Bevezetés
Magyarország vezetékes vízellátásában igen nagy szerepe van a felszín
alatti vízkészleteknek. Az ivóvízellátás több mint 95%-a felszín
alatti vizeinkből származik. Híresek vagyunk ásványvíz-, gyógyvíz- és
hévízkészleteinkről, geotermikus adottságainkról. Sok kiváló szakmai
munka mellett a legátfogóbbnak tekinthető két hazai kiadású
szakkönyvből (Juhász, 2002; Marton, 2009) megismerhetjük a múlt és a
jelen legkiemelkedőbb magyarországi vonatkozású kutatási eredményeit a
felszín alatti vizekkel kapcsolatban. A hidrogeológusok szakmai
felelőssége igen nagy a tekintetben, hogy felszín alatti vizeinket
mennyiségi és minőségi szempontokat is figyelembe véve fenntartható
módon hasznosítsuk, illetve hosszú távon megőrizzük. Az utóbbi időkben
azonban számos új globális és lokális természeti és társadalmi
problémával is szembesülnünk kellett, amelyek káros hatásai sajnos
igen jelentősek a környezeti elemekre, így a felszín alatti vizekre
is. A jelen és a jövő hazai hidrogeológusainak új típusú szakmai
kihívásokra kell hatékony választ adniuk innovatív megoldások
segítségével. A válasz megtalálásában segítségünkre lehetnek azok a
magas színvonalú szakmai anyagok is, amelyek a Köztestületi Stratégiai
Programok keretében születtek. 2008 őszén fogadták el az MTA
Köztestületének stratégiai programjait nyolc, az ország jövőjét
meghatározó témakörben. A hidrogeológusoknak jelentős szerep juthat
három meghatározó területen is, amelyeken már
elkészültek a stratégiai programok: Magyarország vízgazdálkodása
(Somlyódy, 2011), környezet- és klímabiztonság (Bozó, 2010), valamint
a megújuló energiák hasznosítása (Büki – Lovas, 2010).
Hidrogeológiai viszonyok
a Kárpát-medence belsejében
Magyarország a Duna vízgyűjtő területén belül a Kárpát-medencében, a
föld egyik legzártabb medencéjében helyezkedik el (1.
ábra). Ennek a természetföldrajzi vonatkozásnak igen fontos
kihatásai vannak a felszíni és felszín alatti vízkészleteinkre.
Viszonylag kis területű hazánk hét országgal szomszédos, amely tény
speciális viszonyokat alakít a felszín alatti vizek esetében is.
Európában Magyarországnak van fajlagosan a legtöbb határral osztott
felszín alatti vízbázisa. A ország vízgyűjtő-gazdálkodási tervében
(URL1) megadott 185 felszín alatti víztestből jelenleg negyven
hivatalosan is elismert határral osztott víztest. A tényleges helyzet
ennél is nagyobb kiszolgáltatottságot jelent. Felszín alatti
víztesteink fele határral osztottnak tekinthető, azaz országon kívüli
hatások is jelentős mértékben befolyásolhatják felszín alatti vizeink
mennyiségét és minőségét. E tény sokkal kevésbé közismert vagy
látható, mint az, hogy a felszíni vizeink mintegy 96%-a nyugati,
északi és keleti határainkon keresztül érkezik hazánk földjére. A
határszéleken Magyarország a felszín alatti vízkészleteket illetően is
alvízi helyzetben van, sajátságos, részben kiszolgáltatott helyzetet
teremtve. Az ilyen területeken a környezet- és klímaváltozás hatásai
még intenzívebben jelentkezhetnek. E változásokra hidrogeológusainknak
fel kell készülniük. Szomszédaink közül Ausztria (1995), Szlovákia,
Szlovénia (2004) és Románia (2007) az Európai Unió tagja. Velük a
szakmai együttműködés a jogharmonizáció és az európai közös értékek
mentén általában ma már egyszerűbb, mint a Duna-programokhoz
csatlakozott, de nem EU-tag Horvátország, Szerbia és Ukrajna esetében.
Hazánk vízföldtani adottságai egyrészt igen jók,
ugyanakkor a hidrogeológus szakembereknek speciális, az alábbiakban
részletezett földtani, hidrogeológiai, meteorológiai és geotermikus
viszonyokra kell számítaniuk a Pannon-medencében. Hazánk viszonylag
nagy területein ugyanabban a naptári évben előfordulhat a felszín
alatti vizekre is hatással levő árvíz, belvíz és akár aszály. A
vízkészletekkel foglalkozó szakembereknek a vizek hasznosítása mellett
a vizek kártétele elleni védelemre is fel kell készülniük
Magyarországon.
Hazánk változatos földtani és hidrogeológiai képet
mutat, ahol szinte minden, szakmai szempontból izgalmas jelenség
megtalálható egymás közelében. A vízellátás szempontjából komoly
jelentőséggel bíró karszthegységeink hidrogeológiai viszonyai mellett
tanulmányozhatóak a hasadékos vulkáni, magmás és metamorfit kőzetek
igen érdekes vízraktározási viszonyai is. A nemzetközi érdeklődés
övezte Alföld és a Kisalföld számos megoldásra váró problémát kínál a
hidrogeológusok számára. A szakmai érdekességek sokaságának természeti
okai között szerepel az, hogy a Föld kérge viszonylag vékonyabb a
Kárpát-medence alatt, másrészt az egész Kárpát-medence jelenleg is
megfigyelhető tektonikai kompresszió révén térrövidülés alatt áll, ami
tovább fokozza a mélyebben elhelyezkedő vízadó és egyéb fluidumtároló
összletek pórusnyomását.
