Fenolszennyezés és az azt követő kármentesítés vizsgálata analitikai és környezetvédelmi szempontból
DIPLOMAMUNKA Hovánszki György
Debrecen, 2003
A dolgozat a Debreceni Egyetem Természettudományi Karának Szervetlen és Analitikai Tanszékén Dr. Braun Mihály egyetemi adjunktus irányításával készült.
2
Köszönetnyilvánítás
Köszönetet mondok Dr. Papp Lajos proff. Emeritus egyetemi tanárnak, hogy támogatta a diplomamunkámat. Köszönöm Dr. Braun Mihály egyetemi adjunktusnak a munkámhoz nyújtott szakmai segítséget. Köszönöm Nagy Péter Tamás egyetemi tudományos segédmunkatársnak a mintavételezések megtervezésében nyújtott segítséget. Köszönöm Dominyák Csabának a mintavételezéseknél nyújtott segítséget.
3
TARTALOMJEGYZÉK TÁBLÁZATOK...................................................................................................................................................... 5 ÁBRÁK .................................................................................................................................................................. 5 BEVEZETÉS .......................................................................................................................................................... 6 CÉLKITŰZÉS ........................................................................................................................................................ 8 1. IRODALMI ÁTTEKINTÉS ............................................................................................................................... 9 1.1. Határértékekre vonatkozó magyar szabályozás: ........................................................................................ 10 1.2. A felszín alatti vizek áramlása és megjelenési formái................................................................................ 14 1.3. A talaj szerepe a felszín alatti vizek minőségének védelmében ................................................................. 16 1.4. A szennyezett ivóvíz élettani hatásai.......................................................................................................... 18 1.5. A fenol biodegradációja ............................................................................................................................. 20 2. ANYAG ÉS MÓDSZER................................................................................................................................... 21 2.1. A fenolindex meghatározása MSZ 1484-1:1992 alapján: .......................................................................... 21 2.2. A fenol és származékainak meghatározása az EPA alapján:...................................................................... 22 2.3. A trícium koncentráció meghatározása T-3He módszerrel......................................................................... 23 2.4. Mintavételi pontok tervezése: .................................................................................................................... 24 2.5. A mintavétel kivitelezése: .......................................................................................................................... 27 3. MÉRÉSI EREDMÉNYEK................................................................................................................................ 29 3.1. Ivóvíz eredmények:.................................................................................................................................... 31 3.2. Szennyvíz eredmények: ............................................................................................................................. 33 3.3. Szennyvíziszap eredmények: ..................................................................................................................... 35 4. ÖSSZEFOGLALÁS: ........................................................................................................................................ 36 IRODALOMJEGYZÉK: ...................................................................................................................................... 38 FÜGGELÉK ......................................................................................................................................................... 40 A fenol biztonságtechnikai adatai (MSDS)....................................................................................................... 42 A fenol metabolizmusa a szervezetben: ............................................................................................................ 43 Országos kibocsátási határértékek .................................................................................................................... 44
4
TÁBLÁZATOK 1. táblázat: Néhány szerves vegyület ízrontó káros hatását jellemző koncentrációérték __________________ 19 2. táblázat: Néhány vegyület szaghatást okozó koncentrációértéke __________________________________ 19 3. táblázat: Elsődleges szerves anyagok biodegradációja _________________________________________ 20 4. táblázat: EPA-604 metódus elemei _________________________________________________________ 22 5. táblázat: Vizsgált komponensek és szabványok________________________________________________ 28 6. táblázat: A szennyvízminták mérési eredményei ______________________________________________ 29 7. táblázat: A szennyvíz eredmények összehasonlítása a korábbi mérésekkel és a határértékkel ____________ 29 8. táblázat: Az ivóvízminták mérési eredményei _________________________________________________ 30 9. táblázat: A szennyvíziszapminták mérési eredményei ___________________________________________ 30 10. táblázat: A fenol fizikai adatai ___________________________________________________________ 42 11. táblázat: A fenol toxikológiai adatai_______________________________________________________ 42 12. táblázat: A felszíni vízi környezetbe közvetlenül bevezetett szennyvizek országos területi kibocsátási határértékei és a vízminőségvédelmi területi kategóriák __________________________________________ 44 13. táblázat: Az ivóvízkivételre szánt felszíni víz minőségi követelményei (vízminőségi határértékek) _______ 45 14. táblázat: A közcsatornába kiengedett káros anyagok küszöbértékei_______________________________ 46 15. táblázat: A közcsatornába kiengedett veszélyes anyagok küszöbértékei____________________________ 46 16. táblázat: Szennyvizek és szennyvíziszapok vizsgálati módszerei. _________________________________ 47
ÁBRÁK 1. ábra: Határértékre vonatkozó magyar szabályozás ____________________________________________ 10 2. ábra: A különböző szintű felszín alatti vízáramlási rendszerek elvi vázlata (forrás: Tóth J. 1963) ________ 14 3. ábra: Hidrogeológiai metszet (Nyíregyháza, Vízügy) ___________________________________________ 15 4. Ábra: A telítetlen és a telített zóna nyílt tükrű talajvíz esetén (forrás: Juhász J. 1976) _________________ 17 5. ábra: EPA-604 FIDGC kromatogram ______________________________________________________ 22 6. ábra: Nyírlugosi szennyvíz tisztító telep._____________________________________________________ 24 7. ábra: Szikkasztó nyárfás (Nyírlugos, szennyvíztelep) ___________________________________________ 26 8. ábra: A szennyvízhálózat és a mintavételi pontok elhelyezkedése. ________________________________ 27 9. ábra: Az ivóvíz kutak Fe és Mn tartalma (szűrés előtt és után) ___________________________________ 31 10. ábra : A nitrogén formák alakulása oxidáció hatására. ________________________________________ 32 11. ábra: A szennyvíz oxidációs állapotának változása ___________________________________________ 33 12. ábra: Fe és Mn, valamint KOI változása a szennyvízben _______________________________________ 34 13. ábra: A szennyvízminták fenolindex eredménye ______________________________________________ 34 14. Ábra: A szennyvíziszap fenol és kadmiumtartalma ___________________________________________ 35 15. Ábra: A szennyvíziszap Mn, Cu, Pb, Ni tartalma _____________________________________________ 35 16. ábra: A fenolszennyezés kármentesítésének helyszínrajra ______________________________________ 41 17. ábra: A fenol metabolizmusa a szervezetben ________________________________________________ 43
5
BEVEZETÉS
A környezeti károkat több szempont szerint csoportosíthatjuk. Az egyik legfontosabb a rehabilitáció, mely során egy korábban bekövetkezett szennyezés előtti állapotot kívánunk visszaállítani. A környezetkárosító hatás vizsgálata, tényfeltárása valamit a kármentesítés elsődleges fontosságú a környezetvédelem szempontjából, ezt támasztja alá az is, hogy a Környezetvédelmi Minisztérium erre a célra kiemelt prioritású pályázatokat hirdet meg. A jelen diplomamunka egy ilyen kármentesítést vizsgálna meg különböző szempontok szerint, érintve a helyreállított környezet felülvizsgálatát. Nyírlugoson az 1900-as években épült egy fűrészmalom, amely mintegy 50 éven keresztül működött gőzmeghajtású gépekkel. A gőzgépeket fával fűtöttek, az égés során visszamaradó „kátrányt” pedig egy ásott kútba temették. A malom a II. világháború idején leégett és feledésbe merült. 1995-ben egy lakossági bejelentés során figyeltek fel arra, hogy az ásott kutak vize „rossz szagú” és állatelhullás is történt. Megállapították, hogy a víz fenollal szennyezet ami a betemetett kátrányból származik. Nyírlugos nagyközség belterületén Országos Környezeti Kármentesítési Program folyik, amely a volt nyírlugosi fűrészmalom által a talajba juttatott fenolszennyezés előtti állapotot szeretné visszaállítani. A kármentesítési programban kikötött szerződés értelmében a Magyarországon engedélyezet határértékig (0,1 mg/l fenolindex) tisztított talajvizet a kármentesítő cég a kommunális szennyvízcsatorna hálózatába juttatja, amely a település kommunális szennyvízének mintegy 25-30%-át jelenti. A kármentesítés tehát további határértéken tartott kibocsátást és terhelést jelent a kommunális szennyvízrendszerre, ami indokolttá teszi a szennyvízcsatorna hálózat teljes hosszában a szennyezési szint folyamatos mérését.
6
A fentebb említett probléma alapos tényfeltárását az teszi környezetvédelmi szempontból különösen fontossá és elkerülhetetlenné, hogy a megjelölt vizsgálatok elvégzése és a kapott eredmények értékelése után válik csak lehetővé a megfelelő előtisztítási technológia kiválasztása, ami biztosítja a szikkasztó nyárfás biológiai szennyvíztisztító telep minél kisebb környezeti terhelését. A terhelés csökkentése azért is indokolt, mert Nyírlugos település vízbázisáról kiderült, hogy sérülékeny földtani környezetű ivóvízbázisnak minősül (a terület 1999-ben felkerült a sérülékeny vízbázisok listájára), sok helyen hiányzik a vízzáró réteg, ami a korábbi geológiai és hidrológiai vizsgálatok adataival összhangban azt mutatja, hogy Nyírlugos környéke erős beszivárgási terület. Így fennáll annak a veszélye, hogy az összegyűjtött szennyvizet megfelelő előtisztítás nélkül juttatva a szikkasztó nyárfásra, potenciálisan veszélyeztetheti a környék felszín alatti vízkészletét és így a közeljövőben ivóvíz készletét is.
7
CÉLKITŰZÉS
A fenolszennyezés vizsgálatára megnyertünk egy KAC pályázatot, így a méréseket a hatályban lévő MSZ szabvány szerint akkreditált szaklaboratóriumok által kívánom elvégeztetni. A mintavétel megtervezését és kivitelezését én magam kívánom elvégezni. Az előre megtervezett mérések, melyek a szennyvíznek legalább 20 paraméterét tartalmazzák, átfogó képet nyújtanak a szennyezzők
eloszlásáról,
hígulásáról
és
degradációjáról. Feladatomnak azt a célt tűztem ki, hogy megvizsgálom a szennyezés rehabilitációból eredő további környezetszennyezést és megpróbálok megoldást találni ezek kiküszöbölésére.
