyamatokra. A folyóvíz 30 °C hőmérsékletig a szerves vegyületek mikrobiális lebontását gyorsítja, de csak erősen terhelt oxigénháztartásban (mesterséges szellőztetéssel az oxigént biztosítani lehet). Ha a víz hőmérséklete 30 °C-nál magasabb, a mikroorganizmusok károsodnak, emiatt a vizek öntisztuló képessége jelentősen csökken.

94

A VÍZMINŐSÉG MEGÍTÉLÉSE

A SZAPROBITÁS-RENDSZER

Ha szerves vegyületekkel terhelt szennyvíz jut a folyókba, sajátos mikroorganizmustömeg jelenik meg, amely hat a lebontásra. A biocönózisok összetétele a szennyvizek molekuláris összetételéhez igazodik, és a lebontási folyamatok helyzete szerint változik; a folyóvizekben a különböző öntisztulási folyamatok térbelileg követik egymást. A vízszennyeződés és a biocönózisok közötti összefüggést Kolkwitz és Marsson (1908) tárta fel, akik leírták a folyóvizek különböző szennyezettségi fokának megfelelő indikátorszervezeteket is. A VÍZMINŐSÉGI RENDSZER

A vízminőségi rendszer jellemzése. A folyóvizekre kialakított szaprobitásrendszer csak biológiai adatokon alapszik. Az az előnye, hogy már egyszeri vizsgálattal megállapítható a víz általános ökológiai minősége. Az oxigéntartalom, az oxigénfogyasztás is, a BOI5-érték meghatározása a mikroorganizmusok életfolyamatain alapszik, ezért szükségesek a bakteriológiai vizsgálatok. A kémiai és a bakteriológiai adatok csak egy adott időpontot tükröznek, így az év folyamán több vizsgálat szükséges, hogy a vizek állapotáról áttekintést kapjunk. A vízminőség egzakt értékelése csak a biológiai, bakteriológiai, kémiai, toxikológiai és fizikai adatok együttes figyelembevételével lehetséges. Ezen alapul a vízminőségi rendszer, amelyet a folyóés az állóvizekre dolgoztak ki, és amely világszerte érvényes. A vízminőségen a vizek használati értékére vonatkozó minőségi ismérveket értik. Négy minőségi osztályt különböztetnek meg, és négy különböző színt használnak fel az ábrázolásukra. A köztes fokozatokat sávozással jelölik.

Szaprobitás fok oligoszaprob β-mezoszaprob α-mezoszaprob poliszaprob

Minőségi osztály I II III IV

Szín kék zöld sárga vörös

A bakteriológiai értékelés. A baktériumok a vizekben mindig az emberi vagy állati exkrétumszennyezés jelzői. A baktériumtartalom tehát a mineralizáció (lebontás) intenzitásának és a szerves vegyületekkel való szennyeződés mértékének az indikátorai. Legelterjedtebb az Escherichia coli (kólibacilus), amely mindig járvány-egészségügyi veszélyre mutat. Bár a vizekben az összes csíraszám változó, mégis következtetni lehet belőle a szennyeződés mértékére, azaz megállapítható a kapcsolat a víz minősége és a csíraszám, illetve kóli-titer között. A titeren a vizsgált víznek azt a legkisebb térfogatát értik, amelyben csíra még kimutatható. Mivel az Escherichia coli baktérium mennyisége ebből nem határozható meg pontosan, jobb a „kóli-gyanús” kifejezés használata a víz minősítésében. A vízminőségi osztályok vizsgálata. A biológiai (szaprobitásrendszer), a bakteriológiai és a kémiai adatok kombinációja után elkészülhetett a folyók vízminőségi térképe. A III. minőségi osztálynál a BOI5érték nem lépheti túl a 13 mg/l O2-t, és az oxigéntartalom nem lehet kisebb mint 2,2 mg/l. Az ilyen erősen szennyezett vizekben a kova- és a zöldalgák mellett elsősorban kékalgák fordulnak elő. A csíraszám 10 000 és 100 000/ml között van, ami igen nagy. Ezt a vízszakaszt sárgás színnel jelölik. Értékelés magasabb rendű vízinövények segítségével. Az utóbbi évtizedben számos javaslatot terjesztettek elő a folyóvizek minőségének megítéléséhez. A jellemzésre igénybe vették a mikrobiális

95

életközösségeket, az algákat, amelyek a szennyeződést jelzik, valamint a magasabb rendű vízinövényeket. Bár ezek a kísérletek nem voltak olyan eredményesek, mint a sokoldalúan alátámasztott vízminőségi osztályok, de értékes kiegészítésül szolgálhatnak. Az eutrofizációs folyamat előrehaladtának vizsgálata a következőket mutatta: növekvő szennyeződéskor először a hínárok fajszáma nőtt; meghatározott küszöbérték átlépésekor elszegényedés következett be, amely szélsőséges esetben minden vízinövény teljes eltűnéséhez vezetett. A zavartalan, oligotróf (tápanyagban szegény) ökoszisztéma éppen olyan szélsőséges termőhely, mint a szerves anyaggal erősen terhelt folyóvíz. A magasabb rendű vízinövényeknek a szennyeződés jelzőjeként való használatakor indikációs értéküket nemcsak empirikusan határozták meg, hanem sikerült a vízinövényeket meghatározott szennyeződési tényezőkkel hitelesíteni. Itt az indikátorértékek többnyire az egyes fajok, mivel a vízi ökoszisztémákban a fajok közötti cönológiai kapcsolatok gyengék. Az így elkülöníthető folyószakaszok nem mindig voltak azonosak a vízminőségi osztályokkal, tehát ezt az értékelést nem helyettesítették, de finomították a rendszert, és lehetővé tettek egy olyan vízminősítést, amelyből gyakorlati következtetések is levonhatók. Eszerint pontosan megadható, hogy hol kell megszüntetni a szennyvízbevezetést, hol kell a szétszórt települések növekedését megakadályozni, hol szükséges mederkotrási munka. Ezért ez a módszer nemcsak kiegészíti a vízminőségi rendszert, hanem tervszerű intézkedésekre is módot ad. A T E R H E LT F O LY Ó V I Z E K E G Y S É G E S S Z E M L É L E T E

A terhelés, a folyóvíz minősítése és a tervszerű intézkedések Az értékelés alapjául szolgál az a vizsgálat, amit a Moosachon Münchentől északra az Isar egyik mellékfolyóján végeztek. A terhelés a kommunális szennyvizek különböző bevezetéséből származik. A forrásvidéken és a felső szakaszon a folyó I. osztályú. A szennyvizek bevezetése miatti romlás következtében II. osztályúvá vált. Ennek az osztályozásnak a finomítására hínárfajok segítségével elvégezték a florisztikai-ökológiai minősítést. Ezt követte a folyószakaszok értékelése és a tervjavaslatok kidolgozása. A négy zónát a következők jellemzik: A - a legtisztább zóna a színes békaszőlővel (Patamogeton coloratus). A szennyvízbevezetés hiánya miatt ez a zóna mészben gazdag oligotróf, hideg-sztenoterm, fajszegény folyóvíz-ökoszisztéma. Tömeges a színes békaszőlő (Potamogeton coloratus), valamint a lápi szittyó (Juncus subnodulosus) és a csillárkamoszat (Chara hispida). Amíg a kotrási munkákat el nem végzik, a szennyvízbevezetést továbbra is távol kell tartani. B - tiszta zóna a kis békakorsóval (Sium erectum). Az alkalmilag bejutó szennyvizek ellenére a folyó még teljesen oligotróf. Az itt előforduló fajok a következők: kis békakorsó (Sium erectum), hínáros vízi boglárka (Ranunculus trichophyllus) és a fésűs békaszőlő (Potamogeton pectinatus). A szétszórt települések szennyvíz okozta terhelése e fajok előfordulását akadályozza, a pangó szennyvízbevezetőkből pedig eltűnnek. C - kissé autróf zóna a sűrűlevelű békaszőlővel (Potamogeton densus). Ezt a zónát sajátos fajcsoport jellemzi: a sűrűlevelű békaszőlő (Potamogeton densus), a vízilófark (Hippuris vulgaris), az úszó békaszőlő (Potamogeton natans) és a tavi káka (Scirpus Iacustris) - a kis foszfor- és ammóniakoncentráció miatt s víz gyengén eutróf. A további szennyvízterhelést ezen a folyószakaszon meg kell szüntetni és biológiai tisztítóberendezés építésével redukálni kell. D - erősen eutróf zóna a mocsárhúrral (Callitriche obtusangula) és a hínáros boglárkával (Ranunculus fluitans). A szennyvíztől származó foszfát- és ammóniumértékek növekedése jelentős. A víz alatt élő növényfajok változatossága csökkent, az étkezésre szolgáló halak mennyisége csökkent és minősége

96

romlott. A biológiailag elszegényedett szakaszt teljes biológiai tisztításra alkalmas berendezés építésével, továbbá a folyómeder és a partok tisztításával kell helyreállítani. Az átfogó terv összeállítása és jelentősége Ha egy folyóvíz elveszti az öntisztuló képességét, alkalmatlan lesz üdülésre és halászatra, és nehezíti az ivóvíznyerést. Az ökológiai egyensúly fenntartására célszerű átfogó tervet készíteni, a meglévő állapot felmérésével. A következőkre van szükség: -

A terület térképes ábrázolása különböző ökológiai és hasznosítási szempontok szerint.

-

A területen ható ökológiai tényezők felmérése.

-

A növény- és az állatvilág feltérképezése.

-

A tájökológiai területegységek szolgáltatóképességének és terhelhetőségének a megítélése a különböző hasznosítási igények szerint.

-

Az antropogén környezetterhelés megállapítása.

-

Az antropogén hatások következményei.

Az ilyen terhelési térkép alapján elháríthatók az ökológiai és az ökonómiai károsodások; a folyók túlterhelésénél ellenintézkedésekre van lehetőség, a tervezett intézkedések hatásai felmérhetők, és a szükséges .korrekció elvégezhető. Az Alsó-Elbánál például ökológiailag értékes területek a települések, az ipari üzemek és a gátak építése miatt szigetszerűvé váltak. Különösen a tervezett további gátépítések hatására, amelyek a terület bővítésére és az elárasztás elleni védelemre szolgálnak, nő a feltöltés és a további elárasztás veszélye. A jelenlegi öntésterület meghagyásával nemcsak költségeket takarítanának meg, hanem a jövőbeni károkat is elkerülnék. A nedves területek fennmaradnának, és az árvizet károkozás nélkül nagyobb területre lehetne levezetni. Nyomatékosan rá kell mutatni a nagy áradások sokféle terhelésére. Így a Rajnában a sótartalom nagymértékben megnövekedett, a kommunális szennyvizek általi terhelést jelzi a foszfortartalom emelkedése, a nehézfémek előfordulása kimutatható az üledékben és felhalmozódásuk a halakban, de egyértelműen kimutatható a biocidek és a hulladékhő okozta terhelés is. Az ökológia rámutat az átfogó terv keretében a terhelés határaira, megakadályozza a folyóvíz irreverzíbilis károsodását, és ökológiailag, ökonómiailag értelmes javaslatokat tesz. A T E R H E LT Á L L Ó V I Z E K A TAVAK ÉS A TERHELÉSEKRE VALÓ HAJLAMUK

A tavak jellege. A tavak hőmérsékleti rétegezettsége. A folyóvizekkel szemben a tavakban - kivéve a sekély tavakat - nyáron jellegzetes hőmérsékleti rétegződés alakul ki; a meleg felszínű epilimniont vékony szint, a metalimnion választja el a hideg mélyvíztől, a hipolimniontól. A hőmérséklet kiegyenlítődése csak a tavaszi és az őszi teljes cirkuláció idején megy végbe, és ezután jut le az oxigén a mélyebb vizekbe. Télen ismét beáll egy állandó rétegződés, a jéggel borított vagy hideg felszíni vízzel és a melegebb mélyvízzel. Az epilimnion táplálékszintjében vagy a trofogenikus zónában történik a fitoplanktonok fotoszintézise révén a primer produkció, amely az egész életközösséget ellátja energiában gazdag táplálékkal. Ez teszi lehetővé az élő szervezetek létfenntartását a fenékre lesüllyedő biomaszszából, ezért ezt a szintet lebontószintnek vagy trofolitikus zónának nevezik. Itt élnek elsősorban a lebontó szervezetek, amelyek a lesüllyedő biomasszát általában teljesen lebontják; ehhez a biológiai öntisztulási folyamathoz

97

oxigén szükséges. A nyár folyamán ezért a hipolimnionban csökken az oxigéntartalom, amely az őszi és a tavaszi cirkuláció idején ismét kiegészül. Az oligotróf és az eutróf tavak. A tavak geológiailag fiatal képződmények, amelyek csak az utolsó jégkorszak vége után keletkeztek. A csak rövid idő óta fennálló izoláció akadályozta új fajok kialakulását, így az édesvízi társulások fajokban való különbözősége csekély. Produkciójuk szerint a tavakat oligotróf (tápanyagban szegény) és eutróf (tápanyagban gazdag) csoportokra osztják. A terheletlen vizek táplálékszintjében kevés biomassza képződik. A foszfát igen kis koncentrációban fordul elő, és mint minimumtényező korlátozza. a fitoplankton növekedését. Az oligotróf tavak mély vize az egész év folyamán igen gazdag oxigénben, és a mineralizáció egészen az anorganikus végtermékekig lezajlik. Ezek a tavak élő szervezetekben szegények, tiszták, és megfelelnek az ember igényének. De a vízbefolyással és a parti területek kimosódásával a tavakba mindig jut tápanyag, így természetes módon tápanyagban gazdag, eutróf vizekké alakulnak át. Az eutróf tóban nő a primer és a szekunder produkció, nagy mennyiségű biomassza áramlik át az ökoszisztémán. Az epilimnionban az algák és a magasabbrendű vízinövények növekedése akadályozhatja a vízi sportot, a nem lebomló holt szervezetek a víznek rossz szagot és ízt adhatnak. A hipolimnionban nő a lebontó szervezetek oxigénfelhasználása. A nyári időszak végére a tartalék oxigén is elfogyhat, anaerob viszonyok között metángáz és rothadó iszap keletkezhet, amely az állatvilágot károsítja és az ivóvíznyerést akadályozza.Az ember a szárazföldi ökoszisztémákban a termelékenység növelésére törekszik, a vízi ökoszisztémákban viszont a termelékenység csökkentése a célja, hogy az igényeinek megfelelő környezetet fenntartsa. A T E R H E L É S E K R E VA L Ó H A J L A M

Különböző okokból a tavak veszélyeztetettsége nagyobb, mint a folyóvizeké: !

!

!

Minden tóra olyan elöregedési folyamat jellemző, amely az oligotróf állapotból átmegy az eutrófba; ezt a folyamatot a szennyvizek bevezetése felgyorsítja. A tavak a szervetlen és a szerves anyagok gyűjtőhelyét jelentik, a folyók pedig ezek természetes szállítói. Az állóvizek a vízi sportokra sokkal inkább alkalmasak, mint a folyók.

A T E R H E L É S FA J T Á I É S S A J Á TO S H A T Á S A I

KOMMUNÁLIS SZENNYVIZEK

A terhelő anyagok eredete. Bár hiányoznak a limnikus ökoszisztémákra vonatkozó hosszas vizsgálatok, de a vizeknek az utóbbi 40-50 évben végzett megfigyelése behatárolja a lényeges civilizációs beavatkozások idejét. Különböző tavaknál (Boden-tó, Millstätti-tó) kimutatható volt, hogy a vizsgált időben a környező területről a tápanyag bejutása jelentősen megnőtt, elsősorban a következő tényezők miatt: !

!

A partközeli településekről a tisztítatlan vagy a nem megfelelően tisztított szennyvizeket közvetlenül bevezetik. A háttértelepülésekről a szennyvíz közvetve, tóba ömlő vizekkel került a tavakba. - A mezőgazdasági területekről erodálódott anyag bemosódott.

Különösen a foszfor, a nitrogén és a szerves vegyületek gyorsítják meg az eutrofizációt.

98

Az élettelen tényező megváltozása. A parti szakasz (litorális régió) övszerűen veszi körül a nyílt vizet (pelágium). A tápanyag emiatt nagyobb hígítással jut a nyílt vízbe, de ott még pontosan kimutatható. Különösen a foszfát-foszfor jelzi a nyílt víz növekvő tápanyagterhelését. A számítások szerint 1975-ben a Bodensee Oberseebe jutó 1929 t/év összes foszforból 337 t a fekáliából, 1137 t a mosószerek polifoszfátjából, 10 t a befolyókból, 167 t az erodált mezőgazdasági területekről, 121 t a terhelt atmoszféra csapadékából származott. A foszfortartalom emelkedése a primer és a szekunder produkció növekedésére vezet, amely ismét visszahat más élettelen tényezőkre. A Boden-tavon végzett vizsgálatok szerint az 1920-1924-es évektől 1969-ig az átlátszóság 9,5 m-ről 7,9 m-re csökkent. Egy tó anyagcsere-mérlegében döntő jelentősége van az oldott oxigénnek. A tavaszi maximum idején nagy az algaprodukció, az őszi minimumnál pedig a lebomlási folyamatok dominálnak, a 0-250 m-es mélységet feltüntető vonalak mentén is meghatározott trendet mutatnak. 0 m-nél az oxigén maximuma 12 mg/l-ról 20 mg/l-re nőtt, a minimum viszont változatlanul 8-10 mg/l között volt. 250 m mélységben ezzel szemben 1974-ben a maximum- és minimumértékek jelentősen csökkentek. A tartalék oxigénből 1920 és 1924 között a nyári időszak végén a telítettség 79 %-os volt, 1961-re ez 40-50 %-ra csökkent. Ez a mélyvíznek a lebomlási folyamatok okozta növekvő terhelésére vezethető vissza; a téli cirkuláció alatti regenerációs folyamat nem elégséges. A producensek reakciója. A tápanyagellátás javulása következtében megfigyelhető a primer produkció növekedése, például a planktonok. A kommunális szennyvizek hatására megváltozik a vízinövényzet összetétele. Ilyen vizsgálatokat végeztek Dél-Németországban a folyókban, az Alpok és Skandinávia tavaiban. Különösen az összes foszfortartalom növekedése vezet az egyes növényfajok, illetve az egyes flóraelemek elszaporodására vagy csökkenésére. Így a következő összefüggést figyelték meg az Ostertavon, amely a Starnberger-tó egyik déli tó-láncolata; A tó terhelése terheletlen tavak

Előforduló fajok rence (Utricularia ochroleuca) csillárkamoszatok (Chara hispida C. aspera) színes békaszőlő (Potamogeton coloratus) apró rence (Utricularia minor)

kissé terhelt tavak

fésűs békaszőlő (Potamogeton pectinatus) hínáros békaszőlő (P. perfoliatus) füzéres süllőhínár (Myriophyllum spicatum) gyűrűs süllőhínár (M: verticillatum)

terhelt tavak érdes tócsagaz (Ceratophyllum demersum) talajvíz-utánpótlás nélkül forrásmoha (Fontinalis . antipyretica) terhelt talajvízzel vízilófark (Hippuris vulgaris) A vizek terhelését kevésbé jellemzi az eutróf fajok fellépte, sokkal inkább az oligo- és a mezotróf növényzet eltűnése. Különösen a csillárka-moszatok (Characeae) alkalmasak indikátorként. Ha a foszfortartalom magasabb 20 g/1-nél gyorsan elpusztulnak, eltűnnek. A fogyasztókra (konzumensekre) való hatások. Az utolsó tíz évben számos tóban megnőtt a fitoplankton tömege. A Bodeni-tóban

99

kimutatták emiatt a nyíltvízi táj konzumenseinek, a csillósoknak (Ciliata), a rákoknak (Crustaceae) és a halaknak az elszaporodását. Bár az 1950-es évek végén a túlzott halászat következtében a halhozam ismét csökkent—a halakat, elsősorban a kék marénát sűrű hálókkal már az első ívás előtt kifogták - ma a halhozam négyszerte nagyobb, mint 50 évvel ezelőtt. Változások a lebontókban. Az eutróf tavakban nemcsak a produkció, hanem a szerves anyag lebontása is nagy. A München melletti Speicher-tavon végzett vizsgálatok szerint a különböző terhelések kémiai, fizikai és bakteriológiai változásokat okoznak. A terheletlen vizekben a különböző baktériumnemzetségek nagyobb spektruma található, mint a szennyvizekben, elsősorban az Acinetobacter nemzetségből valók tömegesek. Bár még sok az ismeretlen tényező, az biztosnak látszik, hogy a szennyvízbevezetés a lebontó szervezetek fajspektrumában eltolódást okoz. I PA R I S Z E N N Y V I Z E K

Az ipar szennyvizeivel nehézfémek és más káros anyagok jutnak közvetlenül vagy vízbefolyásokkal a tavakba. A természetes és az ember okozta terhelés együttes hatására hosszabb idő elteltével az üledékekben a fémek feldúsulhatnak. A Bodeni-tó keleti és központi részében végzett két vizsgálat szerint a kadmiumon kívül nehézfém nem halmozódott fel. Más vizsgálatok szerint valamivel nagyobb nehézfémértékeket tapasztaltak. Végeredményben a Bodeni-tó üledékében eddig nem lehet nehézfémfelhalmozódást kimutatni. Nehézfémszennyezés terheli viszont az USA n-agy tavait (Erie-, Ontario-, Michigan-tó), ahol a halakban nagyobb mennyiségű kadmium halmozódott fel. TERHELÉS AZ ÜDÜLÉS KÖVETKEZTÉBEN

Fürdés. A fürdés a tavakat kevésbé, sokkal inkább a partot terheli a taposással, táborozással és hulladékokkal. Taposást tűrő társulások alakulnak ki, a gerincesek pedig elvándorolnak. A fürdéssel a vízinövényeket is elpusztíthatják, elsősorban a víz felszínén úszó hínárokat (a békaszőlő Potamogetonetea és a tündérrózsa Nymphaeion társulásai). Az ember jelenléte és a zaj az emlősöket és a madarakat elűzi az üdülőterületekről. Csónakforgalom. A csónakkikötők jelentős partszakaszokat foglalnak el. A motorcsónakok üzemeltetésével olaj, hulladék és tisztítatlan szennyvíz jut a tó vizébe, zajuk zavarja az embert, a magasabb rendű gerinces állatokat és az ott költő madarakat. A vízi sport veszélyezteti a nádasokat. A valódi nádasok (Phragmitetea : karakterfaja) a nád (Phragmites australis) különböző ökológiai feltételek között tenyésznek : mezo- és eutróf tavakban, de viszonylag száraz talajon is, sőt felhasználják az altalajban lévő nedvességet is. A fölöslegben lévő tápanyag és a káros mechanikai tényezők együttes hatására alkalmazkodóképessége ellenére elérte a terhelhetőség határát. A természetes nádasokban kárt okozhat a jégvonulás, a rovarok, a madarak és a vízi állatok. Az emberi tevékenységgel áll kapcsolatban a terhelési tényezők olyan csoportja, mint a csónakforgalom, hordalékfa és szilárd hulladékok, algaszövedék, amely a nádasok növekedését akadályozza, valamint az eutrofizáció. A tú1 sok tápanyag következtében nő a nád biomasszája, ezzel együtt viszont csökken a szilárdítószövet, a szklerenchima aránya. Emiatt az állomány a mechanikai hatásoknak nem tud eléggé

100

ellenállni. A nádszár szklerenchima aránya mintegy 50 %-kal kisebb lett, így a törési szilárdság is felére csökkent. A Bodeni-tó vizének foszfáttartalma folyamatosan növekedett, fokozódott a part szilárd anyagokkal való szennyeződése és a motorcsónak-forgalom. Ezek együttes hatása okozta 1955 óta a maradvány nádasok visszaszorulását. Ugyanezt mutatták ki az Ammer-tavon és a berlini vizekben.* Horgászat. A vizsgálatok szerint a vízimadarakat különösen a költés idején zavarják a horgászok, de egyébként is igyekeznek elkerülni a horgászok látogatta helyeket. A számítások szerint emiatt a költési állomány a lehetséges állomány 20 %-a alá csökken. 200 A TAVA K O S Z T Á LYO Z Á S A

Tápanyagtípusok Az állóvizek különböző ismérvek alapján osztályozhatók. Egyik osztályozási alapelv a tavak tápanyagtartalma lehet. Az eutróf tavaknak mindig nagy a nitrogén- és a foszfortartalmuk, nő a primer produkció, amelytől a víz zavarossá válik. Eutrofizáció természetes úton is kialakulhat a tápanyagok bemosódásával, de a szennyvíz bevezetése mindenképpen felgyorsítja. TROFITÁSI INDEX

A Carlsson (1977) által felállított trofitási index (TSI) alapján a tavakat 0-tól 100-ig terjedő beosztás szerint lehet osztályozni. Minden osztály az algabiomassza megkétszereződését jelenti. A trofitási index a hagyományos, a tavakat oligo-, mezo- és eutróf tavakra való besorolásával szemben finomabb osztályozást tesz lehetővé. Az állóvizek vízminősége A trofitási index általában a tavak tápanyagviszonyairól szolgáltat adatokat, a vízminőség pedig a vízhasznosítás minőségi ismérve. A tavak vizét sajátos hidrológiai, kémiai és biológiai viszonyaik alapján kell megítélni, a folyóvizek minősítésétől eltérő szempontok szerint. A vízminőségi térképek a folyóvizeknél alkalmazott vízminőségi osztályok szerint készíthetők el, de az oxigénfogyasztási és BOI5 - értékek a tavakon általában kevésbé kifejezőek. A szabad vizek minőségi térképe. A trofitást jelző vízminőségi ismérvek a következők: -

A nyári pangás (stagnáció) idején az oxigéneloszlás modellje a következő: O2 túltelítettség az epilimnionban és O2-fogyás a hipolimnionban.

-

A tápanyagviszonyok.

-

A plaktonikus életközösségek.

-

A víz átlátszóságának osztályozása: Átlátszóság 0,5 m alatt 0,5-1 m között 1-3 m között

Vízminőségi osztály III. II-III. II.

101

3-5 m között 5m <

I-II. I.

A tófenék minőségi térképe. A tófenék viszonyainak vizsgálata amiatt fontos, mivel az üledékekből jut a vízbe az eutrofizáló anyagok egy része. Az elemzést megkönnyíti, hogy az üledék összetétele viszonylag állandó. A tófenék minőségi térképe mutatja: -

Az életközösségek minőségi ismérveit

-

A gázképződést a tavak üledékében.