Az Alföld egészét tekintve a rekonstruált felszín
alatti vízáramtér értelmezése alapján két folyadékhajtó energiafajta
jelenlétével kell számolnunk. Felül egy gravitációs folyadékrendszer,
míg alatta a tektonikai kompresszió által is generált túlnyomásos
folyadékáramtér található. Az üledékképződésből,
fluidumhőmérséklet-emelkedésből és tektonikai kompresszióból eredő
erős túlnyomások forráshelyei uralkodóan a pre-neogén aljzat kimagasló
rögei. Ebben a mély, fojtott hidraulikus áramlási rendszerben a
folyadékok függőleges mozgáskomponense egyértelműen felfelé irányul.
Az említett két nagy áramlási rendszer határfelülete igen komplex:
mélysége az Alföld különböző területein még meghatározásra vár. A
csatlakozási zóna alakja és dinamikai jellege nagyon változó, és függ
a helyi domborzati, meteorológiai és geológiai viszonyoktól. Az Alföld
kőzetvázát egy komplex szerkezetű pre-neogén aljzatú medence 7000 m
vastagságot is elérő, fluidummal kitöltött neogén törmelékes
üledékösszlete alkotja. Magyarországon a felszín alatti kőzetek
pórusaiban és repedéseiben egy időben kb. 5000 km3 víz helyezkedik el.
Ez a mennyiség tekinthető az ún. statikus felszín alatti készletnek. A
fenntartható vízhasznosítás szempontjából sokkal nagyobb jelentőségű a
dinamikus készletek meghatározása. Országos szinten a felszín alatti,
fenntartható módon kitermelhető vízkészlet 2–3 km3/év körüli.
Felszín alatti vizek a vízellátásban
A világ vízellátásában a felszín alatti víz átvette a vezető szerepet
a felszíni vízkészletektől (Szűcs et al., 2009). Európában ma már a
vízellátás 75%-a, míg Magyarországon több mint 95%-a származik a
felszín alatti vizekből. Bár az ivóvízellátó közművek napi kapacitása
Magyarországon 4,5 millió m3, az éves termelt ivóvíz mennyisége csak
kb. 600 millió m3. Az ivóvíz mellett az ásvány- és gyógyvizeinket,
valamint a hévizeket is magában foglaló felszín alatti vízkészleteink
még inkább felértékelődnek a közeljövőben, hiszen egyre szaporodnak a
Föld lakosainak már jelenleg is mintegy felét érintő vízellátási
problémák. Sajnos a változó természeti feltételek és adottságok
mellett felszín alatti vízkészleteinket is veszélyeztetik azok az
emberi hatások, amelyek egyrészt a környezeti elemek szennyeződésében
vagy például az éghajlatváltozásban fejtik ki hatásukat. Érdekes
hidrológiai különbség, hogy a szomszédos Romániában a vezetékes
vízellátás ma is döntően felszíni vízkészletekre támaszkodik.
Magyarországon a felszín alatti vizek esetében a
gyakorlati osztályozás alapján többfajta víztípust is elkülönítünk. A
parti szűrésű – a folyók kavicsteraszához közvetlenül is kapcsolható –
vízkészleteket is ide soroljuk a hazai nevezéktan szerint. E
vízkészletek – amelyek a vízellátás közel 40%-át teszik ki –
bizonyítékai a felszín alatti és felszíni vizek közötti
kölcsönhatásnak. A termelés fontos feltétele a mederfenéken a termelés
hatására kialakuló, mikrobiológiailag aktív szűrőréteg. E vízkészlet
megőrzése stratégiai fontosságú, Budapest szinte teljes egészében
parti szűrésű vizet használ majd kétmillió lakosa ellátására. E
vízkészletet leginkább a folyó felől érkező szennyezők
veszélyeztethetik. A parti szűrésű vízkészletek mellett elsősorban
síkvidéki területeinken a rétegvizek jelentik még ivóvizeink
legjelentősebb forrását. A Dunántúli-középhegység és a Bükk
környezetében a sérülékeny karsztvíz is számottevő a víztermelésben.
Sajnos a felszínhez legközelebb eső talajvizeink többsége ma már olyan
rossz minőségű, hogy nem alkalmas ivóvízellátásra.
A biztonságos hazai vízellátás fenntartása
érdekében tovább kell folytatni az országos vízbázisvédelmi programot
az üzemelő és a távlati vízbázisok tekintetében. A mintegy 1700 hazai
vízbázis több mint fele sérülékenynek tekinthető, így csak ezek
megfelelő diagnosztikája, biztonságba helyezése és tartása
garantálhatja létfontosságú nemzeti érdekünket az ivóvízellátás
területén. Az ivóvízminőség-javító program keretében törekedni kell
olyan lehetséges hidrogeológiai és vízgazdálkodási megoldásokra,
amelyek nem csak az igen költséges víztisztítási technológiák
alkalmazására támaszkodnak. Szakmai szempontból elkerülhetetlenné vált
a víziközmű-szolgáltatás teljes reformja, amelyben a
hidrogeológusoknak is jelentős szerepet kell kapniuk. Közös érdekünk,
hogy a víziközmű-szolgáltatással kapcsolatos szakmai elvárások
jelentős mértékben emelkedjenek a jövőben. Ez szolgálhatja a
vízszolgáltatás minőségének és megbízhatóságának további jövőbeli
javulását, illetve a vízi közmű elöregedett infrastruktúrájának
megújulását. Ma az igen jelentős, sokszor 20–30%-ot is meghaladó
hálózati veszteségek jelentős mértékben – károsan – befolyásolják
egy-egy adott helyen a természetes felszín alatti vízkészleteink
mennyiségi és minőségi állapotát. Távlati vízbázisokat tekintve
ugyanakkor jó helyzetben van az ország. A napi kb. 2–2,5 millió
köbméteres felszín alatti víztermelés mellett kb. 1 millió m3/nap
összesített kapacitású távlati vízbázissal rendelkezünk, amelynek
nagyobb része a Duna és a Tisza mentén parti szűrésű rendszerként van
kijelölve és védve.