8
1. IRODALMI ÁTTEKINTÉS A fenol származékainak kimutatása szennyvízből nagy irodalmi háttérrel rendelkezik. Ennek legfőbb oka az, hogy az ipar (olajipar, pertokémia ipar) hulladékként nagy mennyiségben termel fenolt, aminek a tisztítása nem könnyű feladat. Az alkalmazott tisztítási módszerek (extrakció, fizikai-kémiai módszer, biológiai eljárás, ozonizálás, szén-adszorpció, koaguláció[1]) nem minden esetben használhatók; határt szab a fenol mennyisége, koncentrációja valamint az eljárás költsége. Kísérletek folytak fenolos szennyvizek bentonit és tőzeg adszorpciós tulajdonságait kihasználó eljárásra is[2]. A fenol az élő szervezetekre toxikus. Egy felszíni vízszennyezés során vizsgálták a hal populáció pusztulását. Extrakció után HPLC-vel mérték a fenolt, ami a halak bőréből is kimutatható volt.[3] Számos cikk foglalkozik olyan módszer kidolgozásával, mely során ipari és kommunális szennyvízből mérnek fenolt és annak származékait. [6][7]A legtöbb esetben LC-t használnak, bár a GC-vel jobb kimutatási határt lehet elérni. [4] Próbálkoztak szilárd fázisú extrakció majd CE használatával, melynek előnye az extraktum közvetlen injektálhatósága.[5] A fenol biogedradációjának vizsgálata során kiderült, hogy 30 nap alatt mintegy 40%-a bomlik le. [8] Magyarországon az elfogadott fenolindex szabvány szerint mérik a fenoltartalmat, amely ivóvízre és szennyvízre is egyaránt használható. Nyírlugoson a fenolmentesítést megelőző vizsgálatokat is ezen szabvány szerint mérték. Az összehasonlíthatóság miatt mi is ezt a szabványt használtuk a méréseinkhez. A nemzetközileg elfogadott fenol szabványt az EPA dolgozta ki az USA-ban. Sajnos az eltérő módszer miatt, az általuk mért fenoltartalom nem vethető össze a magyar szabvánnyal. A
fenolszennyezés
tényfeltárása
során
Nyírlugos
vízzáró
talajrétegeinek
áteresztőképességét is megvizsgálták, mivel meg akarták tudni, hogy a fenol a felszíni vízrétegekből átkerülhet-e a rétegvizekbe, veszélyeztetve ezzel az ivóvíz ellátást. A mélyebb rétegvizekből mintát vettek, amit trícium vizsgálatnak vetettek alá. Az eredmény 5 TU; e vízbázis tehát különösen veszélyeztetettnek nyilvánították.
9
1.1. Határértékekre vonatkozó magyar szabályozás: Az Európa Tanács szakbizottságának ajánlása a holland lista adaptálására kellő iránymutatást ad, de a hazai adottságok - beleértve a változatos természeti adottságok mellett a környezeti kultúra színvonalát és az ezzel foglalkozó szakemberek társadalmi elismertségét is - kissé bonyolultabb és az értékeket kevésbé rugalmasan kezelő szabályozást kívánnak meg.
1. ábra: Határértékre vonatkozó magyar szabályozás A: háttér koncentráció B: szennyezettségi határérték Ci: intézkedési érték D: kármentesítési határérték
Az egyes jelölések értelmezése magyarázatot kíván. Látható, hogy a megnevezések eltérőek, nem mindenütt a "határérték" kifejezés szerepel. Ez is utal arra, hogy az egyes értékek szerepe és túllépésük következménye egymástól eltérő. Az A érték a tiszta környezeti elem (talaj vagy felszín alatti víz) anyagtartalma átlagos a magyarországi viszonyok között. A rövid definícióban igen lényeges az "átlagos magyarországi viszonyok" kifejezés. Az érték tehát nem tartalmazza sem a természetes, sem a mesterséges anyagdúsulásokat, szennyeződéseket. Szerepe a tájékoztatás annak érdekében, hogy a mért koncentrációt legalább egy szempontból azonnal minősíteni lehessen. A B érték valódi határérték, amely koncentrációig a környezeti elem terhelése nem jár nagy kockázattal. Meghatározásában a célállapotoknál tárgyalt szempontok voltak irányadók: a talaj esetében a multifunkcionalitás, a felszín alatti víz esetében az ivóvíz előállítására való alkalmasság fenntartása. A Ci intézkedési érték, amelynél nagyobb koncentráció esetén a kockázat elviselhetetlenül nagy, alapos gyanú van arra, hogy a környezeti elem károsodottnak, azaz beavatkozás nélkül
10
helyreállíthatatlannak tekinthető. Lényeges szempont, hogy ez az állapot már egy bekövetkezett, nemkívánatos tevékenység vagy esemény eredménye. A Ci értékek értelmezése és főleg alkalmazása nem mosható össze a B értékkel. Ha a körülmények indokolják, az intézkedéseket ettől kisebb koncentráció esetében is lehet kezdeményezni. A javaslat tehát itt megtartotta a holland rendszer rugalmasságát, azaz az érték meghaladása nem feltétlenül
a
műszaki
kármentesítés
szükségességére
utal,
hanem
a
kivizsgálási
kötelezettségre, amit a határérték megnevezése is kifejez. Az "i" index azt jelöli, hogy a terület érzékenységétől függően a határérték változhat. Itt jelennek meg a berlini lista sajátosságát adó területi adottságok mint prioritások, de attól kissé eltérő, a magyar viszonyokat és a jogszabályi környezetet figyelembe vevő értelmezésben. Fokozottan érzékeny terület, az intézkedési érték C1: •
ökológiai zöldfolyosó területe, a nemzetközi jelentőségű vadvizek jegyzékébe felvett, jogszabályban kihirdetett terület,
•
az 1995. évi LVII. tv. szerint állami tulajdonban lévő felszíni állóvíz középvízi mederélétől számított 0,25 km széles sáv,
•
azok a karsztos területek, ahol a felszínen vagy a felszín alatt 10 m-en belül mészkő, dolomit, mész- és dolomitmárga képződmények találhatók,
•
üzemelő és távlati ivóvízbázisok, ásvány- és gyógyvízhasznosítást szolgáló vízkivételek - külön jogszabály szerint - kijelölt vagy kijelölés alatt álló belső, külső és "A" hidrogeológiai védőövezete, továbbá a karszt-, talaj- és partiszűrésű ivóvízbázisok, ásvány- és gyógyvízhasznosítást szolgáló vízkivételek esetén a "B" hidrogeológiai védőövezet is,
•
jogszabályban kihirdetett, valamint tervezett nemzeti parkok, bioszféra rezervátumok, erdőrezervátumok területei, továbbá az előbbieken kívül eső, fokozottan védett vagy fokozott védelemre történő átminősítésre előkészített területek.
Érzékeny terület, az intézkedési érték C2: •
az 1995. évi LVII. tv. szerint állami tulajdonban lévő felszíni állóvíz középvízi mederélétől számított 0,25 - 1 km széles sáv,
•
minden olyan, a fokozottan érzékeny kategóriába nem tartozó karsztos terület, ahol a felszín alatt 100 m-en belül mészkő, dolomit mész- és dolomitmárga képződmények
11
találhatók, kivéve, ha lokális vizsgálat bizonyítja, hogy 100 év alatt a felszínről nem érhet el szennyezőanyag a képződménybe, •
üzemelő és távlati ivóvízbázisok, ásvány- és gyógyvízhasznosítást szolgáló vízkivételek - külön jogszabály szerint - kijelölt vagy kijelölés alatt álló hidrogeológiai védőövezete, ha nem tartoznak a fokozottan érzékeny kategóriába,
•
minden olyan terület, ahol a fő rétegvízadó összlet teteje a felszíntől számítva 50 mnél kisebb mélységben, vagy ha 50 - 100 m között van, de a fedőképződmény kavics vagy homok és a terület nem tartozik az előbbi kategóriába, kivéve, ha lokális vizsgálat bizonyítja, hogy 100 év alatt a felszínről nem érhet el szennyezőanyag a fő ivóvízadó képződménybe,
•
minden olyan terület, ahol nincs fő ivóvízadó képződmény, de a felszín közelében jó (legalább homoknak megfelelő) vízadó réteg található,
•
országos tájvédelmi körzetek és az önkormányzatok által védetté nyilvánított természetvédelmi területek, továbbá az előbbi kategóriában említett védett területek külön jogszabály által megállapított - védőzónái (pufferzónái), valamint minden országos jelentőségű - a fokozottan érzékeny kategóriában nem említett - védett és védelemre tervezett természeti vagy természetvédelmi szempontból érzékeny terület.
Kevésbé érzékeny területek, az intézkedési érték C3: •
egyéb, a fokozottan érzékeny vagy érzékeny kategóriák egyikébe sem tartózó területek.
Látható, hogy bizonyos területhasználatokat, amelyek a természeti adottságokkal szorosan összefüggenek, a szabályozás már figyelembe vett. Ez - éppen az összefüggések miatt - nincs ellentétben az adottságokon alapuló elvekkel, inkább azok gyakorlati megfogalmazása. Mielőtt a D kármentesítési határérték értelmezésére rátérnénk, szólni kell még egy információról, amelyet a rendszer nyújt, de nem számszerű értékként jelenik meg, tulajdonképpen nem is alkotó eleme a határérték rendszernek, a célállapot elérése, a szennyezőanyag veszélyességének megítélése szempontjából azonban nagyon fontos. Ez a "K" minősítés, amely az ún. kockázatos anyagokat (szennyezőanyagokat) két csoportba osztja. A K1 a fokozottan kockázatos anyagokat, a K2 a kockázatos anyagokat jelöli. A csoportosítás a talajvíz védelméről szóló 80/68 (EGK) számmal megjelent irányelven, illetve az abban megjelent jegyzékeken alapul.