A TERHELT TAVAK EGYSÉGES SZEMLÉLETE

A magasabb rendű vízinövények elterjedése mint a tavak egyik osztályozásának alapja. Egy tó terhelésének teljes megítélésében a kémiai, fizikai és biológiai paraméterek adhatnak támpontot. Általában azonban a foszfortartalom nyári átlagértékéből következtetni lehet a terhelésre, mivel ez szabja meg a szerves anyag képződésének mértékét. Az élettelen tényezőket elég szúrópróbaszerűen ellenőrizni. A tavak biológiai szempontból való értékelése azt jelenti, hogy meghatározzák a növény- és állatvilágból az indikátor céljára alkalmas fajokat, és megfigyelik előfordulásuk gyakoriságát. Mivel az állatvilágban nehéz ilyen indikátorokat találni, a csak az abiotikus tényezőket és a producenseket (hínárok) szokták feltünteti. Terhelést jelent a kommunális szennyvíz bevezetése a szomszédos településekről. A foszfortartalom növekedésével olyan mértékben megváltozik a flóra, hogy ennek alapján a tavak különböző típusait lehet megkülönböztetni. 2.3.4 A tengerek terhelése A TENGEREK ÉS SZENNYEZÉSÜK

A tengerek a legnagyobb és a legállandóbb ökoszisztémák. A nyílt tengerben az autotróf szint a heterotrófhoz képest kevésbé vastag, ezért ott a primer produkció korlátozza a teljes energiaáramlást, a partvidékeken viszont a tápanyagot a hullámok, a dagály elhordják. Számos növényfaj folyamatos fotoszintézisre képes, egész évben van primer produkció. Az autotróf és a heterotróf szervezetek között folyamatos a kapcsolat, az energiaáramlás jelentős. Az IOC (Intergovernmental Oceanographic Commission), az UNESCO egyik alszervezete, a tenger szennyeződését a következő módon határozta meg: Az emberi tevékenységgel közvetlenül vagy közvetve a tengerbe jutó anyagok káros hatása veszélyt jelent az élő szervezetekre és az ember egészségére, korlátozza a halászatot, rontja a tengervíz minőségét, és csökkenti a természetes folyamatok érvényesülését. A terhelő anyagok elsősorban a kommunális szennyvizekkel és a derítőiszappal, valamint a szennyezett foIyóvizekkel jutnak a tengerbe. Kisebb, de említésre méltó veszélyforrás lehet a hajóforgalom és a tengeren működő berendezések. A T E R H E L É S FA J T Á I É S S A J Á TO S H A T Á S A I K KOMMUNÁLIS SZENNYVIZEK

A nagy víztömeg következtében az óceánokat nem fenyegeti eutrofizáció veszélye, a szennyvízbevezetések közelében mégis fennáll ennek a hatása. Lokális terhelés. A nyílt partoknál, a víz jó keveredése miatt, a kommunális szennyvizek rothadóképes szerves anyagainak a lebomlása magától végbemegy a környezet lényeges károsítása nélkül, drága

102

tisztítóberendezésekre sincs szükség. A szennyvízbevezetés hatása kisebb vízterületre korlátozódik (86. ábra). Védett és zárt öblökben, ahonnan a szennyeződés a víz cserélődésével nem tud eltávozni, a szennyvíz hatását fenéklakó (bentális) algákkal mérik. A sziklás aljzaton, az Adria partján (Rovinj) az algafajok összetétele és eloszlása a terheléstől függően változik. !

!

!

!

Kis terheléskor a társulást jellemző fajok dominanciája eltolódik. Ha a terhelés nő, növekedhet a fajszám és a biomassza, de az így kialakult ún. mozaikos állomány kevésbé állandó (megjelenhet a Dictyota dichotoma nevű barnamoszat és a Corallina mediterranea nevű vörösmoszat). Nagyobb szennyeződésnél csökken a fajok száma, egy-két uralkodó fajból áll a vegetáció, pl. a tengeri saláta (Ulva lactuca), a zöldmoszatok (Enteromorpha fajok). Szélsőséges esetben az algavegetáció és a kékalgák teljesen eltűnnek, az anaerob baktériumok, p1. a kénbaktériumok tömegesen elszaporodnak.

A növényzeti zónák eloszlását a tenger mélysége határozza meg elsősorban, a terhelés csak másodlagosan. Különleges problémákat vet fel az édesvíz és a szerves anyagot tartalmazó szennyvíz terhelése. A kémiai vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a biológiai vízminőségi rendszer kiegyenlíthető. A tengervíz minőségének megítélésére a fenéklakó (bentikus) algavegetáció vizsgálata mellett biológiai módszerként a BrGI2-érték meghatározása javasolható. Regionális terhelés. A Keleti-tengerben a nagy sótartalmú mélyvíz felett ún. brackvíz-réteg helyezkedik el, a folyók édesvizének és a tengervíznek a keveréke, ez elszigeteli a mélyvizet az atmoszférától. A Keletitenger medencéjének mélyvize oxigénben szegény. A Keleti-tengerben van néhány, 100 m mély medence: a Bornholm-mélység, a Gotland-mélység és a Landsort-mélység, ahol az aljzat közelében az oxigéntartalom az 1900-ban mért 2,5 mg/l-ről 1950-re 1,5 mg/l-re csökkent. Azóta időnként teljes oxigénhiány következik be. Amikor nyugati szél van, az Északi-tengerből gyakran oxigénben gazdag víz áramlik a Keleti-tenger mélyebb medencéibe, de ez az oxigén ismét gyorsan elfogy. Ezért fennáll annak a veszélye, hogy a Keleti-tengerben is olyan viszonyok lépnek fel, mint a Fekete-tengerben, ahol 150 m vízmélységben már nincs állati élet a kén-hidrogén miatt. A Keleti-tenger felszíni vizébe sok város szennyvize bejut. Még nem tudjuk egyértelműen kimutatni, hogy a felszíni víz eutrofizálódása összefügg-e a mélységben lévő oxigénfogyasztással. A Keleti-tenger medencéiben az oxigénellátás romlását az Észak-Atlanti-óceán megváltozott éghajlati viszonyaival és az antropogén eutrofizációval magyarázzák. Utóbbit igazolja, hogy az ember az egész partvidéket károsítja. Kórokozók. Az üdülést keresők számára a legfontosabb, hogy higiéniai szempontból kifogástalan fürdési lehetőséget találjanak. A szennyvízzel, akár tisztított, akár tisztítatlan, mindig jutnak a tengerbe kórokozók. A tengervíz higiéniai megítéléséhez elegendő az Escherichia coli kimutatása. A tengervíz baktericid hatása miatt az elviselhető szennyeződés mértékének megítélése kevésbé szigorú, mint az édesvizekben. Így a Német Szövetségi Köztársaságban a tengerpartokon még ott is meggondolták a fürdési tilalom elrendelését, ahol a minták több mint 20 %-ban 100 kólibacilusnál többet találtak 1 ml vízben, holott az édesvízben az 1-l0i ml érték már rendkívül veszélyes.

103

I PA R I S Z E N N Y V I Z E K É S H U L L A D É K O K NEHÉZFÉMEK

Nyomelem-tartalom az óceánban. Az Amerikai Egyesült Államok városaiban a levegő és az óceán nyomelem-tartalma közötti összefüggést mutattak ki. A nagy agglomerációk közelében a tengervíz nagyobb mennyiségben tartalmaz nyomelemeket, mint az ipari centrumoktól távol. A higany és a Minamata-betegség. Hogy az óceánban lévő, viszonylag nagy nehézfémtartalom nemcsak emberi hatásra vezethető vissza, a higany példája bizonyítja, ami számos tengeri állat húsában (cápák, bálnák, tonhalak) meghaladja azt a mennyiséget, amit több állam törvényes előírása megenged. A higany bányászata és az óceánon való szállítása nem indokolja az ilyen magas értéket. Valószínű, hogy a tengervíz mindig tartalmaz oldott higanyt, amely az é1ő szervezetekben felhalmozódik. Így nem lehet teljes bizonyossággal antropogén környezetszennyezésről beszélni. A higanykoncentráció növekedése a tengerben és a tengeri szervezetekben katasztrofális következményekkel járna. Bizonyíték erre Japánban a Minamata-öbölben történt szerencsétlenség. Minamata 50 000 lakosú város a japán beltengernél. 1953-tól 121 ember - akik főleg hallal táplálkoztak - rejtélyes idegbetegséget kapott, amely a fogakból és az ujjakból kiindulva átterjedt az egész testre, a szem látómezeje szűkült, a hallóképesség nagymértékben csökkent. A betegség 46 ember halálát okozta. A higany egy acetiléngyárból került a tengerbe, metil-higannyá alakult át, a plankton felvette, a kagylókban és a halakban felhalmozódott. A halak elfogyasztásával jutott be az emberi agyba és gerincvelőbe; a toxicikus határérték fölött be következett a betegség. Mivel más országokban is higany jutott a tengerbe az ipari szennyvízzel, Svédországban, Finnországban és Norvégiában, de az Amerikai Egyesült Államok és Kanada bizonyos területein is leállították a halászatot. Egyéb nehézfémek. Csak néhány éve folyik az adatgyűjtés és még némi időnek kell eltelnie, amíg más nehézfémeknek a tengeri szervezetekre való hatását értékelni lehet. További probléma, hogy amíg a tenger vizében és a tengeri szervezetekben a nehézfémek koncentrációja általában meghatározható, az állat és az ember tűrő képessége ismeretlen. AZ IPARI ÉS AZ EGYÉB HULLADÉKOK ELSÜLLYESZTÉSE

Évtizedekig a nyílt tengerre szállították és ott elsüllyesztették azokat a hulladékokat, amelyek biológiai úton nem voltak lebonthatók, nem raktározhatók, és gyúlékonyak. Olyan vegyületek kerültek így a vízbe, amelyek rákkeltő hatásúak. További sorsuk máig ismeretlen. Mivel az áramlással és az élő szervezetekkel a mély- és a felszíni víz kicserélődik, a mélytenger semmi esetre sem tekinthető biztos hulladéklerakó helynek. Ma már szigorú szabályok tiltják az oceánok ilyen szennyezését. Az ellenőrzésük azonban hiányos. 211 A KŐOLAJ ÉS AZ OLAJSZÁRMAZÉKOK

Az olajszennyezés eredete. A tenger olajjal való szennyezéséről hiányoznak a pontos adatok. A legnagyobb mennyiség, amely a tökéletlen égésből származik, valószínűleg az atmoszférából jut a tengerekbe. A kisebb hányad a tenger alatti olajfúrásoknál, az olaj tengeri szállítása során, szerencsétlenségeknél és a folyókból kerülhet a tengerekbe. A parti üledékben való felhalmozódás a tenger nagy olajszennyezettségére utal. Természetes lebontási mechanizmusok. A kőolaj a tengerbe kerülve fizikailag, kémiailag és biológiailag megváltozik. Az első napokban az illékony szénhidrogének eltávoznak, térfogata 25%-kal csökken. 3 hónap múlva a térfogat már csak 15 %-a az eredetinek. Lesüllyed a tengerfenékre vagy kisodródik a partokra. Kémiailag az olajat a napfény oxidálja. Biológiailag a mikroorganizmusok (baktériumok és gombák) lebontják, ehhez a folyamathoz oxigén és tápanyagok szükségesek.

104

Az olajszennyeződés elleni küzdelem. Korábban detergensekkel próbálkoztak, de ez nagyobb kárt okozott, mint az olaj. Biológiailag lényegesen kedvezőbb az olaj megkötése kalcium-karbonáttal. Ha a partokat nem fenyegeti, célszerűbb a természetre bízni az olaj lebontódását. A partokról mechanikai módszerekkel távolítható el. A tengeri madarakra való hatása. A nyílt óceánokon az olaj általában nem okoz nagy kárt a tengeri szervezetekben. A halak elhagyják az érintett területet. Azok a tengeri madarak azonban veszélyben vannak, amelyek csak rövid ideig képesek a levegőben tartózkodni, mert nem tudnak a tenger felszínére leszállni. 1910 óta ismert a tengeri madarak pusztulása az olajszennyezéstől. Az utóbbi évtizedekben a tengeri madarak populációjának csökkentését részben az olaj miatti károsodásra vezetik vissza. A Britszigetek területén és a francia partoktól Dánia északi tengeri partvidékéig 1958-1973 között nagyon sok olajtól elpusztult tengeri madarat találtak. A madarak tollazata olajjal szennyeződve elveszti hőszigetelő képességét. A hőmérséklet fenntartására fokozódik az anyagcsere, amíg el nem fogynak a zsírtartalékok és a szervezet ki nem merül. Az olaj bejut az emésztőcsatornába, ahogy a madár próbálja tollait megtisztítani. A fellépő anyagcserezavarok teljesen legyengítik az állatot. A szervezetekre való hatása a partvidéken. Ha az olaj nem süllyed le a tenger fenekére előbb vagy utóbb kijut a partra. Az algákat nemcsak az olaj, hanem az ellene használt detergensek is károsítják. A „Torrey Canyon” I967-ben a breton partoknál bekövetkezett olajkatasztrófájánál a detergensekkel végzett védekezés során mintegy 100 faj semmisült meg. Leginkább azok a fajok károsodtak, amelyeknek szűk az ökológiai valenciájuk és életterük (sztenök fajok). Hasonló az olaj és a detergensek hatása az állatvilágra: A detergensek feloldják a sziklalakó állatok aljzatát, így pusztulhatnak el a virágállatok (Anthozoa), és a tengeri sünök, rákok és a halak. Az életközösségekben meghatározott fajok elpusztulásával eltolódás következik be. Megfigyelhető a sérült területek regenerációja és a szomszédos reliktum-területekről az újrabenépesedés, ami viszonylag gyorsan bekövetkezett. Bio- és geoakkumuláciö. Gyakran kimutatható a tengeri szervezetekben a szénhidrogének felhalmozódása, és megállapítható a geoakkumuláció, amelynek biológiai hatása eddig ismeretlen. KLÓROZOTT SZÉNHIDROGÉNEK

Az óceánokban való felhalmozódásuk. Az ipari üzemekből és a mezőgazdaságból kerülnek ki és az egész világon elterjedhetnek. Á kijutott DDT fele az atmoszférába került, és ennek ismét a fele, vagyis az összes DDT ¼-e az óceánokban gyűlt össze. A DDT okozta terhelés. A kaliforniai partvidéken 1953 óta a gyár csatornájából DDT került a tengerbe. A tengerbiológusok 1970-ben DDT-t találtak a szardíniákban. A part előtti szigeteken, a pelikánkolóniákban a fiatal madarak száma kicsi, mivel költéskor a vékony héjú tojások összetörnek. A tengeri madarak pusztulását a DDT-vel erősen fertőzött (1 mg/kg) halak elfogyasztására okozta. Az intézkedések hatására kevesebb DDT került a tengerbe, így a következő években valamelyest javult a helyzet. Az Északi-tengerben, ahová csak az atmoszférából kerül DDT, a heringben kimutatott összes érték 0,1 mg/kg felett van. Ez a mennyiség az ember számára jelentéktelen, de a tengeri madarakra, amelyek csak halakkal táplálkoznak, veszélyes. Ráadásul érzékenyek is a DDT-vel szemben, mivel az akadályozza a mész beépülését a tojáshéjba. A kolóniákban történő költéskor a DDT hatása jól nyomon követhető, más tengeri madaraknál ez nehezebb. Ezért nem tudjuk, hogy az Északi-tenger madarai a klórozott szénhidrogénektől károsodtak-e. A Német Szövetségi Köztársaságban, mint sok más országban, a DDT használata tilos vagy nagymértékben korlátozott. Úgy tűnik, hogy ezeknek az intézkedéseknek a hatására a halakkal táplálkozó tengeri madarakban a biocidkoncentráció csökkent. A vizsgálatot 1970-71-ben az Északi-tenger két madárkolóniájában végezték. A trópusi területeken a malária elleni küzdelemben és a gyapotültetvények védelmére továbbra is nagy mennyiségű DDT-t használnak fel.

105

ÖSSZEFOGLALÁS A VÍZI ÖKOSZISZTÉMÁK TERHELÉSÉNEK OKAI

Az urbán-ipari ökoszisztémák hatása. A terhelő tényezők legnagyobb része a kommunális és az ipari szennyvizekből származik, de károsíthatnak az erőművek és az energiagazdálkodás emissziói és a kőolaj, amely a szállításkor bekövetkező szerencsétlenségeknél jut a vizekbe. A szárazföldi ökoszisztémák hatásai. A mezőgazdaságban felhasznált káros anyagok a vizekbe juthatnak. Az üdüléssel kapcsolatban is felléphetnek olyan mellékhatások amelyek a vízi ökoszisztémára ártalmasak. A vízi ökoszisztémák terhelése és általános reakciója. A vízi ökoszisztémák antropogén terhelése. A vizek gyűjtőhelyei a terhelő anyagoknak. A káros anyagok közvetlenül az atmoszférából vagy közvetve, a talajból való kimosódással jutnak a vizekbe. Minden vízi ökoszisztéma-típust terhelhet a kommunális és az ipari szennyvíz. Ezáltal kórokozók, szerves vegyületek, szervetlen tápanyagok és nehézfémek jutnak a vizekbe. A só, a kőolaj, a klórozott szénhidrogének, a radionuklidok és a hulladékhő a vizekben többnyire csak helyi károkat idéz elő. A VÍZI ÖKOSZISZTÉMÁK ÁLTALÁNOS REAKCIÓI A TERHELÉSRE !

Minden vízi ökoszisztémának van önszabályozó képessége (öntisztulás).

Ezt azt jelenti, hogy a lebontási mechanizmus segítségével a terhelés következményeit bizonyos fokig el tudja hárítani, és a természetes egyensúly helyreáll. !

Azonos terhelési tényezők minden vízi ökoszisztéma-típusban elvileg azonos hatást váltanak ki.

A terhelési tényezők hatásmechanizmusa mindenütt ugyanaz; így a nehézfémek az enzimek inaktiválását okozzák, a radionuklidok az ionizáló sugárzással károsítanak. !

!

!

Az élettelen viszonyokat megváltoztatják a kommunális és az ipari szennyvizek. A sók megváltoztathatják a vizek kémhatását, a foszfátok általában a tápanyagok felhalmozódását segítik elő, a nehézfémek miatt növekedhet a káros nyomelemek koncentrációja, a hulladékhő pedig módosíthatja a hőmérsékleti viszonyokat. A terhelő tényezők hatására a biocönózison belül jelentős fajeltolódás következhet be. A szennyvizek hatására olyan flóra és fauna alakul ki, amely alkalmazkodik a nagyobb szervesanyag - és foszfátmennyiséghez. A hulladékhő megváltoztatja az állományok összetételét. Kimutatták a nehézfémek, a kőolaj, a klórozott szénhidrogének és a radionuklidok geo-, bio- és ökoakkumulációját.

Az ökoakkumuláció káros anyagok felhalmozódása; az embert a nehézfémek a húsevő állatokat a klórozott szénhidrogén felhalmozódása veszélyezteti. , - A nagy koncentrációk, illetve meghatározott terhelő tényezők intenzitása miatt bekövetkezhet az ökoszisztéma egyes részeinek vagy az ökoszisztéma egészének irreverzibilis károsodása. A kommunális szennyvizek bejutása az oxigénfogyasztás miatt anaerob viszonyokat teremt. A tengerpartokon az olajszennyeződés miatt minden élet kihal. A meleg víz bevezetése után, ha a keverék

106

hőmérséklete 30 °C-nál magasabb szinte minden vízi szervezet elpusztul. !

Az ember egészsége több okból is veszélyben lehet. Nem hanyagolhatók el a gazdasági károk sem. Az ember egészségét a kórokozók és a nehézfémek toxikus mennyiségű ökoakkumulációja egyaránt fenyegetik. A nehézfémek, a klórozott szénhidrogének és a radionuklidok szubletális terhelésének hatásáról még nem alkothatunk véglegesen véleményt. A halgazdálkodásban csökkenhet a bevétel drágább lehet az ivóvíznyerés. A VÍZI ÖKOSZISZTÉMA-TÍPUSOK HAJLAMA, TERHELÉSE ÉS REAKCIÓJA

A folyóvizek. Intenzíven hasznosított ökoszisztémák, amelyeket számos, különböző terhelési tényező károsíthat. A lehetséges kár abiotikus viszonyaik kismértékű változásától a teljes pusztulásig terjedhet. Így számos folyó vagy folyószakasz halászatra vagy üdülésre többé már nem használható. Az erősen szennyezett folyók felső, középső és alsó szakaszra való felosztását helyettesítheti a terhelési és üdülési szakaszokba való besorolás. Állóvizek. Mindenfajta anyag természetes gyűjtői. A nyári hőmérsékleti rétegződésük következtében amikor nem jut oxigén a mélyvízbe - különösen veszélyeztetettek. A kommunális szennyvizek és az üdülési forgalom terheli leginkább az állóvizeket. A kommunális szennyvizek eutrofizációt, az oxigéntartalom csökkenését, a mélyvízben anaerob viszonyokat okoznak: Emiatt a halászat, az ivóvíznyerés és a tó üdülési célú hasznosítása kerül veszélybe. Az üdülés terheli a tó és a tópart növény- és állatvilágát. Óceánok. Nagy víztömegük miatt az eutrofizáció az óceánokat nem veszélyezteti. Terhelő lehet azonban minden olyan inaktív anyag, mint a nehézfémek; a kőolaj és a klórozott szénhidrogének. Az üledékben lerakódott anyagok messzire eljuthatnak, tehát a tenger sem tökéletesen megbízható hulladéklerakó hely. Mindenütt, ahol a terhelő tényezők (hulladékhő; nehézfémék, kőolaj, klórozott szénhidrogének) nagy koncentrációban fordulnak elő, olyan kárral számolhatunk, ami az egyes szervezetektől az egész biocönózisig terjed. GLOBÁLIS TERHELÉSEK

Ha a kémiai vagy a fizikai terhelési tényezők eljutnak az ökoszisztémák határain túl, nyomon kell követni az atmoszférában való terjedésüket. A globális elterjedésű terhelési tényezőknek a Földön való egyenletes eloszlása nem valószínű. KÁROS ANYAGOK A TROPOSZFÉRÁBAN

A troposzféra, ahol az időjárási jelenségek lejátszódnak, a tengerszint fölött mintegy 12 km magasságig terjed. Az ott kimutatható anyagok természetes vagy antropogén eredetűek. A természetes anyagokat a szél vagy a tűzhányók kitörése juttatja az atmoszférába. Antropogén eredetűek azok az anyagok, amelyek az iparból, a háztartásból és a közlekedésből, illetve a technikai folyamatoknál és a mezőgazdaságban való alkalmazásuk során kerülnek ki. Gáz, aeroszol vagy por formájában, elsősorban az északi féltekéről terjednek el a légáramlással, övszerűen körülfogva a Földet. Néhány közülük öntisztulás útján - csapadék, ülepedés vagy kémiai reakció - gyorsan eltűnik (a kén-dioxid például 2-10 nap alatt), a többi hosszabb ideig ott marad (a szén-dioxidnak 2-7 év a tartózkodási ideje). Ha az emissziók mennyisége nő, fennáll az a veszély, hogy felhalmozódnak az atmoszférában a káros anyagok, módosítják a sugárzási viszonyokat. Ennek következményei a szervezetekre és a biocönózisokra előre nem láthatók. SAVAS ESŐK

Keletkezésűk okai. Savas esők fosszilis energiahordozók eltüzelésére és kéntartalmú ércek kohósításával keletkezhetnek. A közvetlen környezet védelmében magas kéményeken bocsátják ki

107

ezeket a gázokat. Ez viszont azzal a következménnyel jár, hogy a légáramlással távoli területekre is eljuthatnak. A káros gázok a szén-dioxid és a vízgőz mellett kén-dioxidot és (a kipufogó gázoknál) nitrogén-oxidokat tartalmaznak. A SO2 és a NO részben SO3-dá és a NO2-dá oxidálódik. A CO2, a SO2 és a NO2 a levegőben lévő nedvességgel vagy a csapadékkal szénsavat, kénsavat vagy salétromsavat alkot. A szénsav a csapadék és a hó pH-értékét 5,6-ra csökkenti, a kénsav és a salétromsav a csapadék lényegesen nagyobb mértékű savanyodását okozza: 2,4 pH-értéket is mértek. Az atmoszférában lévő porrészecskék, amelyek a Föld felszínéről származnak, emelhetik a pH-értéket, de a káros hatást nem tudják ellensúlyozni. A csapadék pH-értékének változása az ipari forradalom óta. Az ipari forradalom előtti időből származó csapadék a jégben és a gleccserekben konzerválódott. Grönland jege, amely az 1800 körüli csapadékból alakult ki, 6,0-7,0 közötti, megközelítően semleges pH-értékű. Ma Európa és Észak-Amerika nagy részén az eső és a hó kémhatása savanyú. A csapadék hidrogénion-koncentrációját 1945 óta mérik. Az eredmények a következők: Európában a kén-dioxid legfontosabb emissziós területei Közép-Anglia, a Ruhr-vidék, a Kelet-Németország déli része és Lengyelország. A Ruhr-vidékről 1980-ban mintegy 100 000 t S02 került ki. Ennek kb. 13 %-a rakódott le ott, 87 %-a a nagy kiterjedésű légáramlás miatt más területeket terhelt. A DNy-ÉK-i szélirány következtében a gázok Skandináviáig eljutnak, tehát a savas csapadék zónája az emissziós terület felett nagy kiterjedésű. 1956-TŐL 1966-IG !

!

a csapadék aciditása nőtt a savanyú kémhatású csapadék mind nagyobb területeken terjed el. Észak-Amerikában is hasonlóak a tapasztalatok, különösen a keleti részen, ahol a legnagyobb iparvidékek vannak. Ezen a vidéken a 70-es években a csapadék pH-értéke gyakran 4 körül vagy ez alatt volt. A savas csapadék hatása a környezetre. Megváltoztathatja a talajban a tápanyagok oldhatóságát, megkönnyíti a toxikus nehézfémek felvételét és károsíthatja a talajban lévő mikroorganizmusokat. A savas csapadék elsősorban azokon a területeken terhelheti a környezetet, ahol az alapkőzet szilikátban gazdag; ilyenek a skandináv és a kanadai területek. Csekély pufferkapacitású, lágy felszíni vizeik vannak, a savas esők hatására a vizek pH-értéke savanyú lesz. Már nincs lazac és pisztráng a svéd tavakban, mivel ezek pH-értéke jóval 5 alá süllyedt. Az 50-es évek óta a svéd erdők növekedési aránya is csökkent. A csapadék savanyú pH-értékét okozó kén-dioxid nagy valószínűséggel Angliából, Belgiumból és a Ruhr-vidékről származik.