Ásvány- és gyógyvíz-,
valamint hévízkészleteink hasznosítása
Magyarország ásvány-, gyógy- és termálvízkincse világviszonylatban is
kiemelkedő, a nemzetgazdaság számára is jól hasznosítható, számos
település és térség számára további felemelkedést és
munkahelyteremtést ígérő természeti érték. Az is világossá vált
viszont, hogy az ásvány-, gyógy- és hévizek mennyiségi és minőségi
védelme, valamint fenntartható hasznosítása területén új tudományos
eredményekre, innovatív szakmai megoldásokra, interdiszciplináris
együttműködésre, széles körű szakmai konzultációkra és új
vízgazdálkodási stratégia kidolgozására van szükség. A Kárpát-medence
összetett vízrendszerébe tartozó értékes, felszín alatti
vízkészleteink hasznosítása és védelme komplex, a határokon túlnyúló
szemléletet, kutatást és vízgazdálkodási gyakorlatot is igényel. A
környezetvédelmi szempontokat is figyelembe vevő ásvány- és
gyógyvízellátás minőségi bővítését, a gyógyászati, rekreációs és
wellness-igények kielégítését, valamint a geotermikus energia fokozott
hasznosítását a nemzetközi szervezetekkel és tudományos trendekkel
összehangoltan kell tervezni.
A hazai és az európai uniós szabályozás szerint a
természetes ásványvíz védett vízadó rétegből származik, eredendően
tiszta, szennyeződésmentes, összetétele ismert és a természetes
ingadozás keretein belül állandó, a szigorú mikrobiológiai
követelményeknek megfelel. Az ásványvizet a víznyerő helyen
palackozzák, kezelésben nem részesül, és szén-dioxidon kívül nem
tartalmaz idegen anyagot. Az ásványvizek hivatalos elismerésben
részesülnek. A gyógyvíz olyan ásványvíz, amely oldott ásványianyag-
vagy gáztartalma következtében gyógyhatású, az egyes betegségekre
vonatkozó gyógyhatását szigorú előírásokhoz kötött orvosi
vizsgálatokkal kimutatták. Az Országos Gyógyhelyi és Gyógyfürdőügyi
Főigazgatóság nyilvántartása szerint Magyarországon 195 elismert
ásványvíz és 220 elismert gyógyvíz található. Az Új Széchenyi Terv
Gyógyító Magyarország – Egészségipari Programja is magában foglalja
hazánk kivételesen gazdag termál-, ásvány- és
gyógyvízkészletének, geotermikus adottságainak hatékony, sokrétű
kiaknázását és hasznosítását.
Az utóbbi húsz évben az ásványvízfogyasztás
jelentősen nőtt nemcsak Magyarországon, de a világon mindenütt. Az
ásványvízfogyasztás ma már szervesen hozzátartozik az egészséges
életmódról kialakított képzetünkhöz. 2009-ben és 2010-ben hazánkban az
egy főre jutó ásványvízfogyasztás 110 liter/fő/év körül alakult (2.
ábra). A kiváló természeti adottságokat jól jellemzi, hogy
szinte minden ásványvíztípus megtalálható Magyarországon (Borszéki,
1998). Igényeink és egészségi állapotunk szerint választhatunk a
kénes, a radontartalmú, a savanyú, az alkalikus, a földes-meszes, a
konyhasós, a keserűsós, a vasas és a jódos, valamint a brómos
ásványvizek közül. Jelenleg több mint ötven különböző hazai
palackozott ásványvíz kerül kereskedelmi forgalomba. Az ásványvíz
nemcsak az emberi szervezetre gyakorolt kedvező hatása miatt fontos,
hanem a szépségiparnak is kitűnő alapanyaga (például természetes
ásványvíz alapú kozmetikumok). Az is említést érdemel, hogy hazánkban
a vezetékes ivóvizek nagyon sok helyen ásványvíz minőségűek. Igaz,
közegészségügyi szempontok miatt klórozottak, illetve egyes vidékeken
enyhén mellékízűek. Ezért fordulhat elő az is, hogy az olcsó és a
mindig rendelkezésre álló csapvizek helyett sokszor a szubjektív
igényeinknek jobban megfelelő, de a fajlagosan drága ásványvizeket
részesítjük előnyben.
Az ásvány- és gyógyvizek igazi értékét elsősorban a
vízben oldott kémiai elemek, ásványi anyagok és gázok minősége és
mennyisége határozza meg. E tekintetben a hazai és az egész
Kárpát-medencében előforduló ásványvizek sokkal gazdagabbak és
értékesebbek az Európai Unió egyéb területein feltárt és jóval hígabb
összetételű ásványvizeknél. A Kárpát-medencében a Hargita vidéke
tekinthető az egyik legjobb ásványvízlelőhelynek, ahol alig több mint
6000 km2-es területen fantasztikus változatosságban fordulnak elő a
„borvizek”. A komplex vízföldtani viszonyok mellett a székelyföldi
terület aktív utóvulkáni folyamatai szintén hozzájárulnak az itt
található felszín alatti vizek igen értékes ásványianyag-tartalmához.