12
A D kármentesítési határérték, amely már valóban merev, hatóságilag is rögzített, konkrét értéke a terület érzékenységét, a területhasználatokat stb. figyelembe vevő helyspecifikus kockázatfelméréssel határozható meg. Ebből következően egy D érték csak egy konkrét esetre értelmezhető. A megállapításához szükséges feltárási követelményeket és kockázatelemzési módszereket további kiadványok ismertetik. A határérték rendszer alkalmazásához a mért értékek értelmezése is szükséges. Vannak rendszerek, amelyek mintavételi mélységet vagy valamilyen átlagértéket adnak meg és az így kapott koncentrációt kell a határértékhez viszonyítani. A tervezett magyar szabályozásban a mért maximális értéket kell figyelembe venni. Egyes anyagoknál és különösen a talaj esetében a mintavétel, az előkészítés és maga a vizsgálati módszer lényegesen befolyásolja a kapott eredményt. A javasolt vizsgálati módszereket a mellékletek tartalmazzák. Ezek megegyeznek a magyar szabványokban rögzítettekkel, ha vannak ilyenek. A határérték rendszer a lehetséges anyagok vonatkozásában természetesen nem teljes. A listában nem szereplő szennyezőanyag határértékeinek megállapítását egy erre a célra a minisztérium irányításával létrehozott bizottságnál lehet kezdeményezni. A határértékek nem tekinthetők véglegesnek. A szennyezőanyagok viselkedésével foglalkozó kutatások folyamatosan új eredményeket hoznak, amelyek alapján az anyagok veszélyességének megítélése változik. Általános szabály, hogy minden ilyen jellegű adatgyűjteményt legalább ötévente átfogóan és részleteiben felül kell vizsgálni, ami egy ilyen "fiatal" rendszerre fokozottan érvényes. A felülvizsgálatot el kell végezni annak ellenére is, hogy a konkrét értékek meghatározása a szakterülettel
foglalkozó
intézmények
adataira
támaszkodva,
vezető
szakemberek
bevonásával történt.
13
1.2. A felszín alatti vizek áramlása és megjelenési formái A felszín alatti vízáramlás legfőbb hajtóereje a gravitáció. A felszínről beszivárgó, majd felszíni vizekben, forrásokban, illetve párolgás révén ismét a felszínre jutó (megcsapolódó) víz felszín alatti útját a 3. ábrán látható ún. kis vízgyűjtő medencére felállított modell alapján követhetjük (Az ábrázolásnál csak a fél medencét rajzoltuk meg, mely a folyóvölgyre szimmetrikus.).
2. ábra: A különböző szintű felszín alatti vízáramlási rendszerek elvi vázlata (forrás: Tóth J. 1963)
Ezen szimmetrikusnak tekintett vízgyűjtő medence alsó (horizontális) határa egy vízrekesztő (ipermeabilis) réteg, oldalsó (vertikális) határai vízválasztó hegységek, középső része egy medence területen fekvő folyóvölgy. Az áramlás irányát és intenzitását a medencén belül a víz mechanikai energiájának nagysága szabja meg. Ez az energia a felszín alatti vízszintekben mérhető. A víz a nagyobb energiájú helyről a kisebb energiájú hely felé áramlik. A vízválasztó területen a mélység növekedésével csökken a víz mechanikai energiájának nagysága, azaz minél mélyebben helyezkedik el egy víztartó réteg, a benne elhelyezkedő víz nyugalmi szintje annál alacsonyabban van. Ez az ún. utánpótlódási terület, ahol a beszivárgó víz egyre nagyobb mélységbe szivárog. Ezzel szemben a folyóvölgyben a mélység növekedésével nő a víz
14
mechanikai energiájának nagysága, azaz a mélyebben fekvő rétegek vizének nyugalmi szintje magasabban van. Itt a víz a felszín felé áramlik, ez az ún. megcsapolódási terület. A 3. ábra jól mutatja, hogy a felszín alatti vízáramlási irányok jól követik a felszín morfológiáját. Az áramlási irányokat a felszín morfológiája mellett további tényezők, így például a kőzet rétegzettsége, a szerkezeti törések módosítják. A felszín alatti víz útja során különböző jellegű, tulajdonságú geológiai képződményekkel kerül kapcsolatba. A felszín alatti víz mozgása szempontjából fontos tényező a kőzetek áteresztőképessége. A kőzetek ezen tulajdonsága határozza meg, hogy az adott képződményben a víz áramlása milyen intenzitású lehet. A kőzetek áteresztőképessége szerint megkülönböztetünk víztartó, félig áteresztő és vízrekesztő rétegeket. A kőzetek ezen sajátossága jellemezhető azzal is, hogy adott képződményből kitermelhető-e gazdaságosan hasznosítható mennyiségű víz, vagy nem. Az előbbi esetben víztartó (pl. durva homokkő), a második esetben vízrekesztő (pl. agyag) a réteg. Nyírlugos talajvíz áramlása DK-i, 2 ezrelék eséssel. Ezt a kármentesítéskor figyelembe kellett venni, mivel az eltelt évek során a fenolszennyezés a talajvízzel együtt mozgott. Az alábbi ábrán a hidrogeológiai metszet látható.
3. ábra: Hidrogeológiai metszet (Nyíregyháza, Vízügy)
15
1.3. A talaj szerepe a felszín alatti vizek minőségének védelmében A talaj szerepe A talaj a földi anyag- és energiaátalakulásnak egyik fontos közege. Itt kapcsolódnak össze a biológiai, a geológiai és a hidrológiai körfolyamatok (biogeokémiai és hidrogeológiai ciklusok). A talaj legfőbb funkciói: 1. Az elemek körforgásában játszott szerep •
a talajt alkotó szervetlen összetevő, a mállott kőzet mint elemforrás,
•
a talajba került holt szerves anyagok ásványosítása (mineralizáció), vagyis a biológiailag kötött elemek elemi formában, vagy egyszerű szervetlen vegyületek formájában történő felszabadítása, átmeneti tárolása, valamint visszajuttatása a körfolyamatokba.
2. Tápanyagforrás a növények számára A növények elsőrendű termelők, a napenergia közvetlen hasznosítói, a földi élet alapját képezik. A talaj a szárazföldi növények termőhelye. A talaj termékenysége azt jelenti, hogy mennyire felel meg ennek a funkciójának, vagyis annak, hogy a növényeket megfelelő időben szükséges mennyiségű és összetételű tápanyaggal és vízzel képes ellátni. 3. Szűrő funkció Az elemek körforgásában és az élőhelyként játszott szerep mellett jelentős a felszínről beszivárgó és a mélyebb rétegekbe továbbjutó folyadékok összetételének meghatározásában, a felszíni szennyeződések - elsősorban a víz közvetítésével - mélyebb rétegekbe kerülésének megakadályozásában betöltött szerepe. A talaj szűrő funkciója a szennyezőanyagok fizikai, kémiai és biológiai úton történő megkötését, bontását, valamint visszatartását egyaránt jelenti.
16
A talaj felépítése A talajt élő szervezetek (biotikus) és élettelen anyagok (abiotikus) alkotják. Utóbbiak lehetnek holt szerves, vagy szervetlen vegyületek. Az abiotikus talajkomponensek a talajszelvény felső részén háromfázisú rendszert (szilárd, folyékony, gáz) alkotnak. Ez a telítetlen (aerációs) zóna, mely a felszíntől az ún. kapilláris vízig tart (a kapilláris víz a felületi felszültség következtében alakul ki, felemelve a talajvíz szintjét). A kapilláris víz alsó szintjétől az első vízrekesztő feküig tartó rész a kétfázisú zóna (folyékony és szilárd), azaz a telített zóna (4. ábra).
4. Ábra: A telítetlen és a telített zóna nyílt tükrű talajvíz esetén (forrás: Juhász J. 1976)
17
1.4. A szennyezett ivóvíz élettani hatásai Magyarországon a közműves ivóvízellátásban részesülő lakosság aránya közel 100%. Az ivóvízellátással kapcsolatban régebben a víz útján terjedő fertőzések (vérhas, hastífusz, kolera, bélhurutok, fertőző májgyulladás, gyermekbénulás) okoztak problémát. A korábbi baktérium okozta járványokat újabban a vírusok okozta fertőzések váltják fel. A természetes vizek ivóvíz céljára történő felhasználása a használat előtti fertőtlenítéssel tehető baktérium és vírusmentessé. Magyarországon a legtöbb vízi eredetű járványt az egyedi vízellátási rendszerek fertőződése okozza, de a legtöbb megbetegedés a közüzemi vízellátásból származik. Az ivóvíz ellátásban a felszíni illetve a felszín alatti vizekben oldott kémiai anyagok okozzák a legnagyobb gondot. Ezek közül elsősorban a nitrát-tartalom okoz problémát, mivel ez az emésztőrendszerben nitritté redukálódik és methaemoglobinémiát okoz, ami különösen csecsemők esetében végzetes kimenetelű lehet. Ezért ha a nitrát koncentráció meghaladja a 40 mg/l értéket, akkor a vizet csecsemők ételének vagy italának készítéséhez tilos felhasználni. A nitrát a felnőttekre is veszélyes: emésztőrendszeri rákos megbetegedést okozhat. Említésre méltó, hogy a közvetlen hatásokon kívül hosszabb behatásra a nitrát és a nitrit a szervezetben a szekunder aminokkal karcinogén hatású nitrózaminok képződnek. A mikroszennyezők körébe azok a szennyező anyagok tartoznak, amelyek közegészségügyi szempontból igen kis mennyiségben is károsak, és amelyek az alkalmazott tisztítás-technológiákkal nehezen vagy csak kis részben távolíthatók el. Ezek azon túl, hogy a víz orgonoleptikus (íz és szag) tulajdonságait rontják, általában toxikus és karcinogén hatásúak. Ezek közül a vas, mangán és a cink elsősorban ízrontó , a higany, az ólom és a kadmium toxikus hatású. A toxikus hatás érvényesülését a szinergizmus is befolyásolja. A higanyszennyezés irreverzibilis elváltozást okoz a szervezetben (pl. az agyban), de károsan hat a hallásra, látásra és a mozgásra is. A toxikus nehézfémek idegrendszeri károsodást, keringési és emésztőszeri megbetegedéseket, bőrelváltozásokat, csontrendszeri károsodást okoznak, de előfordulnak mutagén és karcinogén hatások is. A különböző kőolajszármazékok már kisebb koncentrációban mérgező és ízrontó hatásúak lehetnek, az aromás szénhidrogének karcinogén hatásuk miatt méltók említésre. A detergensek emulgeáló hatásuk miatt akadályozzák a tisztítási technológia keretében az egyéb anyagok kicsapódását. A peszticidek közül a klórozott szénhidrogének igen lassan bomlanak, és ugyanakkor folyamatos akkumulálódásuk miatt jelentenek veszélyt.