R A D I OA K T Í V A N YA G O K

A radioaktív anyagokkal való globális terhelés okai. Az antropogén eredetű radioaktív emissziók, amelyek az egész Földön elterjedtek, a földfelszíni atomfegyver-kísérletekből vagy az újrahasznosítás berendezéseiből. származnak. 1945 óta nagy számban jutottak radionuklidok az atmoszférába a hasadási termékek nagy része radioaktív aeroszol, amely a légáramlatokkal az egész világon elterjed. A csapadékkal mint „fall out” éri el a Föld felszínét. Az északi és a déli félteke légcirkulációja között nincs közvetlen kapcsolat. Ezért a nagy kísérleti területek helyzete, a „fal out-maximum” földrajzi szélessége megegyezik a légáramlással. A radionuklidok hosszú fizikai felezési ideje miatt következett be az atmoszférában és a Föld felszínén az ionizáló sugárzás okozta terhelés. A föld feletti atomfegyver-kísérletek betiltása után 1962 óta csökkent, az 1967-es atomstop-egyezmény óta még inkább háttérbe szorult, mivel csak Kína és Franciaország folytat kísérleteket.

108

Az atomerőművek száma 1950 óta állandóan nőtt; az ezekből származó globális terhelés eddig kicsi volt: A radioaktív anyagoknak az egész világra elterjedő hatása. Az atmoszférában előforduló iniciális dózis igen kicsi, de lehetséges az ökoakkumuláció. Így az atomfegyver-kísérletek hatása a sarkvidéki területeken is kimutatható. Radioaktív részecskék kerültek a tundra és a tajga zuzmóiba. A Cs-137 a telep (thallus) felső részében maradt, a Sr-90 az egész, lassan növő zuzmótelepbe bejutott. A telep a kihullott Sr-90-nek csaknem a 95%-át felvette. A zuzmók a rénszarvasok legfontosabb téli táplálékai, ezért télen nagymennyiségű izotópot vesznek fel. Az őslakosság túlnyomóan rénszarvashússal táplálkozik. Alaszka, Kanada, a Lappföld és a Szovjetunió északi részén kimutatható a lakosság Cs-137-tel és Sr-90-nel való terhelése, amely 50-100-szor nagyobb, mint a mérsékelt övi zóna lakóié. A S Z T R A TO S Z F É R A Ó Z O N R É T E G E I R E VA L Ó H A T Á S

Az ózonréteg keletkezése és jelentősége. A sztratoszféra a tengerszint feletti mintegy 12-80 km-es zóna. A levegőszennyeződés általában csak a troposzféráig jut, de újabb vizsgálatok szerint hatással van a sztratoszféra ózonrétegére, amely 20-40 km-es magasságban helyezkedik el. Ott az energiában gazdag UVsugárzás hatására a világűrből származó molekuláris oxigénből ózon (O3) képződik. Az ózon képződése és szétesése egyensúlyban van, ennek eredménye a Földet körülvevő ózonréteg. Ez egyrészt futófelület másrészt védő-szűrő rétegkent működik, és az ibolyántúli sugarak nagy részét abszorbeálja. Vegyületek, amelyek valószínűleg hatással vannak az ózonréteg lebontására. Ide tartoznak az antropogén eredetű gázok, amelyek áthatolnak a troposzférán és a sztratoszférában lévő ózonnal vegyületet képeznek. Fluor-klór-szénhidrogének, FKW. Az atmoszférába jutva stabilitásuk következtében kiterjednek és évtizedekig ott maradhatnak. Ezekből a fluor-klór-metánokból a sztratoszférában fotolitikusan lehasad egy klóratom, amely az ózonnal reagál és azt szétrombolja. Várhatóan az ózon koncentrációja csökken, de eddig még nem sikerült bizonyítani a káros anyagok és az ózonréteg lehetséges károsodása közötti összefüggést. Másrészt az ózonrétegre való hatás maximuma csak 10 évvel később jelentkezik. Mivel számos ország vesz részt az FKW gyártásában, az emisszió globális elterjedése nemzetközi kérdés, amelyet egyetlen ország sem képes önmagában megoldani. A fluor-klór-szénhidrogénekhez hasonlóan reagál a dinitrogénoxid (N2O, a kéjgáz), amely nitrogéntrágyákból származik. A sztratoszférában az oxigénatom segítségével nitrogén-oxiddá (NO) alakul át, amely ugyancsak reagál az ózonnal. Hasonló hatása van a szuperszonikus repülőgépek által kibocsátott NO-nak. A műtrágyák felhasználásának növekedésével emelkedhet a fejlődő országokban az élelmiszer-termelés, de a sztratoszférában az ózon lebontásának veszélye is nagyobb lesz. Az ózonréteg lebontásának hatása. Csak feltételezhető, hogy ha megnövekedne az UV-sugárzás, amely az embert éri, nőne a bőrrák veszélye. A növényi és állati mutációk előre nem látható ökológiai következményekkel járhatnak. A sztratoszférában a hőmérséklet 10 °C-kal csökkenne, ennek hatása lenne a talajközeli réteg klímájára. AZ EMBER HATÁSA AZ ÉGHAJLATRA

Az atmoszférában a klímát az óceánokon, a Föld felszínén és a bioszférában (növényzet) lezajló folyamatok és a jégtömeg változása határozza meg. Az egyes folyamatok, amelyekből a klímaváltozások következnek, nagyon eltérő időtartamúak. Megkülönböztetnek klima-anomáliákat {időtartamuk 1-10 év), rövid (10-100 év) és hosszú (100 év felett) klímaváltozásokat. A klíma-anomáliák nagy számáért az „intern”, a klímarendszeren belüli változások és az „extern” folyamatok, mint a tüzhányók kitörése és a napfolttevékenység felelősek.

109

Eddig nem teljesen ismertek sem az okok, sem a klíma.-anomáliák következményei, a múltbeli, nagy klímaváltozások kialakulásának oka is teljesen ismeretlen. Ezért nem lehet az antropogén környezetterhelés teljes vizsgálatánál az emberi tevékenységnek a klímára gyakorolt hatására vonatkozó kérdéseket mellőzni. Az ipari országok (pl. a kikötőberendezéseknél, energiafelhasználásuknál), a fejlődő országok (pl. az aszálykatasztrófák a Szahel-övezetben) a kismértékű klíma ingadozásokkal szemben sokkal érzékenyebbek lettek. A G Á Z O K É S A Z A E RO S Z O L O K H A T Á S A A Z É G H A J L A T R A

A szén-dioxid A levegő CO2-tartalmának globális növekedése. A gázok éghajlati hatását olyan tulajdonságaik okozzák, mint kémiai reakcióik, terjedésük és az a sajátosságuk, hogy a sugárzási energiát abszorbeálják és csak meghatározott hullámtartományban adják le. Ezze1 magyarázható, hogy a széndioxid kis koncentrációban is éppen olyan jelentőségű éghajlati szempontból, mint a nitrogén és az oxigén, a levegő fő alkotó 224 része. A CO2-nak nincs abszorpciós sávja a rövidhullámú szoláris besugárzás hullámtartományában, de van a hosszúhullámú infravörös földi visszasugárzásban: Emiatt a föld felszíne fölmelegszik, és létrejön az ún. üvegházhatás. A levegő széndioxid-tartalma 1900 óta 12 %-kal emelkedett, különösen 1950-től gyorsult fel a növekedés, ami a mérések szerint az egész földgömb fölött egyenletes. Az évi középérték emelkedését elfedi az évszakos ingadozás; jobban észrevehető az északi féltekén, ahol nagyobb a szárazföld és a növényzettel borított terület (96. ábra). A CO2-TARTALOM EMELKEDÉSÉNEK OKAI

Elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok (szén, kőolaj, földgáz) növekvő felhasználása, kisebb mértékben az élő biomassza csökkenése okozza. Az erdők kivágásával eltolódik az arány a fotoszintézis és a mikroorganizmusok CO2-leadása között. Egyidejűleg igen lassú az óceánok CO2-felvétele és a mély tavakban a karbonát reakciója. Az üledékben való raktározódás csak nagy késéssel valósul meg. A CO2 gyors növekedését a raktározók lassú felvétele nem kompenzálja, az atmoszférában a széndioxid felhalmozódik. A tudósok becslései eltérőek a CO2-emissziók elhelyezkedéséről és mennyiségéről (97. ábra). A CO2-TARTALOM EMELKEDÉSÉNEK HATÁSAI

A szén-dioxid-teória szerint a Föld átlaghőmérséklete emelkedhet. Valójában hogyan alakultak ebben az évszázadban az éghajlati viszonyok? 1900-1950 között a CO2-tartalom kisebb növekedésével a talaj közeli légrétegben erőteljes fölmelegedés, 1950-75 között a CO2-tartalom nagyobb mértékű növekedése ellenére lehűlési fázis volt (97. ábra). A levegő CO2-tartalmának növekedésével tehát nem magyarázhatók az 1900 óta a klimatikus viszonyokban történt változások. A mai feltevések szerint a levegő nedvességtartalmát, vagyis az atmoszféra vízgőztartalmát is figyelembe kell venni. A föld közeli légréteg hőmérsékletének emelkedése miatt nagyobb a párolgás és a felhőképződés. A felhőzet növekedése lehűlést okoz, így a fölmelegedést kompenzálni tudja. Ahogy a levegő CO2-koncentrációja nő, úgy nő a primer produkció és ennek megfelelően a szekunder produkció, vagyis a Földön a biomasszának nagyobbnak kellene lennie. A természetes éghajlati ingadozásra nem magyarázat az erdők kipusztítása és az erdőhatárok eltolódása. Egyéb gázok. A dinitrogén-oxid (N2O); a fluor-szénhidrogének és az ipari gázok, mint az SO2 és az NH3 klímatikai hatása hasonló, mint a szén-dioxidé; a H2O és a CO2 abszorpciós sávja között

110

abszorbeálnak és a CO2 hatását (üvegház-hatás) 50%-kal erősítik. Aeroszolok Az utóbbi évtizedekben a levegő aeroszol-tartalmának jelentős növekedését figyelték meg, sőt 1900 óta mennyisége megkétszereződött. Kimutatható a majdnem lakatlan és a tengertől övezett területeken, is, amilyem Grönland, ahol hiányzik a természetes és az antropogén aeroszol-emisszió. A korábbi számítások szerint a napsugárzásnak csökkentenie kellene az aeroszolt, ezzel a talajközeli réteg lehűlne. A jelenlegi elképzelések szerint az aeroszol nemcsak a szoláris besugárzást, hanem a földről történő visszasugárzást is csökkenti. Az aeroszolrészecskék nagy tömegénél a rövidhullámú sugárzás abszorpciója nagyobb, emiatt hűvösebb lesz. Az aeroszolrészecskék kisebb mennyiségénél nagyobb a hosszúhullámú sugárzás abszorpciója, ennek következménye a Föld átlaghőmérsékletének az emelkedése. A Z A N T RO P O G É N F O LYA M A TO K E N E RG I Á JA É S E N N E K É G H A J L A T I H A T Á S A I

A természetes és az antropogén folyamatok energianagyságának összehasonlítása. Az éghajlatot meghatározó természetes és mesterséges folyamatok energiamennyiségének összehasonlítása amiatt indokolt, mivel az antropogén környezetterhelés klimatikus hatásaival kapcsolatban még sok a bizonytalanság. A természetes folyamatok 0,6-2,0 °C hőmérséklet-ingadozást okozhatnak. A környezetváltozás hatása. A víztározóknak a helyi éghajlatra való hatása nem lebecsülhető. A 89. táblázatban foglaltakat és a reflexióképesség (albedó) változását mennyiségi szempontból nehéz értékelni. A felszíni albedó, vagyis a visszasugárzás a talaj színétől és a növényzettől függ. A természetes növényzet átalakításának legsúlyosabb következménye a dezertifikáció, az elsivatagosodás. Az erdőirtás és a monokultúrák a zárt vegetáció vissza228

szorulására vezetnek, és bekövetkezhet a sivatagok előrenyomulása, amint az a Szahara déli részén a Szahel-övezetben és más sivatagi területeken ismert. A dezertifikáció erősebb visszasugárzással és a talajközeli légréteg lehűlésével jár. A termikus környezetterhelés. A fosszilis tüzelőanyagok teljes mennyiségének hőtartalmát kb. 35 x 1018 kcal-ra becsülik, ez mintegy 2,5 %-a az évente a Földre jutó napsugárzásnak. Ha az összes tüzelőanyagot 25 év alatt felhasználnánk, olyan hőmennyiség jutna az atmoszférába, amely nagyságrendjében a szoláris állandó maximális ingadozásának felelne meg. Mivel ez a viszonylag csekély hőleadás sokkal nagyobb térben oszlik el, várhatóan nem befolyásolná a Föld energia-egyensúlyát. Még nem tisztázott az a kérdés sem, hogy az energiatermelés állandó emelkedése nem terheli-e káros mértékben az atmoszférát. Ha a világ energiaigényének évi növekedését 10°/-ra becsüljük is, 2000-re az energiatermelés fele akkora lesz, mint a szoláris állandó évi ingadozása; ez az energiamennyiség jelentéktelen a Föld globális energia-háztartásában. Egészen más a helyzet a nagyvárosok energiafelhasználásával kapcsolatban. Rendkívül jelentős, Közép-Európában például a nettó sugárzás 20-50%-át teszi ki. A magas házak a beépítetlen területekkel szemben a besugárzás mintegy hatszorosát abszorbeálják. Nappal a város feletti párakupola a besugárzást csökkenti, de mivel az éjszakai kisugárzás csökkenése ezt meghaladja, sajátos városi hőmérséklet alakul ki. Ez egyáltalán nem egységes: amíg a lakóterületeken, az ipari és a közlekedési területeken és a belvárosban a hőmérséklet növekedését tapasztaljuk, a zöldterületeken és a beépítetlen részeken alacsonyabb hőmérsékletet mérnek. Valójában a városokban sok, különböző hőmérsékletű hősziget található. Időjárásés éghajlat-módosító hatása csak a l05 x l06 km2 nagyságú területeknek van. A jövőben elképzelhető az atmoszféra hőmérsékleti terhelésének éghajlati hatása, mert várhatóan nem a területegységre jutó energiafelhasználás, hanem a felhasználás területi kiterjedése növekszik.

111

Az összes antropogén terhelés hatása. A környezetterhelés (gáz, por és termikus terhelés) hatása nem jelentős a Földön átalakított teljes energiamennyiségre. Az aeroszol kivételével minden környezetet terhelő tényező a természetes lehűlést ellensúlyozza. 2000 után egyes számítások szerint a Föld átlaghőmérséklete emelkedni fog. Ennek oka a fosszilis tüzelőanyagok és a műtrágyák felhasználásának növekedése és az energiatermelés fokozása. Következménye egyrészt a gleccserek és a sarkvidék jegének olvadása, a tengerszint emelkedése, másrészt a vegetációs időszak meghosszabbodása. VISSZAPILLANTÁS ÉS ELŐRETEKINTÉS AZ EDDIGI KÖRNYEZETTERHELÉS ÉS HATÁSAI

ÁLTALÁNOS KÖRNYEZETI ELVEK

A környezet antropogén terhelésének problémája komplex és globális. Az ilyen típusú terhelés hatása kifinomult (szubtilis) és csak megfelelő szakmai felkészültséggel értékelhető. Ha az ismeretek számos ponton hiányosak is, ma már létezik az antropogén környezetterhelés néhány általános ökológiai elve. ANTROPOGÉN KÖRNYEZETTERHELÉS

Az antropogén környezetterhelés jelentősége a környezeti tényezőkön belül. Általában az élő rendszerek optimálisan alkalmazkodnak a környezeti feltételekhez, és képesek bizonyos többletterhelés elviselésére. Ha ez megszűnik, rövid időn belül helyreáll az eredeti egyensúlyi állapot, amit önszabályozásként jellemeznek. Alkalmanként, szélsőséges környezeti feltételek között csekély többletterhelés is veszélyes lehet. Egy erőmű hulladékhője a hideg hónapokban alig okoz kárt, de a legmelegebb nyári hónapokban katasztrofális következményei lehetnek, ha a víz hőmérséklete egyébként is megközelíti a maximumot. A tartós, nagy intenzitású, egyoldalú terhelés szétrombolja az önszabályozási mechanizmust. Az ökoszisztéma a terhelés megszűnése után sem éri el többé az eredeti állapotot. A populációknak el kell vándorolniuk olyan menedékhelyekre, ahol új ökoszisztémát alakíthatnak ki, de amely már az eredetivel nem azonos. A környezet terhelése tehát fokozott terheket ró az egyedekre, a populációkra és az ökoszisztémákra. Szükség van minden olyan tényező meghatározására, amely terhelő lehet és figyelembe kell venni fejlődésük irányát. A terhelési tényezők koncentrációja és az intenzitástól függő hatása. Gyakorlati meggondolásból a terhelési tényezők két fajtáját lehet megkülönböztetni: -

Azok a tényezők, amelyek már kis koncentrációban károsak lehetnek (arányosan, fokozatosan ható reagensek Darwell [1973] szerint, toxikus vegyületek Zahn et al. [1977] szerint, nyomokban előforduló mérgek Hemmerich [1978] szerint).

-

Azok a tényezők, amelyek csak nagy koncentrációban, illetve nagy intenzitásnál

ártalmasak; ezek toxikus hatását az ember növeli vagy erősíti (faktorküszöbérték, csak a környezetkemikáliákra vonatkoztatott reagens-küszöbérték Darwell [1973] szerint, lebontható vegyületek Zahn et al. [1977] szerint, koncentrációmérgek Hemmerich [1978] szerint). Az arányosan ható, tényezők közé számos olyan ipari kemikália tartozik, amelyeket a mezőgazdaságban használnak, valamint néhány nehézfém és radionuklid. A nehézfémek és a radionuklidok már régóta előfordulnak a természetes környezetben, a szervezetek ehhez a kis koncentrációhoz alkalmazkodtak. A Föld számos ökoszisztémájában azonban ezek a szervezetek a káros anyagok változatos mennyiségével állnak szemben, amelyek közül számos anyag (perzisztens vegyületek) hajlamos arra, hogy a környezetben maradjon és felhalmozódjék. A természetes koncentrációhoz való alkalmazkodás sok millió év evolúciójának eredménye. Az ipari forradalom óta, amióta a terhelés lényegesen megnőtt, a szervezeteknek csak rövid idejük volt ahhoz, hogy alkalmazkodjanak. Az ökoakkumuláció miatt a tápláléklánc utolsó tagjai különösen veszélyeztetettek: az olyan emberi populációk, mint az eszkimók, akik főleg hússal táplálkoznak, és a ragadozó állatok. Az érzékeny egyedek,

112

populációk és ökoszisztémák akár el is tűnhetnek emiatt, mivel a tűrési határ átlépése után, növekvő terheléskor az élő rendszerben súlyos zavarok következnek be. A küszöbérték-tényezőkhöz tartoznak többek között a hulladékhő, a szervetlen trágyák és a szerves hulladékok. Kis mennyiségben serkentik a biológiai fejlődést, de nagy mennyiségük az élő rendszerek szabályozási mechanizmusát túlterheli, hogy a rendszer egyensúlyát biztosíthassa. Ez változást okoz a funkcionális csoportokon belül, amely az ökoszisztéma összeomlásához vezethet. Erre példa sok tavunk, folyónk és a tengerpart vidéke: 232 A KÖRNYEZET TERHELÉSÉNEK HATÁSAI

A szervezetek terhelésre érzékeny stádiumai. Egy szervezet adott terhelési tényezővel szembeni érzékenysége függ a fejlődési állapottól és az anyagcsereviszonyoktól. A legtöbb faj fiatal korban érzékenyebb a környezet terhelésére, mint a felnőtt szervezet. A törvényalkotásnak ezért figyelembe kell vennie a mérgező vegyületek forgalomba hozatala előtt ezt a szempontot. A növényi magvak nagyon ellenállóak, amíg nyugalmi állapotban vannak; érzékeny stádiumról a csírázó magvaknál és a csíranövényeknél beszélhetünk. Az embernél elsősorban a magzatot és az újszülöttet kell védeni és az anyát a terhesség alatt. -

A környezet terhelésére igen érzékenyen reagálnak a beteg, legyengült vagy elöregedett szervezetek. A szmog-katasztrófák az embert, a talaj változása a fákat terheli.

A különböző terhelő tényezők egyidejű hatása. Nagyon gyakran nem egy, hanem több tényező terheli a környezetet. A terhelő tényezők egyidejű hatása különbözhet attól a hatástól, amit ezek külön-külön kifejeznének: -

Antagonisztikus hatások: Az egyik terhelő tényező csökkenti a másik hatását.

-

A hatások összegeződése: Az egyes terhelési tényezők hatásai egyszerűen összegeződnek, különösen kis intenzitáskor (pl. az etilén és a SO2 hatása a növényekre).

-

Szinergisztikus hatás: A terhelő tényezők együttes hatása meghaladja az egyes tényezők hatásának összegét (pl. az ionizáló sugárzás és a cigarettafüst hatása az emberre, vagy a PCB és a kadmium hatása a nyércre). A matematikai kombinációk sokaságára abból következtethetünk, ha tudjuk, hogy az ember egymilliónál több vegyületet tud szintetikusan előállítani, amelyek közül igen sok kerül a környezetbe. A biológiai reakciók lehetnek általánosak és specifikusak.

Növekvő terhelésnél egy erdő struktúrájának fokozatos felbomlása látható szintről szintre, először a fák, majd a cserjék és végül a lágy szárú növények eltűnésével. A legérzékenyebben reagálnak a specialisták; azok a fajok, amelyeknek nagy az ökológiai valenciájuk, ellenállóbbak. A fajspektrum változása kapcsolatban van a fajdiverzitás, a biomassza és a stabilitás csökkenésével; egyidejűleg az anyag körforgásából kilépnek az ásványi anyagok (az erózióval), a táj pedig fokozatosan elveszti regenerációs képességét. A növényzet csökkenését és a tápanyagveszteséget az állatok társulásainak jelentős csökkenése kíséri. A környezetterhelés jellegének megfelelő az ökoszisztéma válasza. A növekvő környezetterhelés miatt a szukcesszió és az evolúció természetes, biológiai folyamatai ellen hat. A szukcesszió és az evolúció komplexitáshoz, biocönotikai egyensúlyhoz és stabilitáshoz vezet, a környezetterhelés velejárója az egyszerűsödés, az egyensúly hiánya és az instabilitás, azaz a visszafejlődés.

113

V E S Z É LY E S H A T Á S O K

Hogy a kölcsönös kapcsolatokat helyreállíthassuk és az összefüggéseket fölismerhessük, a környezetterhelés veszélyes hatásait komplex módon kell szemlélni. A NÖVÉNY- ÉS ÁLLATFAJOK VESZÉLYEZTETETTSÉGE

A fajok természetes és az ember okozta kihalása: A fajok jelentősége a természet háztartásában még nem teljesen tisztázott. Az évmilliók során meghatározott ökológiai niche-t foglaltak el, ehhez genetikailag alkalmazkodtak, és hozzájárultak a természet egyensúlyának fenntartásához. Egyes fajokat a jobban alkalmazkodó fajok kiszorítottak, ezek kipusztultak, de ez a természetes folyamat rendkívül lassú. Az érzékeny alkalmazkodási mechanizmus azonban kevésnek bizonyul az ember által előidézett durva környezeti változásokhoz és a terhelési tényezők jelenlegi áradatához, emiatt az érzékenyebb fajok gyorsan kihalnak. Ebben sok tényező szerepet játszik. Tulajdonképpen a halálozási arány hosszabb időn át nagyobb a születési aránynál, ami a kritikus állománynagyság alatti állapotot biztosítja. A vörös lista. A szervezetekre jellemző minden tényező (ökológiai valencia, alkalmazkodóképesség stb. és mindenfajta terhelés hatása kifejezésre jut egy faj állományának nagyságában és struktúrájában. Ezért a veszélyeztetett növény- és állatfajok besorolásának objektív alapja az állomány és a fejlődés mindenkori helyzete. A természet- és a természeti erőforrások védelmére alakult nemzetközi szövetség (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources = IUCN) ún. vörös könyveiben (Red Data Books) gyűjtötték össze a veszélyeztetett fajok jegyzékét, amelyet a Német Szövetségi Köztársaságban vörös listának hívnak. Hasonló vörös listát közölt számos európai ország (Ausztria, Svájc, Luxemburg, Belgium, Norvégia, Svédország, Finnország, Oroszország). A veszélyeztetettség mértéke. Többféle terminológiát hoztak létre, ennek egyik példáját mutatjuk be, szemléltetésül. a) Kihalt, kipusztított vagy eltűnt fajok, vagy azok a fajok, amelyeket a kihalás veszélye fenyeget. b) Erősen veszélyeztetett és erősen csökkenő fajok. c) Veszélyeztetett fajok. d) Potenciálisan veszélyeztetett fajok (kis területen előforduló fajok). Veszélyeztetett növényfajok. Felsorolásukhoz alapul szolgálnak a régebbi irodalmi adatok és a jelenlegi termőhely-kataszterek. Az adatok szerint a fajok visszaszorulása jóval felülmúlja terjedésüket. Mindkét összeállításban kifejezésre jut, hogy az antropogén környezetterhelés hozzájárul számos növényfaj veszélyeztetéséhez. Mechanikai hatásával a leggyakoribb terhelő tényező a turizmus, a táborozás, lovaglás, emellett a növénygyűjtés. Legveszélyesebb ugyan a környezet változása, de a biocidek alkalmazása és túlzott felhasználása önmagában is terhel. A hulladék és a szennyvíz miatt nő a talaj és a víz tápanyagtartalma és szennyeződése, ami nemcsak a hozam csökkenésével, hanem a fajok kipusztulásának veszélyével jár. Az állatfajok veszélyeztetése. A gerincesek állományának nagyobb része veszélyeztetett. Régi feljegyzések és termőhelyi kataszterek híján a gerinctelenek veszélyeztetettségét sokkal nehezebb megállapítani. Az állatfajok veszélyeztetésének általános oka az ember környezetre gyakorolt hatása.

114

A B I O C Ö N Ó Z I S O K É S A Z Ö K O S Z I S Z T É M Á K V E S Z É LY E Z T E T E T T S É G E

Az egyedek, populációk, biocönózisok és az ökoszisztémák integrálják a terhelést, ezért károsodásuk alkalmas a környezetterhelés fokának mérésére. Hogy az ökoszisztéma súlyos zavarait osztályozni lehessen, a következő hemeróbia-rendszert veszik igénybe: !

!

Veszélyeztetett ökoszisztémák; a biocönózisok egyszeri eltűnése. A terhelés megszűnte után emberi beavatkozás nélkül helyreáll az eredeti állapot az érintetlen szomszédos területekről (polihemerob fokozat). Irreverzibilisen szétrombolható ökoszisztémák a biocönózisok eltűnése után bekövetkező erózió következtében lehetetlen a természetes regeneráció. Az élet ismét a pionír stádiummal kezdődik, illetve kezdetleges formában megmarad, ha az ember nem avatkozik be (metahemerob fokozat}.

E meghatározások után a következő osztályozás lehetséges:

Veszélyeztetett ökoszisztémák ökoszisztémák Nagy SO2-koncentráció intenzív sugárhatás teljes erdőtűz teljes A környezet intenzíven használt terhelése, üdülőterületek hulladékhő miatti 30 °C-nál

Irreverzíbílisen szétrombolható Igen nagy SO2-koncentráció és erózió intenzív sugárhatás és erózió erdőtűz és erózió intenzíven használt üdülőterületek és erózió holt vizek

magasabb vízhőfok nehézfémekkel, hulladékhővel és detergensekkel terhelt folyókból olajkatasztrófával sújtott terület

olajszerencsétlenség utáni tengerpart

a tengerben

KÖZVETLEN VISSZAHATÁS AZ EMBERRE

Az antropogén környezetterhelésnek különböző közvetlen káros következményei lehetnek az emberre. Az atmoszférának a jelenlegi mértékben növekvő CO2-tartalma nincs hatással az ember egészségére. Fiziológiai változások kimutathatók a városlakókon a vér nagyobb ólomtartalma miatt anélkül, hogy eddig betegségtünetet megállapítottak volna rajtuk. Nagy zajnál a betegség előjele a csökkenő hallásérzékenység; a tartós terhelésre halláskárosodás következhet be. Azoknak az embereknek, akik a levegőben lévő nagy mennyiségű káros anyagnak vannak kitéve, a morbiditása nő. De csak a szélsőséges feltételek összetalálkozásakor lépnek fel az akut halálesetek (többek között a szmogkatasztrófák). Nő a megbetegedések arányszáma azoknál az embereknél, akik nagy tömegű káros anyag hatásának vannak kitéve. Az agglomerációkból a zaj miatti helyi és regionális elköltözést és az agglomerációkban lévő általános stressz miatti elköltözést, továbbá az utódok potenciális veszélyeztetettségét az ionizáló sugárzás és a mutagén vegyületek miatt. Általános a környezetben a terhelési tényezők szubletális koncentrációja és

115

intenzitása, de a tartós terhelés kihatása továbbra is ismeretlen. Mégis összességében az emberi egészség potenciális veszélyeztetettségéről kell beszélni. Az élelmiszer-termelésre való hatás. A trágyák és a biocidek biztosítják, illetve növelik a mező- és erdőgazdaság hozamát; az urbán-ipari ökoszisztémák immissziói ezekre közvetlenül hatnak, vagy a talaj savanyodásával ellene dolgoznak. A sokféle káros anyag következtében néhány folyóban a halhozam csökkent. A magas költségek oka. Elsősorban a városokra jellemző, ahol az immissziók károsítják az épületeket, emiatt a normálisnál sokkal nagyobb a fenntartási költség. Az emissziók csökkentése is (a tüzelőanyagok kéntelenítése, a porkibocsátás csökkentése) nagy költségráfordítást igényel. A háború utáni idők építkezéseiben a csatornázás és a tisztítóberendezések létesítése volt az egyik legnagyobb beruházás. Költségigényes továbbá a zajvédelem, a szmog-mérőállomások stb. A tankhajók katasztrófái után a tengerpartok megtisztítása is drága, és a felszíni vizekből jó minőségű ivóvíz előállítása ugyancsak egyre költségesebb. A J ÖV Ő B E L I K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S É S E N N E K H A T Á S A I

A prognózisok szükségessége és bizonytalansága. Prognózisokra van szükség a környezetterhelésről és hatásairól, hogy idejében felismerhető legyen a veszély. De a várható környezetterheléssel kapcsolatos feltevések számos bizonytalan tényező becslésén alapulnak. Mindig a jelen felismerhető kilátásaiból extrapolálják a jövőt. A feltételezett események és felfedezések alapján az azokból levezethető következtetések is tévesek lehetnek. A jelenlegi trendeket nemcsak egyszerűen a jövőre kell kivetíteni, hanem figyelembe kell venni és egységes képpé kell összeilleszteni az egyes komponensek fejlődését. A jövőbeli terhelés hatásainak közlésekor figyelembe kell venni, hogy bizonyos környezet-kemikáliák, mint a biocidek vagy a radionuklidok csak 1945 óta léteznek. Tehát az emberiségnek csak egy generációja került kapcsolatba bizonyos terhelési osztályokkal. Mivel a példák gyakran hiányoznak, az állatkísérletek eredményei csak feltételesen alkalmazhatók az emberre, továbbá a többnyire hátrányos, recesszív mutációk fokozódása csak néhány generáció után figyelhető meg, számos terhelő tényező tartós hatásának megítélése bizonytalan. A J ÖV Ő B E L I A N T RO P O G É N K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S

A TERHELÉS ÁLTALÁNOS OKAINAK A FEJLŐDÉSE

A további környezetterhelés fő okai: -

a népesség fejlődése

-

a technika és az ipar fejlődése

-

az ember magatartása

A „Homo sapiens” populáció jövőbeli fejlődése. Az emberiség számszerű fejlődése a telítettségi (logisztikus) görbe formájának felel meg a következő egyenlet szerint:

K−N dN = rN dt K N = az előforduló egyedek száma,

116

t = idő, r = növekedési ráta, K = egyensúlyi létszám, illetve a környezet eltartóképessége. A technika és az ipar fejlődése. A Római Klub kezdeményezésére a Massachusetts Institute of Technology = MIT tanulmányt készített az emberiség problémáinak okairól és összefüggéseiről. A tudósok arra a meggyőződésre jutottak, hogy jelenleg 5 trenddel kell számolni : az iparosodás gyorsulása, a népesség rohamos növekedése, -

a fejlődő országok lakosainak alultápláltsága,

-

a nyersanyagtartalékok kiaknázása, az élettér szétrombolása.

A világ népességének fejlődésére számos becslés van : több paraméter mérlegelésével készült az ENSZ értékelése. Ugyanerre az eredményre vezet a Council of Environmental Quality 1980-ból származó becslése. E szerint a populáció fejlődésében fordulópont a 2000 körüli vagy az azt követő időszak. A 2000. évig és azután a világ lakosságának további, nagymértékű növekedésével lehet számolni. A technika fejlődése és elterjedése megváltoztatja a társadalom fejlettségét, amely összefügg a képzettség helyzetével. A fejlett ipari országokban a technika és az ipar fejlődése várhatóan lelassul, sok fejlődő országban pedig fokozódik az iparosodás. Ezeken a területeken a környezet növekvő terhelése elkerülhetetlennek tűnik. Az egész világra kiterjedő növekvő iparosítás ellenére az a vélemény, hogy a kezdeti növekvő terhelés után fejlett technológiával a környezet terhelését mesterségesen csökkenteni lehet. Az ember magatartása. A második világháború óta a környezet ember okozta változása és terhelése jelentősen nőtt: Á számos negatív hatás ellenére az ipari országok lakosságának nagy részében kialakult a környezettudat, amely megfigyelhető a természet- és környezetvédelmi magánszervezetek létrehozásától a politikai pártok alakításáig. Az információk tömege és az iskolai oktatásban az ökológiai témák bevezetése rövid és hosszú távon a helytelen ökológiai intézkedések elkerülését segíti elő. A lakosság növekedésének fejlődése, az ipari termelés, az ember cselekedetei és a környezet terhelése. A prognóziskészítéshez a Massachusetts Institute of Technology kialakított egy világmodellt az eddigi adatok figyelembevételével és a jövőbeli fejlődés becslésével. Ezek az eredmények a következők: !

!

!

A jelenlegi fejlődési tendencia folytatásakor a környezet terhelése nem érné el a a korlátozó értéket. A nyersanyagkészletek csökkenése az ipari termelés összeroppanására vezetne. Kétszer akkora nyersanyagmennyiséggel és a jelenlegi termelési feltételekkel a környezet terhelése exponenciálisan növekedne. Az ellenőrzött környezetterhelés megfelelő nyersanyagmennyiséggel sem teszi lehetővé a lakosság és az ipari termelés további növekedését.

117

AZ EGYES ÖKOSZISZTÉMA-TÍPUSOK TERHELÉSI KILÁTÁSAI

Az urbán-ipari ökoszisztémák terhelése. Egyes agglomerációs területek a körülményekhez képest már elérték a terhelési maximumot. A zaj és a többi immisszió csökkentésével lehet a környezet minőségét újra helyreállítani. Egyéb terresztris ökoszisztémák. Az energiatermelés növeli a terhelést fosszilis energiahordozók alkalmazásával (C02, S02, por) éppúgy, mint az atomenergia fokozott felhasználásával (trícium és kripton85). Mindkét esetben hulladékhő termelődik. A mező- és erdőgazdaság terhelésének a jelenlegi szint alatt kell maradnia. A turizmus a jólét következménye; elsősorban a természetes és a természethez közeli ökoszisztémákat károsítja. A gazdasági recesszió valószínűleg korlátozza a turizmust. A hulladék miatti terhelést a kijelölt lerakóhelyek csökkenthetik. A járművek emiszsziójának csökkentésére hozott intézkedések várhatóan nem ellensúlyozzák azt a kárt, amit számuk gyarapodása okoz. Több országban tehát a forgalom növekedését is korlátozzák. A vízi ökoszisztémák terhelése. A tavakban a ’szerves vegyületek csökkenése nagyon valószínű, elsősorban a mosószerekben lévő foszfát helyettesítése miatt. A tengerek hasznosítása nyersanyag- és energiaforrásként ökológiailag hátrányokkal jár. Az ökoszisztémák határait túllépő terhelés. Az iparosodás és a motorizáció elterjedésével növekedhet a savanyú csapadék, a nyomgázok (CO2, N2O) és a fluor-klórszénhidrogének emelkedésével járó ártalom. Minden a lehűlési trend ellen hat. A J ÖV Ő B E L I K Ö R N Y E Z E T T E R H E L É S H A T Á S A I

Hatása a populáció szintjére. Minden populáció génkészletének ún. variációs szélessége van, ennek alapján képes bizonyos környezetváltozásokat túlélni. Számos olyan érzékeny faj van, elsősorban a specialisták, amelyek a jövőben a fejlődő országokban veszélyeztetettek, elsősorban a környezet-kemikáliák áradata következtében. Azokban az országokban, ahol a népesség rohamosan nő és az iparosodás is gyors, a veszélyeztetettség nagymértékben fokozódik. Mivel az ember alkalmazkodóképessége rövid idő alatt nem változik, ha a terhelése nem csökken, akkor az ember egészségének potenciális veszélyeztetettsége megmarad. HATÁSA AZ ÖKOSZISZTÉMA SZINTJÉRE

Az ember és más populációk reakciójának összehasonlítása azt mutatja, hogy kicsi az ökoszisztémák evolúciós sebessége, a visszacsatolási mechanizmus erősen korlátozott. A jelenlegi erdők alig tartalmaznak több információt, mint a föld geológiai középkorában. Ez magyarázza, hogy lehetetlen az ökoszisztéma gyors evolutív alkalmazkodása a jelenlegi környezetterheléshez. Az ökoszisztéma irreverzíbilis szétrombolása tehát a legnagyobb veszélyt jelenti. ÖSSZEFOGLALÁS

AZ ANTROPOGÉN KÖRNYEZETTERHELÉS JELENTŐSÉGE A TERMÉSZETRE ÉS AZ EMBERRE

Az ember életmódjának napjainkban olyan mellékhatásai vannak, amelyek a környezetet károsítják: !

A természet csak a környezetterhelés árán képes a Homo sapiens populációját és fejlett

118

kultúráját hordozni. A környezetterhelés következménye a flóra és a fauna fajainak csökkenése, az ökoszisztémák szétrombolása, az ember potenciális veszélyeztetése és az ökonómiai veszteség. Az ember jólétéhez külső és belső tényezők szükségesek. Az utóbbihoz tartozik többek között az antropogén környezet változásának mértéke és terhelése: !

Ezért a környezet terhelése az ember jólétének mutatója is egyben.

AZ EMBER KIHÍVÁSA AZ ANTROPOGÉN KÖRNYEZETTERHELÉSSEL SZEMBEN

A környezet veszélyeztetéséről való közlések konstruktív gondolkodásra ösztönöznek; a környezetszennyezés elleni intézkedések teljes hiánya a középkorban pusztító járványokban mutatkozott meg. Mivel a populációk és a biocönózisok belátható időn belül nem képesek megfelelően alkalmazkodni a jelenlegi környezetterheléshez, az ember feladata ezt csökkenteni. !

A potenciális veszélyek felismeréséből kiindulva a tudományos ismeretek birtokában kell felelősségteljes döntéseket hozni.

FELSZÍNI VIZEK MINŐSÍTÉSÉNEK HAZAI GYAKORLATA

1. A víz fontosabb fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságai összefoglalása 1. Fizikai tulajdonságok

ÍZ ÉS SZAG:

A víz ízét és szagát a természetes és mesterséges úton bejutó anyagok idézik elő. Az ízek és szagok erősségét a víz hőmérséklete is befolyásolja. Meghatározásuk érzékszervi úton történik. SZÍN:

A természetes tiszta víz színe, ha a víz rétegvastagsága kicsi, színtelen, ha vastagsága nagy, halványkékes színű. A víz látszólagos színét a vízben szuszpendált színes lebegőanyagoktól kapja. A tényleges színt az oldott anyagok, főleg a huminanyagok, a kolloid vas (III) csapadék, a szulfidok, a házi és ipari szennyvizek és a mikroorganizmusok idézik elő. H Ő M É R S É K L E T:

A felszíni vizek hőmérséklete a Nap sugárzási viszonyainak megfelelően erősen ingadozó. A hőmérséklet hatással van a vízben élő élőlények élettevékenységére is. A tavak tározók vizének hőmérsékleti rétegződése a vízminőséget érzékenyen befolyásolhatja. O L D OT T É S S Z I L Á R D L E B E G Ő A N YA G O K :

A vízben lévő lebegőanyagok sűrűségüktől függően lehetnek ülepedő, nem ülepedő kolloid részecskék és úszó anyagok. Az ivóvíz minőségének elemzésekor az összes szárazanyag-tartalmat határozzuk

119

meg. Felszíni vizek elemzésekor az összes, az oldott és a lebegőanyagok mennyiségét egyaránt meghatározzuk. Á T L Á T S Z Ó S Á G , Z AVA RO S S Á G :

A víz zavarosságát a szervetlen és a szerves anyagok, az oldhatatlan lebegőanyagok, kolloid részecskék okozzák. Az átlátszóság a víz színétől és zavarosságától függ. Kismértékű átlátszóság esetén a vízréteg fényáteresztő képessége kicsi. Ezekben a vizekben a fotoszintézis hiánya miatt az oldott oxigén termelés rendszerint kicsi, vagy teljesen elmarad. .2. Kémiai tulajdonságok O L D OT T OX I G É N TA RTA L O M :

Az oxigén a vízben csak gyengén oldódik. Az adott vízhőmérséklethez és légköri nyomáshoz tartozó lehetséges maximális koncentráció az oxigéntelítettség (mg/dm3). A természetes vizek oxigénkoncentrációja 0-14 mg/dm3 közötti érték. LÚGOSSÁG:

A víz lúgosságát leggyakrabban olyan kationok okozzák, amelyek vízben hidroxid-ionokkal, vagy gyenge savak anionjaival (pl. karbonátok, hidrogén-karbonátok) tartanak egyensúlyt. A lúgosság zömmel a hidrogén-karbonátoktól ered. KEMÉNYSÉG:

A víz összes keménységét az alkáliföldfémek (a kalcium- és magnéziumionok) okozzák, melyek egy része természetes körülmények között a szén-dioxid oldó hatása, vagy mikrobiológiai folyamatok révén, mások természetes oldódással kerülnek a vízbe. KÉMHATÁS:

A vizek kémhatását pH értékük megadásával jellemezzük. A természetes vizekben a hidrogén-ionok koncentrációja a szabad szén-dioxid függvénye. A természetes vizek pH értéke közel semleges, vagy kissé lúgos. N I T RO G É N V E G Y Ü L E T E K :

A nitrogén a vizekben nitrit-, nitrát- és ammóniumion, valamint szerves vegyületben kötött formában lehet jelen. Az ammónium- és nitrition friss, a nitrátion már régebbi - időközben már oxidálódott - szerves szennyeződésre utal. A nitrát azonban szervetlen nitrátot tartalmazó vegyületekből (pl. műtrágya) és ásványokból is bekerülhet a vízbe. Magas koncentrációjuk az egészségre káros, a vízi növények és baktériumok túlzott elszaporodását okozhatják (eutrofizáció). A különböző nitrogénformák egymásba átalakulhatnak a nitrogén körfolyamat lépései során.

120

F O S Z F O RV E G Y Ü L E T E K :

Vizes oldatokban a foszfor ortofosztáion, polifoszfát és szerves foszfát vegyületek formájában lehet jelen. Mennyisége meghatározó jelentőségű és élő szervezetek túlszaporodásának (eutrofizáció) létrejöttében. Biológiai anyagcseréből, kőzetek oldódásából, talajerózió és emberi tevékenység (műtrágya, szennyvizek stb.) során juthat a vizekbe. VA S É S M A N G Á N V E G Y Ü L E T E K :

Közegészségügyi szempontból nem ártalmas, nem toxikus anyagok két-, vagy háromvegyértékű formában találhatók, általában hidrogén-karbonátos, kisebb mértékben szulfátos, illetve huminsavas közegben. A vizet vörössé, sötétbarnává színezik, eltávolításukról gondoskodni kell. KÉNVEGYÜLETEK:

A vizekben főleg szulfát- és szulfidionok formájában találhatók. Elsősorban geológiai, biológiai és emberi hatásokra kerülnek a vizekbe. Vizes közegben a szulfátion a stabil forma, a szulfid főleg szennyvizekből származhat, de anaerob körülmények között a szulfátok szulfidokká redukálódnak. KLORIDOK:

A kloridion a természetben általában nátrium-, kálium- és kalciumionokhoz kötődik. Egy bizonyos határon túl már szennyező anyag, számos forrásból származhat. Bizonyos koncentrációig az emberi szervezetre ártalmatlanok, 250 mg/dm3 koncentráció felett a víz íze már sós. S Z E RV E S A N YA G TA RTA L O M :

A vízben oldott szervesanyag tartalom mennyisége meghatározza a víz felhasználhatóságát. Mennyiségének meghatározására többféle módszer létezik. A biológiai oxigénigény (BOI5) a biológiai oxidációhoz szükséges oxigén mennyiségét adja meg (mg/dm3). Bizonyos időtartamra (általában öt nap) és meghatározott körülményekre vonatkoztatva adják meg az értékét. Kémiai oxigénigény (KOI) a szervesanyagok kémiai oxidációjához szükséges oldott oxigén mennyiséget (mg/dm3) fejezi ki. Nem különbözteti meg a biológiailag bontható és nem bontható anyagokat, a lebontás sebességéről nem ad tájékoztatást. Értéke mindig nagyobb, mint BOI5, meghatározása kevesebb időt igényel. a KOI és BOI5 között egy adott víz esetében sokszor jól használható korrelációs kapcsolat található. 3. Felszíni vízkészletek minősítése A MINŐSÉGI OSZTÁLYBA SOROLÁS FELTÉTELEI

I. osztályba sorolható víz, ha a vizsgálati eredmények legalább 80%-a az I. osztály, 95%-a a II. osztály felső határértéket nem haladja meg, II. osztályba sorolható a víz, ha az értékelt vízminőség összetevő vizsgálati eredményeinek legalább 80%-a az I. és II. osztályba tartozik,

121

III. osztályba kell sorolni, ha a II. osztályra vonatkozó feltételek nem teljesülnek.

S Z E RV E S A N YA G TA RTA L O M :

A vízben oldott szervesanyag tartalom mennyisége meghatározza a víz felhasználhatóságát. Mennyiségének meghatározására többféle módszer létezik. A biológiai oxigénigény (BOI5) a biológiai oxidációhoz szükséges oxigén mennyiségét adja meg (mg/dm3). Bizonyos időtartamra (általában öt nap) és meghatározott körülményekre vonatkoztatva adják meg az értékét. Kémiai oxigénigény (KOI) a szervesanyagok kémiai oxidációjához szükséges oldott oxigén mennyiséget (mg/dm3) fejezi ki. Nem különbözteti meg a biológiailag bontható és nem bontható anyagokat, a lebontás sebességéről nem ad tájékoztatást. Értéke mindig nagyobb, mint BOI5, meghatározása kevesebb időt igényel. a KOI és BOI5 között egy adott víz esetében sokszor jól használható korrelációs kapcsolat található.

122

táblázat. A felszíni vizek integrált követelményrendszere.

NAGY GYAKORISÁGÚ, RENDSZERESEN VIZSGÁLT VÍZMINŐSÉGI KOMPONENSEK

Vízminőségű komponensek Mértékegység o Vízhőmérséklet C Vezetőképesség mS/m(µScm) Összes oldott anyag mg/L pH Oldott oxigén mg/L mg/L Kémiai oxigénigény, KOIk Kémiai oxigénigény, KOIps mg/L mg/L Biokémiai oxigénigény, BOI5 Összes keménység CaO mg/L Lúgosság mmol/L Magnézium mg/L Ammóniumion mg/L Nitrition mg/L Nitrátion mg/L Ortofoszfátion mg/L Szulfátion mg/L Ásványolajok mg/L Fenolok mg/L Anionaktív detergens mg/L Nátrium százalék % Mangánion mg/L Vas (összes) mg/L

≤ 25 ≤ 80 ≤ 500 6,5-8,0 ≥6 ≤ 25 ≤8 ≤5 ≤ 150 2-15 ≤ 50 ≤ 1,0 ≤ 0,10 ≤ 20 ≤ 0,3 ≤ 100 ≤ 0,02 ≤ 0,005 ≤ 0,20 ≤ 35 ≤ ,50 ≤ 0,5

Vízminőségi osztályok I. II. III. ≤ 30 > 30 ≤ 160 > 160 ≤ 1000 > 1000 6,5-8,5 < 6,5 -> 8,5 ≥4 >4 ≤ 40 > 40 ≤ 15 > 15 ≤ 10 > 10 ≤ 350 > 350 < 2 és >15 ≤100 > 100 ≤ 2,5 > 2,5 ≤ 0,30 > 0,30 ≤ 40 > 40 ≤ 2,0 > 2,0 ≤ 250 > 250 ≤0,2 > 0,2 ≤ 0,020 > 0,020 ≤ 0,50 > 0,50 ≤ 45 > 45 ≤ 1,0 > 1,0 ≤ 2,0 > 2,0

Amennyiben a határértékek túllépése természetes (biológiai eredetű), nem kell számításba venni.

123

MINŐSÍTÉS

Általános előírások. Kémiai vizsgálat alapján megfelelő vagy tűrhető minősítés csak akkor adható, ha a vizsgálat kiterjed a kén-hidrogén és szulfid kivételével: !

!

!

a 3. táblázat szerinti összes jellemzőre, továbbá a 2. táblázat jellemzői közül legalább az összes sótartalom vagy a fajlagos elektromos vezetőképesség, az összes keménység, és a vastartalom meghatározására, valamint mindazokra a komponensekre, amelyek előfordulása az adott vízadó berendezés vízutánpótlási területén reális valószínűséggel várható, vagy amelyeknél a koncentráció a határérték koncentráció tartományát várhatóan megközelíti.

Minősítés fizikai és kémiai vizsgálat alapján. Megfelelőnek (elfogadhatónak) minősítjük az ivóvizet akkor, ha egy jellemző sem haladja meg a 2. és 3. táblázatban a határértékek első oszlopának értékét. TŰRHETŐNEK (JOBB HÍJÁN ELFOGADHATÓNAK) MINŐSÍTJÜK AZ IVÓVIZET AKKOR, HA !

!

a 2. táblázatban szereplő jellemzők, valamint a klorid és nitrát közül bármelyik meghaladja a határértékek első oszlopának értékeit és / vagy a 3. táblázatban szereplő jellemzőkből - talajvíz vagy felszíni víznyerés esetén - a KOIps, az ammónium, a nitrit és a szulfid közül legfeljebb egy haladja meg a határérték első oszlopának értékét, de egy jellemző sem haladja meg a 2. és 3. táblázatban a határértékek második oszlopának, illetve egyedi kutas vízellátás esetén a 4. táblázat határértékeit.

Ha a nitráttartalom a 40 mg/dm3-t meghaladja, a vizet csecsemő ételének, italának vagy tápszerének készítésére felhasználni tilos! NEM SZABAD IVÓVÍZNEK MINŐSÍTENI A VIZET AKKOR, HA !

!

akár csak egyetlen jellemző is meghaladja a 2. vagy a 3. táblázatban a határértékek második oszlopának, illetve egyedi kutas vízellátás esetében a 4. táblázat határértékeit, továbbá ha talajvíz vagy felszíni víznyerés esetén a KOIps, ammónium, nitrit és szulfid közül kettő vagy több jellemző koncentrációja meghaladja a határértékek első oszlopának értékét.