Az 1806-tól palackozott Borszéki ásványvíz nem véletlenül nyerte el az
Ásványvizek királynője címet 1873-ban. A hazai gyógyturizmus számára
nagy jelentőségű, hogy kormányzati támogatással igen jelentős
fejlesztések történtek az elmúlt évtizedben. Több mint száz
termálfürdő-fejlesztési projekt kapott támogatást. Az Országos
Gyógyhelyi és Gyógyfürdőügyi Főigazgatóság nyilvántartása szerint
Magyarországon mintegy ezerkétszáz hévízkút, hetven gyógyfürdő, öt
gyógybarlang, öt helyszíni kitermelésű iszaptelep, egy mofetta és
tizenhárom gyógyhely található. Nemzetközi összefüggésben hazánk a
termálvízben leggazdagabb első öt ország közé tartozik. A fejlesztések
eredményeként ma már kb. negyven nagy, nemzetközileg is elismert
gyógy- és termálvízre épülő központ van Magyarországon.
Gyógyvízkészleteink a gyógyhatások sokféleségét tekintve világszinten
is egyedülálló értéket képviselnek. A balneológia (gyógyfürdőtan)
tudománya a gyógyforrások és gyógyvizek gyógyfürdői alkalmazásával
foglalkozik. A fürdőkúrák során egyrészt víz fizikai tényezői
(hőmérséklete, nyomása, felhajtóereje) hatnak az emberi szervezetre.
Ezeket a hatásokat használja fel a hidroterápia. A hidroterápiás
hatásokat kiegészítik a gyógyvízben oldott állapotban található
ásványi anyagok és elemek hatásai. A hazai gyógyvizek orvosi
hatásainak vizsgálata és az orvosi gyakorlatba való bevezetése a célja
azoknak a hazai kutatóknak is, akik a közelmúltban megalapították a
Nemzetközi Balneológiai Kutató Központot. Fontos lenne, hogy az
egyetemi oktatáson belül legyen önálló balneológusképzés is.
A jövőben a hidrogeológiának jelentős szerepet kell
játszania a geotermikus energia felhasználásának növelésében is. A 30
°C-nál melegebb hévizeknek igen jelentős szerepük van a hő, illetve az
energia felszínre hozatalában és hasznosításában. Bonyolítja a
helyzetet, hogy a termálvizek a Kárpát-medencében sok helyen
hidraulikailag összefüggenek az ivóvíztermelésre használt rétegekkel.
Speciális vízgazdálkodási stratégia kialakítására van szükség annak
érdekében, hogy fenntartható módon elégíthessük ki egy adott területen
a felszín alatti vízre alapozó ivóvíz-, gyógyászati célú és az
energetikai célú igényeket. Hazánk, valamint a Kárpát-medence
kimagaslóan jó geotermikus potenciálját, hidrogeotermikus rendszereit,
hévízfelhasználási lehetőségeit az utóbbi időben több kiváló tanulmány
is bemutatta (Mádlné Szőnyi, 2006; Szanyi – Kovács, 2010; Székely,
2010). Magyarország területén a felszín alatt a föld belseje felől az
átlagos földi hőáram értéke kb. 90 mW/m2, míg a geotermikus gradiens
30–50 °C/km értéktartományban változik. Ezen adatok birtokában
meghatározható az ország elméletileg rendelkezésre álló teljes
dinamikus hőkészlete, amely több mint 8000 MW. Ehhez képest a
geotermikus energia tényleges hasznosításának mértéke jelenleg sokkal
kisebb. Az igen változatos geológiai és vízföldtani kép biztosíthatja
a különböző jellegű és típusú geotermikus energia hasznosítása
alapjainak kiszélesítését Magyarországon (Bobok – Tóth, 2010). A
hidrogeológusoknak a pórusnyomások területén is specialitásokra kell
számítaniuk. A hévíztároló neogén képződmények általában
túlnyomásosak. Több helyen a pre-neogén képződményekben és az
aljzatban még az 50%-ot is meghaladó túlnyomások várhatóak,
megnehezítve és drágítva a hasznosítás lehetőségeit.
Alacsony entalpiájú, 30 °C vízhőmérséklet alatti
rendszerek, azaz elsősorban nyitott (víztermeléses és
visszanyeletéses) és zárt rendszerű (szondás és talajkollektoros)
hőszivattyús rendszerek telepítésére a karsztos térségek kivételével
szinte mindenütt kedvezőek a hazai földtani adottságok. A
hidrogeológiai szempontból is érdekes nyitott rendszerek telepítésére
hazánk folyóinak hordalékkúp-területei kiemelten alkalmasak, ahol a
kiváló hidraulikai jellemzőkkel bíró, sekély mélységű vízadókból
komoly hőkészletek nyerhetők ki, amelyek mind lakossági, mind
középület-együttesek ellátására alkalmasak lehetnek. Szondás és
talajkollektoros rendszerek telepítésére – a karsztos térségek
kivételével – a felszín közeli, felső 80–100 m (max. 250 m)
vastagságú, negyedidőszaki, pannóniai és a miocén összletek tárolt és
utánpótlódó hőkészletének kiaknázására nyílik lehetőség számos hazai
területen. A hőszondák alkalmazásának legkedvezőbb területei lehetnek
a már említett hazai kavicsteraszok, ahol a homokos kavicsrétegekben
az átlagos 60–70 W/m fajlagos hőteljesítmény helyett akár 80–90 W/m
fűtő- és hűtőteljesítmény elérésére is képesek a hőszondák 100 m/év
körüli felszín alatti vízáramlási sebességek esetén. Meg kell
jegyezni, hogy ugyanezeken a területrészeken megvalósítható a
szondásnál nagyobb hőteljesítmények kivétele nyitott rendszerekkel. A
kisebb teljesítményű hőszondás rendszerek létesítéséhez a bányahatóság
|
|
hozzájárulása vagy egy egyszerűsített építési
engedélyezési eljárás, a nyitott rendszerek létesítéséhez viszont
hosszabb, költségesebb és bonyolultabb vízügyi engedélyezési eljárás
társul, ami a potenciális felhasználási kereteket meghatározhatja. A
vertikális szondás rendszerek terjedésének akadálya a kőzetminőség
lehet, laza és finomszemű üledékes képződményekben (homok, homokliszt,
iszap és agyag) a jelenlegi fúrási költségek mellett még gazdaságosan,
nyolc-tizenkét év megtérülési idő mellett kivitelezhetők lennének az
ilyen rendszerek. Reális támogatás mellett a megtérülési idő öt-hét
évre csökkenthető. Keményebb görgeteges, vulkáni és üledékes kőzetek
esetében a fúrási költségek növekedése miatt még megfelelő geológiai
adottságok esetén sem létesíthetők megtérülő hőszondás rendszerek. A
hőszivattyús rendszerek terjedésének jelenlegi legnagyobb akadálya a
rendszerek beruházásigénye. Kedvező szabályozási és támogatási
rendszer mellett a hőszivattyús rendszerek tömeges elterjedése
várható.
