BMEEOVKMJT3, BMEEOVKMKM3

Környezeti monitoring (Felszíni és felszín alatti víz mennyiségi és minőségi

monitoring)

BME Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

Tárgy célja• Környezeti monitoring rendszerek szerkezetének és

működésének megismerése;• A működéshez szükséges jogi és gazdasági környezet

bemutatása; • A főbb természeti erőforrások (víz, talaj, levegő)

különböző célú monitorozásának gyakorlata.

Órák, számonkérés: Előadások és gyakorlati órák (labor: 03.13., 04.10, 05.08)Beadandó feladat: számítás, elemzés (részben órai munka)Szóbeli vizsgaElőadók:Clement AdrienneMusa Ildikó

http://www.vkkt.bme.hu/tantargy/?tid=92

A monitoring tevékenység feladatai:

o a környezeti állapot felmérése,

o az emberi tevékenység hatásainak

nyomon követése,

o környezetvédelmi beavatkozások

hatáselemzéséhez szükséges

monitorozás.

Olyan célra orientált, szervezett mérési és kiértékelési tevékenység, amelynek segítségével a vizsgálandó környezeti elem állapotát, annak változását és ezeknek az ismeretében az állapot romlását előidéző okokat figyelemmel tudjuk kísérni, illetve meg tudjuk határozni.

A monitoring több mint szimpla adatgyűjtés. Ahhoz, hogy a meghatározott céllal végzett mérések eredményeit később értékelni is tudjuk, megfelelően összehangolt tevékenységre van szükség, mely nem csak a mérési program megvalósítására, hanem az adatok rendszerezett tárolására és ellenőrzésére is kiterjed. Így lesz a mérési adatokból információ.

Környezeti monitoring

A monitoring rendszerek – a mérés céljától függően – különböző léptékűek lehetnek, a helyi (lokális) mérőrendszerektől az országos vagy nemzetközi hálózatokig bezárólag.

Lépték:

Felszíni vízminőségi monitoringFizikai, kémiai, hidrobiológiai

Felszín alatti víz, mennyiségi, minőségi monitoring

Talajvíz, rétegvíz, karszt, források

HidrometeorológiaCsapadék, sugárzás, szél, léghőmérséklet, párolgás

Levegő minőségi monitoringVárosi levegő minősége, vonalmenti

források, transzmissziós mérések

Légkör

Víz

Szárazföld

Talaj

Vízrajzi monitoringVízállás, vízhozam, vízhőmérséklet, hordalék, jégviszonyok

Talaj és földtani monitoringTalajtípusok, hidrogeológia

Természetvédelmi monitoring

Vizes élőhelyekFelszín alatti vizektől függő

szárazföldi élőhelyek

Kármentesítési monitoring

Szennyezett területek

Környezeti monitoring rendszerek

o A vízminőség és a vízkészletek térbeli és időbeli változásának megfigyelése, trendek detektálása;

o Az állapot változást kiváltó okok feltárása; o Beavatkozások hatásainak elemzése;o A vizek minősítése (készletek és vízminőség – vízigények,

vízhasználatok), osztályozás;o Statisztikai jellemzők származtatása (átlag, szélső értékek, tartósság,

kritikus koncentrációk);o Határértékek megsértésének ellenőrzése (túllépések esetén

szankcionálás – hatósági feladat);o Havária események nyomon követése ("early warning" – korai riasztó

rendszerek).

Monitoring célja

A vízi-környezet esetében a megfigyeléseket leggyakrabban az alábbiak érekében végzik:

• Mérőhálózat;• Adatgyűjtés, mintavételi protokoll;• Mérőműszerek, eszközök (helyszíni és laboratóriumi mérésekhez);• Laboratóriumi vizsgálatok;• A mérési adatok fogadására, kezelésére, megjelenítésére alkalmas

informatikai rendszer;• Adatok kiértékelése (statisztikák, elemzések), adatok hasznosítása

elemzésekhez, modellezésben, stb;• Információ publikálása, közzététele (nyilvánosság).