18
A következő táblázatok néhány vegyület íz illetve szagrontó hatásának küszöbértékét mutatják be.1 A számunkra érdekes fenol íz és szagrontó hatása már 0,002 mg/l-nél jelentkezik. Igaz klórozás esetén, de ma a legtöbb ivóvízhálózat utóklórozva van. A szabvány 0,1 mg/l fenolt enged meg az ivóvízben, ami 2 nagyságrenddel nagyobb az elfogadhatónál. 1. táblázat: Néhány szerves vegyület ízrontó káros hatását jellemző koncentrációérték Vegyület Fenol Krezolok Xilenolok α-naftol β-naftol * Csak klórozás esetén
Ivóvízben okozott ízhatás (mg/l) 0,002* 0,0001 … 0,002* 0,001 … 0,002* 0,5 1
2. táblázat: Néhány vegyület szaghatást okozó koncentrációértéke Vegyület Ammónia Azoamil-acetát Benzaldehid Hidrogén-cianid Szén-szulfid Kén-dioxid Hidrogén-szulfid Klór (szabad) Klór-fenol Metil-merkaptán Etil-merkaptán Nitro-benzol Szkatol
1
Szagküszöbkoncentráció (mg/l) 0,04 0,0006 0,003 0,001 0,003 0,009 0,001 0,01 0,0002 0,001 0,0002 0,03 0,001
Benedek, Literáthy, (1979)
19
1.5. A fenol biodegradációja Az EPA a toxikussági prioritási listájáról 96 anyagnak vizsgálta a mikrobiológiai degradációját.2 Az eredmények azt mutatták, hogy vannak olyan toxikus vegyületek, melyek igen jó hatásfokkal bomlanak le természetes közegben. A vizsgálatok során nem lehetett eltekinteni bizonyos körülményektől. Ide tartozik a hőmérséklet, a páratartalom, az ökológiai környezet, a lokális geológiai adottságok. A lebontási idő is ide sorolható, és nagyon fontos. Ha egy toxikus vegyület biodegradációja nagyon hatékony, de években mérhető, akkor felmerülhet az a probléma, hogy még mielőtt elbomolhatna, újabb szennyezés éri a területet; így a felhalmozódás elkerülhetetlen. Fontos paraméter még a koncentráció. Adott bioszervezetetek csak akkor képesek megfelelően működni, ha a toxikus anyag még nem károsítja őket. A vizsgálatokat különböző fenolszármazékokra is elvégezték, melyet a következő táblázat tartalmaz. A degradációt 82%-nak találták, szignifikáns degradáció gyors adaptációval. Ez igéretesnek mondható a toxikus anyagok között. 3. táblázat: Elsődleges szerves anyagok biodegradációja A tesztelt szerves anyag osztály Fenolok Ftalát észterek Naftalinok Monociklikus aromás vegyületek Policiklikus aromás vegyületek Poliklórozott bifenilek (PCB) Halogénezett észterek Nitrogéntartalmú szervesanyagok
A tesztelt szerves anyagok száma 11 6 4 12 7 7 6 6
Halogénezett alifásvegyületek
23
Szerves klórtartalmú peszticidek
17
A degradáció százalékban 82 D 67 D 100 D 42 D, 50 T 50 A, 50 N 71 N 50 N, 50 D 67 D, 33 N 26 D, 57 A vagy B, 17 C vagy N 100 N
Jelmagyarázat: D= szignifikáns degradáció gyors adaptációval A= szignifikáns degradáció fokozatos adaptációval T= szignifikáns degradáció és egy toxikussági folyamatot követő folyamatos adaptáció B= lassú biodegradációs aktivitás, amely függ a párolgási értékektől C= nagyon lassú biodegradációs aktivitás, nagyon hosszú adaptációs periódussal N= nincs szignifikáns degradáció a tesztelt módszer körülményei között
2
Tabak et al., 1981. 20
2. ANYAG ÉS MÓDSZER 2.1. A fenolindex meghatározása MSZ 1484-1:1992 alapján: A szabvány tárgya a fenolindex meghatározása ivóvízben, felszíni vízben és szennyvízben, 4-amino-antipirines módszerrel, desztillálás után. Fogalommeghatározások: Fenolvegyületek: a benzolnak és homológjainak oxiszármazékai. Fenolindex: az a szám, amely mg/l fenolban kifejezve megadja a különböző fenolvegyületeknek az adott módszerrel (4-amino-antipirines színreakcióval) mért együttes koncentrációját. Alkalmazási terület: A fenolindex kifejezés, ahogy a szabvány használja, azokra a fenolokra vonatkozik, amelyek 4-amino-antipirinnel, meghatározott körülmények között színes vegyületeket képeznek. Fenolt tartalmazó vízben általában más fenolvegyületek is találhatók. A különböző fenolvegyületekből az adott módszerrel keletkező színes vegyületek színerőssége eltérő. Egy adott mintában lévő különböző fenolvegyületek százalékos aránya nem határozható meg. Ebből következik, hogy egy standard, amely különböző fenolvegyületek adott keverékeit tartalmazza, nem használható minden minta esetében. Éppen ezért a fenolt (C6H5OH) választották standardként, így az a szín, amely a reakció során keletkezik a többi fenolvegyületből, fenolként kerül mérésre, és az eredményt fenolindex néven adja meg. E módszer szerint nem lehetséges különbséget tennünk különböző fenolok között. Azok a fenolvegyületek, amelyekben alkil-, aril- és nitrogyök szubsztituens van para-helyzetben, nem adnak színt a 4-amino-antipirinnel. A para-helyzetben karboxil-, halogén-, hidroxil-, metoxivagy szulfonsavcsoportot tartalmazó fenolvegyületek adnak színreakciót. Előzetes desztilláció után a mintát a következő módszerrel dolgozzuk fel: Kloroformos extrakciós módsze elve („A” módszer): • • •
A fenolvegyületeket a szennyező anyagoktól és a zavaró hatásoktól desztillációval választjuk el. A fenolvegyületek eltérő illékonysága miatt a desztillátumok térfogatának azonosaknak kell lenniük a desztillálandó minta térfogatával. A vízgőzzel desztillált fenolvegyületek 4-amino-antipirinnel 10,0 ± 0,2 pH mellett kálium-[hexaciano-ferrát(III)] jelenlétében színes antipirinszármazékot képeznek. Ezt a színes vegyületet a vizes oldatból kloroformmal extrahálhatjuk, és 460 nm hullámhosszon mérjük az abszorbanciaértéket. A fenolindex értékét mg/l-ben, fenolban kifejezve adjuk meg. 21
2.2. A fenol és származékainak meghatározása az EPA alapján: A fenol és származékainak meghatározására az EPA-604 eljárása (METHOD 604— PHENOLS) alkalmas. Az előírat kommunális és ipari vizek feldolgozásához ad segítséget. A minták előkészítésétől kezdve a mérőműszeren keresztül egészen a kiértékelésig minden szükséges információt tartalmaz. A mérés gázkromatográfiás készülékre van kidolgozva lángionizációs detektorral (FIDGC). A előíratban leírt paramétereket betartva és megfelelő kolonnát használva 11 szerves vegyületet lehet mennyiségileg meghatározni. A vegyületek többsége klórozott fenol származék, illetve olyan peszticid, amely rokonvegyületnek tekinthető. Nagyobb kimutatási határt lehet elérni elektronbefogásos detektor alkalmazásával (ECDGC), amelyet szintén tárgyal. A mai modern GC/MS kapcsolt technológiával történő meghatározást már egy újabb szabvány, az EPA-625 tárgyalja. 4. táblázat: EPA-604 metódus elemei Szerves vegyületek
CAS No.
Retenciós idő (perc)
Kimutatási határ (µg/L)
2-Chlorophenol 2-Nitrophenol Phenol 2,4-Dimethylphenol 2,4-Dichlorophenol 2,4,6-Trichlorophenol 4-Chloro-3-methylphenol 2,4-Dinitrophenol 2-Methyl-4,6-dinitrophenol Pentachlorophenol 4-Nitrophenol
95-57-8 88-75-5 108-95-2 105-67-9 120-83-2 88-06-2 59-50-7 51-28-5 534-52-1 87-86-5 100-02-7
1.70 2.00 3.01 4.03 4.30 6.05 7.50 10.00 10.24 12.42 24.25
0.31 0.45 0.14 0.32 0.39 0.64 0.36 13.0 16.0 7.4 2.8
5. ábra: EPA-604 FIDGC kromatogram
22
2.3. A trícium koncentráció meghatározása T-3He módszerrel Az ivóvízbázisok veszélyességének a felmérése a trícium koncentráció meghatározásán alapul. Olyan szennyezések esetén, ahol a rétegvíz veszélybe kerülhet, minden esetben megvizsgálják. Ha a trícium koncentrációja nagy érték, akkor a vízzáró réteg nem megfelelő, a víz vertikális mozgása nagy. Ilyen esetekben a szennyezés könnyen lejuthat a rétegvízbe és felhasználhatatlanná, ihatatlanná teszi azt. A diplomamunka keretein belül is elvégeztük a vizsgálatokat. Sajnos a hosszú mérési idő (5-6 hónap) miatt az eredmények még nem szerepelhetnek a dolgozatban. Az eljárás ismertetése: A hidrogén radioaktív izotópja a trícium, természetes úton, 14N-ből és kozmikus sugárzás keltette neutron-kölcsönhatásából jön létre a 14N + n =
12
C + 3H magreakció során. Részben
mesterséges eredetű is, a légköri termonukleáris robbantások, az atomerőművek, valamint az ipar juttatják az atmo- és hidroszférába. A trícium negatív β -bomló izotóp és stabil 3He atommá alakul. Felezési ideje 12,43 év. Egysége a TU (tritium unit, magyarul trícium egység). 1 TU a koncentrációja a tríciumnak, amennyiben a T/H arány 10-18. Ez víz esetében 0,118 Bq/l aktivitás-koncentrációnak felel meg. A trícium főként víz formában fordul elő a természetben. Így a stabil oxigén és a hidrogén izotópok mellett alkalmas a vízben lejátszódó folyamatok vizsgálatára, továbbá annak megfigyelésére, hogy keveredik-e felszíni vagy talajvíz a mélyebb helyzetű rétegvízhez, s az a víztartót mennyi idő alatt éri el. Ezen kívül folyó- és talajvíz szétválasztására, felszíni és felszín alatti vízben átlagos tartózkodási idő meghatározására használható fel. Ha egy víztartó réteg olyan vizet tartalmaz, amelyik több ezer évvel ezelőtt keletkezett, azután nem kapott utánpótlást, akkor a keletkezése idején benne lévő trícium szinte teljesen elbomlott. Minél idősebb egy víz, a trícium tartalma annál alacsonyabb, néhány mTU. Amikor egy vízbázis sérülékenységét vizsgáljuk, akkor arra keresünk választ, hogy a sekélyebb víztartóból lejuthatott-e a néhány TU tríciumot tartalmazó víz a mélyebben fekvő, tehát idősebb vizet tartalmazó víztartóba. Ehhez meg kell mérni a víz trícium tartalmát. Az általánosan használt módszer erre a célra a folyadékszcintillációs béta-számlálás, amelyet rutinszerűen alkalmazva a kimutathatósági határ 1 Bq/l (kb. 10 TU). Dúsítási eljárással a kimutathatósági határ 0,1 Bq/l-re (kb. 1 TU) csökkenthető. Az általunk használt T-3He módszerrel a kimutathatósági határ 5 mTU.