A közepes entalpiájú rendszerek 30-100 °C
hőmérsékletű vizeit elsősorban kaszkádrendszerű kommunális
rendszerekben fűtésre és lakossági és ipari használati
melegvíz-szolgáltatásra, valamint wellness- és gyógyfürdőkben,
mezőgazdasági létesítményekben (üvegházak, fóliasátrak, istállók
fűtése, szárítás stb.) hasznosítják. A hévíztároló rendszerek hazai
regionális eloszlása alapján megállapítható, hogy Magyarország
geotermikus adottságai a közepes entalpiájú rendszerek tekintetében
kimagaslóak. A legkedvezőbb adottságú térségben, a Dél-Alföldön
gyakorlatilag minden település esetén földtanilag lehetséges a közepes
entalpiájú rendszerekkel történő hőhasznosítás. Világosan látszik
azonban, hogy hévízkészleteink termelése sok helyen meghaladja a
fenntartható mértéket. E helyeken folyamatos vízszintsüllyedéseket
regisztrálhatunk. Ezért nagyon fontos az energetikai célú
hévízkivételek esetében a ma már jogszabályilag is előírt
visszasajtolás. Ez természetesen több helyen érdeksérelmeket
eredményezhet, ahol e műveletre korábban nem volt szükség, s így igen
komoly gazdasági előnyre lehetett szert tenni. A nagyobb
hévízfelhasználók (például városi közműrendszerek) esetén a gazdasági
előny megmarad a visszasajtolás kivitelezése esetén is. Az egy-két
vagy a technológiailag elavult néhány hévízkutas vízkivitel esetén
akár a gázfűtésnél is drágább fajlagos költségeket eredményezhet a
visszasajtoló rendszer kialakítása, különösen porózus vízadó
rétegekbe. Felszín alatti vízkészleteink védelmének azonban magasabb
prioritást kell kapnia, mint a lokális gazdasági érdekeknek. A fentebb
említett hidrogeológiai okok miatt ugyanis a hévizes rendszereink
túltermelése egyrészt kedvezőtlenül alakíthatja ásvány- és
gyógyvízkészleteink vízminőségét, másrészt az ivóvízellátás céljára
szolgáló felsőbb rétegekben is kedvezőtlen vízszintváltozások
történhetnek. A vízvisszasajtolás technológiáját tehát a költségek
csökkentése érdekében fejleszteni kell. Vízgazdálkodási szempontból az
azonban elfogadhatatlan, hogy az évi kb. 50 millió m3-nyi
energetikai célú hévíztermelés mellett jelenleg csak kb. 1 millió m3-t
sajtolnak vissza a felszín alá. A lehűlt, sokszor igen magas
sótartalmú vizek eddig felszíni befogadókba kerülve okoztak jelentős
környezetterhelést, illetve a felszíni vízfolyásokon keresztül
elhagyták az országot. A jövőben emellett nagyobb hangsúlyt kell
helyezni a meglévő vízkivételek hőenergiájának optimalizálására, a
többlépcsős hasznosítás terveinek kidolgozására és megvalósítására, a
hasznosítás hatásfokának növelésére.
A nagy entalpiájú, 100 °C vízhőmérséklet feletti
rendszerek létesítésének alapvető célja az elektromos energia
termelése, illetve az egységnyi elektromos energia előállítása során
keletkező hat-nyolc egységnyi hulladék hőenergia együttes
hasznosítása. Bár az országban több helyen is találhatunk olyan
területeket (például Fábiánsebestyén, Makói-árok, Békési-süllyedék,
Derecskei-árok), ahol akár 180–200 °C hőmérsékletű felszín alatti
vizek állnának rendelkezésre áramfejlesztésre, sajnos ilyen
beruházások eddig nem valósultak meg a Kárpát-medencében. Jelenleg
folynak előzetes hazai kutatások az EGS- (HDR) típusú erőművek
kifejlesztésére, amelynek prototípusa a németországi Soultzban üzemel.
Bár az üzembiztos működés során számos műszaki problémával kell
megküzdeni, ugyanakkor a nagy mélységű EGS-rendszerek elvileg több
helyen is telepíthetőek lennének a medencealjzatban Magyarországon.
Igazi szakmai kihívás, hogy nagy mélységben, közel 250 °C hőmérsékletű
térségben, igen jelentős térfogatú kőzetben kell szabályozott
repedésrendszert létrehozni, amelynek kialakítása a káros
repesztésekre érzékeny térségekben nem vállalható környezeti
kockázatokat is jelenthet.
Jövőbeli kihívások a hidrogeológusok
számára a Kárpát-medencében
A hidrogeológusokra számos szakmai kihívás és megoldandó feladat vár
nemcsak a Kárpát-medencében, hanem a világon mindenütt (Galloway,
2010). A felszín alatti vizekkel kapcsolatos megoldandó problémák
jelentős részének újszerűsége miatt a korábbiakhoz viszonyítva más
típusú oktatási programokat és szakmai felkészültséget kell nyújtanunk
a következő hidrogeológus generációknak. Vízkészleteink fentebb
ismertetett, határon átnyúló jellege miatt a hazai hidrogeológusoknak
még inkább együtt kell működniük a környező országok szakembereivel. A
jövőbeli feladatok egy része a Víz-keretirányelv alapján készült hazai
vízgyűjtő-gazdálkodási terv célkitűzéseinek a megvalósításához fog
kötődni. Felszín alatti vizeink esetében is 2015-re és az utána
következő időszakokban el kell érni a jó mennyiségi és minőségi
állapotot. Jelenleg felszín alatti víztesteink 59%-a jó állapotú. Az
ökológiai szemléletmód erősödése új típusú szakmai gondolkodást kíván
hidrogeológusainktól. A nemzetközi együttműködés további színtere
lehet a megfelelő szerepvállalás a felszín alatti vizek tekintetében
is az EU Duna-régió stratégiájában.
Az éghajlatváltozás napjainkban egyre
szélsőségesebb időjárási viszonyokat okoz, ami erőteljesen hat a
természetes vízkörforgalomra. E hatások természetesen befolyásolják a
felszín alatti vizek természetes utánpótlódási, mennyiségi és minőségi
viszonyait, különösen a medence jellegű térségekben. A biztonságos
ivóvízellátás miatt kiemelkedő jelentőségű, hogy a szakemberek
tisztában legyenek azzal, hogy milyen változások érhetik az
ivóvízbázisokat akár már a közeljövőben is. A hazai és határainkon
túli vízgyűjtőkben a várható éghajlatváltozás következtében csökken a
felszíni lefolyás, a felszín alatti vizek utánpótlódását biztosító
beszivárgás, összességében várható a hasznosítható vízkészleteink
fogyatkozása. Indikátor és monitoring rendszer fejlesztése, illetve
kialakítása szükséges, amellyel nyomon követhetők az éghajlatváltozás
vízjárási és vízgazdálkodási következményei. A különböző lehetséges
forgatókönyvek figyelembevételével modellezni, szimulálni és
számszerűsíteni lehet a várható hatásokat. A megfelelő
vízkészlet-gazdálkodási stratégia kialakítása mellett olyan metodikák
is kialakíthatók, melyek a felszíni lefolyási, beszivárgási viszonyok
módosításával ezen várható negatív változások hatásait mérsékelik,
esetleg ki is küszöbölik. A talajvíz szintje határozza meg a felszín
alatti víztől függő ökoszisztémáink állapotát is, amely rendszerek
közül számos nemzetközi védelem alatt áll. Az
aszály–belvíz–öntözővíz–vizes élőhely problémakör Magyarországon
tartósan nem oldható meg a felszín alatti vízrendszerek
figyelembevétele nélkül.
A hidrogeológiai modellezésnek a jövőben még
erőteljesebb szerepet kell kapnia a szakmai döntéselőkészítésekben. A
felszín alatti vízkészleteket érintő várható hatások hidrogeológiai
modellezéssel ma már igen magas szakmai színvonalon, pontosan és
megbízhatóan szimulálhatók. További fejlesztések várhatóak a
speciális, felszín alatti vizekbe is jutó szennyező anyagok (például:
DNAPL, klórozott szénhidrogének, radioaktív izotópok)
transzportfolyamatainak pontosabb leírása és szimulációja érdekében. A
hidrogeológiai modellezésnek továbbra is igen jelentős szerepe lesz a
felszín alatti környezetszennyeződések felszámolását megcélzó
kármentesítési eljárások tervezésében, méretezésében és működésük
nyomon követésében (Simonffy, 1998). A hidrogeotermikus rendszerek
hatékony vizsgálatánál pedig a hőtranszport modellezése jelent
nélkülözhetetlen segítséget. A hidrogeológusoknak ma már nem elég csak
a felszín alatti vizekkel foglalkozniuk. A vízkörforgalom révén minden
mindennel összefügg. A természeti változások, valamint az emberi
beavatkozások eredményeként egy-egy adott helyen a felszín alatti
vizek új egyensúlyi helyzet kialakítására törekednek. E dinamikus
rendszerben a vízkészletekkel való foglalatosság interdiszciplináris
és holisztikus megközelítést követel, amelynek keretében a
Kárpát-medence vízgazdálkodásával kapcsolatos műszaki,
természettudományi, gazdasági, jogi és társadalmi kérdéseket
tárgyalják.
