Mérnökökológia

1. Mérnökökológia Kis-Balaton története • A Balaton vízszintje sokkal magasabb volt a mainál, a Kis-Balaton mai területe a Balaton 5. és 6. medencéje volt, 2-2,5 m vízmélységel • Sorozatos emberi beavatkozások: • Galenius-császár isz. 300 • 1800-as évek vasút építés, 1863 vízszint csökkentés (1+1,5m)Kis-Balaton részben kiszárad • 1920-as évek: Zala-folyó rendezése, kapcsolat megszakadása a Kis-Balaton és a Zala között • 1960-as évekig: lecsapolás, mezőgazdasági termelés • 1970-es évektől napjainkig... 

2. Mérnökökológia Balaton eutrofizációja Balaton: sokáig csak „nyűg” (lecsapolni, stb…) Átértékelődött: értékes üdülőterületté Eutrofizálódás első jelei: 1940-es években megmutatkoztak Hínárosodás, algásodás, kékalgák okozta vízvirágzások 1970-1980 eutróf-hipertróf állapot (a-kl>200mg/L) „Használati érték” erősen lecsökkent 1971-ben Balatoni vízgazdálkodási fejlesztési program 1976-ban Minisztertanácsi rendelet a vízminőségromlás megállítására, 1979-ben átdolgozták Kutatási programok

3. Mérnökökológia Kis-Balaton „helyreállítása” 1983 Minisztertanácsi határozat a tó vízminőségének javítására Tápanyagterhelés csökkentése: szennyvíztelepek intenzifikálása, állattartás, mezőgazdasági termelés átalakítása, kotrás, stb… Egyik legfontosabb elem: Kis-Balaton Védőrendszer (KBVR) létrehozása (a koncepció már 1970-es években megszületett, tervezés 1980-ban kezdődött)

4. Mérnökökológia Kis-Balaton Védőrendszer koncepciója • CÉL: tápanyag és lebegőanyag visszatartása • Két alapkoncepció: • Tározás kazettás rendszerben • Átfolyó rendszerű tározás • Működési elképzelés: makrofitonok tápanyagfelvétele, majd ezek eltávolítása a rendszerből

5. Mérnökökológia Felső Tározó (Hídvégi-tó) ~18 km2 1,1 m 1985 Ingói-berek ~16 km2 1992 Kazetta 5 millió m3 Alsó Tározó (Fenéki-tó) ~50 km2 1,1 m

6. Mérnökökológia Kis-Balaton Védőrendszer ≠ „Ősi” Kis-Balaton • Nem az eredeti állapot helyreállítása: mikori az „eredeti állapot”? • Alapvető különbségek az 1800-as évekhez képest: • Zala tápanyagterhelése sokkal kisebb volt • Vízszintet a természetes vízjárás határozta meg • Eredeti állapot természetes volt, a mai tározók mérnöki létesítmények, műtárgyakkal, üzemrenddel • A KBVR mérnökökológiai létesítmény!

7. Mérnökökológia Mi lett a Kis-Balaton Védőrendszerből? • A makrofitonos alapkoncepció tévesnek bizonyult: • Felső-tározó nyílt vizes lett, alga-dominanciával • Ingói-berek unikális nádasai kezdtek visszaszorulni és alga dominanciába átalakulni nem kívánatos • Célok fokozatosan átértékelődtek: • Eredetileg deklaráltan első és legfontosabb cél a tápanyag visszatartása, a természetvédelem ennek alá lett rendelve • Jelenleg: a két cél összehangolása

8. Mérnökökológia KBVR működése - vízforgalom

9. Mérnökökológia KBVR működése - vízforgalom • Zala vízgyűjtőn 20 állandó és időszakos vízfolyás van • A Zala vízrendezése a 60-as években történt meg • Zala közép vízhozama: • Zalaapátinál: ~5,5 m3/s (~Felső tározó befolyó) • Zala torkolatnál: ~7,0 m3/s • A Felső tározó vízhozamának 90%-át a Zala adja • Az Alsó tározó vízhozamának 70%-át a Zala szállítja. • Alsó tározó jelentős befolyói: Egyesített Övcsatorna, Marótvölgyi csatorna, Zala-Somogyi határárok

10. Mérnökökológia Egyesített Övcsatorna:É-Keszthelyi-hg, Keszthely-Sármelléki láp, Keszthely tisztított szv Zalaapáti Balatonhídvég Zala torkolat, 21T „Bukóél” 2T 3T Marótvölgyi csatorna 4T Zala-Somogyi határárok

11. Mérnökökológia KBVR működése - vízkormányzás Felső tározó elárasztása: Zala töltésének megszaggatásával, átmenet nélkül üzemi vízszintre. A tározó nem „zárható rövidre” Alsó tározó: Ingói-berek elárasztása, ideiglenes kifolyó a „bukóél”. Ingói berek ingadozó vízszintet igényelne Ingói berek kikapcsolásának igénye

12. Mérnökökológia

13. VÖRS INGÓI BEREK SÁVOLY

14. Mérnökökológia KBVR működése – oxigén viszonyok Felső tározó Alsótározó

15. Mérnökökológia KBVR működése – oxigén viszonyok Hídvégi tó területén az oldott oxigén általában megfelelő, de időnként nappal is 2 mg/L alá csökken (napszakos ciklus!) Ingói-berek: gyakran oxigénhiányos, 1 mg/L alatti értékek, oka: nád árnyékol, fény hiányában nincs/alig van elsődleges termelés (oxigéntermelés), fogyasztás az algák és más szervesanyag bomlása miatt jelentős. Oxigénhiány miatti halpusztulások előfordul(hat)nak