Rendszer elemei:

Kritériumok:

Reprezentativitás Kompatibilitás Reprodukálhatóság Kontinuitás Flexibilitás Gazdaságosság

1. Mit mérjünk?

Melyek legyenek a vizsgálandó jellemzők (mennyiségi, minőségi paraméterek), amelyeket meg kívánunk határozni?

A vizsgálandó jellemzők nagymértékben befolyásolják a mintavétel és feldolgozás módját.

Leggyakrabban fizikai és kémiai paramétereket határozunk meg, melyek az adott környezeti elemből vett minta tulajdonságaira, összetételére adnak információt.

Az ökoszisztémák jellemzésére általában indikátor szervezeteket használunk. Ezek olyan élőlények, melyek érzékenyen reagálnak a környezeti tényezők megváltozására, ezért a különböző behatásokat elsősorban emberi hatásokat) jól mutatják. A biológiai monitoring előnye a hagyományos, fizikai-kémiai jellemzők vizsgálatára alapuló monitoringgal szemben, hogy az élővilág az adott élőhelyet integráltan jellemzi, hiszen az összes behatásnak (beleértve a múltbeli hatásokat is) ki van téve, míg egy-egy vízminta kémiai elemzése a pillanatnyi állapotot tükrözi.

A költség-hatékonyság növelése érdekében célszerű a mérendő komponenseket úgy megválasztani, hogy azok a vizsgált problémát/állapotot leginkább tükrözzék. A hatékonyság növelhető, ha nem minden helyszínen és nem minden mintából mérjük meg a teljes komponens sort.

2. Hol mérjünk?

(hely- illetve szelvénykiosztás)

• A mintavételi helyeket olyan módon kell megválasztani, hogy azok jellemzőek legyenek a mintázandó elemre.

• A hálózat sűrűségét a mért paraméter térbeli változékonysága befolyásolja.

Gyakorlati szempontotok a hálózat kialakításánál:• Hol vannak ismert változások?• Lokális, vagy nagyobb léptékű hatásokra vagyunk-e kíváncsiak

(makro- és mikro helyszínek)? • Ha nagyobb térséget több ponttal mintázunk, mérőhelyek

lehetőleg azonos mennyiségeket (pl. terület, vízhozam növekmény) reprezentáljanak.

• Mintavételi hely megközelíthetősége.• Zavaró hatások (pl. műtárgy közelsége) elkerülése.

SzelvSzelvéénykiosztnykiosztáás szempontjais szempontjai

Javasolt mintavételi szelvényJavasolt mintavételi szelvény

(a) egyszerű, véletlen jellegű pontkiosztás,

(b) egyenletes kiosztás,

(c) rétegzett, random jellegű kiosztás

(d) kétszintű pontkiosztás (elsődlegesen véletlenszerűen meghatározott szakaszokon belül azonos számú helyet jelölünk ki).

Geometriai alapon (vonalas, sík vagy térbeli rácshálók) tervezett hálózat

3. Mikor mérjünk? (mintavételi gyakoriság)

A mintázás gyakoriságnál az időbeli változások léptéke szabja meg a szükséges mérésszámot. Alapelv, hogy a mérést annál gyakrabban kell végezni, minél változékonyabb a vizsgálandó jellemző.

Azonos időközönkénti mintázás:Jól szervezhető,A mérés szempontjából kedvezőtlen időszakok nem maradnak ki a mintasorozatból, Reprezentativitást biztosítja, ha a ha a mintavételek közti idő hossza a változás időléptékénél rövidebb.

Rétegzett mintavételezés:Sztochasztikusan változó, nem egyenletes eloszlás esetén a kis valószínűségű (pl. rövid idejű, extrém) események méréséhez nagyon gyakori, észlelésre lenne szükség, ami a költségeket nagyon megnövelné. A mintázandó időszakokat az időbeli változékonyság szerint elkülönítjük, időszakonként eltérő mintázási stratégiát alkalmazva.

