Cikkünk a tápanyagszennyezés hatásait vizsgálva dolgozza fel a H2Ohio projekt innovációit, kitérve a foszfor és a nitrátok eutrofizációban betöltött hatására, az állóvízben elhelyezkedő „halott zónák” kialakulására és az ezekre adott válaszokra. Ezt követően bemutatásra kerülnek a hazai vízgazdálkodás tápanyagszennyezésre vonatkozó vizsgálatai és intézkedései.
A vizek tisztaságának védelme általános feladattá vált a legtöbb országban, az intenzív területhasználatból származó települési, ipari, mezőgazdasági szennyezések miatt. A szennyezőanyag lehet élőlények számára közvetlenül káros – mint a kőolajszármazékok, növényvédő szerek, ipari eredetű anyagok – vagy közvetetten káros, mint a műtrágyák.
A modern mezőgazdasági művelés az intenzív termelés következtében a talaj tápanyagkészletét gyorsan feléli, ezért a növények számára fontos elemeket döntően műtrágyák felhasználásával pótolják. Azonban, ha ezt túl nagy mértékben juttatják ki, a növényzet által hasznosításra nem került tápanyagok az erózió és a lemosódás által a vízfolyásokba kerülhetnek, majd a tavakba, tengerekbe áramolnak.
A folyamat drasztikus változást idéz elő az ökoszisztémában
A tápanyagtöbblet miatt algavirágzás kezdődik (eutrofizáció), vagyis a vízinövények túlszaporodnak. A növényzet gyakorlatilag önmagát árnyékolja, amitől az alsóbb réteg fotoszintézis híján pusztulni kezd. A sötétben lévő növényzet és a lebontó baktériumok is oxigént vonnak el a vízből, ezáltal túlsúlyba kerülnek az anaerob szervezetek. Ezek a baktériumok ammóniát és kénsavat termelnek, növelve a víz toxicitását[1].
A folyamat olyan súlyos is lehet, hogy úgynevezett „halott zónák” alakulnak ki tavak, tengerek oxigénhiányos alsóbb vízrétegében. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége csak az USA-ban 166 ilyen esetet dokumentált, melyből a legnagyobb a Mexikói-öbölben volt 15125 km2 kiterjedésű foltban (Magyarország körülbelül 1/6-a!) 2013-ban[2]. A híres Nagy-tavak közül az Erie szintén a tápanyagszennyezés áldozatául esett. A vegetációs időszakban a tóba kerülő mezőgazdasági műtrágya és városi eredetű szennyvíz, mintegy 10000 km2 területet változtat „halál zónává” évente, július és október között[3].
A baj orvoslására összetett válasz érkezett az Államokban, melynek egyike az Erie-tó déli partján elhelyezkedő Ohio államban született meg. A kormányzó, Mike DeVine kezdeményezésére induló H2Ohio projekt célja a felhalmozódott vízminőség-problémák kezelése. Ilyen probléma az algavirágzás okozta károk az Erie-tavon, az ivó- és szennyvíz infrastruktúrák hiánya és a régi vízvezetékek ólomtartalma. Az Ohio General Assembly a projekt finanszírozására 172 millió dolláros keretet szavazott meg a 2020-21-es, kétéves időszakra, amely összegből „foszforszűrő” mocsarakat és víz-infrastrukturális beruházásokat valósítottak meg.
A kormányzó elmondása szerint a programnak időszerű volt megszületnie, mert habár Ohio állam a farmereket támogatta abban, hogy csökkentsék a tápanyaghiányt földjeiken, ezzel párhuzamosan nem fektettek kellő hangsúlyt arra, hogy az ebből származó lemosódó foszfor mennyiségét minimalizálják – annak ellenére, hogy a folyamat veszélyeiről korábban is születtek tanulmányok.