Talajvízre vagy felszíni vízre telepített egyes vízadó berendezés (pl. egy - egy kút vagy forrás) vize, a 3. táblázat követelményeinek az előbbiek szerint nem felel meg, abban az esetben sem fogadható el ivóvízként, ha a víz minősége egyéb berendezések vizével való elegyítés után megfelelne a határértékeknek. Nem vonatkozik ez a korlátozás a nitráttartalomra, a 2. táblázatban feltüntetett követelményekre és a védett rétegvízre. 4. Biológiai tulajdonságok

124

A biológiai vízminősítés rendkívűl szerteágazó ennek ismertetése messze meghaladja lehetőségeinkat, ezért csak a főbb tulajdonságok definícióit adjuk meg. HALOBITÁS:

A víz biológiai szempontból fontos szervetlen kémiai tulajdonságainak összessége. T RO F I T Á S :

A vízi életközösség elsődleges szervesanyag termelő képességét adja meg. S Z A P RO B I T Á S :

A vízi ökoszisztéma szervesanyag lebontó képességét fejezi ki, az elsődleges termeléssel szemben működő lebontás fokát adja meg. TOX I C I T Á S :

A víz mérgező voltát fejezi ki a szerves vagy szervetlen mérgező anyagok jelenlétének és mennyiségének ismeretében. A BIOLÓGIAI VÍZMINŐSÍTÉS FOGALOMRENDSZERE (DR. DÉVAI GYÖRGY NYOMÁN)

Mindenki számára világos, hogy a hidrológia a vízburokkal kapcsolatos valamennyi természeti történést az élettelen természet, a biológia pedig az élő természet szemszögéből vizsgálja. A hidrológia alapvető vonatkoztatási rendszere tehát a vízburok, a biológiáé pedig az élővilág. A két kérdéskör szétválasztása a mindennapi életben egyáltalán nem ilyen egyszerű, amit a következő példával szeretnénk élőbbé és érzékelhetőbbé tenni. Egy konkrét víztér, pl. a hidrobiológusok kedvelt „példaobjektuma”, egy valódi tó morfometriai tulajdonságainak (pl. vízmélység, vízfelület, mederprofil, partvonal), vízmozgásainak (pl. hullámzás, konvekció, cirkuláció), vízmennyiségének és azok változásainak felmérése - bármely okból következnek is be azok (még akkor is, ha pl. élő szervezetek váltják ki azokat!) a hidrobiológia feladata. A biológia a tavat benépesítő élőlényeket tanulmányozza a tudomány speciális nézőpontjai (pl. morfológia, szisztematika, fiziológia, genetika, ökológia) szerint. Lássunk erre egy konkrétabb példát is. A nádas megtelepszik egy víztér litorális zónájában. A megtelepedés feltételeinek, lehetőségeinek, előzményeinek és folyamatának feltárása; a nádas terjeszkedése vagy vissaszorulása okainak tanulmányozása biológiai problémák. A nádas létrejötte azonban nem marad hatástalan a víztér hidrológiai sajátosságaira sem, hiszen megváltoztatja pl. a vízmozgásokat (az áramlási viszonyokat, a hullámzást), a mederprofilt (meggyorsítva a meder feltöltődését), a vízmérleget (intenzív párologtatással). Megannyi kérdés, amelynek kutatása a hidrobiológia feladata. Ha viszont az előbbi kérdésekhez kapcsolódva azt vizsgáljuk hogy a megváltozott áramlási viszonyok, a feltöltődés meggyorsulása és a vízmérleg romlása milyen hatással van a víz élővilágára, akkor már ismét a biológiához kanyarodunk vissza, annak a nézőpontja mérvadó. Már ebből az egyszerű példából is kitűnik, hogy a két tudományág érintkezési felületei nagyok, a határok kijelölése sokszor nehéz és körülményes. Ennek ellenére, sőt éppen ezért van szükség az elvi megfontolások következetes érvényesítésére, azaz a „Milyen szemszögből vizsgálom a problémát?” kérdés állandó feltevésére, és a kutatási tervnek a kapott válaszhoz rendelt kidolgozására. A hidrobiológia egyértelmű lehatárolása a biológia tudományán belül sem egyszerű feladat. A leglényegesebb különbség a hidrobiológia és a többi biológiai tudományterület között nem az élőlény és a környezete közötti kapcsolat feltárásának igényében, szükségességében vagy tényében van, hanem

125

annak megközelítési módjában. Ez a hidrobiológia esetében egyértelműen az élőlények populációinak téridőbeli mennyiségi eloszlása. Ennek alapján tehát a hidrobiológia - Juhász-Nagy (1970) fogalomredszerét használva - a vízburoknak a populációcentrikus posztulátum által kitüntetett élővilágával foglalkozó szünbiológiai tudományág, amelynek két fő kérdése az, hogy a víztereket benépesítő élőlények populációinak milyen térbeli, időbeli és mennyiségbeli eloszlási mintázatai vannak, s ezek kialakulásáért milyen okok tehetők felelőssé. Az első esetben a kérdésfeltevés referenciális (szünfenobiológiai) jellegű, s a válasz az élőlényeknek a természetben található valós eloszlási mintázataival azonosítható. Ennek alapján tehát a biológiai vízminősítés fenetikai oldalának a feltárására és jellemzésére nyílik lehetőségünk. A második esetben viszont a kérdésfeltevés ökológiai (kauzális) jellegű, a válasz pedig az előbbi valós élőlénymintázatok kialakulásáért felelős háttérmintázatoknak felel meg, azokkal azonosítható. Ez esetben tehát a biológiai vízminőség ökológiai oldalának a sajátosságaiba és információtartalmába van módunk betekinteni. E két oldalnak az egymásra vonatkoztatásával, pontosabban a kétféle módon kapott pontfelhők (hipertestek) megfeleltetésével kaphatjuk meg a tulajdonképpeni biológiai vízminőséget, azaz így juthatunk el annak teljes körű leírásáig. Az eddig leírtakból egyértelműen következik, hogy a biológiai vízminőség-vizsgálatoknál mindig maguk az élőlények „kérdezendők meg” az őket ért hatások jellegét, ill. ezek következményeit illetően. Ezek a hatások szabják meg ugyanis az élő természet tér-időbeli és tömegességi szerkezeteit. Ezek a koegzisztenciális mintázatok azok, amelyekkel az élővilág mintegy válaszol a valóban fontos hatásokra. A válaszreakciók, a hatásszerkezetek tanulmányozása a szünfenobiológia (pl. populációbiológia, chorológia, fenológia, cönológia) feladata. Ezeknek a vizsgálatoknak az eredményeképpen nyerhetünk igazi bepillantást a biológiai vízminőség fenetikai összefüggéseibe. Az ökológia dolga az oksági háttér lehető legpontosabb tisztázása, annak a felderítése, hogy a válaszreakciók hogyan értelmezhetők. Csak ennek szem előtt tartásával kaphatunk valósághű képet a biológiai vízminőség ökológiai oldaláról. AZ ÖKOLÓGIAI VÍZMINŐSÉG

Általánosan ismert, hogy valamennyi környezeti tényező szinte állandóan „bombázza” az élőlények toleranciatartományának meghatározott szakaszait. Az is köztudott azonban, hogy az élőlények óriási érzéketlenséget tanúsítanak a környezeti hatások egy-egy részével szemben, ami csak annak lehet a következménye, hogy toleranciatartományuk az érzéketlenség és az érzékenység különböző fokozatait mutató részekből áll. Az is világos, hogy itt nem valami passzív, „eleve adott vagy elrendelt” összekapcsoltságról, hanem aktív biológiai kiválasztásról van szó, amelynek során a végtelen lehetséges feltételből csak végesen kevés lesz hatékony (nem zárva ki természetesen annak lehetőségét sem, hogy ez utóbbiak hatását számos közvetlenül nem ható tényező is színezheti, motiválja). Minderről azonban csak az élőlények előfordulási viszonyainak ökológiailag megalapozott vizsgálata nyújthat megbízható információt. A kérdés most már csak az, hogy hogyan lehet ezeket a kulcsfaktorokat kiszűrni. A biológiai vízminőség definíciójából szerencsére ennek a módjára egyértelműen következtetni lehet: a kritérium az élőlényekre való hatás mértéke. Ez azt jelenti, hogy az adott szituációban mindig konkrétan meg kell keresnünk azt a tényezőrendszert, ami az adott reprezentáltságot ténylegesen meghatározza. Mindebből félreérthetetlenül következik, hogy a biológiai vízminőségvizsgálatok végeredményeként a természetből csak az lényeges, ami egy konkrét előfordulási mintázat létrejöttét vagy megváltozását ténylegesen befolyásolja, legyen az bármilyen apró vagy jelentéktelennek tűnő mozzanat is. Ezt és csakis ezt tekinthetjük ökológiai környezetnek a kiindulásként alapul vett tényezőrendszer végtelen sok eleme közül. AZ ÖKOLÓGIA VÍZMINŐSÉG FELHASZNÁLÁSA A VÍZTEREK ÁLLAPOTÁNAK JELLEMZÉSÉRE

A gyakorlati vízminősítés számára talán a legizgalmasabb feladat az, hogy hogyan lehet a fenetikai és az ökológiai vízminőség-vizsgálatok eredményeit a vízterek jellemzésére felhasználni. Nyilvánvalóan

126

úgy, hogy az élővilágot és a kialakulásáért felelős tényezőket egyaránt tulajdonságoknak tekintjük, s ezek segítségével jellemezük vektoriálisan a víztereket. Ebben az esetben tehát a pontok maguk a vízterek lesznek az n-dimenziós attributum-térben, s eloszlásuk, azaz a pontsűrűsödések (hipertestek) helyzete a víztereknek az ökológiai vízminőség szempontjából mutatkozó hasonlóságokra, ill. különbözőségekre utal. Ebben az esetben viszont élesen és kérlelhetetlenül szembekerülünk az adatok kezelhetőségének a kérdéséve., amit egyrészt az élővilág bámulatos sokfélesége, másrészt a belőlük kialakuló mintázatokat befolyásoló és meghatározó faktorok széles skálája és változatos hatásdinamikája okoz. Ahhoz tehát, hogy ezen a téren operatívan eligazodjunk, az egyes tényezőcsoportok mutatókká történő összevonásához kell folyamodnunk. Ha az ökológiai vízminőséget az élőhelyek ( vízterek, víztestek) szemszögéből kívánjuk megadni, akkor a jellemzést mindenképpen a vízterek tipizálásával kell kezdeni. Ehhez célszerű kapcsolni mindazokat a mutatókat, amelyek a vízterekre rendszerint hosszabb ideig, de legalább egy vegetációperiódus időtartamára általában jellemzőek, s amelyeket ezért a sztatikus mutatók csoportjaként célszerű összefogni. A mutatók másik nagy csoportja korántsem ilyen állandó, hanem az adott tulajdonság természetétől és a víztér sajátosságaitól függően szüntelenül változik, ezeket a dinamikus mutatók csoportjaként különítjük el. A VÍZTEREK ÖKOLÓGIAI SZEMPONTÚ MINŐSÍTÉSÉNEK MUTATÓI

A víztértípusok elkülönítése Az egyes vízterek sajátos „belső” tulajdonságai csak a földrajzi környezet és a víz hidrológiai körfolyamata által meghatározott általános kereten belül érvényesülhetnek, ezért rendszerezésüknél is elsősorban e tudományok ismeretrendszerére kell támaszkodni. A vízburok(hidroszféra) egyes konkrét megjelenési formái (vízterei) ugyanis szervesen illeszkednek a földrajzi burokba (ami a geográfiai oldalnak felel meg), ill. a víz tejes földi körfolyamatába (ami a hidrológiai oldalt jelenti), csoportosításuk is csak akkor lehet tehát eredményes, ha ezekből kiindulva, s ezekre alapozva történik. Annak a kérdésnek az eldöntése, hogy egy adott víztér - az ökológiai minősítés szempontjából milyen víztértípushoz tartozik, mindig igen nagy gondosságot és körültekintést kíván, hiszen itt az esetek túlnyomó többségében nemcsak egyszerűen egy vízteret vagy víztestet kell azonosítani, hanem azt mint élőhelyet (azaz a bennük található élőlények populációinak, ill. populációkollektívumainak fejlődési, tartózkodási, táplálkozási, szaporodási területét) is jellemezni kell. A víztér-tipológia kategóriái mindig az egész víztérre vonatkoznak és sohasem annak egy-egy részletére (pl. a mintavételi hely közvetlen környékére. 1. Víztértipológia A vízburkot alkotó természetes víztértípusok közül hazánkban csupán szárazföldi (kontinentális) vizek találhatók, melyek a következő csoportokba sorolunk: 1. Állóvizek 2. Vízfolyások 3. Források

127

4. Felszín alatti vizek 5. Különleges típusú természetes vizek (esővíz, hó, jég) 6. Technikai vizek

Sztatikus mutatók csoportja I.

Természetföldrajzi jellemzők

1. Tájegység-tipológia 2. Tájtípus-tipológia 3. Éghajlat-tipológia 4. Domborzat-tipológia 5. Magasság tipológia 6. Alapkőzet-tipológia 7. Talaj-tipológia 8. Vízellátottság-tipológia II. Természetvédelmi és környezetgazdálkodási jellemzők 1. Természetvédelmi tipológia 2. Szennyezésérzékenységi tipológia 3. Társadalmi hasznosítás szerinti tipológia 4. Környezettechnológiai tipológia 5. Degradáció-tipológia IV. Medermorfológiai és mederanyag-minőségi jellemzők 1. Vízmélység szerinti tipológia 2. Vízfelület szerinti tipológia 3. Mederalkat-tipológia 4. Makrovegetáció-tipológia

128

5. Mederanyag-minőségi tipológia V. Vízháztartási jellemzők 1. Vízkicserélődési-tipológia 2. Vízforgalom-tipológia

Dinamikus mutatók csoportja A dinamikus mutatócsoporton belül három alcsoportot lehet elkülöníteni. Az elsőt azok a mutatók alkotják, amelyeknek alakulását zömmel az élettelen természet jelenségcsoportja határozza meg. Ritka kivételtől eltekintve az élőlények tevékenysége ezekben az esetekben csak modifikáló jellegű. A dinamikus mutatók második alcsoportjába azok a mutatók tartoznak, ahol az élettelen és az élő természet jelenségei egyformán meghatározó jelentőségűek lehetnek. Ez adódhat abból, hogy egyszerre, közel azonos súllyal érvényesül a befolyásuk, de abból is, hogy felváltva dominálnak. Végül a harmadik alcsoportba azok a mutatók sorolhatók, amelyeknek, az alakításában az élőlényeké a döntő szerep, s itt az élettelen környezet tényezői azok, amelyek modifikáló szerepűeknek tekinthetők. Valamennyi dinamikus mutató közös jellemzője, hogy az egyes vizsgálati időpontokban kapott értékek kisebb-nagyobb mértékben különböznek egymástól. Ezért a mért értékeket, azaz a pillanatnyi állapotot egyértelműen el kell különíteni a víztérre általánosságban jellemző állapottól. Ez úgy lehetséges, hogy minden dinamikus mutató esetében kétféle tipológiát különítünk el; az aktuális- és a globális tipológiát. Az aktuális tipológia szerint egy adott vizsgálati időpontban (adott pillanatban vagy napon) kapott értékek alapján történik a tipizálás. A globális tipológia szerint egy egész éves (de minimum a vegetációperiódus május-október közötti szakaszát felölelő) adatsor alapján kell a tipizálást elvégezni. A két tipológia annyira szervesen illeszkedik egymáshoz, hogy csak egymással összekapcsolva van valódi ökológiai vízminősítés szempontjából igazi értelmük. Feltétlenül foglalkoznunk kell azzal a korántsem egyszerű kérdéssel, hogy hogyan lehet vizsgálati eredményeinket a dinamikus mutatók esetében az egész víztérre, vagy annak egy meghatározott részére (pl. egy folyó adott szakaszára, egy nagyobb tó egyik medencéjére) vonatkoztatni. A vízterek horizontális és vertikális különbségei miatt ez a feladat megoldhatatlan, hiszen aligha képzelhető el olyan víztér, amely a dinamikus mutatókra nézve teljesen egyveretű lenne. Az elmondottak értelmében tehát bármely minősítés igazában csak a vizsgált minta mennyiségére vonatkoztatva helytálló. I.

Az élettelen természet által meghatározott mutatócsoport

1. Reitás-tipológia (áramlási viszonyok alapján) Áramló vizek esetén a vízáramlás a vizsgált víznek a pillanatnyi viszonyoktól (pl. időjárástól) többé-kevésbé független, általános jellemzője; állóvizek esetében viszont elsősorban a széljárás függvényeként, vagy a be- és kifolyó vizek hatására létrejövő mozgások, ill. a konvekció hatására bekövetkező átrendeződés. Az áramlás számszerű jellemzésére a vízsebesség értékeket használjuk. Áramló vizeknél a vízsebességet mintavételkor, lehetőleg a sodorvonalnak megfelelő helyen kell mérni.

129

Állóvizeknél az áramlás sebességének mérése különleges felszerelést igénylő, bonyolult hidrobiológiai feladat, ezért ilyen esetben elegendő a különböző vízmozgások tapasztalati úton történő megállapítása. 2. Loticitás-tipológia (hullámzási és örvénylési viszonyok alapján) A hullámzás (elsősorban állóvizeknél), ill. az örvénylés (elsősorban vízfolyásoknál) a pillanatnyi időjárási vagy vízmennyiségi körülmények által nagy mértékben meghatározott. A loticitás jelentősen eltérhet ugyanazon víztér különböző részein ugyanabban az időpontban is. 3. Termitás-tipológia (hőmérsékleti viszonyok alapján) A vízterek hőmérsékleti sajátosságainak a jellemzését - ökológiai szempontból - legalább háromféleképpen célszerű elvégezni. Mindenképpen meg kell állapítani a vízhőmérséklet állandóságának vagy változásának a mértékét, ill. ez utóbbinak a léghőmérséklet változásához való viszonyát. a.

Felszí közelében (15-20 cm mélyen), lehetőleg napos, tiszta, szélcsendes időben, 14 mért vízhőmérsékleti értékek alapján megállapított tipológia.

óra

körül

b. Felszínközeli mérések alapján 24 órás mintavétel során megállapítható napi ingadozás mértéke alapján megállapított tipológia. c.

A vertikális és horizontális hőmérsékletkülönbségekre vonatkozó tipológia. A vertikális hőmérsékletkülönbségek értékeléséhez a méréseket a meder legmélyebb pontja fölötti függélyben kell elvégezni lehetőleg napos, tiszta, szélcsendes időben, 14 óra körül.

4. Halobitás-tipológia (sótartalom és sóösszetétel alapján) A halobitás fogalmát a FELFÖLDY (1987) könyvében lévő felfogással azonos módon értelmezzük, ami szerint a halobitás a víz biológiai szempontból fontos szervetlen kémiai jellege. A halobitás jellemzésére a következő kategóriákat alkalmazzuk: a.

Fajlagos elektromos vezetőképesség érték alapján történő tipizálás.

b. Uralkodó kationok alapján történő tipizálás. A besorolás a 30 egyenértékszázalékot (eé%-ot) meghaladó mennyiségben jelenlévő, ún. uralkodó kation, a K+, Na+, Ca2+, Mg2+ veendő figyelembe. c.

Uralkodó anionok alapján történő tipizálás. A négy fő anion, a CO32- , HCO3- , Cl-, SO42- veendő figyelembe.

d. Protonaktivitás (pH érték alapján történő tipizálás.

130

II.

Az élettelen és az élő természet által közösen meghatározott mutatócsoport

1. Luciditás-tipológia (fényviszonyok alapján) A tipizálás a meder legmélyebb pontja feletti függélyben Secchi-koronggal mért átlátszóság értékeken alapszik. 2. Aerobitás-tipológia (oxigénviszonyok alapján) A vízterek többnyire rendkívül változatos oxigénviszonyainak jellemzése ökológiai szempontból kiemelt jelentőségű. Az oxigénellátottság kategorizálásánál több szempontot kell figyelembe venni. A víztéren belül előfordulhatnak aerob és anaerob részek, ezenkívül a különböző rétegek aránya - akár napszakosan is - változhat. Az aktuális, azaz a pillanatnyi oxigénviszonyok szerinti tipizálást hat különböző, de egymásra épülő és egymást kiegészítő szempont szerint végezzük el. a.

Oldott oxigéntartalom. A meder legmélyebb feletti függély felszínközeli (15-20 cm mintavételi helyén megállapított, napos, tiszta, lehetőleg szélcsendes időben, 14 mért érték alapján.

mély) óra körül

b. Oxigéntelítettség. c.

Oxigéntartalom-változás.

d. Az oldott oxigén mennyisége és az oxigéntartalom napi változásának együttes értéke lése. e.

Az oldott oxigéntartalomban mutatkozó vertikális és horizontális különbségek.

f.

A víztérben az aerob és anaerob zóna határát megadjuk, ha szükséges, akkor becsülni kell az aerob-anaerob víztömegek arányát.

3. Trofitás-tipológia (szervetlen növényi tápanyagtartalom alapján) Az ökológiai vízminőség új kategóriarendszerében a trofitás fogalmát a vizek szervetlen növényi tápanyaggal való ellátottságának jelölésére használjuk. Hazai sekély vizeinkben a szervetlen növényi tápanyagok közül az ökológiai vízminősítés szempontjából a foszfor- és nitrogénvegyületek tekinthetők a legfontosabbnak. Az oldott reaktív foszfor (oldott ortofoszfát) tűnik a szervetlen növény tápanyagként szolgáló foszforvegyületek közül a legfontosabbnak. A tipizálást tehát az oldott reaktív foszfor mennyisége alapján végezzük. A nitrogénformák esetében a helyzet egyértelműbbnek tűnik, hiszen az ammónia-, a nitrit- és a nitráttartalom együttes mennyisége, azaz a szervetlen kötésű nitrogén mennyisége alapján kategorizálunk. Az aktuális tipológia mind az oldott ortofoszfát, mind pedig a szervetlen kötésű

131

nitrogénformák esetében azokon az értékeken alapszik, amelyeket a meder legmélyebb pontja fölötti függélyben vett vízoszlopmintából határozunk meg. a.

Oldott ortofoszfát-tartalom.

b. Szervetlen kötésű nitrogéntartalom. c.

A trofitás mértékét jelző komponensek vertikális és horizontális különbségei szerinti

aktuális tipológia. 4. Szaprobitás-tipológia (szerves táplálék tartalom alapján) A szaprobitás fogalmát a vizek szerves táplálékkal való ellátottságának jelölésére használjuk. Az aktuális szaprobitás megítélésére a savas kálium-permanganáttal mért kémiai oxigénigény és a szerves kötésű nitrogén mennyisége tekinthető a legalkalmasabbnak. Az ökológiai szemléletű vízminősítés keretében az összes formált foszfor mennyiségét is mérnünk kell. Mindhárom esetben az aktuális tipológiát a meder legmélyebb pontja feletti függélyből vett vízoszlop-mintából határozzuk meg. a.

Savas kálium-permanganáttal mért kémiai oxigénigény.

b. Szerves kötésű nitrogén mennyisége. c.

Összes formált foszfor mennyisége.

d. A szaprobitás mértékét jelző komponensek vertikális és horizontális különbségei szerinti aktuális tipológia. 5. Toxicitás-tiplógia (méregtartalom alapján). A toxicitás értelmezésénél - a korábbi tapasztalatok alapján - több nehézséggel kell számolni. Ezek közül az első rögtön az, hogy vizeink többsége a korábbi rendszer szerint egyöntetűen a nem mérgező kategóriába sorolható. Ez egyben azt is jelenti, hogy a biológiai vízminősítés eddigi toxicitás-rendszerének 4-9 kategóriái többnyire ipari szennyvizek vagy tömény vegyszerek, mérgek esetében alkalmazhatók. A másik megfontolandó gond a korábbi rendszerben, hogy bár többféle teszteljárást ismertet, de azokat a minősítésnél nem különíti el, s így teljesen azonosan minősíti a hal- vagy a Daphnia-pusztulást a fotoszintetikus gátlás következtében fellépő oxigén-csökkenéssel. A harmadik - talán legfeltűnőbb - probléma a toxicitás globális megítélésének hiánya. Az eddigi rendszerek mindig csak az aktuális állapotot vizsgálták, holott igen fontos, hogy egy víztérben pl. a pHváltozás következtében az ammónia miatt, vagy pl. a légnyomáscsökkenés hatására felszabaduló kénhidrogén miatt, vagy pl. egy algafaj által termelt toxin hatása miatt alakul-e ki időszakosan - és esetleg csak bizonyos szervezetcsoportokra nézve - a toxicitás. Az elmondottakból kiindulva a víz aktuális toxicitásának megítélését legalább négy élőlénycsoport (baktérium, alga, kisrák, hal) alapján végezzük el.

132

a.

A négy élőlénycsoport válaszreakcióját értékeljük külön-külön, a közepes tűréshatár figyelembevételével.

b. Összetett értékelés az előbbi tesztek eredményei alapján.

III.

Az élő természet által meghatározott mutatócsoport

1. Konstruktivitás-tipológia (az építő - konstruáló - szervezetek mennyisége alapján). A konstruktivitás (építés) a víznek az autótróf anyagcsere-típusú szervezetekben való gazdagságától függ, ezért jellemzését ezeknek a szervezetcsoportoknak a mennyisége (biomasszája) alapján végezzük. A tipizáláshoz a vízben, illetve az élőbevonatban mérhető a-klorofill tartalmat, valamint a fitoplankton és a hínárnövényzet nedves biomasszáját (testtömegét) használjuk. Ezeket a fő típuson belüli altípusoknak tekintjük, amelyeknek előzetes vizsgálata feltétlenül szükséges a konstruktivitási típus megállapításához. a.

A vízben mérhető a-klorofill tartalom alapján történő tipizálás.

b. Az élőbevonat (biotekton) a-klorofill tartalom alapján történő tipizálás. c.

A fitoplankton biomasszája alapján történő tipizálás.

d. A hínárállomány biomasszája alapján történő tipizálás. 2. Destruktivitás-tipológia (a lebontó - destruáló - szervezetek mennyisége alapján). A destruktivitás (lebontás) a víznek a heterotróf anyagcsere-típusú szervezetekben való gazdagságától függ, ezért jellemzését ezeknek a szervezetcsoportoknak a mennyisége alapján végezzük. a.

A 37 oC-on történő tenyésztéssel kimutatott szaprofita csíraszám.

b. A planktonikus baktériumszám alapján történő tipizálás. c.

A planktonikus bakteriális biomassza alapján történő tipizálás.

d. A planktonikus bakteriális biomassza alapján történő tipizálás. e.

A zooplankton biomasszája alapján történő tipizálás.

f.