23
MINTAVÉTELEZÉS
2.4. Mintavételi pontok tervezése: A mintavételezés tervezésekor figyelembe vettük a helyi adottságokat, többek között a nyírlugosi szennyvízhálózat szerkezetét és felépítését. Célunk a fenolos víz útjának követése, figyelembe venni az esetleges hálózaton belüli degradációt, illetve a hígulásból származó koncentrációváltozásokat. A nyírlugosi vízmű által használt közkutakból is vettünk mintát, mivel a települést az országos veszélyeztetett vízbázisú területek közé sorolják. A vízzáró réteg nem megfelelő, a felszíni szennyezett talajvíz bekerülhet a rétegvizek közzé. Sajnos régebbi mérések ezt alá is támasztották, a fenol kimutatható a közműkút vizéből. Ezek igazolására és megerősítésére megmintáztuk a két kutat, valamint a szűrt vizet. A vízműnek két működő kútja van, ami felváltva működik. A kutak vizét levegő átfúvatás után homokszűrőn szűrik, főleg a nagyobb mennyiségben található vas és mangántartalom miatt. Ezen ismeretek tekintetében a helyi telepvezetővel egyeztetve közösen állapodtunk meg a mintapontok számában és a pontos mintahelyekben, valamint a mintavételezésekben is segítették munkánkat.
6. ábra: Nyírlugosi szennyvíz tisztító telep. 24
Szennyvízminták: 1. minta:
közüzemi gravitációs csatorna, fogadó
Mivel a fenolszennyezés helyén kárelhárítás folyik, ami több kiemelő kútból folyamatosan termeli ki a szennyezett talajvizet - tisztítás után a nyers vizet a legközelebbi szennyvízátemelőhöz vezetik -, ezért csak erről a helyről tudtunk mintát venni. A közvetlen tisztítás előtti vízből jogi akadályok miatt nem vehettünk mintát. 2. minta:
8-as szennyvízátemelő
A fenolos víz gravitációs csatornahálózaton keresztül a 8-as szennyvízátemelőbe jut, ahol mintegy 100 lakás kommunális szennyvizével hígul fel. Itt a szennyvíz több-kevesebb időt tartózkodik annak függvényében, hogy mennyi időközönként telik meg az akna. 3. minta:
a 8-as átemelő nyomóvezetékének fogadóaknája
A mintavételezéskor a 8-as szennyvízátemelőt működésbe hoztuk, így az aknából tudtunk mintát vettünk. Ez a további hígulásról ad felvilágosítás, illetve az átemelőben eltöltött időről ad felvilágosítást. 4. minta:
2-es számú főátemelő
A nagyközség utolsó átemelője. Innen közvetlenül nyomóvezeték van kiépítve egészen a szennyvíztisztító telepig. A főátemelőből vett mintából a végső hígulásra következtethetünk. 5. minta:
a szennyvíztisztító-telep rácsaknája
A 2-es számú főátemelő a szennyvizet először egy úgynevezett rácsaknába juttatja. Ez a durva szennyeződésektől tisztít. 6.minta:
nyárfás szikkasztóra befolyó
A biológiai előtisztítás után a szennyvíz a nyárfás szikkasztóba jut, ami egy nyitott csatornahálózattal kiépített nyárfaerdő. Az ide kerülő szennyvíz nagy része elpárolog (illékony komponensek) vagy a nyárfa elissza, illetve a szilárd iszap lerakódik a csatornák aljára.
25
Ivóvízminták: 7.minta:
vízmű, 4-es kút
A nyírlugosi vízmű egyik termelő kútja. 8. minta:
vízmű, 5-ös kút
A nyírlugosi vízmű másik termelő kútja. 9.minta:
vízmű, szűrt víz
A vízmű 5-ös kút szűrt vize. A mintavételkor az 5-ös kút működött.
Szennyvíziszap minták: 10.minta: zsomp be A nyírlugosi szennyvíztelep zsompjának befolyásánál vett minta. 11. minta: zsomp ki A nyírlugosi szennyvíztelep zsompjának kifolyásánál vett minta. 12.minta: nyárfás szikkasztó A nyírlugosi szennyvíztelep nyárfás szikkasztójának befolyásánál vett minta.
7. ábra: Szikkasztó nyárfás (Nyírlugos, szennyvíztelep) 26
fenol mentesítő
I.
II.
III.
IV.
Nyárfás szikkasztó
zsomb
Szennyvíztisztó telep rácsakna
2-es főátemelő
8-as átemelő fogadóakna
8-as szennyvíz átemelő
gravitációs fogadó csatorna
kommunális szennyvíz
V.
VI.
Mintavételi pontok 8. ábra: A szennyvízhálózat és a mintavételi pontok elhelyezkedése.
2.5. A mintavétel kivitelezése: A mintavételt előzetesen egyeztettük az akkreditált szaklaboratóriummal. A mintavételi eljárás során az ő utasításaik szerint cselekedtünk, betartottuk a szabványban előírtakat. A szervetlen elemekhez a mintákat PET 2 literes palackokba vettük, míg a szerves komponensekhez folyadéküvegeket használtunk, melyeket előzőleg gondosan kimostunk és ioncserélt vízzel kiöblítettünk. Az edényeket minden mintavételnél többször jól átöblítettük a mintaoldattal, elkerülve a hígulást és keresztszennyezést. A palackot alkoholos tollal megjelöltük, a későbbi biztonságos azonosítás céljából. A mintavétel során jegyzőkönyvet vezettünk, melyet többen ellenőriztünk. A szennyvízminták során a bakteriális fertőzések elkerülése
érdekében
védőfelszerelést
alkalmaztunk,
melyet
a
későbbiekben
megsemmisítettünk. A szennyvízmintákat a vizsgálati helyen a mintavételt követő 2 órán belül leadtuk
27
A szennyvízmintákat az 5. táblázatban szereplő paraméterek függvényében vizsgáltuk meg. Figyelembe vettük a helyi adottságokat, a magas Fe, Mn és As tartalmat. A szennyvíz mintánál bikromátos, az ivóvíz mintánál permanganátos KOI-t mértünk a gyakorlatban elfogadottak szerint. Kizárólag a szennyvízmintákból mérettünk összes-foszfor és nitrogén mennyiséget. Minden vizsgálatot a magyar szabvány szerint végeztünk.
5. táblázat: Vizsgált komponensek és szabványok komponensek pH Fajlagos elektromos vezetőképesség KOI(permanganátos), KOI(bikromátos) Fenol index Nitrit Nitrát Ammónia Vas Mangán Arzén Összes-keménység Összes-foszfor Összes-nitrogén Szárazanyag Réz Kadmium Ólom Nikkel
szennyvíz
ivóvíz
Szennyvíziszap
MSZ
x x
x x
-
MSZ 260-4:1971 MSZ 448-32:1977
x x x x x x x x x x x -
x x x x x x x x x -
x x x x x x x x
MSZ 448-20:1990 MSZ 6060:1991 MSZ 1484-1:1992 B MSZ 260-10:1985 MSZ 260-11:1971 MSZ 260-9:1988 MSZ 1484-3:1998 MSZ 1484-3:1998 MSZ 448-47:1982 MSZ 260-52:1989 MSZ 260-20:1980 MSZ 260-12:1987 MSZ 260-10:1985 MSZ 1484-3:1998 MSZ 1484-3:1998 MSZ 1484-3:1998 MSZ 1484-3:1998
28
3. MÉRÉSI EREDMÉNYEK A méréseket a Hajdú-bihari Önkormányzatok Vízmű Rt. Laboratóriuma mérte 3460, 3461, 3531-1 iktatószámok alatt.
6. táblázat: A szennyvízminták mérési eredményei Minta sorszáma: pH Vezetőképesség Összes keménység Vas Mangán Arzén Nitrit Nitrát Ammónia összes nitrogén összes foszfor KOI Fenol index
µS/cm mg CaO/l mg/l mg/l µg/l mg N/l mg N/l mg N/l mg/l mg/l mg O2/l mg/l
1 7,1 702 172 2,96 1 5,6 0,044 2,3 0,9 7,5 0,21 22 0,051
2 8 860 174 1,71 0,89 5 0,111 1,1 12,8 19,2 2,78 148 0,058
3 8,1 1023 168 1,65 0,71 5 0,116 0,4 23,8 39,1 6,19 198 0,132
4 7,8 1959 166 0,51 0,15 3,5 0,073 <0,23 95,1 125,1 20,02 741 0,31
5 7,4 1667 161 0,74 0,28 6 0,02 <0,23 65,6 76,8 16,52 617 0,273
6 7,4 1657 165 0,81 0,32 36,5 0,013 <0,23 68,3 82,9 15,01 560 0,21
7. táblázat: A szennyvíz eredmények összehasonlítása a korábbi mérésekkel és a határértékkel Minta sorszáma: pH Vezetőképesség Összes keménység Vas Mangán Arzén Nitrit Nitrát Ammónia összes nitrogén összes foszfor KOI Fenol index
1-es minta µS/cm mg CaO/l mg/l mg/l µg/l mg N/l mg N/l mg N/l mg/l mg/l mg O2/l mg/l
7,1 702 172 2,96 1 5,6 0,044 2,3 0,9 7,5 0,21 22 0,051
Kárfelméréskor mért adatok 7,1 612 162 1,94 0,73 <0,05 0,02 2,5 2,0 n.a. n.a. 31 3.2
Határérték <6,5-10,0> n.a. 2500 20 n.a. 200 n.a. n.a. n.a. 150 n.a. 1200 1
29
8. táblázat: Az ivóvízminták mérési eredményei Minta sorszáma: Minta megnevezése: pH Vezetőképesség Összes keménység Vas Mangán Arzén Nitrit Nitrát Ammónia KOI Fenol index
µS/cm mg CaO/l mg/l mg/l µg/l mg N/l mg N/l mg N/l mg O2/l mg/l
7. IV. kút
8. V. kút
9. szűrt víz
Határérték
7,3 575 139 3,6 0,45 21,5 <0,023 <1 0,91 2,3 <0,004
7,3 677 190 2,5 0,64 14,8 <0,023 <1 1,07 2,3 <0,004
7,2 592 165 0,12 0,05 4,6 0,04 2,2 0,08 2 <0,004
6,5-8,5 2000 n.a. 2,0 0,3 10 n.a. 50 1,5 70 0,005
9. táblázat: A szennyvíziszapminták mérési eredményei Minta sorszáma: Minta megnevezése: Szárazanyag Vas Mangán Réz Kadmium Ólom Nikkel Fenol index
% mg/kg sz.a. mg/kg sz.a. mg/kg sz.a. mg/kg sz.a. mg/kg sz.a. mg/kg sz.a. mg/kg sz.a.