Számos új, nagy léptékű beruházás várható a
jövőben, ahol a hidrogeológusokra speciális és fontos feladatok
várnak. Bár a pénzhiány miatt folyamatosan húzódott, lassan véglegesen
állást kell foglalni a paksi, nagy aktivitású radioaktív hulladék
végleges elhelyezése ügyében. Elindult ugyan korábban egy ún. BAF-
(Bodai Aleurolit Formáció) projekt, amely most már évek óta
takaréklángon üzemel. A 2011. tavaszi földrengéssel kapcsolatos japán
események is rávilágítottak azonban arra, hogy a nagy aktivitású
radioaktív hulladékok elhelyezésével kapcsolatos szakmai
követelményeket nem szabad felpuhítani. A kis és közepes aktivitású
radioaktív hulladékok számára Bátaapátiban épült hulladéktároló sok
tekintetben nem nyújthat megfelelő biztonságot a nagy aktivitású
hulladékok esetében. Nagy mélységben elhelyezkedő, megfelelő műszaki
és földtani védelmű helyszínt kell kijelölni és engedélyeztetni a
megnyugtató megoldás érdekében. Ebben a komoly kihívást jelentő
szakmai feladatban a hidrogeológusoknak is kulcsszerepet kell
játszaniuk. A növekvő energia- és ásványinyersanyag-igények miatt
újbóli megerősödése körvonalazódott a bányászati tevékenységeknek a
Kárpát-medencében a globális trendeknek megfelelően. A
szénhidrogén-kihozatalt növelő speciális eljárások üzemi alkalmazása
mellett a szénhidrogén-hidrogeológia szélesebb körű bevezetése a
Kárpát-medencében új sikereket hozhat a hazai és térségi olajipar
számára. Innovatív bányászati technológiák (például szuperkritikus
szén-dioxid alkalmazása ércek kinyerésére) elterjedése is új és
speciális feladatok ellátását várja a jövő hidrogeológusaitól.
Remélhető, hogy kedvező természeti adottságai révén a Kárpát-medence
helyszíne lehet akár több EGS-projektnek is, illetve hamarosan
megszületik az első geotermikus villamos erőmű hazánkban.
A felszín alatti áramlási rendszerek
törvényszerűségeinek megértésében, a mélységi anyag- és
hőtranszportfolyamatok leírásában mind nagyobb szerepet kap az utóbbi
időben a hidrogeokémia, illetve a környezeti izotópok részletes
vizsgálata (Berecz et al., 2001). A jövő hidrogeológusainak
oktatásában sokkal hangsúlyosabban kell szerepelnie a környezeti
kémiának. Emellett nagyon fontos a legújabb matematikai,
valószínűségelméleti és geostatisztikai módszerek megismertetése is a
szakemberekkel. A determinisztikus eljárások mellett a ritkán
alkalmazott sztochasztikus módszereknek a hidrogeológiában igen nagy a
jelentőségük, hiszen a legtöbb esetben nem teljesen feltárt inhomogén
és anizotrop közegből származó mérési adatokkal dolgozunk. A
származtatott eredményeink minden esetben némi bizonytalansággal
terheltek, amelyek korrekt megnevezése és számszerűsítése még inkább
erősítheti szakmai eredményeink elfogadottságát és hitelességét (Szűcs
et al., 2006).
Az új víziközmű-törvény egyebek mellett
remélhetőleg magasabb színvonalú szakmai munkát fog előírni az
üzemeltetők számára, ami a hidrogeológusok pozíciójának
továbberősödését eredményezheti a közműszolgáltatás ágazatán belül. A
jelenlegi igen magas országos hálózati veszteség, illetve a túlságosan
sok, szennyvíztisztító nélküli kistelepülés miatt ún.
szennyvíz-hidrogeológiai kérdésekkel is egyre többet kell
foglalkozniuk a szakembereknek. A már korábban említett
vízbázisvédelmi és ivóvízminőség-javító program keretében továbbra is
jócskán lesz feladatuk a hidrogeológusoknak.
Összefoglalás
Az ivóvízellátásban jelentős szerepet betöltő, a jövőben is védendő,
felszín alatti vízkészleteink kiemelkedő természeti értéket
képviselnek. Ásvány-, gyógy- és hévízkészleteink is számottevőek,
amelyek szélesebb körű hasznosítása nemzetgazdasági érdek. A
Kárpát-medence szintű fellépés az ásványvizek és gyógyvizek
marketingje érdekében sokat javíthat a jelenleg elfoglalt európai
piaci pozíciókon és a hasznosítási lehetőségeken. Tisztában kell lenni
azzal, hogy felszín alatti vizeink nem kimeríthetetlenek, sőt az
Alföld egyes területein a kihasználtság már jelenleg is közel 100%-os.
A jövőben még fontosabbá válik, hogy a hidrogeológusok az eddigieknél
megbízhatóbban adják meg lokális vagy regionális léptékben a felszín
alatti hasznosítható vízkészleteket. Az energetikai célú hévizek
visszasajtolásával részben fenntarthatók az ásvány- és gyógyvizeket is
magukban foglaló mélyebb rétegvizes rendszerek hidraulikai és
vízminőségi viszonyai. Bár a prognosztizált éghajlatváltozási
forgatókönyvek alapján a felszín alatti vízkészletek némi csökkenése
várható, a biztonságos és fenntartható ivóvízellátás generációkon
keresztül biztosítható hazánkban regionális vízellátó rendszerek
üzemeltetésével, valamint a mindenkori kormányok által támogatott
megfelelő nemzeti vízgazdálkodási stratégia alkalmazásával. Erre
garanciát nyújt az a tény is, hogy a jelenleg is üzemelő
vízbázisainkon kívül igen jelentős tartalékaink, távlati vízbázisaink
vannak. Az ivóvízellátásban hosszú távon is a felszín alatti vizek
mellett szól a kiszámíthatóbb és stabilabb vízminőség, illetve a
nagyobb védettség a felszíni szennyeződésekkel szemben.