A program a gazdák bevonásával hosszú távra tervez. A témában folytatott kutatások eredményeként megszületett hét olyan precíziós és költséghatékony módszer, amellyel bizonyítottan csökkenthető a foszfor transzmissziója. A programba becsatlakozó gazdálkodók, akik alkalmazzák ezeknek a módszereknek valamelyikét anyagi kompenzációban részesülnek. 2020-ban a Maumee folyó vízgyűjtője (az Erie-tó délnyugati partvonalába torkolló vízfolyás) került célkeresztbe a foszfor csökkentés szempontjából. Az állam előírása szerint a vízgyűjtőbe eső minden megyének rendelkeznie kell egy foszforlefolyási tervvel, ezzel a program nemcsak állami, hanem megyei szinten is fontossá vált.
„Foszforszűrő” mocsarak
A terv egy kiemelten fontos része az úgynevezett wetlandek – vizenyős területek – rendszerszerű kialakítása, amely meglévő mocsaras területek rehabilitációjából és új vizenyős területek kialakításából áll. Ez a területhasználat számos okból előnyt jelent, mint a szén-dioxid elnyelés, a víz áramlásának lelassítása, a többlettápanyagok (P, N) hasznosítása, ezzel megszűrve a vizeket. A láposítás javítja az ökológiai kapcsolatokat és rekreációs területkén is hasznosíthatók. A programban kialakításra került 5876 ha wetland a vízfolyás, mintegy 44515 ha vízgyűjtő területét tisztította meg a káros anyagoktól, amelyből következik, hogy 1 ha mocsár átlagosan 7,5 ha vízgyűjtőt tisztított meg a többlettápanyagtól.
A H2Ohio program államszerte 141 ponton hajtott végre beavatkozást 2023 márciusára.
Néhány szemelvény a projektek közül
Hancock megye, Bright természetvédelmi területen 4,2 ha wetland helyreállításra került sor, amelynek szerepe a mezőgazdaságból származó foszfor felfogása, megtartása és felhasználása mellett az ökológiai élőhely szolgáltatás. A kialakított terület a Blanchard folyó megtisztítását segíti [4]. Ennek a beruházásnak a megvalósítása továbbra is tart, ellentétben a szintén Hancock megyei Oakwood természetvédelmi területen szántóföldi parcellák helyén létesített wetland projekttel, amely mára teljesen elkészült. Ez utóbbi különlegessége, hogy nemcsak vizes élőhely-helyreállítás történt, hanem ehhez szántóföldeket is láposítottak a mezőgazdasági öntözőcsatornák megszűntetésével.
Forrás: https://h2.ohio.gov/project/bright-conservation-area-wetland-restoration-initiative/;
https://hancockparks.com/strategic-and-comprehensive-plan/ 73. old
A nagyobb folyók árterében lévő szántóföldek művelése kockázatos lehet az árvízveszély miatt. A termény veszélyeztetettsége indokolttá teszi ezeken a területeken is vizenyős területet kialakítani. Így kerülhetett sor a Little Portage helyreállítási projektre, amely 76 ha vizes élőhely létrehozását célozta meg azokon a szántókon, amelyek a Little Portage folyó időszakos áradásában érintettek. Az árvizek megtisztítása így lehetővé vált, hiszen a művelt területekről kimosódó műtrágya a folyó partja mellett húzódó wetlanden keresztül jut vissza a fő vízfolyásba, lassítva a lefolyást és ülepítve a felhalmozódott plusz tápanyagot. Ezzel 87 ha szántóterület műtrágyakibocsátása került megtisztításra.
„Hazai vizeken”
Magyarország fekvéséből adódóan vízben gazdag országnak tekinthető, ahol európai szinten még a mai napig kiemelkedő mennyiségű vizes élőhely található, dacára annak, hogy az elmúlt századok vízrendezése többnyire ezek lecsapolását célozta.
A magyar vízügy az Európai Unió Víz keretirányelvvel összhangban 2010 óta hozza létre 6 évente a vízgyűjtőgazdálkodási terve(ke)t, amely vizsgálja a vizek minőségi, mennyiségi, ökológiai állapotát, és azok javítására intézkedéseket határoz meg. Ezen kívül szerepet kap a dokumentumban az élőhelyvédelem, a fenntartható vízhasználat, a szennyezőanyagok mérséklése, és az árvizek és aszályok elleni védekezés[5].