4. Hogyan mérjünk?

• Hogyan történjen a mintavétel? Szükség van-e speciális eszközre (pl. mélységi mintavevő, szivattyú, talajfúró, stb.)

• Milyen mennyiségű (térfogatú) mintára van szükség az analitikai vizsgálatokhoz?

• Milyen előzetes kezelést kell alkalmazni (szűrés, tartósítás) annak érdekében, hogy elkerüljük a minta a szállítás közben történő változását?

5. Hogyan tároljuk és dolgozzuk fel a mérési eredményeket? (adatbázis, térinformatikai rendszerek)

• Adatbázis felépítése• Adatbázis kezelő szoftver

• Megjelenítés (idősor, térkép)• Elemzés (statisztika)• Exportálás más alkalmazásokhoz

• Nyilvánosság, hozzáférés biztosítása

Adatok nyilvántartása, adatbázisok

• VM törzshálózati adatbázis (KGI, VITUKI) – 2006-ig

• OKIR– Térinformatikai megjelenítés– Hozzáférhetőség (web)

• EU WISE (Európai Víz Információs Rendszer)

• EPER/PRTR (European Pollution Emission Register)

A kockázatos vizek számának megoszlása a tagállamok 2004 évi, a VKI teljesítéséről szóló jelentései alapján

(sötét: kockázatos, középkék: bizonytalan (pl. adathiány), világos: a jó állapotnak megfelel)

KOI (mg/l)

0102030405060708090

100

AL AT BA BE BG CY CZ DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IT LT LV MK NL PL PT RO RS SE SI SK 29államátlaga

Átlag

Maximum

Nitrát (mg/l)

0

3

6

9

12

15

AL AT BA BE BG CH CZ DE EE ES FI FR GB GR HR HU IE IT LT LU LV MK NL NO PL PT RO RS SI SK 30államátlaga

Átlag

Maximum

Összes P (mg/l)

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

2

AL AT BA BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MK NL NO PL PT RS SE SI SK 34államátlaga

Átlag

Maximum

EUROWATEBASE

9. ábra: Fürdővizekre vonatkozó követelmények teljesítése

Összes kijelölt

fürdővíz

Ajánlott határértéknek

megfelelt

Kötelező határértéknek

megfelelt

Határértéknek nem felelt

meg Tagállam

db. db. % db. % db. %

Belgium 75 33 44 58 77.3 14 18.7 Bulgaria 3 3 100 3 100 0 0 Czech Rep. 188 102 54.3 137 72.9 16 8.5 Denmark 113 95 84.1 109 96.5 2 1.8 Germany 1588 1217 76.6 1462 92.1 67 4.2 Estonia 38 26 68.4 37 97.4 1 2.6 Ireland 9 6 66.7 9 100 0 0 Greece 6 3 50 4 66.7 2 33.3 Spain 174 66 37.9 152 87.4 12 6.9 France 1339 719 53.7 1237 92.4 100 7.5 Italy 777 430 55.3 510 65.6 2 0.3 Latvia 232 182 78.4 220 94.8 5 2.2 Lithuania 70 33 47.1 69 98.6 0 0 Luxembourg 20 9 45 17 85 0 0 Hungary 238 128 53.8 188 79 12 5 Netherlands 555 324 58.4 540 97.3 10 1.8 Austria 268 195 72.8 262 97.8 6 2.2 Poland 257 109 42.4 204 79.4 36 14 Portugal 92 40 43.5 86 93.5 1 1.1 Slovenia 18 6 33.3 16 88.9 2 11.1 Slovakia 38 29 76.3 33 86.8 3 7.9 Finland 266 209 78.6 259 97.4 4 1.5 Sweden 441 301 68.3 421 95.5 7 1.6 United K. 11 5 45.5 11 100 0 0

EU átlag 6816 4270 62.6 644 88.7 302 4.4

Fürdővíz minőség a 76/160 EGK irányelv követelményei szerint a Fekete-tenger régióban

TAVAK –FÜRDŐVÍZ MINŐSÉG