10. zsomp be 33,3 8816 232 123 <1,25 <10 50,7 7,84
11. zsomp ki 8,07 6370 250 151 1,68 31,3 31,3 17,33
12. szikkasztó 6,92 12189 453 294 2,74 69,7 27,4 20,04
30
A kapott eredmények feldolgozása és kiértékelése 3.1. Ivóvíz eredmények: Nyírlugos település vízművében két termelő kút található. Mindkét kút kb. 150 m mélyről rétegvizet vesz ki. A talaj jellegzetesen „nyírségi homok”, ezért nem meglepő, hogy a nyers víz Fe és Mn tartalma meghaladja az ivóvíznél megengedett határértéket. A Fe és Mn tartalom nem egészségkárosító hatású, de ízrontó. Állás közben Fe és Mn hidroxid csapadékok válhatnak le, ami esztétikailag rontja az ivóvíz minőségét. Az előbbi kellemetlenségek megszüntetése céljából a nyers vízen levegőt buborékoltatnak keresztül, aminek hatására oxidációs folyamatok játszódnak le. Az ammónia nitritté és nitráttá oxidálódik (10. ábra), míg a Fe és Mn nagy felületű hidroxid csapadékokat képeznek. Nagy mennyiségű elemet köt meg a felületükön, és ezt a csapadékos vizet először durva kavicságyon, később egyre finomabb kovaföldes szűrőkön vezetik át. A levált csapadék fennmarad a szűrőn, míg a víz Fe és Mn tartalma a megadott határérték alá csökken (9. ábra).
4 3,5 3 2,5 Vas mg/l Mangán mg/l
2 1,5 1 0,5 0 IV. kút
V. kút
szűrt víz
9. ábra: Az ivóvíz kutak Fe és Mn tartalma (szűrés előtt és után)
31
Az arzén koncentrációja a megengedett határérték felett van a nyers vízben. A jól működő szűrőrendszernek köszönhetően a szűrt vízben már határérték alá csökken a koncentrációja. Ez is azt mutatja, hogy egyszerű és költség kímélő tisztítási művelettel is jó hatásfokot lehet elérni és több elemmel kapcsolatban is alkalmazható. A fenolszennyezés miatt érdekeltek voltunk a termelő kutak fenolindex értékében is. A korábbi kármentesítési mérések azt mutatták, hogy mérhető a fenolindex. Minden esetben a kimutatási határ alatti értéket kaptunk (0,004 mg/l), ami a sikeres kármentesítést bizonyítja.
2,5
2
1,5 Nitrit mg N/l Nitrát mg N/l Ammónia mg N/l 1
0,5
0 IV. kút
V. kút
szűrt víz
10. ábra : A nitrogén formák alakulása oxidáció hatására.
32
3.2. Szennyvíz eredmények: A
szennyvízhálózat
vizsgálatához
különböző
pontokon
vettünk
mintákat.
A
fenolszennyezés helyétől indulva haladtunk végig a fogadóaknától az átemelő szivattyúkon át a szennyvíztelepig. Az 1. minta, amely a fenolmentesítőből származik, valójában nem kommunális szennyvíz. Az innen származó víz az összes kommunális szennyvíznek mintegy egyharmadát teszi ki, ami nem elhanyagolható. Tehát a nyírlugosi kommunális szennyvíz ezzel a tisztított vízzel erősen hígított Első lépésként vizsgáljuk meg az oxidációs viszonyokat a hálózatban. Erre kiválóan alkalmas a nitrogén formák, mint, az ammónia, a nitrit és a nitrát koncentrációk tanulmányozása.
100 90 80 70 60 Nitrit mg N/l 50 Nitrát mg N/l 40 30 20 10 0
2,5 2 1,5 1 0,5 0 1
2
3
4
5
minta száma
6
Ammónia mg N/l
1
2
3
4
5
6
minta száma
11. ábra: A szennyvíz oxidációs állapotának változása Megállapítható, hogy a mentesített víz oxidatív, és a csatornahálózatban előre haladva miközben egyre több kommunális szennyvízzel érintkezik - egyre reduktívabbá válik. A nitrát ion teljesen eltűnik, míg az ammónia mennyisége fokozatosan nő. Ezzel magyarázható a Fe és Mn tartalom fokozatos csökkenése. A reduktivvá váló közegben a Fe- és Mn-hidroxidok csapadékként válnak le, így ezek koncentrációja csökken. Mindezeket figyelembe véve a KOI növekedését ezek is okozhatják. Az ábrákról az is leolvasható, hogy 5-ös és 6-os mintavételi pontokon már nem zárt a szennyvízhálózat (rácsakna, nyárfás szikkasztó). Ezeken a mintavételi pontokon csökken a KOI, oxidációs folyamatok indulnak meg a levegő oxigénjének hatására.
33
3,5
800
3
700
2,5
600 500
2
Vas mg/l Mangán mg/l
1,5
KOI mg O2/l
400 300
1
200
0,5
100 0
0 1
2
3
4
5
1
6
2
3
4
5
6
minta száma
minta száma
12. ábra: Fe és Mn, valamint KOI változása a szennyvízben A fenolindex mérési eredményei nem a vártnak megfelelően alakultak. Előzetes álláspontunk szerint a legnagyobb fenolindexet a mentesített víznél kellett volna mérni. Arra számítottunk, hogy az a folyamatos hígulással csökken, és ebből hígulási arányokat és összefüggéseket tudunk számolni. A mért fenolindex épp ellenkező értékeket mutatott. Teljes mértékben korrelál a KOI eredményekkel, ami arra enged következtetni, hogy a növekvő szerves anyag zavarta a fenolindex mérést. A korábban említett mérési elvből adódóan csak a fenol mérésére van lehetőség. A szabvány elvileg szennyvizek mérésére is alkalmas, de ezek után felmerülhet a kérdés: mennyire megbízható ez a módszer? 0,35 0,3 0,25 0,2
Fenol index m g/l
0,15 0,1 0,05 0 1
2
3
4
5
6
m inta szám a
13. ábra: A szennyvízminták fenolindex eredménye
34
3.3. Szennyvíziszap eredmények: Az iszap fenoltartalmának vizsgálata során meglepően magas értéket kaptunk (20,04 mg/kg sz.a.) a nyárfás szikkasztóban. A hatóságilag megengedett érték a szikkasztóra bocsátás esetén 0,02 mg/l. Ha a fenolindexmérés helyes a szennyvízben és az iszapban is, akkor a szikkasztóban fenol dúsulásról beszélünk. A lerakódás valószínűleg nagyobb sebességű, minta biodegradáció. Az iszap fémtartalma nő a szikkasztó felé haladva. Ezt a víz párolgása okozza, miközben egyre töményedik a szennyvíz és nagyobb mennyiségű fém válik le. Ennek csak a nikkel mond ellent. A szárazanyag tartalomra nézve a vas tartalom közel 1,2 %-os a szikkasztóban
20 18 16
mg/kg sz.a.
14 12 Fenol index Kadmium
10 8 6 4 2 0 zsomp be
zsomp ki
szikkasztó
14. Ábra: A szennyvíziszap fenol és kadmiumtartalma
450 400 350
mg/kg sz.a.
300
Mangán Réz Ólom Nikkel
250 200 150 100 50 0
zsomp be
zsomp ki
szikkasztó
15. Ábra: A szennyvíziszap Mn, Cu, Pb, Ni tartalma
35
4. ÖSSZEFOGLALÁS:
Célul tűztük ki a korábbi tényfeltárás során megvizsgált vízmű kútjaiban szennyezőként jelenlévő fenol mennyiségét kimutatási határ alá csökkenteni. A nyírlugosi fenol kármentesítési program sikeresnek bizonyult. ugyanakkor a szennyvízcsatorna-hálózatot a megengedett határérték (0,1 mg/l) alatti fenolos vízzel terhelik. A szennyvízhálózat vizsgálata a fenolindex mérési pontatlansága miatt nem tudott minden kérdésünkre választ adni. Más paraméterekkel együtt vizsgálva megállapítható, hogy a tisztított víz belépésekor a rendszer oxidatív, majd előre haladva reduktívvá válik. Mindezt a kommunális szennyvíz és a zárt csatornahálózat okozza. A fenol mennyisége időben nem nőhet, hiszen hozzávetőlegesen háromszorosa a hígulás. A mérési eredmények ennek az ellenkezőjét mutatják. Nagyobb KOI értéknél, azaz szervesanyag tartalomnál nagyobb fenolindexet kapunk. Ez csak azzal magyarázható, hogy a fenolindex mérésénél alkalmazott 4-amino-antipirines színreakció nem eléggé szelektív és más vegyületekkel lép reakcióba. A szennyvíziszapot megvizsgálva fenol esetén a megengedett határértéknél nagyságrendekkel többet mértünk. Ha ez a kármentesítésből származó fenol, akkor ezzel újabb szennyezést okozunk. A diplomamunka a tervezett vizsgálatoknak csak egy részét öleli át. További vizsgálatok során GC-MS segítségével célirányzottan csak a fenolt szeretnénk mérni EPA szabvány segítségével.
36
Az Európai Uniós irányelvek A 2003-as év kitüntetett figyelmet érdemel, mivel csatlakoztunk az Európai Unióhoz. Ez számos jogharmonizációval járt és még nagyon sok egyeztetésre van szükség az egység megteremtése érdekében. A környezetvédelem az utóbbi évek legjobban csengő jelszava vált. Ráébredtünk, hogy környezetvédelemre fordított tőke látszólag forrásigényes, de ha megvizsgáljuk, hogy a későbbiekben mennyit fordítunk a kármentesítésre beláthatjuk, hogy az államnak érdekében állhat a környezetvédelem támogatása. A régi magyar szabványok egy része még gyakran a legegyszerűbb titrálásokra és fotometriás mérésekre alapoz. A korszerű analitikai mérőműszerek és szoftverek kezdik kiszorítani a korábbi eljárásokat, és a 90-es években hozzákezdtek a magyar szabványok átdolgozásához azért, hogy az EU követelményeknek megfeleljen. Az általunk mérni kívánt fenolindex is csak hozzávetőleges eredményeket szolgáltat. A számos zavaró hatás miatt gyakran nem lehetünk biztosak, hogy milyen vegyülettől is származik a fenolindex. Az EU-n belül is eltérőek lehetnek egyes szabályzások. Példaként említeném a káros anyag kibocsátásának határértékét. Jelenleg nem rendelkezünk központi határértékkel. Minden országnak jogában áll eldönteni, hogy milyen határértékeket enged és milyen eszközökkel büntet. Ez persze nem jelenti azt, hogy minden következmény nélkül szennyezni lehet a környezetet, de akár szempontként is felmerülhet egy ipari telep létesítésénél. Jövőnk az EU-ban: Magyarország kommunális csatorna kiépítettsége messze az Uniós átlag érték alatt van. Ez komoly problémát jelent a környezetszennyezés szempontjából. Az EU szabályozás szerint csak akkor lehet új belterületeket minősíteni, ha ott az infrastruktúra teljesen kiépített. Ezért a városok és települések rá vannak kényszerítve a közművek mielőbbi kiépítésére. Nyírlugos nagyközséget kötelezik a kornak megfelelő szennyvíztelep megépítésére. Az EU olyan kész terveket dolgozott ki, amelyben a beruházás és üzemeltetés költségétől egészen a technológiai megvalósításáig minden szerepel.
37
IRODALOMJEGYZÉK: [1] Tülay A. Özbelge, Önder H. Özbelge, Songül Z. Baskaya Removal of phenolic compounds from rubber–textile wastewaters by physico-chemical methods Chemical Engineering and Processing 41 (2002) 719–730 [2] T. Viraraghavan, Flor de Maria Alfaro Adsorption of phenol from wastewater by peat, fly ash and bentonite Journal of Hazardous Materials 57 (1998) 59-70 [3] Walter Schüessler, Lutz Nitschke Death of fish dur to surface water pollution by liquid manure or untreated wastewater: analytical preservation of evidence by HPLC Wat.Res.Vol.33,No.12, pp.2884-2887,1999 [4] Thorsten Reemtsma The use of liquid chromatography-atmospheric pressure ionization–mass spectrometry in water analysis Trends in analytical chemistry, vol.20, no.9, 2001 [5] S. Morales, R. Cela Highly selective and efficient determination of US Environmental Protection Agency priority phenols employing solid-phase extraction and non-aqueous capillary electrophoresis JournalofChromatographyA, 896 (2000) 95–104 [6] Hanneke van Doorn, Carol B. Grabanski, David J. Miller, Steven B. Hawthorne Solid-phase microextraction with pH adjustment for the determination of aromatic acids and bases in water Journal of Chromatography A, 829 (1998) 223–233 [7] O. Fiehn, M. Jekel Analzsis of phenolic compounds in indrustrial wastewater with high-performance liquid chromatography and post-column reaction detection Journal of Chromatography A. 769 (1997) 189-200 [8] Andreja Zgajnar Gotvanj, Jana Zagorc-Koncan Laboratory simulation of biodegradation of chemicals in surface waters: closed bottle and respirometric test Chemosphere, Vol. 38. No. 6, pp. 1339-1346, 1999 38
[9] Európai Közösségek Jogszabályainak Gyűjteménye - Unió Kiadó Budapest. [10]
A felszín alatti vízkészletek sérülékenységének országos feldolgozása Módszertani
útmutató - Aquarius Kft. Budapest 1994. [11]
Talaj és talajvíz határértékek (Külföldi szabályozások fordításai) Kéziratok - KTM
Budapest. 1995 [12]
Ötvös Károly: Határértékek a felszín alatti vizek szennyezőanyag tartalmára a
nemzetközi tapasztalatok alapján - KGI 225/2 téma Budapest 1995. [13]
Nemzeti Környezetvédelmi Program. A megvalósítás általános Terve - KöM
Budapest 1996. [14]
A tartós környezetkárosodások megelőzésének egyes kérdéseiről, továbbá a
kármentesítésről szóló kormányrendelet tervezet - KöM Budapest 1998. [15]
A felszín alatti víz és a földtani közeg minőségi védelméhez szükséges
határértékekről szóló, több miniszter együttes rendeletének tervezete - KöM Budapest 1998. [16] A nyírlugos, volt malom fenolszennyezésének tényfeltárási tervdokumentációja – Rhone-Poulenc Hungaria Kft., ATE Budapest 1997.
39
Függelék
FÜGGELÉK
40
Függelék
16. ábra: A fenolszennyezés kármentesítésének helyszínrajra
41
Függelék
A fenol biztonságtechnikai adatai (MSDS)3 Általálános leírás: Szinonimák: benzenol, carbolic acid, hydroxybenzene, monohydroxybenzene, monophenol, oxybenzene, phenic acid, phenylic acid, phenyl alcohol, phenylic alcohol Molekula összegképlet:: C6H5OH CAS No: 108-95-2 EC No: 203-632-7 10. táblázat: A fenol fizikai adatai
Megjelenés: Illat: Olvadáspont: Forráspont: Sűrűség: Gőznyomás: Lobbanáspont: Robbanási határ: Öngyulladási hőmérséklet:
Színtelentől halvány rózsaszín kristályig vagy folyadék Jellegzetes, gyakran hasonlítják a „kórházi illathoz” 40 - 42 °C 182 °C 1.07 g/cm3 0.35 Hgmm 20 °C-on 79 °C 1.5 % - 8.6 % 715 °C
Stabilitás: Stabil. Kerülendők az erős oxidáló ágensek, erős bázisok, erős savak. Gyúlékony. Fény hatására elszíntelenedik. Toxikológia: Az anyag erős méreg és komoly egészség károsodást okozhat. A vele való munka során a kockázatokat figyelembe kell venni. Hólyaghúzó. Akut mérgezést okoz, lenyelve, szájon át belélegezve és bőrrel érintkezve is halált okozhat. A fenol bőrön keresztül nagyon könnyen felszívódik. Belélegezve is rendkívül toxikus. Égési sérülést okoz. 11. táblázat: A fenol toxikológiai adatai ORL-HMN LDLO ORL-RAT LD50 IPR-RAT LD50 ORL-RBT LDLO
140 mg/kg 317 mg/kg 127 mg/kg 420 mg/kg
Kockázati jelzések: R24 Bőrrel érintkezve toxikus. R25 Lenyelve toxikus. R34 Égést okoz. Személyi védőfelszerelések: Biztonsági szemüveg, kesztyű, jó szellőzés Biztonsági jelzések: S28 Bőrrel érintkezés után azonnal bő szappanos vízzel mossuk. S45 Baleset vagy rosszullét esetén azonnal forduljunk orvoshoz.
3
http://ptcl.chem.ox.ac.uk/MSDS (Material Safety Data System)
42
Függelék
A fenol metabolizmusa a szervezetben: A fenol a szervezetben történő lebontásával és toxicitásával az EPA által készített „fenol toxicitási előírat” 4 részletesen foglalkozik.
17. ábra: A fenol metabolizmusa a szervezetben
4
EPA/635/R-02/006 (Toxicological review of phenol)
43
Függelék
Országos kibocsátási határértékek 12. táblázat: A felszíni vízi környezetbe közvetlenül bevezetett szennyvizek országos területi kibocsátási határértékei és a vízminőségvédelmi területi kategóriák5 Sorszám
Határérték mg/l Megnevezés
1. 2. 3. 4.
Szennyezőanyagok Dikromátos oxigénfogy. KOIk Biokémiai oxigénigény BOI5 Összes nitrogén Nössszes Összes foszfor, Pösszes
5.
pH
6. 7. 8. 9. 10. 11.
12. 13. 14. 15. 16.
17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.