A 2021 óta érvényben levő 3. Vízgyűjtő-Gazdálkodási Terv (továbbiakban: VGT3) a tápanyagszennyezés vizsgálatát több modell és adatbázis segítségével végezte. MONERIS modellel vizsgálták a nitrogén és foszfor emisszióját, TIM adatbázis segítségével pedig a feltalaj foszformennyiségét becsülték[6].
A hazai tápanyagszennyezést mérő vizsgálatok kimutatták, hogy a diffúz foszfor szennyezés 2/3 részéért a talajerózióból adódó tápanyagveszteség a felelős. Az összes diffúz szennyezés 47%-át a nitrátok okozzák, melyek közvetlenül a talajvízen keresztül terjednek. A szennyezés mértékét mi sem mutatja jobban, minthogy 2013-tól Magyarország területének 69%-a nitrátérzékeny besorolás alá került. Ezekre a területekre külön előírás vonatkozik, ami csökkenteni hivatott a tápanyagtöbbletet.
A VGT3 az itthon előforduló foszforterhelés fő okaként a szocializmus időszakában nagy mennyiségben kijuttatott műtrágyát jelöli meg, hiszen a napjainkban alkalmazott rendszer többnyire negatív mérlegű tápanyaggazdálkodást tesz lehetővé, azaz kevesebb foszfor kerül a termőföldekre, mint amennyi a növény szükséglete. Ugyanakkor fontos megjegyezni, hogy a felhasznált műtrágya mennyisége évről évre növekszik[7].
Bár a VGT3 többlettápanyag kezelésre vonatkozó eszköze a megelőzés, a vizsgálatok kimutatták, hogy a tápanyagbevitel szabályozása hatásos, de nem elégséges a kijuttatott többlettápanyag megfékezésére. Fontos szerepe van a felszíni lefolyás és az erózió megfékezésnek is a terhelés csökkentésében. Ezeket a 3. vízgazdálkodási terv szerint vízvisszatartással és erózióvédelmi technológiákkal érhetjük el[8].
A mezőgazdasági eredetű tápanyagszennyezések csökkentésére hét intézkedés van érvényben Magyarországon:
- Mezőgazdasági eredetű tápanyagszennyezés csökkentése a helyes gazdálkodási gyakorlatok alkalmazásának ösztönzésével (nitrátérzékeny területek).
- Mezőgazdasági termelés tápanyagterhelés és -veszteség csökkentésére, a tápanyag hasznosulásának növelésére vonatkozó további intézkedések.
- Egyéb talajjavító és talajvédelmi beavatkozások.
- Művelési ág váltás (szántó-gyep, szántó-erdő, szántó-vizes élőhely konverzió), valamint a meglévő gyep, erdő, vizes élőhelyek területének fenntartása.
- A szennyvíziszap hasznosításának elősegítése és szabályozása.
- Állattartó telepek korszerűsítése a nitrát irányelv alapján, valamint az istállótrágya felhasználásának elősegítése.
- Mezőgazdasági területről származó belvizek szűrése a befogadóba történő bevezetés előtt[9].
A többlettápanyag kezelésére két főbb intézkedést találunk: pufferelés megfelelő területhasználattal (4.), illetve a belvizek szűrése (7.), azonban az ohioi mintához hasonló zöldinfrastruktúra bővítésen keresztül vízminőség javítást célzó projekt nem jellemző. Korábban ezekhez az intézkedésekhez köthető vidékfejlesztési pályázatot hoztak létre, ám alacsony volt a részvételi arány. Ennek oka lehet a kevés ismeret, vagy a rossz pályázati rendszer[10].
Itthon kiemelten fontos a vízjárta területek védelme, hiszen a víz az egyik legnagyobb erőforrásunk ökológiai és társadalmi értelemben is. Érdemes lehet a világ vízrendezési innovációit szem előtt tartanunk, hogy azzal saját vizeinket is védjük.
Források:
[1] Eutrofizáció fogalma: https://greendex.hu/eutrofizacio/
[2] EPA, tápanyagszennyezés az államokban: https://www.epa.gov/nutrientpollution/effects-environment
[3] Erie-tó „halál zónája”: https://ohiodnr.gov/static/documents/coastal/owc/owc_techbull3_Hypoxia.pdf
[4] