Az eutrofizáció folyamata

Más néven vízvirágzás. A vizekben lévő foszfor és nitrogén túl nagy mennyisége a víz elalgásodásához vezet. Az eutrofizálódás folyamán az állóvizekben a tápanyag feldúsul, ezért elszaporodnak az elsődleges termelő szervezetek: fitoplankton, gyökerező hínár-, mocsári növények. Az eutrofizáció természetes és mesterséges tavakban egyaránt előfordul.

Fő okai: szerves anyagokkal terhelt szennyvizek (kommunális, élelmiszeripari stb.), hígtrágyák, műtrágya-bemosódások stb. (13. ábra) Vízfolyások esetén az eutrofizáció jelensége, a hígulás, valamint az elkeveredés jelensége miatt nem olyan jelentős. Elmondhatjuk, hogy a vízfolyások a szennyeződések szállítói, míg az állóvizek a tározóik.

 

13. ábra: Az eutrofizáció forrásai

A tápanyag feltöltődése természetes körülmények között egy igen hosszú folyamat, mely az állóvíz kialakulásától annak feltöltődéséig tart. Ezt a folyamatot nevezzük természetes eutrofizálódásnak.

Ezt a folyamatot az emberi tevékenység felgyorsítja, és ennek eredményeként kialakul a gyorsított (antropogén) eutrofizálódás, melynek oka a természetes folyamatoknál lényegesen nagyobb növényi tápanyagterhelés.

A folyamat rövid leírása:

-     A fokozott növényi tápanyagbevitel miatt az algák gyorsan elszaporodnak, leárnyékolják a vízfelszínt. Több oxigén fogy, mint amennyit a fotoszintézis termel.

-     A vízinövények a mélyebb rétegekben pusztulni kezdenek.

-     Az elpusztult anyag fokozódó bakteriális lebomlása további oxigént von el a rendszerből.

-     Az oxigénhiány miatt az aerob felsőbbrendű, igényesebb fajok kipusztulnak. Az anaerob baktériumok elszaporodása ammónia (NH3), és kénhidrogén (H2S) termelődéssel jár. Ezek ideg- ill. gyökérmérgek, tehát a víz toxicitása fokozódik.

 

A tápanyag-feldúsulás első szembetűnő ökológiai következménye az algák tömeges elszaporodása. A vízben fitoplankton dominancia alakul ki, ami a vizet zavarossá teszi. A kék-zöld algák túlzott növekedése is bekövetkezhet, ami a vízfelszínen hat. A halfajok összetétele is megváltozik, és a zavaros környezettel szemben toleránsabb fajok dominanciája alakul ki.

A fitoplankton egy idő után elpusztul, és az elhalt növényi részek a fenékre süllyednek.

Ezek lebomlása jelentősen csökkenti a víz oldott oxigén koncentrációját, így a halak és a bentikus gerinctelenek oxigén ellátása csökken, és az ezek pusztulását okozza (14. ábra).

 

14. ábra: Az eutrofizáció folyamata

Az eutrofizáció következményei

-     Csökken a biológiai sokféleség

-     A vízvirágzást okozó kékalgák anyagcsere termékei (cianotoxinok) halpusztulást és egyéb állatok mérgezését okozhatják,

-     A nagy tömegben elszaporodó algák pusztulását oxigén hiány követi, ami halpusztulással jár.

-     A vízkezelés költségei emelkednek,

-     Romlik az állóvizek környezeti és esztétikai állapota,

-     A víz közegészségügyi szempontból kifogásolható, így üdülésre, sportolásra alkalmatlanná válik.

Az eutrofizáció hatása az ivóvíz-szolgáltatásra

-     Az algák, különösen a kocsonyás burokkal bevont fajok a szűrőket eltömik,

-     Bizonyos fajok kellemetlen, ízt illetve szagot kölcsönöznek,

-     A kékalgák, azaz cianobaktériumok által termelt cianotoxinok nagyon mérgezőek lehetnek

-     A szűrőkbe kerülő szervezetek a már tisztított víz zavarosságát illetve elszíneződését okozhatják,

-     A vízvezeték-hálózatba kerülő algák a heterotróf szervezetek számára táplálékul szolgálnak és szaporodásukat okozhatják,

-     Az elpusztult algák lerakódnak a tartályokban, csővezetékekben

-     A fotoszintézissel kapcsolatos széndioxid felvétel növeli a víz pH értékét, és ezáltal növeli az ammónia toxicitását

-     Ammóniumionok jelenlétében a hipoklórossavnál és a hipoklorit-anionnál lényegesen gyengébb fertőtlenítő hatással rendelkező monoklóramin képződik, lényegesen csökkentve a klórozás hatékonyságát

Az eutrofizáció szabályozása

A felgyorsított eutrofizálódás megfékezésének megoldása egyrészt input módszerek alkalmazásával csökkenteni a tápanyagoknak a tavakba, tározókba való bejutását, másrészt output módszerekkel megtisztítani a már előrehaladott mértékben eutrofizálódott tavakat.

Input szabályozási rendszerek

-     Fejlett szennyvíztisztítási technológiák alkalmazásával a kommunális és ipari szennyvizekből a foszfortartalom 90%-ának eltávolítása után eljuttatni a tisztított szennyvizet a befogadóba.

-     Megtiltatni vagy hatósági úton limitálni a mosószerek és más tisztítószerek foszfáttartalmát, ezzel csökkentve a szennyvíztisztító telepekre belépő szennyvizek és a szennyvízszikkasztóból elszivárgó, nem pontszerű foszfáttartalmat.

-     A földhasználat szabályozása, a talajvédelem, illetve talajkímélő művelési technológiák alkalmazása, melyek megakadályozzák a tápanyagok kimosódását a talajból és a pontszerű forrásokból.

-     Átvezetni a szennyvizeket a gyors folyású patakok irányába, ahol ez lehetséges.

Output szabályozási rendszerek

-     Fenékkotrással eltávolítani a felesleges tápanyagot a mederfenékről. Ez a módszer nem alkalmazható hatékonyan nagyméretű vagy mély tavaknál. Túl sekély tavakban sem mindig hatékony a kotrás, mert ekkor a már kiülepedett toxikus anyagok ismét szuszpenzióba kerülnek.

-     Eltávolítani a túlburjánzott növényzetet. Ez a beavatkozás zavaró lehet a vízi életre, mert a magasabb rendű vízi vegetáció szerepe meghatározó jelentőségű a vizek öntisztulási folyamatában, emellett bonyolult és a nagyméretű tavakon még költséges is.

-     Herbicidekkel (gyomirtó szerek) és algicidekkel (algairtó szerek) szabályozni a nemkívánatos flórát. Ez a módszer szennyezheti a vizet és fontos növényeket is kiirthat.

-     Levegőztetés a tavak és tározók oldott oxigéntartalmának növelése céljából. Igen költséges, energiaigényes megoldás.