Összes lebegőanyag Összes Vas Összes Mangán Szulfidok Aktív klór Extrahálható Ásványi eredetű anyagok olajok, zsírok Növényi és állati eredetű olajok, zsírok Ammónia-ammónium-ion (N-ben) Coliform szám(i=individuum=egyed) Veszélyes és mérgező anyagok Fluoridok Fenolindex Adszorbeálható szerves halogén vegyületek klórban kifejezve (AOX ) Policiklikus aromás szénhidrogének (vizsgálandók: benz(a)pirén, benz(b)fluorantén, benz(k)fluorantén, benz(g,h,i)perilén, indeno(1,2,3-cd)pirén Összes Arzén Összes Bárium Cianid, könnyen felszabaduló Összes cianid Összes Ezüst Összes Higany Összes Cink Összes Kadmium Összes Kobalt Króm VI Összes Króm Összes Ólom Összes Ón Összes Réz Összes Nikkel Egyéb Hőterhelés
1. Balaton és vízgyűjtője
2. Ivóvízbázisok és üdülőterületek
3. Általános
50 15 15 0,7 6,5 alatt 8,5 felett 35 10 2 0,01 2
75 25 25 2 6,5 alatt 9 felett 100 10 2 0,01 2
150 50 50 10 6 alatt 9 felett 200 20 5 2 2
2
5
10
6
15
30
2 10 i/cm3
5 10 i/cm3
10 10 i/cm3
2 0,1
2 0,1
20 3
0,2
0,2
1,0
0,0002
0,0002
0,001
0,1 0,3 0,1 2 0,01 0,001 1 0,005 1 0,1 0,2 0,05 0,3 0,5 0,5
0,1 0,3 0,1 2 0,01 0,001 1 0,005 1 0,1 0,2 0,05 0,3 0,5 0,5
0,5 0,5 0,2 10 0,1 0,01 5 0,05 1 0,5 1 0,2 0,5 2 1
A határértéket a hatóság a befogadó érzékenysége alapján állapítja meg
5
Környezetvédelmi miniszter és a közlekedési és vízügyi miniszter …./2002(….)KÖM-KöViM együttes rendelete a vízszennyező források kibocsátási határértékeiről és alkalmazásuk szabályairól
44
Függelék
13. táblázat: Az ivóvízkivételre szánt felszíni víz minőségi követelményei (vízminőségi határértékek) Paraméterek 1 2 3 4 5
pH Szín (egyszerű szűrést követően) Összes lebegőanyag Hőmérséklet Vezetőképesség
6
Szag
7*
Nitrát
8
Fluorid
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Oldott vas Oldott mangán Réz Cink Bór Arzén Kadmium Összes króm Ólom Szelén Higany Bárium Cianid Szulfát Klorid Felületaktív anyagok (metilénkékkel reagálók) Foszfát Fenolok (fenol-index) Oldott vagy emulgeált szénhidrogének (petroléteres extrakciót követően) Policiklusos aromás szénhidrogének (PAH) Összes peszticid (paration, lindán, dieldrin) Kémiai oxigénigény (KOI) Oldott oxigén telítettség Biokémiai oxigénigény (BOI5) (20 °C-on, nitrifikálás nélkül) Nitrogén Kjeldahl-módszerrel (NO3 nélkül) Ammónia Extrahálható anyagok Összes koliform 37 °C Fekál koliformok Fekál sztreptokokkuszok Szalmonella
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
mg/l Pt skála mg/l lebegőanyag °C µScm-1 20 °C-on (hígítási faktor 25 °C-on) mg/l NO3
A1
A2
A3
6.5 - 8.5 20 25 25 2 000
5.5 – 9 100
5.5 – 9 200
25 2 000
25 2 000
3
10
20
50
50
50
mg/l F
1.5
2
2
mg/l Fe mg/l Mn mg/l Cu mg/l Zn mg/l B mg/l As mg/l Cd mg/l Cr mg/l Pb mg/l Se mg/l Hg mg/l Ba mg/l CN mg/l SO4 mg/l Cl mg/l (laurilszulfát) mg/l P2O5 mg/l C6H5OH
0.3 0.05 0.05 3 1 0.01 0.005 0.05 0.01 0.01 0.001 0.1 0.05 250 250
2 0.3 1 5 1 0.01 0.005 0.05 0.01 0.01 0.001 1 0.05 250 250
2 1 2 5 1 0,01 0.005 0.05 0.01 0.01 0.001 1 0.05 250 250
0.2
0.2
0.5
1 0.001
1 0.005
1 0.1
mg/l
0.05
0.2
1
mg/l
0.0002
0.0002
0.001
mg/l
0.005
0.005
0.005
mg/l O2 % O2
30 > 70
70 > 50
100 > 30
mg/l O2
<3
<7
< 10
mg/l N
2
4
6
mg/l NH4 mg/l e.a. /100 ml /100 ml /100 ml /1000 ml
0.2 0.2 100 40 40 Nincs jelen 5 000 ml-ben
1.5 1 50 000 20 000 10 000 5
4 2 200 000 80 000 50 000 20
45
Függelék 14. táblázat: A közcsatornába kiengedett káros anyagok küszöbértékei Küszöbérték (g/m3)
1. Dikromátos oxigénfogyasztás 2. Szerves oldószer extrakt (olaj-zsír) (Állati és növényi zsírok esetén 100 m3/d kibocsátás alatt a küszöbérték háromszoros, e felett kétszeres) 3. Fenolok 4. Kátrány 5. ANA detergens 6. pH (HCl, illetve NaOH megfelelő mennyiségére számolva) 7. Szulfid 8. Szulfát 9. N(NH3-NH4) 10. Aktív klór 11. Összes só • természetes eredetű • technológiai eredetű 12. Összes fluorid 13. Összes vas 14. 10` ülepítő anyag ((Csak ha a 10 perces ülepedésnél a lebegőanyag-tartalom nagyobb mint 5 x 10-3 m3/m3.))
Vonatkozó rendelet
1200 50 10 5 50 6,5 alatt; 10,0 felett 1 400 150 30 2500 2500 50 20
204/2001. (X. 26.) Korm. rendelet
Megnevezés
150
15. táblázat: A közcsatornába kiengedett veszélyes anyagok küszöbértékei
1. Könnyen felszabaduló cianidok 2. Összes cianid 3. Összes réz 4. Összes ólom 5. Összes króm 6. Króm VI. 7. Összes arzén 8. Összes kadmium (HI) ((EU csatlakozás után a hatóság által megállapított küszöbérték felett)) 9. Összes higany ((EU csatlakozás után a hatóság által megállapított küszöbérték felett)) 10. Összes nikkel 11. Összes ón 12. Összes cink 13. Összes ezüst 14. Szerves oldószer 15. Széndiszulfid 16. Benzol (BTEX) 17. Toxicitás 18. Azbeszt (Krizotil-azbeszt) ((87/217/EGK, csak az EU csatlakozás időpontjától))
Küszöbérték Vonatkozó rendelet (g/m3 ill. 10-3 m3/m3) ((Helyesbítette: MK 2001/139.)) 0,1 1 2 0,4 1 0,5 0,2 0,1 0,05 1 0,5 10 0,2 0,1 0,1 0,1 LC 50%-os hígítási igény
204/2001. (X. 26.) Korm. rendelet
Megnevezés
30
46
Függelék 16. táblázat: Szennyvizek és szennyvíziszapok vizsgálati módszerei. Szabványjelzet MSZ 260-2:1955 MSZ 260-3:1973 MSZ 260-4:1971 MSZ 260-5:1971 MSZ 260-6:1977 MSZ 260-7:1987 MSZ 260-8:1968 MSZ 260-9:1988 MSZ 260-10:1985 MSZ 260-11:1971 MSZ 260-12:1987 MSZ 260-13:1980 MSZ 260-15:1967 MSZ 260-16:1982 MSZ 260-17:1982 MSZ 260-18:1984 MSZ 260-20:1980 MSZ 260-22:1974 MSZ 260-23:1974 MSZ 260-24:1987 MSZ 260-26:1956 MSZ 260-30:1992 MSZ 260-32:1989 MSZ 260-33:1971 MSZ 260-38:1986 MSZ 260-39:1988 MSZ 260-41:1973 MSZ 260-44:1981 MSZ 260-46:1981 MSZ 260-47:1983 MSZ 260-48:1985 MSZ 260-51:1988 MSZ 260-52:1989 MSZ 318-1:1985 MSZ 318-2:1985 MSZ 318-3:1979 MSZ 318-4:1979 MSZ 318-5:1979 MSZ 318-6:1979 MSZ 318-7:1983 MSZ 318-8:1986 MSZ 318-9:1983 MSZ 318-10:1985 MSZ 318-11:1983 MSZ 318-12:1986 MSZ 318-13:1986 MSZ 318-14:1987 MSZ 318-15:1987
Magyar cím Szennyvizek vizsgálata. Hőmérséklet, átlátszóság, habzás, szín és szag meghatározása, viselkedés állás közben Szennyvizek vizsgálata. Oldott és lebegőanyag-tartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Hidrogén-ion koncentráció (pH-érték) meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Lúgosság és savasság meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Kloridion meghatározása Szennyvizek vizsgálata. A szulfátion-tartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Kénhidrogén és szulfid-ion meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Az ammóniumion-tartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Nitrition meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Nitrátion meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Összesnitrogén- és szervesnitrogén-tartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Az összes vastartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Az oldott oxigén meghatározása és az oxigéntelítettségi százalék kiszámítása Szennyvizek vizsgálata. Kémiai oxigénigény meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Aktív klór meghatározása Szennyvizek vizsgálata. A klórigény és a klórmegkötő képesség meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Összes foszfor meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Zsír- és olajtartalom meghatározása (szerves oldószer extrakt) Szennyvizek vizsgálata. Spitta-Weldert rothadási próba Szennyvizek vizsgálata. Mikroszkópikus biológiai vizsgálat Szennyvizek vizsgálata. Szennyvíz parazitológiai vizsgálata Szennyvizek vizsgálata. A cianidtartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. A krómtartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Rodanidion meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Nátrium- és káliumtartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. A fluoridion-tartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Kátránytartalom meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Mangán meghatározása Szennyvizek vizsgálata. A tisztított szennyvíz átlátszóságának, az üledék térfogatának és az iszap aktivitásának mérése Szennyvizek vizsgálata. Anionaktív detergensek meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Vízzel nem elegyedő szerves oldószerek meghatározása Szennyvizek vizsgálata. Kalciumtartalom meghatározása atomabszorpciós spektrometriás módszerrel Szennyvizek vizsgálata. A kalcium- és magnéziumtartalom meghatározása komplexometriás módszerrel Szennyvíziszap vizsgálata. Általános irányelvek Szennyvíziszap vizsgálata. Mintavétel Szennyvíziszap vizsgálata. Szárazanyag-tartalom, izzítási maradék és izzítási veszteség meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. pH-meghatározás Szennyvíziszap vizsgálata. Illó szerves savak meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Szerves oldószeres extrakt meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Nikkeltartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Káliumtartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Nátriumtartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Ólomtartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Krómtartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Kalciumtartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Magnéziumtartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Vastartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Réztartalom meghatározása
47
Függelék MSZ 318-18:1981 MSZ 318-19:1981 MSZ 318-20:1983 MSZ 318-21:1983 MSZ 318-22:1984 MSZ 318-23:1984 MSZ 318-24:1984 MSZ 318-25:1984 MSZ 318-27:1986 MSZ 318-28:1992
Szennyvíziszap vizsgálata. Összes nitrogén meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Összes foszfor meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Cinktartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Kadmium tartalom meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Mangán meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Kobalt meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Higany meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Molibdén meghatározása Szennyvíziszap vizsgálata. Bakteriológiai vizsgálat Szennyvíziszap vizsgálata. Az arzéntartalom meghatározása Települések vízelvezető rendszerei. 1. rész: Általános előírások és fogalomMSZ EN 752-1:1999 meghatározások MSZ EN 752-2:1999 Települések vízelvezető rendszerei. 2. rész: Követelmények MSZ EN 752-5:1999 Települések vízelvezető rendszerei. 5. rész: Helyreállítás MSZ EN 752-7:1999 Települések vízelvezető rendszerei. 7. rész: Üzemeltetés és fenntartás Hidraulikus nyomás alatti csövek, vízelvezető vezetékek és csatornák elemeinek MSZ EN 773:1999 általános követelményei Vízminőség. Anionos felületaktív anyagok meghatározása a metilénkékindex, MSZ EN 903:1998 MBAS mérésével (az ISO 7875-1:1984 módosítása) MSZ EN 1085:1999 Szennyvizek tisztítása. Fogalom-meghatározások Pneumatikus nyomás alatti csövek, vízelvezető vezetékek és csatornák elemeinek MSZ EN 1293:1999 általános követelményei Vízminőség. Útmutató a vízben rosszul oldódó szerves vegyületek előkészítésére és MSZ EN ISO 10634:1998 kezelésére azok vizes közegben való biológiai lebonthatóságának értékeléséhez Vízminőség. Nitrogén meghatározás. A kötött nitrogén meghatározása elégetés és MSZ EN ISO 12260:1999 nitrogén-dioxiddá való oxidálás után, kemilumineszcenciás detektálást használva MSZ ISO 5667-10:1995 Vízminőség. Mintavétel. 10. rész: A szennyvízből végzett mintavétel előírásai
48