A heterotróf (fitomassza nélküli) biotekton biomasszája alapján történő tipizálás.

g. A zoobentosz biomasszája alapján történő tipizálás. A vizek eutrofizációja AZ EUTRÓFIA JELEN ÉS JÖVŐBENI KORLÁTOZÁSA A legkitűnőbb növekedési feltételeket biztosító állóvizekre az eutrofizálódás megakadályozására teendő célirányos tevékenységet a vízminőségvédelmi rendelkezések már előírják. Rendelet kötelezi a tavak közvetlen közelében fekvő településeket körgyűrűs csatornarendszer létesítésére és az állóvizek

133

hozzáfolyásainak vízgyűjtő területén a foszforelimináció legmesszebbmenő megvalósítására. Az eutrofizációs veszélyeztetettség hierarchiájában az állóvizeket a lassú folyású vizek követik. Ezekben is erős biotermelés jöhet létre megfelelő tápanyagellátás esetén. Az eutrofizáció foka elsőrendűen az oxigéntúltelítettségen és a rothadásra képes anyagokat tartalmazó üledék képződésén mérhető le. A három tipikus növekedési fokozatba sorolás és a természetes vizek különleges védelmi céljai együtt utalnak a kialakult állapot orvoslásának szükségszerűségére. AZ EUTRÓFIA ÁLTALÁNOS HATÁSAI Az eutrófia egyrészt a nagy tápanyagtartalmat, másrészt azonban a pozitív növekedési feltételek megléte következményeként az ebből eredő, jó biotermelési állapotot jelent. E feltételek hiányában latens eutrófia áll fenn. A tápanyagok és elsősorban a foszfor- és nitrogénvegyületek a vizek természetes állapotával szemben előidézik a biomassza növekedését és evvel együtt a rothadásra képes szerves vegyületek szaporodását. Az elszaporodott növényi tömeg toxikus, allergizáló vagy ízelválasztó hatású, kiválasztott anyagai a víz felhasználását vagy a vízi élővilág fejlődését károsan befolyásolhatják. A növények (makrofiták) és az algák (mikrofiták) növekedésekor, gyakran a túltelítettségig is, fokozódik az oxigéntermelés; elhalásuk után viszont oxigén-felhasználás, valamint a rothadásra képes részeket és tápanyagot tartalmazó üledék dúsulása következik be. AZ EUTRÓFIA MEGÍTÉLÉSE Az eutrófia vízgazdálkodási megítélésénél gyakorisága.

döntő tényező a biomassza-fejlődés intenzitása és

Az élővízi organizmusok létfeltételei és a természetes vizek minőségi paraméterei folyamatos egyoldalúsággal változnak a növekvő eutrofizálódási hatásokkal. Ha ezek a változások annyira jelentősek, hogy a biológiai egyensúlyt hátrányosan megzavarják, úgy az ezt kiváltó anyag károsítóvá válik és a hatás ártalommá alakul. Az erősebb biomassza-fejlődés lényegbevágó következményei és másodlagos hatásai miatt a vízvédelmi célkitűzéseknek már nem felel meg. Állóvizeknél az eutrofizálódás nem csak a biomassza növekedéséhez vezet, hanem előidézi a biológiai élővilág szerkezeti változásait is. A fitoplanktonban felülkerekedhetnek azok a legkellemetlenebb, fotoszintézis-aktív mikrofiták, amelyek általában folyóvízben elő sem fordulnak vagy nem dominálnak. A PRODUCENSEK ÁLTALÁNOS NÖVEKEDÉSI FELTÉTELEI A producensek - főleg a fitoplanktonok - növekedése lényegében a rendelkezésükre álló tápanyagoktól, a sejtfejlődés helyén a megfelelő megvilágítástól, valamint a szaporodáshoz szükséges időtől függ. Ezeken kívül fennállnak messzemenően fajhoz kötött hőmérsékleti pH-értékbeli, turbulenciás, valamint a különféle nyomelemek, illetve vitaminok jelenléte miatti összefüggések. Az úszó vagy a vízáramlással szállított organizmusok (plankton) számára rendelkezésre álló fejlődési időtartamok megegyeznek az adott folyószakaszban kialakult áramlási, illetve tartózkodási időkkel. A csökkenő áramlási sebesség a növekedésnek, de egyidejűleg az organizmusok ülepedésének is kedvez. Ezért növekvő mennyiségű biomassza jelenlétében fokozódik a rothadásra képes anyagokat tartalmazó üledék feldúsulásának a veszélye. A fitoplanktonok jellegzetes populációinak vagy masszáinak a fejlődése időben erősen korlátozott. Exponenciális növekedésük után, a fitoplankton-populációk fejlődésére általános érvénnyel, általában éppoly gyors csökkenésük következik, amit elhalásuk (önmérgezésük), a vízi állatok planktonfogyasztása vagy fizikai hatások idézhetnek elő. A fitoplankton fejlődése, illetve növekedése egy behatárolt élővízi szakaszon az idő függvényében 3 fokozatba soroljuk: 1. korlátozott, 2. határozott, 3. tömeges. Szembetűnő különösen az állóvizekben a rövid, csupán néhány napos fitoplankton-maximumok megjelenése. Itt az említett paramétereken kívül jelentős szerepet játszhat az ülepedés, mint a termelt

134

biomassza eliminációjának a módja. Az áramló vizekben jelentősen visszaszorul az ülepedés. Az áramlás irányában létrejön az algás biomassza koncentrálódása, többnyire addig, amíg a termelésnek határt szab a fény. Tápanyagdús, lassú folyású vizekben a következő szélsőséges példa is elképzelhető. Fény hiányában a fitoplanktonok sűrűsége már nem nő tovább. 1. A prágai megállapodás értelmében az eutrofizálódást a növények termelésének a növekményeként definiálják, mégis bár ez a definíció szükségesnek tűnik az eutróf folyóvizek hullámzása esetén, elégségesnek mégsem tekinthető. 2. Ezidáig minden egyes rendszer, amely kielégítően foglalná magába a folyóvizek trófiáját és, amelyet kétséget kizáróan alkalmazni lehetne a limnológusok és a vízgazdálkodás szakértői közötti vitákban, illetve a vízgazdálkodással foglalkozó szakemberek egymás közti kapcsolatában. A vízminőségi osztályozásra hagyományosan használt szaprobiológiai rendszer főként az üledék és a víz határfelületén élő makrogerinctelenek oxigénigényére épült és nem tudja kifejezni az eltérő trófiafokozatokat. A trófia osztályozási problémájához különböző oldalakról lehet közelíteni. Az egyik lehetőség a növények trófikus bioindikációs vizsgálata, ennek segítségével azonban kizárólag relatív trófianagyságok határozhatók meg. Az eutrofizálódási hatások megítélésének alapgondolata a folyóvizekben a fitoplankton növekedési elmozdulása intenzitásának és gyakoriságának a közvetlen vagy hatásaiban közvetett osztályozása. A NÖVEKEDÉS KORLÁTOZÁSAI A folyóvizek eutróf viszonyainak értékelésénél és helyreállításánál a kiindulási alap a növekedés összefüggéseinek az ismerete az egyedi befolyásokkal vagy ezek változtathatóságával. A kérdés tehát a biotermelés változása a termelési csúcsra vonatkoztatva, valamint a biocönotikus változások a megváltoztatott, konkrét egyedi hatás következményeként, például a foszforkoncentráció csökkentése hatására. E kérdés megválaszolását gyakran igen megnehezíti vagy lehetetlenné is teszi a befolyásoló hatások sokfélesége. Mindamellett azonban el lehet fogadni, különösen az általános tendenciák megállapítása végett, hogy egy pozitív hatástényező bármilyen növelése fokozott növekedést eredményezhet, ha nem érvényesül semmiféle hatáskorlátozás. Ilyen korlátok minden növekedési folyamatnál alapvetően jelen vannak. Mérséklési amplitúdójuk a jelentéktelen gátlástól egészen a totális növekedési stopig terjedhet. A leggyakoribb korlátozó okok közé a következők tartoznak. !

A behatárolt fejlődési időtartam.

A biomassza növekedése a sejtosztódási elvhez kötődik. A növekedés alapja az áramlási és tartózkodási idők megszabta kettőződési szám, a természet okozta kiesések levonásával. Mivel a kifejezett biotermelés gyakran 1-3 hetes időtartamot követel meg, így elsőrendűen a hosszú tartózkodási időt biztosító vizekben lépnek fel tipikus eutrofizálódási jelenségek. A növekedés késleltetései - például a meteorológiai befolyások - hasonló jelentőségűek, mint a fejlődés megszakítása vagy pedig a biomasszaveszteségek a kimosódás esetleg az állatok planktonfogyasztása révén. !

!

Az organizmusok mozgékonysága ellen ható turbulenciák. Egyes fajok nehezen viselnek el vagy éppen előnyben részesítenek bizonyos áramlási viszonyokat és a számukra kedvezőtlen körülményekre növekedésük gátlásával reagálnak. Az egyes fitoplanktontermelők eltérő reakciói folytán szelektáló hatás áll be. A kényszer hatására így a turbulenciát csupán eltűrő, érzékeny fajok hátrányos helyzetbe kerülnek azokhoz a fajokhoz képest, amelyek ebből még hasznot is húznak. Úgy tűnik ebben a körben igen érintettek a cianobaktériumok: jóllehet csaknem valamennyi folyóvízi planktonban előfordulnak, nem képesek érvényesülni, ha a rendszerben minimális turbulencia lép fel. A fény hiánya.

135

Az asszimilációhoz szükséges megvilágítás korlátozottsága a rossz időjárási körülmények, a zavaros és sárga anyagok, a parti növényzet árnyékvetése és az algafejlődés árnyékoló hatására jöhet létre. Növekvő vízmélységgel csökkenő fénykihasználás párosul. !

A tápanyagok hiánya.

A szerves sejtanyagok felépítésére szükség van a legtöbb természetes vízben gyakorlatilag korlátlan mennyiségben rendelkezésre álló szénen, hidrogénen és oxigénen kívül még foszforra, nitrogénre, szilíciumra, kénre és egyéb anyagokra. A sejtfelépítésre felhasznált anyagok egymással szigorú arányban állnak, pl. Redfield szerint a sztöchiometrikus arány: C106N16P. A kovamoszatoknál ehhez járul még Si27. Ha az egyik elem elégtelen mennyiségben van jelen, úgy „miniumfaktorrá” válhat; ekkor a növekedés korlátolt. A szilícium esetében, amely csak a kovamoszatok, az aranyalgák és néhány makrofita lényeges tápanyaga, hiányos helyzetben nem következik be terméskorlátozás, hanem a sorrendiség válik irányítottá. Ekkor a szilíciumigényes növényeket szilíciumtól nem függő növények helyettesítik. !

Lényeges nyomelemek hiánya. Ilyenek pl. a vas, a magnézium, a kobalt, a molibdén.

!

A növekedést gátló anyagok hatása.

Ilyenek pl. a biocidok, a réz és a kadmium szervetlen vegyületi és esetleg élő elhalt sejtek anyagcsere termékei is. A növekedés hatásos korlátozásai arra vallanak, hogy az egyedi, növekedést elsegítő feltételek bármely túlkínálata kihasználatlan marad. Így az eutrofizáció fokának kialakulásában és az eutrófia rétékelésénél döntő jelentőségűek a biomasszában lévő, átalakulásra képes anyagok hányada és a révükön kialakított hatások. A ki nem használt növekedési feltételek maradvány potenciálja látens eutrófiának tulajdonítható. A TIPIKUS FEJLŐDÉSI FOKOZATOK AZ EUTRÓFIA ÁLTALÁNOS ÉRTÉKELÉSE A növekedés lehetőségeinek és gátlásainak a valóságban zajló átmeneteit egy legalább durva értékelés háromlépcsős modellje segítségével kell megközelíteni. Az egyes fokozatok igazodnak a természetes vizekben éppen jelenlévő biomasszához és ennek hatásaihoz. Figyelmen kívül hagyják a biomassza százalékokban kifejezett növekedését, ez a kettőződési elv szerint éppoly gyors lehet az 1. fokozatban mint a harmadikban. Magától értetődően a következőkben közreadott határértékek csak tapogatózó kísérletek megállapításainak tekinthetők. Különösen a fitoplakton-biomassza dinamikus fejlődését nem egyedül az említett peremfeltételekből határozzák meg, mint amilyenek pl. a foszfor- és a nitrogéntartalom. 1. fokozat: korlátozott növekedés E fokozatot a még csekély biomassza-tartalom jellemzi; ennek megfelelően csak csekély változás mutatkozik a vízminőségi paraméterekben. Ez az első, még vontatott fejlődési fázis viszonylag hosszú időt igényel. Az 1. fokozatban hozzávetőlegesen a következő határértékek rajzolódnak ki. A biotermelés hatásai: az oxigéntartalom nappali/éjszakai ingadozásai oxigén a telítettség %-ában klorofilltartalom

< 2 mg/1 < 120% < 0,04 mg/1

A biomasszában az átalakulásra képes tápanyagtartalom, mint küszöbön álló változások indítéka: foszfor

< 0,04 mg/1

136

nitrogén Az elégtelen fejlődési idő is a korlátozott hatások

< 0,4 mg/1

oka lehet az első fokozatban. 2. fokozat: határozott növekedés A második fokozat megnőtt biomassza-tartalmat reprezentál, azonban még a vízminőségi paraméterek szélsőséges kilengése nélkül. Időtartama többnyire csak néhány napra korlátozódik. A 2. fokozatban hozzávetőlegesen a következő határértékek adhatók meg. A biotermelés hatásai: az oxigéntartalom nappali/éjszakai ingadozásai pH-ingadozások oxigéntelítettség %-ában klorofilltartalom A biomasszában az átalakulásra képes tápanyagtar-

< 4 mg/l < 0,3 < 180% < 0,12 mg/1

talom, mint a küszöbön álló változások indítéka: foszfor nitrogén

< 0,12 mg/l < 1 mg/l

Összehasonlításul: a folyóvizekben a nitrogéntartalom gyakran éri el az 5 mg/l koncentrációértéket és az Európai Gazdasági Közösség ivóvízszabványában a megengedett határérték 13 mg/l. A 2. fokozatban jellemzett viszonyok gyakorisága miatt a 0,2 m/sec áramlási sebességnél lassabban folyó vizeknél tartani kell a rothadásra képes üledékek feldúsulásától. Ilyenkor az alsó vízrétegek többé már nem sorolhatók a II. vízminőségi osztályba, még akkor sem, ha az üledék határfelülete aerob módon stabilizált és az áramló víztömeg minőségi paraméterei kedvezőeknek mutatkoznak. 3. fokozat: tömeges fejlődés Ide sorolják azt az állapotot, amelyben a jelentkező hatások túllépnek a 2. fokozatnál említetteken. Ilyenkor általában ajánlatos a kialakult helyzet orvoslása. Átmenet az 1. fokozatból a 2. és a 3. fokozatba akkor történik, ha semmi sem gátolja a fejlődési folyamatot, azaz kellően hosszú fejlődési időtartam mellett rendelkezésre állnak a megfelelő tápanyagok és a szintézisekhez szükséges vegyületek és nem hatnak olyan zavaró tényezők mint a nagyobb vízáramlás, a planktonfogyasztás vagy a különféle akadályozó jelenségek. Az algák szaporodásával a növekvő önbeárnyékolásnak is ki kell többek között egyenlítődnie, például az áramlási tulajdonságok vagy az erősített megvilágítás segítségével. INTÉZKEDÉSEK A NÖVEKEDÉS SZABÁLYOZOTT KORLÁTOZÁSÁRA ! A fejlődési/tartózkodási idő lerövidítése, illetve a turbulencia növelése = Intézkedés: az áramlási sebesség és a turbulencia növelése pl. az átfolyási keresztmetszet szűkítésével vagy a vízelvezetés fokozásával. = Hatás: a biomassza-fejlődés korlátozása és a szerves üledékterhelés csökkentése. = Végrehajthatóság és költségek: csak különleges esetekben, pl. a meredek vízzuhatagok előtti duzzasztott térségek feltöltése vagy erősen felbővített folyamszelvényekben jól átbocsátó

137

lefolyócsatornák létesítése. A megváltoztatott profil árvíz elleni biztosítása szélsőséges járhat. !

A fénykihasználás korlátozása

= Intézkedés: beárnyékolás parti növényzet létesítésével. = Hatás: a biotermelés lényeges csökkentése érthető el. = Végrehajthatóság és költségek: nem túlságosan széles folyók esetében hatásos amit alapvetően támogatni kellene már a folyók kiépítésekor. A költségek nagyok, de megtérülnek. !

költségigénnyel

intézkedés, eredményükben

A foszfortartalom csökkentése

= Intézkedés: mivel a természetes vizekbe kerülő foszfor fő tömegében a szennyvizekből ered, ezért elsőrendű érdek lenne tovább csökkenteni a szennyvíztisztító művek foszfátkibocsátását, pl. eliminálással egy létesítendő harmadik tisztítási fokozatban (kicsapatás). = Hatás: ezzel az intézkedéssel a foszforimmisszió lényeges csökkentése érhető el. Ha a foszforkoncentráció tartományát arra a szintre lehet csökkenteni, amely már befolyásolja a növekedést, úgy korlátok közé szorítható a biomassza-termelés mértéke és gyakorisága. Az egyéb ártalmas szennyvízkomponensek kivonása a befogadó víz tehermentesítésében további pozitív hatást is kiválthat a harmadik tisztítási fokozat használatba vételével. = Végrehajthatóság és költségek: régóta alkalmaznak már különböző eljárásokat. Figyelemmel kell lenni a tisztítóiszapra gyakorolt hatásukra és igazítani kell az üzem állapotához. A járulékos költségeket alacsony szinten lehet tartani, ha a kicsapatással csökkenteni lehet más szennyvíztisztítási teljesítményeket (levegőztetés, kéntelenítés, stb.). !

Nitrogéntartalom csökkentése

Intézkedés: a természetes vizek nitrogénterhelése túlnyomóan a mezőgazdasági hasznosítás következménye. Csökkenteni lehetne a túltrágyázások megszüntetésével és partvédelmi növényzet létesítésével a felszíni bemosódások kiküszöbölésére. A szennyvíztisztító művekben denitrifikációt kell végezni a nitrogéntartalom csökkentésére. Hatás: a biomassza képződésénél a foszforra vonatkoztatva 7,2-szeres mennyiségű nitrogénre van szükség. Általában mégis a nitrogén esik távolabb a minimumfaktortól int a foszfor. Ezért a nitrogén csökkentését úgy a diffúz forrásokra mint a nyers szennyvíz inputokra ki kellene terjeszteni, ha le kell szorítani a nitrogéntartalmat a növekedést korlátozó koncentrációtartományba. Végrehajthatóság és költségek: a túltrágyázás elkerülésére hatékonyabbá kellene tenni az eddigi felvilágosítási tevékenységet és támogatni kellene a rendeletek alkalmazásával. A denitrifikáció a szennyvíztisztító művekben feltételezi a különböző üzemek egymással összehangolt hatásmechanizmusát. A nitrifikáció eutrofizációs tehermentesítést nem eredményez, mivel a fitoplankton előnyben részesíti ugyan az ammóniumfelvételt, mégisnitrát jelenti a tömegesen jelentkező, messze legnagyobb nitrogénforrást. A mezőgazdasági nitrogénemisszió csökkentési költségei áttekinthetetlenek; a denitrifikációs költségek viszonylag nagyok lehetnek. !

!

A további tápanyagok és nyomelemek csökkentése különleges esetekben esetleg elvégezhető. Növekedésgátló adalékanyagok alkalmazása. Nem engedélyezett.

138

A KÖRNYEZETI ZAJVÉDELEM

1. A zaj hatásai Különböző hangforrások hangnyomás- illetve hangintenzitás-szintjei a dB skálán 138 125

100 85 60 42 15 0

F Á J DA L O M K Ü S Z Ö B

U TA S S Z Á L L Í T Ó R E P Ü L Ő G É P

Aszfaltfúrógép Személygépkocsi Írógép kattogása Lakótelepi lakás zajszintje Madárdal az erdőben Hallásküszöb

A zaj hatása az emberi szervezetre: Lohmann (1956) szerint a 30 dB zajszint pszichés; 65 dB zajszint vegetatív; 90 dB zajszint hallószervi károsodást okoz; 120 dB zajszint fájdalomküszöb; 160 dB zajszint dobhártyarepedés; 175 dB zajszint a „halálos adag”. 2. Jogi szabályozás Alaprendeletünk: 12/1983. (V.12.) MT rendelet a zaj- és rezgésterhelésről A zaj- és rezgésterhelés határértékeiről szóló 4/1984. (I.23.) EüM. Rendelet módosításaként megjelent 8/2002. (III.22.) Köm-EüM rendelet. A zaj- és rezgésbírságról szóló12/1990. (V.23.) KVM rendelettel módosított 2/1983. (V.25.) OKTH rendelet. Üzemi létesítményekből származó zaj terhelési határértékei zajtól védendő területeken: Határérték (LTH) az LAM és LKÖ megítélési szintre (dB1)

139

Autópálya; autóút; I.rendű főút; II. rendű főút;autóbuszpályaudvar;vasúti fővonal és pályaudvara; repülőtér, ill.helikopterállomás – leszállóhely3 mentén

Gyűjtőút; összekötőút; bekötőút; egyéb közút; vasúti mellékvonal és pályaudvara; repülőtér, ill. helikopterállomás, leszállóhely2 mentén Kiszolgáló út; átmenő forgalom nélküli út mentén

Üdülő-, lakóépületek és közintézmények közötti forgalomtól elzárt területeken; pihenésre kijelölt közterületeken

Zajtól védendő terület

22-6 óra

6-22 óra

22-6 óra

6-22 óra

22-6 óra

6-22 óra

22-6 óra

6-22 óra

22-6 óra

6-22 óra

Üdülőterület, gyógyhely, egészségügyi terület, védett természeti terület kijelölt része Lakóterület (kisvárosias, falusias, telepszerű beépítésű) Lakóterület (nagyvárosias beépítésű), vegyes terület Gazdasági terület és különleges terület

45

35

45

35

50

40

55

45

604

504

50

40

50

40

55

45

60

50

654

554

552

452

55

45

60

50

65

55

654

554

602

502

60

50

65

55

654

554

654

554

3. A zajforrások típusai - Üzemi zaj - Építési zaj - Közlekedési zaj: közúti, vasúti, légi (repülőterek), vízi (kikötők) 4. A zajhatárértékek betartásának procedúrája Mérés (határértékek megállapítását megalapozó) – Mérési jegyzőkönyv – Zajkibocsátási határozat kibocsátása (kötelezés) – Mérés (határértékek teljesítését ellenőrzi) – Mérési jegyzőkönyv – Bírság Határozat !

A MEZŐGAZDASÁG ÉS A BIOLÓGIAI SOKFÉLESÉG KAPCSOLATAI A mezőgazdasági művelés Magyarország összetételének mintegy 65%-át érinti, így az igen jelentős hatással van a biológiai sokféleségre nem csupán a több mint 6 millió ha művelt területen, hanem az érintkező egyéb területeken is. Ez a hatás alapvetően két irányú lehet. A mezőgazdálkodás növelheti vagy csökkentheti a biológiai sokféleséget.

140

A mezőgazdálkodás biológiai sokféleséget növelő hatása arra vezethető vissza, hogy az általa létrehozott antropogén agrárökoszisztémák új élőhelyeket és lehetőségeket nyitottak olyan fajok részére, amelyek az erdővel borított természeti tájakon nem találták volna meg létfeltételeiket. A föld használatba vételével összefüggő biodiverzitás növekedésre és annak mértékére igen szemléletes példát ad a középeurópai flóra diverzitásának változási tendenciáit szemléltető. Megállapítható, hogy a flóra diverzitása az ipari forradalom időszakára érte el Közép-Európában a maximumát. A földtörténeti középkor és újkor határán (Kr.e. 4500) a diverzitás ennek 50%-át sem érte el. Ez egyúttal azt is jelzi, hogy az ipari forradalmat követő erőteljes intenzifikáció a környezet túlhasználata, terhelhetőségét aránytalanul meghaladó mesterséges energiaráfordítás, ipari inputnövelés drasztikus diverzitáscsökkenést okozott, s amit a környezet kíméletes és fokozatos használatba vétele e tekintetben 2500 év alatt felépített, azt a túlhasználat 250 éve tökéletesen lerombolta. A tendencia folytatásának beláthatatlanok a következményei. A mezőgazdálkodás biológiai sokféleséget veszélyeztető, csökkentő tényezőit, okait keresve számos elem és hatás érdemel megkülönböztetett figyelmet. (Bakonyi 1997., in Ángyán-Menyhért, szerk., 1997.)

•

Az emberi populációk létszámnövekedése és az ezzel párhuzamos, egyre intenzívebb élőhely-hasznosítás következtében – sok egyéb hatás mellett – az életközösségek populációit is jelentős emberi befolyás alá kerültek. A hatások egyik csoportját az jelentette, hogy az ember kiválasztott és háziasított néhány fajt. Ezeket egyre nagyobb tömegekben kezdte termeszteni, illetve tenyészteni és elterjesztette mindenütt a Földön. Egyre nagyobb területeket vont mezőgazdasági termelésbe. Ennek következtében a vadon élő fajok élettere szűkült, esetleg meg is szűnt.

•

A mezőgazdasági tevékenység következtében történő fajpusztulás rendszerint a nagytestű fajok eltűnésével kezdődik. Először az erdőket irtják ki, hogy szántóföldekhez jussanak. Mértéktartó számítások szerint is a Földön mintegy 10 hektár erdő pusztult el percenként (Ehrlich és Ehrlich 1995). Az élettér csökkenése először a nagy testű növényeket és állatokat érinti. A nagy testű állatok veszélyeztettebbek, mint a kisebbek azért is, mert feltűnőbbek és nagyobb mennyiségű táplálékot jelentettek az ember számára.

•

Egy faj eltűnése nem önmagában történik, hanem a táplálékláncokban ráépülő többi faj (ragadozók, parazitáik és parazitoidjaik) is veszélybe kerülhet, végül kipusztulhat. A nagyobb testtömegű fajok eltűnése tehát több egyéb faj pusztulását vonja maga után. Becslések szerint egyetlen növényfaj kihalása átlagosan mintegy 0-30 specializált, egyéb szervezet kipusztulásához vezet (Ehrlich és Ehrlich 1995). Trópusokon azonban található olyan fafaj, amelyen csupán specialista bogárfajból mintegy 160 él. Becslések szerint ez azt jelenti, hogy ezen egyetlen faj kipusztulása mintegy 600 további állatfaj pusztulását vonná maga után.

•

Az iparszerű mezőgazdasági termelésbe vont területeken élő fajok számát rendszerint nem vizsgálják, a gazdálkodás szervezésénél nem veszik figyelembe. Megelégednek a termelés szempontjából közvetlenül fontos fajok, a termesztett növények és gyomok, a tenyésztett állatok, valamint ezek parazitái, a területen előforduló kártevők számbavételével. Ez mindösszesen néhány tíz faj táblánként. Egészen más képet kapunk akkor, ha az eddig figyelembe nem vett fajokat is számba vesszük. Kiderül, hogy a termelési 141

rendszerekben a területeken élő fajok töredékére fordítottak csupán gondot. A talajokban ugyanis - még növénytakaró teljes hiányában is - rendkívül bonyolult faji összetételű életközösségek vannak, amelyek nagyon különböző biokémiai teljesítőképességű szervezetek ezreiből és millióiból tevődnek össze. •

A monokultúrák elterjedése az egyik legfontosabb oka a fajszám csökkenésének a mezőgazdasági területeken. Ez az előzőekben leírtakból egyenesen következik. Ennek mindent homogenizáló törekvése és hatása gyökeres ellentétben van a természet sokszínűségével.

•

A mezőgazdasági termelési technológiák nem csak közeli országok, de a földrészek között is terjedni kezdtek. Ennek egyik következménye, hogy a növény- és állatfajok elterjesztése a faj saját areáján kívül is lehetséges módszerré vált. Fajokat telepítettek a termés növelése, növényvédelem vagy egyéb célokból. Idegen fajok betelepítésének következtében azonban az őshonos fauna gyakran károsodott, mivel az idegen faj (fajok) létszámszabályozásának tényezői (ragadozók, paraziták, abiotikus feltételek) nem voltak jelen, és így nem szabhattak természetes gátat a betelepített faj szaporodásának. Elég itt csupán a legismertebb példa, az üregi nyúl ausztráliai betelepítésének következményeire utalni.