Bár a földi vízkörforgalom révén a felszíni és
felszín alatti vízkészletek nagyon szoros kapcsolatban állnak
egymással, igen különböző jellegű szakmai felkészültségre van szükség
felszíni és a felszín alatti problémák vizsgálatára és
megválaszolására. Ma már politikai, szakmai és tudományos körökben is
mindenki elismeri, hogy Magyarország felszín alatti vízkészletei
stratégiai jelentőségűek. Nekünk, hidrogeológusoknak a jelenleginél is
erőteljesebb összefogást kell demonstrálnunk annak érdekében, hogy a
felszín alatti vizeket érintő jelentős szakmai kérdésekben elsősorban
a mi véleményünk és javaslatunk alapján foglaljanak állást, illetve
történjen meg a döntéshozatal Magyarországon. Így biztosítható, hogy a
hidrogeológusok aktívan és érdemben tudjanak részt venni hazánk
vízgazdálkodási problémáinak (Somlyódy, 2011) megoldásában, illetve a
felszín alatti vízkészleteket érintő stratégiai kérdések részletes
kidolgozásában.
A jól képzett hidrogeológusokra tehát a jövőben még
nagyobb szükség lesz hazánkban és a Kárpát-medencében. Számos
tradicionális és új típusú feladat vár a felszín alatti vizekkel
foglalkozó generációkra. A szakma interdiszciplináris jellege miatt
fontos, hogy a felszín alatti vizekkel kapcsolatos képzési
programjaink figyelembe vegyék a nemzetközi trendeket (Voss, 2005) és
a Kárpát-medence speciális hidrológiai és hidrogeológiai
sajátosságait. Kedvező, hogy mind több kollégánk vesz részt nemzetközi
szakmai szervezetek munkájában és irányításában, erősítve a szakmai
kapcsolatokat, amelyek feltétlenül szükségesek határon átnyúló szakmai
kérdések még hatékonyabb megoldásában a Kárpát-medencében. A szakma
nemzetközi kapcsolatainak további erősítésében jelentős szerepet
játszik az IAH (International Association of Hydrogeologists) Magyar
Nemzeti Bizottsága, amely összehangolja tevékenységét az IUGS
(International Union of Geological Sciences) Magyar Nemzeti
Bizottsággal. A címben felvetett kérdés együttes továbbgondolásában
segítséget jelenthet a 2013-ban hazánkban rendezendő nemzetközi IAH
hidrogeológiai konferencia, amely elsősorban a Kárpát-medence és
Közép-Európa hidrogeológiai specialitásaira és megoldandó regionális
és lokális feladataira fog fókuszálni.
A tanulmány, illetve az ismertetett kutatómunka a
TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az
Új-Magyarország Fejlesztési Terv keretében az Európai Unió
támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával
valósult meg.
Kulcsszavak: hidrogeológia, felszín alatti vízkészletek, ivóvíz,
ásványvíz, gyógyvíz, hévíz
IRODALOM
Berecz Tamás – Fórizs I. – Deák J. (2001):
Felszín alatti vizek környezeti izotópos és kémiai vizsgálata a
Duna-Tisza köze déli részén. Hidrológiai Közlöny. 81, 2, 118–124.
Bobok Elemér – Tóth Anikó (2010): A
geotermikus energia helyzete és perspektívái. Magyar Tudomány. 8,
926–936. •
WEBCÍM >
Borszéki Béla György (1998): Ásványvizek,
gyógyvizek. MÉTE, Budapest
Bozó László (szerk.) (2010): Köztestületi
Stratégiai Programok. Környezeti jövőkép –Környezet- és
klímabiztonság. MTA, Budapest
Büki Gergely – Lovas Rezső (szerk.)
(2010): Köztestületi Stratégiai Programok. Megújuló energiák
hasznosítása. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest •
WEBCÍM >
Galloway, Devin L. (2010): The Complex
Future of Hydrogeology. Hydrogeology Journal. 18, 807–810. •
http://www.springerlink.com/content/ 358156l41766574r/fulltext.pdf
Juhász József (2002): Hidrogeológia.
Akadémiai, Bp.
Marton Lajos (2009): Alkalmazott
hidrogeológia. Kézikönyv, ELTE Eötvös, Budapest
Mádlné Szőnyi Judit (2006): A geotermikus
energia. Grafon, Nagykovácsi
Simonffy Zoltán (1998):
Szennyeződés-terjedési modellek alkalmazása. Kármentesítési Kézikönyv
1, Környezetvédelmi és Területfejlesztési Minisztérium, Budapest •
WEBCÍM >
Somlyódy László (szerk.) (2011):
Köztestületi Stratégiai Programok. Magyarország vízgazdálkodása:
helyzetkép és stratégiai feladatok. Magyar Tudományos Akadémia,
Budapest •
WEBCÍM >
Szanyi János – Kovács Balázs (2010):
Utilization of Geothermal Systems in South-East Hungary. Geothermics.
39, 357-364.
Székely Ferenc (2010): Hévizeink és
hasznosításuk. Magyar Tudomány. 12, 1473–1485. •
WEBCÍM >
Szűcs Peter – Civan, F. – Virág M. (2006):
Applicability of the Most Frequent Value Method in Groundwater
Modeling. Hydrogeology Journal (Springer). 14, 31–43. •
WEBCÍM >
Szűcs Péter – Sallai F. – Zákányi B. –
Madarász T. (szerk.) (2009): Vízkészletvédelem. A vízminőség-védelem
aktuális kérdései. Bíbor, Miskolc •
WEBCÍM >
Voss, Clifford I. (2005): The Future of
Hydrogeology. Hydrogeology Journal. 13, 1–6. •
WEBCÍM
>
URL1 WEBCÍM
> [Vízügyi és Környezetvédelmi Központi Igazgatóság (2010):
A Duna vízgyűjtő magyarországi része. Vízgyűjtő-gazdálkodási terv.
2010. április]
|
|