16. Mérnökökológia KBVR működése - szervesanyag Felső tározó Alsótározó Szerves anyag tartalom emelkedik, partikulált formák részaránya nő (planktonikus elsődleges termelés) Árnyékolás, algapusztulás, ülepedés partikulált forma csökken, oldott:patikulált arány megváltozik

17. Mérnökökológia KBVR működése – lebegőanyag (LA) Felső tározó Alsó tározó Zala ásványi LA-t hoz, ami kiülepszik, helyette magas szervesanyagtartalmú LA Főleg „alga eredetű” LA hatékonyan kiülepszik Egyik fő cél volt!!!

18. Mérnökökológia KBVR működése - foszfor Eutrofizáció szempontjából a legfontosabb tápanyag. A foszfor visszatartása volt a KBVR létrehozásának fő célja. Értékelés során a különböző foszforformákat figyelembe kell venni.

19. Mérnökökológia KBVR működése - foszfor Felső tározó P visszatartási hatásfoka 1991 után lecsökkent (Zalaegerszegi szvt P-kicsapás, ÖP:0,560,3, ORP:0,30,1 mg/L) Belső terhelés:üledékben csapdázódott foszfor felszabadulása! 1. P-szorpciós folyamatok (erősen és lazán adszorbeált), redoxi-viszonyok (vashoz kötött) 2. algák szerepe

20. Mérnökökológia KBVR működése - foszfor A KBVR összes foszfort tart vissza. A KBVR-ben a foszforformák átalakulnak, az elfolyó vízben a P túlnyomó része ORP formában jelenik meg. A Felső tározóban elsősorban abiotikus P-eltávolítás, belső terhelés, planktonikus eutrofizáció a jellemző Az Alsó tározóra az algák pusztulása, lebomlása a jellemző, partikulált foszfor drasztikus csökkenése (ülepedés), valamint ORP kibocsátás

21. Mérnökökológia KBVR működése - nitrogén • Befolyó: 90% oldott, jelentős része nitrát • A Felső tározóban: • enyhe ammónium növekedés, • jelentős nitrát csökkenés • összes oldott nitrogén (nitrát!) csökkent, de az oldott szerves részaránya növekszik • partikulált forma jelentősen nő • összes nitrogén növekedés nitrogénkötés • Az Alsó tározóban: • partikulált nitrogén csökkenés össznitrogén csökken • össznitrogén jelentős része oldott szerves nitrogén

22. Mérnökökológia KBVR működése - nitrogén • KBVR: • Összes nitrogént tart vissza • Nitrogénformák átalakulnak, • Biológiai folyamatok nyáron jó hatásfok, télen minimális

23. Mérnökökológia KBVR működése –Felső- és Alsó tározó összehasonlítása • Nyílt víz, alga dominancia • Lebegőanyag „növelő” hatás (alga) • Jó fény és oxigénellátottság • P: adszorpció, belső terhelés, partikulált alga-P • N: nitrát csökkenés, partikulált N nő, N-kötés, ÖN nő • Makrofita (nád) dominancia • „Ülepítő” hatás, jó LA visszatartás • Rossz fényviszonyok, alacsony oxigénszintek • P: ülepedés, alga pusztulás, ORP kibocsátás • N: partikulált N csökken, oldott szerves részaránya nő, ÖN csökkenés

24. Mérnökökológia KBVR működése a célok tükrében Foszfor: jó visszatartás, de kedvezőtlen formák hagyják el Nitrogén: jó visszatartás Lebegőanyag: jó visszatartás De: az eredeti koncepció tévesnek bizonyult Rugalmas tervezés fontossága!

25. Mérnökökológia KBVR természetvédelmi szerepe Teljes területe természetvédelmi terület (Kis-Balaton Tájvédelmi Körzet, 14.569 ha, fokozottan védett: 7.796 ha) Ramsari terület (-1957 ha szántó) , csatlakozik a Balatoni Ramsari területhez Ramsari terület: „A nemzetközi jelentőségű vadvizekről, különösen, mint a vízimadarak tartózkodási helyéről”

26. Mérnökökológia KBVR természetvédelmi szerepe • Montreuxi lista:....lehető legkorábbi időpontban tájékoztatást tudjon adni, ha a területén lévő és a jegyzékbe vett vadvíz ökológiai jellege megváltozott, változóban van, valószínűleg majd megváltozik.... • KBVR: ökológiai jelleget befolyásol, de • előre tudott volt, • állapotjavítás nem tilos • Mekkora változás tekinthető ökológiai jelleg megváltozásának v.ö. természetes szukcesszióval • nem kell felvenni a listára

27. Mérnökökológia KBVR természetvédelmi szerepe Természeti értékek: diverzitás, valamint Ingói berek unikális nádasa Vízszintingadozás szerepe: ehhez „szoktak”, folyamatosan változó viszonyok: változó konkurrencia és kompetíciós viszonyok: nem lesz egyirányú szukcessziós nyomás diverz marad Vízkormányzás! Ingói-berek: kikapcsolását 1997 óta javasolják, természet-védelmi célú kezelését javasolják. (nádpusztulás, hatásfok)