•

A legeltetés jelentősen befolyásolja a növények fajösszetételét, gyakran vezet a fajösszetétel változásához és ritka fajok kihalásához, esetenként a növénytakaró teljes pusztulásához. A Földközi-tenger melléki mediterrán területek- például Korzika - sziklasivatagai illusztrálják ezt a megállapítást. A nagytestű növényevő háziállatok válogatva fogyasztják a növényeket, gyakran éppen a ritka fajokat, tapossák a legelőt és ezzel kiirtják a mechanikai hatásokra érzékeny növényfajokat, valamint tömörítik a talajt. Mindezek a hatások a legelők növényeinek diverzitáscsökkenéséhez vezetnek.

•

A mezőgazdaságban használatos peszticidek hatásairól már igen sok ismeret áll rendelkezésre. Ezeket itt még vázlatosan sem tudjuk leírni. Csupán a példa kedvéért említjük, hogy hiába fejlesztettek speciális inszekticideket, fungicideket és herbicideket és tesztelték azokat a szokásos tesztfajokon, specificitásuk a nem célszervezetekre nézve már nem érvényesül. A szerves anyagok dekompozíciója szempontjából fontos talajlakó ugróvillás rovarokra például a peszticidek mindegyik típusa halálos lehet, függetlenül attól, hogy inszekticidről, vagy fungicidről van-e szó. (Kiss és Bakonyi 1990). Itt utalnunk kell arra a vitára is, amely a peszticidek szelektivitásával kapcsolatos. Újabban több, nem szelektív peszticidet is a piacra dobtak azzal a céllal, hogy egy növényvédőszeres beavatkozással több kártevő ellen lehessen védekezni és így a költségek csökkenjenek. Megjegyezzük, hogy a műtrágyázás is járhat hasonló hatásokkal az élővilágra, mint a növényvédőszeres beavatkozás.

•

A modern állatorvosi kezelések szintén jelenthetnek veszélyt a növény- és állatfajok számára. A paraziták ellen használt gyógyszerek maradványai és bomlástermékei az ürülékkel a talajba kerülnek. A szermaradványok hasonlóan a peszticidek szermaradványaihoz - számos esetben a talajállatok fajszámát csökkentik, hiszen éppen állatok irtására fejlesztették ki azokat.

142

•

A talajművelési módokat egyértelműen annak érdekében fejlesztették ki, hogy a növények fajszámát csökkentsék, és csakis a termesztett faj (esetleg néhány faj) maradjon a táblán. Ennek következményeképpen jelentősen csökken a növényeket fogyasztók fajszáma is. A talajművelés hátrányos lehet a földön fészkelő madarak számára, mert a fészkelési és intenzív talajművelési periódusok gyakran egybeesnek. A talajművelés következtében jelentősen megváltozik a talaj szerkezete, porozitása, ennek következtében a levegő- és vízviszonyok és talajhőmérséklet is. Mivel ezek az abiotikus tényezők befolyásolják legjobban a mikrobiális biomassza, valamint a fauna minőségi és mennyiségi összetételét, a talajszerkezet romlása (talajtömörödés, talaj pórustérfogatának csökkentése, víztartalom csökkenése) a fajszám csökkenéséhez vezet. Tovább növelheti a fajok pusztulását a talajművelés következtében fellépő talajerózió is. A talajművelés hatása a talaj faunájára függ a művelés mélységétől és az adott területen élő állatfajok mélységi elosztlásától, annak jellegzetességeitől.

•

A vizes, nedves területek lecsapolása és átalakítása mezőgazdasági tevékenységek céljaira különösen nagy károkat okoz, és komoly mértékű fajszámcsökkenéshez vezet. Ezek a környezetileg érzékeny területek igen sérülékenyek. Sajátos flórájuk és faunájuk van. Különösen sok ritka mocsári növény-, hal-, kétéltű-, és hüllőfaj él ilyen helyeken. Említendő a lecsapolások káros hatásai között az is, hogy a kialakított öntözőcsatornán keresztül gyakran szennyezett, pl. nitrátos víz kerül a területre, ami további káros hatással van az élővilágra.

•

Az egyoldalú, „termeléshatékonysági”, „méretökonómiai” szempontok szélsőséges érvényesítése következtében a mezőgazdasági területeken a bolygatatlan élőhelyek (a biotóphálózat) rendszere és annak elemei szinte teljesen eltűntek a termelési térből mint a gazdálkodást zavaró tényezők. Az így kialakuló gigantomán üzem és tábla méretek nem hagytak teret az ökológiai infrastruktúra, a biotóphálózati rendszer számára. Az iparszerű gazdálkodás földhasználati rendszere és térstruktúrája minimálisra szorítja és elszigeteli a természetes ill. természetközeli élőhelyeket.

•

Az iparszerű gazdálkodás általános homogenizáló hatása (monokultúra, fajszegény növényszerkezet, technológia egységesítés, méretek, stb.) kiterjed a gazdálkodás intenzitási fokának környezettől függetlenül egységes növelésére.

A vázlatosan felsorolt tényezők mindezeken túl nem csupán önmagukban, hanem egymással kölcsönhatásban, egymást erősítve hatnak a biológiai sokféleségre. Ennek bemutatására példaképpen vegyük a gyomproblémát. Ennek magyarázata abban áll, hogy monokultúrás gazdálkodás és a vegyszerek hatására a gyomflóra fajszáma ugyan jelentősen lecsökkent, de a megmaradt fajok vegyszerreziztenciája folyamatosan növekedett, és mivel a konkurens fajok is eltűntek, szaporodásuk szinte ellenőrizhetetlenné vált. Ezt bizonyítja többek között az is, hogy míg 1950-ben például az első húsz legnagyobb borítású faj aránya az összes gyomborításon belül 49,2 % volt, (Újvárosi, 1973), addig 1970-re ez az érték 62,8 %-ra (Újvárosi, 1973) 1987-re pedig 76 %-ra növekedett (Kovács et al. 1987), vagyis ma már az összes gyomborítás 76 %-át húsz faj teszi ki. Még szembetűnőbb ez a folyamat, ha az első 10 faj borítási arányát vizsgáljuk, hiszen az első 10 legnagyobb borítású faj aránya az összes gyomborításon belül az 1980-as évek közepére elérte a 61%-ot. A fajspektrum szegényedése igen kifejezett. Külföldi adatok szerint az elmúlt 100 évben a szántóföldi kultúrák gyomfajszáma a harmadára csökkent, és ma már kevesebb mint 50 faj

143

adja az összes gyomborítás több mint 99%-át, ami a biodiverzitás általános csökkenési folyamatán belül jól mutatja a művelés alatt álló szántóterületeken e folyamat rendkívüli felgyorsulását.

A DIVERZITÁS FŐ DIMENZIÓI A diverzitás, a sokszínűség a kiegyensúlyozott, hosszú távon fenntartható és környezetkímélő mezőgazdálkodásnak, a harmonikus környezet-/talajhasználatnak alapkövetelményei. Ennek megőrzése a következő területekre kell, hogy kiterjedjen:

•

a biotóp diverzitásra, amely a tájkarakternek megfelelően, finoman struktúrálja a teret, és élőhelyeket biztosít a spontán faj-diverzitás számára

•

a természetben élő fajok diverzitására, azaz a művelt és bolygatatlan területeken élő, spontán előforduló mikro és makroszervezetek, növények és állatok sokféleségére

•

a kultúrfaj-diverzitásra, vagyis a termesztett növények és a tenyésztett állatok - fajok, őshonos tájfajták, kultúrváltozatok szintjén megnyilvánuló sokféleségére

•

a genetikai diverzitásra, azaz a földi élet örökítő anyagának, az alkalmazkodást és ezzel a túlélést biztosító génkészletének megőrzésére.

Mindez azonban csak akkor érhető el, ha a mezőgazdálkodás diverzifikálása kiterjed:

•

a földhasználati diverzitásra, vagyis a gazdálkodási ágazatok, földhasználati tipusok és formák sokszínűségére

•

az intenzitási fok szerinti diverzitásra, valamint

•

a gazdálkodási rendszer diverzitására.

Csak az a gazdálkodás lehet időálló, kiegyensúlyozott és hosszú távon fenntartható, amely a diverzitásnak ezeket a fő területeit magába foglalja. Ezek nemcsak az általános emberi környezet változatossági, sokszínűségi igényeit szolgálják, hanem a gazdálkodásnak is alapösszetevői.

A BIODIVERZITÁS MEGŐRZÉSÉNEK STRATÉGIAI ELEMEI A FÖLDHASZNÁLATI RENDSZER A természetvédelem és a mezőgazdaság egymásrautaltságának ismeretében kétségtelenül el kell vetni az úgynevezett szegregációs modellt, amelynek alapelve a természetvédelem korlátozása meghatározott természetvédelmi területekre és más védett felületekre, és minden egyéb területen megengedi a környezetorientált felelősség és korlátozás nélküli mezőgazdálkodást. („Itt tiszta természetvédelem, ott tiszta mezőgazdálkodás!”) Ez nem lehet egy előrelátó és fenntartó gazdálkodás és földhasználat vezérelve. De az a másik szélsőség sem tartható, amely szerint az egész mezőgazdálkodás általános extenzifikálására („külterjesítésre”) lenne szükség, így tulajdonképpen az egész terület természetvédelmi terület lenne, s az a felület 100 %-án biztosítaná a fajok védelmét. Ez a nézet nemcsak a gazdasági szempontok miatt tarthatatlan, hanem éppen az előbb említett antropogén ökoszisztémák megléte miatt a fajok védelme szempontjából sem egészen igaz. Le kell azt is szögeznünk, hogy az EU extenzifikációs

144

törekvései sem terjedhetnek ki a terület egészére. Marad egy harmadik stratégia, amelyet először Erz (1978) az úgynevezett földhasználati piramissal írt le. E stratégiának messzemenően az a célja, hogy a földhasználatot és a természetvédelmet integrálja, a táj adottságainak megfelelően határozza meg a használat és a védelem intenzitását, egymáshoz viszonyított arányát. Megítélésünk szerint ez az a megközelítés, amely szélsőségektől mentesen igyekszik a táj adottságaiból levezetve megteremteni a két törekvés összhangját, és lehetőséget kínál a környezeti alkalmazkodásra és a biodiverzitás fenntartására. A természetvédelem és a mezőgazdálkodás igényeit egyesítve, ennek a rendszernek a földhasználati kategóriái a következők lehetnek:

1. Természetvédelmi magzónák: a természetvédelmi funkciók kizárólagossága, egyéb földhasználat teljes tilalma. 2. Természetvédelmi pufferzónák: tájápoló, természet- és környezetvédelmi szempontú gazdálkodás, környezeti, kulturális és rekreációs funkciók. 3. Átmeneti zónák: mezőgazdasági termelési + védelmi és egyéb funkciók, ökológiai és egyéb extenzív gazdálkodási formák, ESA területek, bolygatatlan biotóphálózati rendszerekkel. 4. Agrárzónák: mezőgazdasági termelési funkciók, integrált, környezetkímélő gazdálkodás. 5. Művelés alól kivett területek: urbanizációs, fogyasztási-szolgáltatási, infrastrukturális és ipari funkciók. 1. A piramis csúcsán - régiónként eltérő nagyságú - olyan területek találhatók, amelyek egyértelműen a természetvédelem területei kell hogy legyenek (természetvédelmi területek, tájvédelmi körzetek, nemzeti parkok, bioszféra rezervátumok magterületei, stb.), az egyéb célú földhasználat teljes kizárásával. 2. Alatta egyéb védett területek – pl.: magterületeket körülvevő pufferzónák – helyezkednek el korlátozott – pl. természetvédelmi szempontú mezőgazdasági – földhasználattal. 3. Ez alatt bizonyos földhasználati korlátozásokat igénylő területek (pl. vízvédelmi területek, pufferzónák stb.) találhatók, ahol a korlátozások figyelembe vételével a tradicionálistól a külterjesen, organikuson keresztül akár a félbelterjesig terjedő gazdálkodás is folytatható. 4. A piramis széles bázisát képezi végül egy - a talajadottságoktól függően - félbelterjes vagy akár belterjes, ám környezetkímélő és környezetéhez, a termőhelyhez alkalmazkodó mezőgazdálkodás zónája. Kiterjedése felfelé attól függ, hogy milyen régióban (nagy mezőgazdasági kapacitású, belterjes agrártájon vagy nagy természetvédelmi és kis mezőgazdasági kapacitású tájon) vagyunk. Az intenzitás fokát a terület környezetvédelmi kapacitása és védendő értékeinek környezeti érzékenysége határozza meg. Az iparszerű gazdálkodás ebből a szempontból úgy jellemezhető, hogy a földhasználati piramis kategóriahatárait drasztikusan fölfelé mozdította el, figyelmét szinte kizárólag a termelési célú használati funkciókra összpontosította. Vitathatatlan feladatunk ennek megfelelően, hogy ezeket a határokat lefelé mozdítsuk el, csökkentve a belterjes földhasználat (elsősorban szántóművelés) területét, és minden kategóriában a neki megfelelő földhasználati intenzitást, gazdálkodási rendszert szorgalmazzunk.

145

A környezet potenciális veszélyeztetettségét a földhasználat intenzitása és a talaj környezetvédelmi kapacitása egyaránt befolyásolja. Ennek figyelembe vételével a földhasználati piramis gyakorlati megvalósítására, kategóriahatárainak lefelé való elmozdítására a következő földhasználati koncepció javasolható (Harrach, 1992; Hargitai, 1983; Ángyán, 1994; Jedicke, 1994). Ehhez hasonló az a koncepció, amelyet Zielonkowski (1988) nyomán az 1. táblázatban foglaltunk össze.

1.

TÁBLÁZAT: AZ EGYÉB CÉLÚ FÖLDHASZNÁLAT ÉS A TERMÉSZETVÉDELEM ÖSSZEHANGOLÁSÁNAK MODELLKONCEPCIÓJA (ZIELONKOWSKI, 1988 NYOMÁN)

Terület/ funkció

Egyéb célú Státusz földhasználat Nincs Totális rezervátum (lehetőleg állami tulajdon)

Természetvédelmi célok objektumok A védettek listáján Fajok, 1. Védelmi biocönózisok, szereplő növény- és állatfajok és élőhelyek biotópok, természeti egyensúly védelme. Korlátozott Vízvédelem, A természeti 2. Védelmi Felszíni vizek és parti Tájvédelem, javak (talaj, víz, területeik, felszín alatti prioritások által Védett korlátozott vizek, talajok, növény és tájelemek állatfajok) használati mocsarak, vizes rétek, száraz füves puszták, védelme. természetközeli erdők. A tájkarakter Élő sövények, 3. Használati Rendeltetésszer Kultúrtáj fenntartása és erdősávok, fasorok, ű és a tábla szegélyek, erdő ökológiai természetvédel szélek, finom funkcióinak mi célokat struktúrák.. megőrzése. figyelembe vevő Az extrém talajokkal borított felületek (túlságosan száraz és nedves termőhelyek) kivonása a mezőgazdálkodásból, és a meglévő értékes biotópokhoz csatolásával olyan biotóphálózat létrehozása, mely biztosítja a vadon élő növény- és állatfajok, veszélyeztetett életközösségek védelmét. A biotóphálózat, vagyis zöldfelületekből, szabad térségekből, védterületekből, élősövényekből, erdősávokból, fasorokból és egyéb regenerációs zónákból álló hálózatos rendszer az iparszerű gazdálkodás „akadályozó” tényezőjévé vált – nemcsak nálunk, hanem világszerte –, és jobbára annak áldozatául esett. ) Újratelepítése és fenntartása, elodázhatatlan, hiszen úgy biztosítja a táj biológiai diverzitásának és ökológiai alapkarakterének megőrzését, a környezet stabilitását és a tér természetes strukturálódását, hogy ehhez azokat a felületeket, környezetileg érzékeny (ESA) területeket használja, amelyeknek mezőgazdasági terméspotenciálja egyébként is igen alacsony. Ahhoz, hogy e feladatait a rendszer el tudja látni, területi arányának a tapasztalatok szerint a legjobb szántóföldi mezőgazdálkodási adottságú területeken is el kell érnie az összterület 7-12%-át. 1. A biotóphálózat által strukturált térben a korlátozott szűrőképességű termőhelyek kivonása a belterjes (konvencionális) gazdálkodásból, és átállítása természetvédelmi (ökológiai) szempontú mezőgazdasági földhasználatra, kiegészítve a természetvédelmi teljesítmények megfelelő honorálásával. Ezek elsősorban laza alapkőzeten kialakult

146

sekély termőrétegű talajok, homokok és nedves termőhelyek, amelyek elsősorban vízvédelmi szempontból számítanak rizikó-termőhelyeknek, mezőgazdasági szempontból korlátozott értékűek, de megfelelő használat esetén természetvédelmi értékük nagy. Ahol az extrém termőhelyek, valamint a korlátozott környezetvédelmi szűrő- és mezőgazdasági termőképességű talajok a jó talajokkal társultan, keverten jelennek meg, ott lehatárolásuk a genetikus talajtérképek és kartogrammjaik segítségével elvégezhető, s megfelelő honorálás esetén ezek a belterjes mezőgazdálkodásból kivonhatók. Ahol ezek a talajok nagy felületeket, régiókat borítanak – mint például az igen laza szerkezetű homoktalajokkal borított tájak – ott olyan konszenzusos stratégiát kell a földhasználatra kidolgozni, amely a mezőgazdálkodás, a vízgazdálkodás és a természetvédelem szempontjait valamint az emberek, a lakosság kultúrtájjal szembeni igényeit egyaránt figyelembe veszi. 2. Minden egyéb területen alkalmazkodó, környezetkímélő mezőgazdálkodás, amelynek alapkövetelményei: •

a talajtermékenység fenntartásával (a talajpusztulás megakadályozásával, a talajélet támogatásával) értékes beltartalmú, szermaradvány mentes termékek előállítása;

•

a korlátozottan rendelkezésre álló nyersanyagok (pl. foszfát) és energia takarékos felhasználása;

•

a talajvíz nitrát-, növényvédőszer- vagy más szennyezőanyag-terhelésének elkerülése (a határértékek betartása);

•

a felszíni vizek tápanyagokkal, illetve szennyező anyagokkal való terhelésének elkerülése (erodált talajrészek, trágyák, növényvédőszerek stb. vizekbe jutásának megakadályozása);

•

a levegőszennyezés elkerülése (pl. ammónia az állattenyésztésből);

•

hozzájárulás ritka, ill. veszélyeztetett fajok és életközösségek védelméhez.

E koncepció úgy valósítható meg, hogy az belterjes (intenzív) szántóföldi művelésből különböző becslések szerint 0,5-1,5 millió hektár területet ki kell vonni, és az 1. pontban megfogalmazott földhasználati koncepciónak megfelelően erdősíteni vagy gyepesíteni kell, illetve a 2. pontban megfogalmazottaknak megfelelően külterjes (extenzív) mezőgazdasági irányba kell átállítani. Ezek általában olyan termőhelyek, amelyek eredetileg - a mezőgazdaság iparosítását, kemizálását és erőltetett intenzifikálását megelőzően - sem tartoztak a szántó művelési ágba, és így – mivel mezőgazdasági kapacitásunk természetvédelmi kapacitásunknál lényegesen kisebb – a szántó művelési ág fenntartása sem termelési-gazdálkodási, sem természetvédelmi szempontból nem indokolható, sőt kifejezetten káros. E lépés következtében a szántóterület csökken, és ennek egy része is – mindenek előtt a védett területeken – ökológiai (biológiai) vagy egyéb külterjes (extenzív) gazdálkodásra áll át. A szántó művelésből kivont területek részben a biotóphálózati rendszer kialakítását szolgálhatják, részben gyep, kertészet, illetve erdő művelési ágba kell hogy kerüljenek. A megvalósítást megalapozó vizsgálatok az FM Agrárkörnyezetvédelmi EU-harmonizációs Munkabizottsága valamint az MTA stratégiai kutatási programjai támogatásával megkezdődtek, melyhez szükséges lenne a KTM adatbázisokkal és anyagi támogatással való társulása. Ez alapján megkezdődhetnek azok a vizsgálatok, amelyeknek célja az arra alkalmatlan területek szántóföldi

147

művelésből való kivonásának előkészítése, a külterjesítési és környezetrehabilitációs program beindítása.

A TÉRSTRUKTÚRA E földhasználati koncepció megvalósításával olyan fenntartható térhasználati rendszer alakítható ki, amely hosszú távon biztosíthatja az alapvető (természetvédelmi-környezetstabilitási, termelési és fogyasztási) térfunkciók harmóniáját A konvencionális (ma általánosan elterjedt) térhasználat alapjellemzője, hogy a termelési és fogyasztási funkciójú térszerkezeti elemek összefüggő hálózatot, mátrixot alkotnak, amelyben egymástól elszigetelődnek és így folyamatosan elhalnak a stabilitást és védelmet biztosító, izolált térszerkezeti elemek. Ez a térhasználat még akkor is veszélyezteti a környezet stabilitását, ha a termelés és a fogyasztás maga környezetkímélő. Fenntarthatónak, kiegyensúlyozottnak inkább az a térhasználat tekinthető, ahol a védelmi, stabilitási funkciójú természetes biotóphálózat által alkotott mátrixban „úsznak” a termelési és fogyasztási funkciójú térszerkezeti elemek szigetei, és ezeken a termelés, gazdálkodás és fogyasztás maga is környezetébe „belesimuló”, annak adottságaihoz illeszkedő és ezáltal környezetkímélő. Számunkra ez a stratégia látszik elfogadhatónak.

AZ EXTENZÍV GAZDÁLKODÁSI MÓDOK AZ EXTENZÍV GAZDÁLKODÁSI MÓDOK ÁLTALÁNOS JELLEMZŐI Az extenzív gazdálkodási módokra jellemző, hogy külső inputokat, különösen műtrágyát és növényvédő szereket alig használnak, ezáltal környezeti hatásukban jelentősen különböznek a ma Európában uralkodó intenzív gazdálkodástól (Baldock et al. 1994, Márkus 1994). Az extenzív gazdálkodási módok egyaránt jellemezhetik az állattenyésztést és a növénytermesztést, illetve a mindkettőt tartalmazó vegyes gazdálkodási rendszereket (2. táblázat).

1. táblázat: Extenzív állattenyésztési és növénytermesztési rendszerek jellemzői Állattenyésztés Növénytermesztés • kevés tápanyagbevitel, javarészt szerves kevés tápanyagbevitel, javarészt szerves eredetű eredetű alacsony állatsűrűség alacsony hektáronkénti hozam kevés vegyszerhasználat kevés vegyszerhasználat vízrendezés nincs, vagy kismértékű öntözés hiánya természetszerű növényzet magas aránya vízrendezés nincs, vagy kismértékű fajgazdag gyepek tájtermesztés alacsony szintű gépesítettség ugar alkalmazása a vetésváltásban gyakran ellenállóbb helyi fajták alkalmazása sokféle növényből álló vetésszerkezet hagyományos módszerek fennmaradása hagyományos fajták használata természetes szaporodási ritmus alacsony szintű gépesítettség takarmánykoncentrátumok korlátozott magas törzsű gyümölcsfák termesztésben tartása használata • hagyományos betakarítási módszerek alkalmazása E jellemzők alapján általában számszerű kritériumok nélkül is jól megkülönböztethetők az intenzív és az extenzív gazdálkodási rendszerek (3. táblázat).

148

3. táblázat: Intenzív és extenzív gazdálkodási módok Rendszerint intenzív Rendszerint extenzív gazdálkodási rendszerek kertészet külterjes húsmarhatartás, üszőnevelés sertés és baromfi tenyésztés juhászat alföldi tejtermelő tehenészet hagyományos szántóföldi gazdálkodás zárttéri marhahízlalás hagyományos gyümölcsösök szántóföldi növénytermesztés gyümölcstermesztés Az extenzív gazdálkodási módok gyakran tartalmaznak hagyományos elemeket is, amelyek még a modern mezőgazdasági gépek, vegyszerek, művelési módok és fajták bevezetése előtti időkből származnak, de az extenzív gazdálkodás nem feltétlenül őrzi meg, és tartja fenn a hagyományos módszereket. Sokkal gyakoribb, hogy az extenzív rendszereket a hagyományok tartják fenn. Ez főként azokon a területeken jellemző, ahol a lakosság elöregedett (pl. Magyarországon az Őrségben). Ezért az extenzív gazdálkodás maradványai sok esetben csak egyfajta átmenetet jelentenek a művelés felhagyása és a táj elnéptelenedése felé, mivel a szerény jövedelmezőségük miatt egyre inkább elveszítik jövedelemtermelő és népességmegtartó képességüket. Az idős gazdálkodók halálával együtt a hagyományos művelési módszerek és életformák is eltűnnek (pl. a tanyarendszer esetében) és helyüket szinte szükségszerűen valami más földhasználati mód veszi át (erdősítés, gépesjthető kultúrák, stb.). Manapság az extenzív gazdálkodási módok többnyire csak olyan területeken maradtak fenn, ahol a fizikai adottságok nem tették lehetővé az intenzívebb termelési módszerek bevezetését, főként kedvezőtlen kémiai, vagy fizikai tulajdonságokkal rendelkező talajokon, meredek lejtőkön, a száraz, vagy éppen a túl nedves területeken. Néhány esetben azonban az extenzív rendszerek fennmaradásának inkább társadalmi okai lehetnek (tőkehiány, elaprózott birtokszerkezet, szállítás nehézkessége), amik értelmetlenné teszik az intenzifikálást a tulajdonos számára (Baldock et al 1994).

AZ EXTENZÍV GAZDÁLKODÁSI MÓDOK TERMÉSZETVÉDELMI JELENTŐSÉGE Mivel a természetes élőhelyek jelentős része mára már elpusztult, vagy erősen leromlott Európában, nem meglepő, hogy a művelt területek is jelentőssé váltak számos faj fennmaradása szempontjából. Amint a gazdálkodás egyre belterjesebbé vált, úgy csökkent a mezőgazdaságilag művelt területek természetvédelmi értéke. Ilyen körülmények között az extenzív művelés alatt álló területek egyre nagyobb jelentőséget kapnak a gyakoribb fajok állományának fenntartásában (Baldock et al. 1994). A védett területek önmagukban nem képesek a legtöbb faj állományának fenntartására, illetve lehetővé tenni azok vándorlását, és diszperzióját. Az sem valószínű, hogy a közeljövőben jelentős területeket vissza lehetne adni a természetnek, különösen annak társadalmi hatásai miatt. Sok esetben ráadásul még az sem biztos, hogy a mezőgazdasági művelés felhagyásának egyértelműen kedvező hatása lenne a biológiai sokféleségre, hiszen a klimax tárulásokban általában kevesebb természetvédelmi szempontból prioritást élvező faj található, mint az extenzív rendszerekhez kapcsolódva. Ezért az extenzív művelés alatt álló területek a jövőben is kulcsfontosságúak maradnak természetvédelmi szempontból. Az extenzív gazdálkodás által biztosított kedvező körülmények sokszor csak a termelő tevékenység „melléktermékeként” jelentkeznek, illetve maradnak fenn, bár gyakran kis változtatásokkal óriási károkat, vagy javulást lehet előidézni a veszélyeztetett fajok állományaiban. A fajok ökológiai igényei és a gazdálkodási gyakorlat közötti kapcsolat meglehetősen komplex kérdés, de az extenzív rendszereknek van néhány olyan kulcsfontosságú jellemzője, amit azért érdemes mégis kiemelni. E jellemzők egyik csoportja azokkal a gazdálkodási módszerekkel van összefüggésben, amik

149

kedvező életkörülményeket biztosítanak egyes növény- és állatfajok számára. Ezek:

•

a természetszerű növényzet magasabb aránya változatosabb élővilág megtelepedését teszi lehetővé, mint az intenzív területeken;

•

a talaj alacsony tápanyagtartalma lehetővé teszi azoknak a növényfajoknak a fennmaradását, amelyek az ilyen körülményeket kedvelik;

•

a nagyobb strukturális diverzitás - ami elsősorban a „primitívebb” művelési módszereknek és a természeti adottságoknak köszönhető - tovább javítja az élőhelyi adottságokat, hiszen több faj megtelepedését teszi lehetővé és változatosabb, illetve stabilabb táplálékkínálatot biztosít;

•

a lassú változások sokkal inkább lehetővé teszik az élővilág alkalmazkodását a megváltozott körülményekhez, mint az intenzív rendszerek esetében.

