Transcript 12. növényi tápanyag tartalmú szennyvizek

NÖVÉNYI TÁPANYAGOT
TARTALMAZÓ SZENNYVIZEK
KÖRNYEZETKÉMIA ÉS TECHNOLÓGIA
Vegyészmérnök B.Sc. hallgatók részére
KÖRNYEZETI KÉMIA
Környezetmérnök B.Sc. hallgatók részére
Biomérnök M.Sc. hallgatók részére
HAGYOMÁNYOS ÉS MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK
KÖRNYEZETI HATÁSAI
Műszaki menedzser B.Sc. hallgatók részére
Dr. Bajnóczy Gábor
egyetemi docens
Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék
Vegyész- és Biomérnöki Kar
Budapesti Műszaki Egyetem
2012
AZ ELŐADÁS ANYAGA, KÉPEK, RAJZOK
KIZÁRÓLAG OKTATÁSI CÉLRA,
KORLÁTOZOTT HOZZÁFÉRÉSSEL
HASZNÁLHATÓK !
INTERNETRE KORLÁTLAN HOZZÁFÉRÉSSEL
FELTENNI TILOS !
NÖVÉNYI TÁPANYAGOT TARTALMAZÓ SZENNVIZEK
A növények növekedése szempontjából nem található egyetlen kémiai elem,
amely makro mennységben a növények fejlődésének és elszaporodásának
mértékét meghatározná.
Eltekintve a mikroelemektől három kémiai elem egyszerre szabályozza a növények
élettevékenységét.
Ez a három elem : szén, nitrogén, foszfor
vízinövények fotoszintézis során
a víz oldott szén-dioxid tartalmát
hasznosítják
vízinövények a szükséges nitrogént
nitrát formájában veszik fel. Egyes algák
számára a levegő nitrogénje hasznosítható
(kékalgák)
CO2
NO3
PO4
---
-
a szükséges foszfor a természetes talaj
erózióból származó foszfát oldódásból
származik
ÉLŐVIZEK TÁPANYAG ELLÁTOTTSÁGA, A TROFITÁS FOGALMA
Trofitás: A víz szervesanyag termelő képessége
trofikus
állapot
foszfor tartalom
[μg/dm3]
oligotróf
4 – 10
mezotróf
10 – 35
eutrof
35 – 100
hipertrof
> 100
átlátszóság
[cm]
> 260
160 – 260
60 – 160
< 60
nitrogén tartalom klorofil tartalom
[μg/dm3]
[μg/dm3]
< 400
1,0 – 2,5
400 – 600
2,5 – 8,0
600 – 1500
8,0 – 25
> 1500
> 25
Az oligotróf vizekben az alacsony tápanyagtartalom miatt faji változatosság és nagy
egyedszám nem alakulhat ki. Az iszapképződés elenyésző.
A mezotróf vizek átlátszósága valamelyest rosszabb (ld. táblázat), az oligotrófhoz képest,
valamelyest jobb feltételek a vízi élővilág számára.
telepített
hinár evő amúr
lehetőség az eutrofizáció
típusának változására
bentikus
planktonikus
Az eutróf vizekben kiváló feltételek a sokszínű vízi élővilág kialakulásához, alapvetően
két csoportba sorolhatók:
a.) bentikus: igen jó átlátszóság és a magasabb rendű vízinövények jelenléte
b.) planktonikus: rosszabb átlátszóság és az algák dominanciája a magasabb
rendű vízinövények teljes hiánya mellett.
A két típus általában nem keveredik egymással.
A hipertróf vizekre a vízinövények vagy algák burjánzása, a rendkívül rossz átlátszóság
jellemző, minden feltétel adott az igen sokszínű vízi élővilág kialakulásához, a rendszer
azonban rendkívül instabil, a pillanatnyi egyensúly bármikor felborulhat, ami az élővilág
részleges, esetleg jelentős pusztulásával járhat (ld. algaburjánzáskor kialakuló
oxigénhiányos állapot, halpusztulás).
NÖVÉNYI TÁPANYAGOK HATÁSA AZ ÉLŐVIZEKRE
természetes élővíz,
az élővilág mennyiségi jelenlétét
az elérhető tápanyag korlátozza
tápanyag
többlet bevitel
vízinövények elszaporodása
bentikus eutrofizáció
algák elszaporodása
planktonikus eutrofizáció
változatosabb élővilág,
növekvő egyedszám
a nagymennyiségű elhalt biomassza
lebontása csökkenti a víz oxigéntartalmát
az élővilág változása,
faj és egyedszám csökkenés
az oxigénigényes formáknál
A TÚLZOT MÉRTÉKŰ EUTROFIZÁCIÓ GÁTLÁSA
Szénforrás gátlás
A vízből felvehető szén-dioxid mennyisége a levegőből történő utánpótlás miatt
nehezen korlátozható.
Nitrogén forrás gátlás
A nitrogén körforgás miatt a csapadékvízzel nem kontrolálható mennyiségű nitrát érkezik
az élővízbe. Ésszerű nitrogén műtrágya használat azonban sikeres lehet.
Foszfor forrás gátlás
Az egyetlen járható út. Jelenleg az élővizek foszfortartalmának ≈ 70%-ka emberi
tevékenységnek tulajdonítható. Fő forrása a lakossági szennyvíz jelentős foszfor
tartalma, amely a felhasznált mosószerekből származik.
FOSZFOR KÖRFORGÁSA ÉS KIVONÁSA ÉLŐVIZEKBŐL
lehalászás
a kifejlett rovar
kirepül a szárazföldre
a vízben élő árvaszúnyog
lárvája jelentős mennyiségű
foszfort halmoz fel a testében
iszapkotrásnál jelentős
oldott oxigén csökkenés
ÉLŐVIZEK FOSZFOR TERHELÉSÉNEK CSÖKKENTÉSE
A legjelentősebb forrás: lakossági szennyvíz foszfor tartalma, amely a felhasznált
mosószerekből származik.
A mosóhatás javítása érdekében a mosószerek foszfát
tartalmú vízlágyítókat tartalmaznak.
Környezetvédelmi szempontból feltétlenül szükséges a mosószerekben
foszfát mentes vízlágyító adalékot alkalmazni.
Lakossági szennyvizek foszfor mentesítése
A biológiai szennyvíztisztításkor a foszfor tartalom kb. 20 – 30 %-kal csökkenthető.
A maradék kémiai módszerrel vas- kalcium- vagy alumínium sókkal történő kezeléssel
távolítható el.
3 Fe 3+ + 2 PO43- + 3 H2O = (FeOH)3(PO4)2 + 2H+
csapadék