Az extenzív gazdálkodási rendszereknek vannak olyan sajátosságai is, amiknek az a fő értékük, hogy az intenzív rendszerre jellemzőnél kevésbé zavarják az élővilág élettevékenységét:

•

a tápanyagbevitel kis mértéke lehetővé teszi a magasabb nitrát és foszfáttartalomra érzékenyebb fajok fennmaradását:

•

a növényvédő szerek használatának hiánya, vagy alacsony szintje előnyös a növényzet és - a táplálkozási kapcsolatokon keresztül az állatok (rovarok, madarak) számára is;

•

a „hagyományos” módszerek (pl. kései kaszálás, tereléses legeltetés) kedvező feltételeket teremthetnek egyes fajok számára.

!

150

Megfizethető-e a megfizethetetlen? - A természet pénzbeli értékeléséről az ökológiai közgazdaságtan és egy hazai felmérés tükrében (Marjainé Szerényi Zsuzsanna nyomán) Témák: döntéshozatal, élőlény, értékelés, környezet, közgazdaságtan, kutatás, Magyarország, mérés, módszertan, ökológia, ökoszisztéma-szolgáltatás, pénz Habár az ökológiai közgazdaságtan hívei általában elutasítják a természeti erőforrások pénzbeli (monetáris) értékelését, az utóbbi években mégis tapasztalható némi elmozdulás. Ennek következtében a környezet-gazdaságtan és az ökológiai közgazdaságtan(1) hívei valamelyest közeledtek egymáshoz, azaz az adott területen oldódni látszik egymás nézeteinek merev elutasítása. Ezt bizonyítja az a Robert Costanza és munkatársai által készített, a Föld ökoszisztémáinak és természeti erőforrásainak pénzbeli értékeléséről szóló tanulmány is, amely eredetileg a Nature hasábjain jelent meg 1997-ben, s egy évvel később az Ecological Economics című folyóiratban is közreadták. A cikkről támogató és kritikai megjegyzések sora látott napvilágot, összességében azonban egyértelműen az derül ki ezekből, hogy - a monetáris értékelés komoly módszertani problémái ellenére is - hiba volna elvetni a természeti erőforrások pénzbeli értékelését. A természeti erőforrások monetáris értékelése Magyarországon is egyre nagyobb figyelmet kap, s mindez akkor válik igazán fontossá, amikor a vizsgált erőforrás állapota valamilyen okból hirtelen megváltozik. A Bős-Nagymarosi Vízlépcsőrendszer markáns példa arra, amikor egy beruházás komoly hatást gyakorol a természeti erőforrásokra, ezért itt helye van a természeti értékváltozás pénzbeli becslésének. Erre tett kísérletet az a kutatás, amely Kerekes Sándor professzor irányításával több éven keresztül folyt a Budapesti Közgazdaságtudományi Egyetem Környezetgazdaságtani és Technológiai Tanszékén.(2) Jelen tanulmány a szélesebb nyilvánosság elé szeretné tárni a természeti tőke pénzbeli értékelésének néhány lehetséges módszerét, s az ezzel kapcsolatban felmerülő nehézségeket és dilemmákat. A bősnagymarosi beruházás környezeti hatásainak értékeléséről szintén rövid áttekintést szeretnénk adni, bizonyítva azt, hogy az ökoszisztémák, illetve azok szolgáltatásainak értékelése nem csupán elméleti próbálkozás, hanem komoly gyakorlati jelentőséggel is bír.

Az ökoszisztéma szolgáltatásainak értékelése Egy igen összetett és ellentmondásokkal teli problémakör (az ökoszisztéma szolgáltatásai, illetve azok értékelése) kapott különös figyelmet az utóbbi években, s ez a terület az ökológiai közgazdaságtannak is központi témája (Bingham et al. [1995], idézi Costanza [1998]). Ám a közgazdaságtan különböző irányzatai más-más módon tartják elfogadhatónak az ökoszisztémáknak, azok szolgáltatásainak, illetve a természeti tőkének az értékelését. Az ökológiai közgazdaságtan elsősorban nem monetáris formában törekszik a társadalom és a gazdaság kapcsolatának megragadására, azaz sokkal inkább természetes mértékegységekben igyekszik leírni a változásokat. Ezzel szemben a környezet-gazdaságtan a neoklasszikus elvekre épül, s ennek megfelelően az emberi preferenciákból indul ki a pénzbeli értékek meghatározásakor, s a természeti tőkének ily módon igyekszik minél több aspektusát monetárisan megragadni. A két irányzat tehát alapjaiban különbözik egymástól, ezért is figyelemre méltó, hogy épp Robert Costanza, aki az ökológiai közgazdaságtan egyik vezéralakja, s munkatársai próbálkoztak először a földi ökoszisztémaszolgáltatások globális szintű, pénzbeli értékelésével. Mivel az ökoszisztéma szolgáltatásai nem piaci javak, illetve nincsenek oly módon számszerűsítve, hogy összehasonlíthatók lennének a gazdaság szolgáltatásaival vagy a megtermelt tőkével, ezért ezeket a politikai döntéshozatalkor túl kis súllyal veszik figyelembe. Ez többek között az emberek, mint biológiai lények életfeltételeit is súlyosan veszélyeztetheti. Bizonyos értelemben az ökológiai rendszerek szolgáltatásainak értéke végtelen, hiszen azok nélkül a Föld gazdaságai működésképtelenné válnának. Ennek ellenére mégis hasznos lehet az ökoszisztéma-szolgáltatások „hozadéki értékének” vagy „határértékének” a becslése.(3) Az elmúlt években számos tanulmány jelent meg a legkülönfélébb ökoszisztéma-szolgáltatások értékeléséről. Costanza és társai ezek segítségével becsülték a biomok(4) egységnyi területére jutó ökoszisztéma-szolgáltatások értékét. Ezekből úgy kapták meg a Föld egészére vonatkozó ökoszisztéma-szolgáltatások értékét, hogy a kapott, területegységre vonatkozó összegeket

151

megszorozták az egyes biomok teljes területével, majd pedig ezeket a különböző biomokra kapott eredményeket összegezték. Röviden tekintsük át az eljárás módszertanát! Az ökoszisztéma javak (például élelmiszer) és szolgáltatások (például hulladékasszimiláló-képesség) formájában(5) közvetlenül vagy közvetve hajtanak hasznot az emberiség számára. Az ökoszisztémák számos funkciót töltenek be és különböző szolgáltatásokat nyújtanak, amelyeket Daily ([1997], idézi Costanza et al. [1997]) foglal össze részletesen. A tanulmány szerzői 17 kategóriába sorolták ezeket az ökoszisztéma-szolgáltatásokat: gázszabályozás (a légkör kémiai összetételének szabályozása), klímaszabályozás, zavar-szabályozás (az ökoszisztémák válasza a környezeti változásokra), vízszabályozás, vízszolgáltatás, erózió megelőzése, talajképzés, tápanyagkörforgás, hulladékkezelés, beporzás, biológiai kontroll (a populációk zsákmánydinamikájának szabályozása), menedékhely (a helyi és a költöző populációk élőhelye), élelmiszer termelés, nyersanyagok, genetikai erőforrás, rekreáció, kultúra (a nem kereskedelmi használat lehetőségének biztosítása). Az elemzésbe csak a megújuló ökoszisztéma-szolgáltatások kerültek be, a nem megújuló fosszilis energiahordozókkal (kőszén, kőolaj, földgáz), az ásványi nyersanyagokkal, illetve a légkörrel nem foglalkoztak. Az ökoszisztéma-szolgáltatások értékének becsléséhez szükség volt az ökoszisztémák nagyságának meghatározására is. Ennek érdekében egy aggregált osztályozási rendszert dolgoztak ki, amelyben - a jelenlegi globális földhasználatnak megfelelően - 16 kategória szerepel. A két alapkategóriát a tengeri és a szárazföldi területek jelentették. A tengeri területek felbonthatók a nyílt óceánra és a parti területekre, amelyek magukban foglalják a tölcsértorkolatokat, a tengeri algaágyakat, a korallzátonyokat és a sekély parti területeket. A szárazföldi területeken kétféle erdőtípust (trópusi és mérsékelt égövi); füves területeket és legelőket; mocsaras, vizes területeket (wetlands); tavakat és folyókat; sivatagot; tundrát; jeges vagy sziklás területeket; művelés alatt álló földeket; valamint városokat különböztettek meg. Az ökoszisztéma-szolgáltatások piaci és nem piaci értékösszetevőit többféle módszerrel határozták meg. Az elemzésben felhasznált - már elkészült - tanulmányok szintén sokféle értékelési módszert alkalmaztak. Ezek zöme - közvetlenül vagy közvetve - az emberek ökoszisztéma-szolgáltatásokra vonatkozó „fizetési hajlandóságát” próbálta becsülni. A részeredmények gyűjtése és szintetizálása több lépcsőben zajlott. Először alaposan áttekintették a szakirodalmat, amelynek célja a már elkészült értékelések összegyűjtése volt, de a becslések során saját számításokat is végeztek. A végleges tanulmány megírását természetesen résztanulmányok kidolgozása előzte meg (ezekben találhatók meg a szakirodalomban fellelhető becslések, azok értékelési módszerei és a kalkulált értékek), majd a szerzők - egyhetes intenzív, közös munkával - részletesen is megtárgyalták a kapott eredményeket.(6) Mindezek alapján határozták meg az egyes ökoszisztémákra, illetve az általuk nyújtott éves szolgáltatásokra vonatkozó pénzértékeket (Costanza et al. (1997), 256. o.). A teljes bioszféra éves szolgáltatásainak értékét globálisan 16-54 billió amerikai dollárra (a kisebb érték az értéktartományok alsó, míg a nagyobbik a felső határok figyelembevételével kalkulált összeg), átlagos értékét pedig 33 billió amerikai dollárra becsülték. Ez olyan érték, amelynek jelentős része a piacon meg sem jelenik (Costanza et al. [1997]). A szerzők nem tagadják, hogy az efféle becslések számos fogalmi és empirikus nehézséget tartalmaznak, mégis úgy gondolják, hogy e munka több szempontból is alapvető. Ez azért van így, mert „(1) nyilvánvalóbbá teszi az ökoszisztéma-szolgáltatások értékének lehetséges tartományát; (2) legalább első közelítésben megbecsüli a globális ökoszisztéma-szolgáltatások viszonylagos nagyságát; (3) keretet ad ezek további elemzéséhez; (4) kiemeli azokat a területeket, amelyeknél a leginkább szükség van további kutatásokra; (5) újabb kutatásokra és vitákra ösztönöz”. A szerzők szerint a felismert problémák és bizonytalanságok többsége miatt becsléseik inkább csak valamiféle alsó közelítést jelentenek, amelyek növekednének, ha „(1) további erőfeszítéseket tennénk az ökoszisztéma-szolgáltatások szélesebb tartományának tanulmányozására és értékelésére; (2) reálisabban ragadnánk meg az ökoszisztémák dinamikáját és a közöttük lévő függőségi kapcsolatokat; és (3) tudomásul vennénk, hogy az ökoszisztémaszolgáltatások egyre »szűkösebbé« válnak a jövőben” (Costanza et al. [1997], 253. o.). A tanulmányt azzal a céllal jelentették meg újra az Ecological Economics hasábjain, hogy további észrevételek közlésére adjanak lehetőséget. Bevezető írásában Costanza megerősíti azt az óhajt, hogy a

152

pénzbeli értékelést bemutató és alkalmazó cikkel, valamint az erről indított vitával szeretnék előmozdítani a természeti tőke és az ökoszisztémák értékelésének meglehetősen sok problémát felvető kutatását, s ezzel az eddig homályos területekre is fény derülhet. A folyóirat hasábjain zajló vita tehát meghatározó és iránymutató lehet a jövő kutatásai számára (Costanza [1998], 2. o.). Ez az első lépés azonban csak „az ajtót nyitotta ki a kutatások bővítésére és fejlesztésére, amellyel azokat a problémákat és korlátokat vizsgálhatjuk tovább, amelyeket már felismertünk” (Costanza et al. [1998], 69. o.). Az egyik vitacikk Herman Dalytől, az ökológiai közgazdaságtan ugyancsak jeles képviselőjétől származik, aki egyértelműen kifejezte, hogy nem csatlakozik a természeti erőforrások pénzbeli értékelését támadókhoz. Véleménye szerint a világ ökoszisztéma-szolgáltatásaira vonatkozó évi 33 billió dolláros kalkulált értéket egy olyan mutatószámként kell értelmezni, amely megmutatja, hogy a múltban a természeti tőkét milyen mértékben használtuk fel, s így mekkora a megmaradó természeti tőke szűkössége (Daly [1998]).(7) „A becslés minden durvasága és pontatlansága ellenére is több, mint a végtelen rossz alábecslése” - véli Daly ([1998], 23. o.). A szerző szintén fontosnak tartja megjegyezni, hogy egy konkrét döntéshozatalnál a végtelen értéken számon tartott természeti tőke semmivel sem mond többet, mintha azt nulla értéken vennénk számításba. Fel kellene ismerni, hogy a természeti tőke és az ember alkotta tőke nem helyettesítő, hanem kiegészítő viszonyban állnak egymással, s éppen ez a kiegészítő viszony az a korlátozó tényező, ami miatt meg kell fékezni a természeti tőke túl gyors átalakítását ember alkotta tőkévé. Az ökoszisztéma-szolgáltatások mérésének technikája viszont továbbra is lezáratlan kérdés, de szerinte a kutatók nyitottak a kritikákra és a javaslatokra, amelyek révén fejleszthető ez a munka (Daly [1998]). Érdemes még kiemelni az Ecological Economics említett számának azt a cikkét, amelyet maguk az eredeti tanulmány szerzői írtak (Costanza et al. [1998]), s amelyben a kapott észrevételekre reagáltak. Ennek egyik legérdekesebb részében a szerzők biofizikai és monetáris értékeket hasonlítanak össze. Megvizsgálták például, hogy a Nature-ben közzétett, egy hektárra vetített gazdasági érték hogyan függ össze a biomok egységnyi területén megkötött napenergiával (ezt a nettó primer produkcióval(8) fejezték ki). A szárazföldi és a tengeri rendszerekre külön-külön elvégzett vizsgálat - némileg meglepő módon - nagyon szoros összefüggést (korrelációt) mutatott, az egyedüli kivételt a folyók és a tavak jelentették. Ezt azzal magyarázták, hogy az ezek által nyújtott szolgáltatások kevésbé kapcsolatosak a primer produkcióval (Costanza et al. [1998], 72. o.). A természetes mértékegységben, illetve a pénzben történő értékelés tehát nem feltétlenül szolgáltat egymástól nagyon különböző eredményeket.

A természeti tőke értékelésének egy magyarországi példája Magyarországon a természeti erőforrások, illetve az azokban bekövetkező változások pénzbeli értékelése nem tekint vissza olyan komoly múltra, mint ahogy az a fejlettebb országokra jellemző, az utóbbi évtizedben azonban jelentős változás történt ezen a területen is. Az 1990-es években több kutatás foglalkozott ezzel a témával,(9) s ezek közül kiemelkedően fontos a Bős-Nagymarosi Vízlépcsőrendszer (a továbbiakban: BNV) természeti tényezőkre gyakorolt hatásának a kutatása. Ez a munka 1994-ben kezdődött, amikor a feltételek még a maiaknál is sokkal szerényebbek voltak mind a rendelkezésre álló tudományos és módszertani lehetőségeket, mind pedig a kutatási eredmények elfogadtatását illetően. Az 1994-ben Kerekes Sándor vezetésével összeállt első kutatócsoport úttörő jellegű munkát végzett azzal, hogy a beruházást az addig teljes egészében mellőzött természeti tényezők figyelembevételével értékelte gazdaságilag (Kerekes et al. [1994]). Ez volt az első olyan hazai kutatás, amelyik a biodiverzitást, illetve annak változását is becsülte, mégpedig monetáris formában. A kutatómunka 1998-ban és 1999-ben a Budapesti Közgazdaságtudományi Egyetem Környezetgazdaságtani és Technológiai Tanszékén folytatódott. Ekkor a természeti tőke teljesebb körű és módszertanilag megalapozottabb értékelésével próbálkoztunk. Ennek a munkának az adott (illetve ad) különös hangsúlyt, hogy a BNV-projekt kapcsán a szlovák és a magyar fél közötti gazdasági elszámolást kívánta (illetve kívánja) megalapozni. A következőkben az ennek keretében készült két tanulmány (Kerekes et al. [1998], [1999]) legfontosabb eredményeit ismertetjük.

153

A BNV-projekt a legnagyobb változásokat a Szigetközben idézte elő, ezért a kutatás is erre a területre irányult. Ennek során a Szigetköz teljes gazdasági értékének(10) a beruházás hatására bekövetkező változását próbáltuk megbecsülni. Ehhez az alábbi összetevőket vettük figyelembe: flóra és fauna; felszíni, illetve felszín alatti vízkészletek; mezőgazdasági változások; halászat és horgászat; erdő- és vadgazdálkodás; görgetett, illetve lebegtetett hordalék szállítása a folyóvízben. Ezen tényezők közül az utóbbiakra létezhet piac, illetve azok értékelésére inkább vannak elfogadott módszerek, így azok értékbecslése némiképp egyszerűbb feladat, mint például a flóra és a fauna (biodiverzitás) változásának értékelése, ezért a kutatás eredményei közül ennek a területnek az értékelését emeljük ki. A becsléseket nemcsak a már megvalósult „C” variáns esetére végeztük el, hanem egy újonnan felmerült, potenciálisan megvalósítható változatra is. A konkrét változat ismertetése helyett azonban sokkal fontosabbak az elvi megfontolások, hiszen a kialakított módszertan alapján bármilyen tervváltozatra elvégezhető az értékváltozás becslése (Kerekes et al. [1999], 4. o.). A biodiverzitás változása igen sok bizonytalanságot hordoz, amire a munkában résztvevő botanikus és zoológus kutatók is felhívták a figyelmet. Emellett az alkalmazott módszerek is csak rendkívül széles hibahatárok melletti becslésre alkalmasak, gondoljunk csak arra, hogy Costanza és munkatársai az egyes biomok szolgáltatásainak értékét csak globális átlagok alapján tudták meghatározni. Ezzel figyelmen kívül hagyták azt az igen fontos tényt, hogy a különböző területek egyébként hasonló biomjai széles határok között változhatnak és olyan egyedi jellegzetességekkel bírhatnak, amelyeket az átlagértékek meghatározásánál nem számszerűsíthettek. Mindezek ismeretében talán nem meglepő, hogy a szigetközi ökoszisztémák változásának értékét több módszerrel próbáltuk becsülni. Az egyik ilyen eljárás az úgynevezett benefit transzfer módszer. Ez egy már elkészült vizsgálat eredményét ülteti át egy másik, hasonló területre (részletesen lásd például OECD [1996]). Ennek megfelelően olyan felméréseket kellett találnunk, amelyek kielégítik a benefit transzfer alkalmazásának feltételeit.(11) A nemzetközi szakirodalomban sajnos nagyon kevés a szigetközihez hasonló édesvízi ártéri, vizes területekre végzett monetáris értékelés. Ennél sokkal gyakoribb a sósvízi területek vizsgálata, ezeket azonban nem hasonlíthatjuk az édesvíziekhez. Európai vizes területre vonatkozóan csupán két megfelelő felmérést találtunk a szakirodalomban. Mindkét felmérés a nemzetközileg is elismert feltételes értékelés módszerével(12) készült. A szigetközi alkalmazás szempontjából legjobb felmérést Ausztriában végezték egy Duna menti nemzeti park létrehozásakor (Kosz [1996]). Ez a vizsgálat azért is volt nagyon kedvező a számunkra, mert a Duna menti ártéri vizes területet ott is egy tervezett vízerőmű építése veszélyeztette. Számításainknál az osztrákok fizetési hajlandóságából indultunk ki, s - többek között - azt feltételeztük, hogy az osztrák és a magyar fizetési hajlandóság az egy főre jutó bruttó hazai termék (GDP) eltérő nagyságával magyarázható, illetve azzal arányos.(13) Az osztrák fizetési hajlandóságot az jellemezte, hogy 1993-ban - és az azt követő években - az egy főre jutó GDP 0,12%-át lettek volna hajlandók fizetni egy ártéri vizes területen létrehozandó nemzeti parkért. Ebből az összegből - a feltételezéseinknek megfelelő korrekciók után - kaptuk a magyar emberek egy főre jutó éves fizetési hajlandóságát a szigetközi ökoszisztéma eredeti állapotban való megőrzésére vonatkozóan. Ezt a releváns populációra összegezve (ez esetünkben a teljes magyar lakosság, illetve a fizetőképes népesség, amelyet a 14 éven felüliek jelentenek) kaptuk a teljes magyar fizetés összegét. Mivel feltételeztük, hogy a fizetési hajlandóság a degradáltsággal arányosan csökken, ezért - az egyes beruházási változatok által a különböző ökoszisztémákban okozott pusztulást alapul véve - becsülhető a tényleges fizetési hajlandóság. Az osztrák felmérésnél a fizetést végtelen időhorizontra értelmezték, ami annyit jelent, hogy az állampolgárok minden évben befizetnék a felajánlott összeget a nemzeti park fenntartására. Ekkor használható az úgynevezett örökjáradék-formula, amellyel az értékcsökkenés jelenértéke számítható ki, s amelyet nagymértékben befolyásol a számításhoz választott diszkontláb.(14) A „C” variáns megvalósítása következtében a szigetközi vizes területekben bekövetkező értékcsökkenést 2%-os diszkontráta alkalmazásával 168-252 milliárd forintra, míg 3,5%-os diszkontlábnál 96-144 milliárd forintra becsültük. A két tartomány közötti eltérés jól mutatja, hogy a diszkontláb megválasztása jelentősen befolyásolja a kapott eredményt.

154

A másik becslést az írás első részében ismertetett tanulmány (Costanza et al. [1997]) alapján végeztük. Ez a Costanzáék által az egyes élőhelytípusokra kalkulált monetáris összegekből, illetve a megfelelő szigetközi élőhelytípusok területváltozásából számította az értékcsökkenést. Ez is ékes bizonyítéka annak, hogy a biodiverzitás értékelésére irányuló törekvés nemcsak elméleti síkon nagy jelentőségű, hanem valóban fontos gyakorlati problémák megoldásában segíthet. Pimm szerint a Costanza és szerzőtársai által az egyes ökoszisztéma-szolgáltatásokra közölt monetáris értékek igazi ereje abban van, hogy azok felhasználhatók a helyi döntéshozatalkor. Ha a globális összegeket konkrétan nem is alkalmazzák, azok összehasonlításra és ellenőrzésre adhatnak lehetőséget (Pimm [1997]). A Szigetköz élőhelyei és növénytársulásai - a Costanza és társai által alkalmazott csoportosítás szerint az alábbi kategóriákba sorolhatók (zárójelben az adott élőhely által nyújtott szolgáltatás Costanzáék által becsült átlagos pénzértéke): •

ártéri vizes élőhelyek (wetlands, swamps/floodplains) (19 580 amerikai dollár (USD)/ha/év),

•

füves, gyomos társulások (grass/rangelands) (232 USD/ha/év),

•

szárazságtűrő erdők (temperate forests) (232 USD/ha/év).

A fenti élőhelyek közül a legértékesebb ártéri vizes területek degradálódtak, az értéktelenebb füves, gyomos területek nagysága viszont növekedett. Az értékcsökkenést a területek, illetve az ottani ökoszisztémák éves szolgáltatásainak, hozamainak különbségéből számítottuk. Mivel a szigetközi élőhelyek degradációja valószínűleg hosszú távon megmarad (az általuk szolgáltatott hozamot örökre elvesztettük), ezért megint csak alkalmazható az örökjáradék-számítás. Az értékváltozást így a „C” variáns esetén 712758 milliárd forintra (2%-os diszkontláb esetén), illetve 407-433 milliárd forintra (3,5%-os diszkontláb esetén) becsültük. A két módszer eredményei nagyságrendileg hasonlók, noha 4-5-szörös különbségek is észrevehetők. Ez azonban még mindig nem túl jelentős, főleg ha figyelembe vesszük, hogy maga az ökoszisztéma-változás is óriási bizonytalanságokat hordozhat. Ha most a szigetközi természeti tőke értékváltozásának teljes értékét vizsgáljuk, vagyis nemcsak a flóra és a fauna (biodiverzitás) változását vesszük figyelembe, hanem az összes érintett tőkeelemet (felszín alatti vízkészlet, mezőgazdasági változások stb.) is, akkor a teljes értékváltozást 290-992 milliárd forintra, illetve 167-570 milliárd forintra becsültük (2 illetve 3,5%-os diszkontlábnál). A teljes értékváltozást a biodiverzitás értékcsökkenésével összehasonlítva megállapítható, hogy az utóbbi adja az értékváltozás döntő hányadát (az alkalmazott értékelési módszertől függően mintegy 60-75%-át). Ez is jól alátámasztja azt, hogy az ökoszisztémákban bekövetkező változások értékelése jelentősen befolyásolhatja egy döntés végeredményét. Ha nem végzünk erre vonatkozó pénzbeli értékelést, akkor a bekövetkező változásokat is nagy valószínűséggel figyelmen kívül hagyjuk a döntés során. Megállapítható tehát, hogy a természeti tőke értékelésére feltétlenül szükség van, s a jövőben remélhetőleg újabb kutatások finomítják majd a pénzbeli becsléseket, illetve általában az ökoszisztémák értékelési eljárásait.

155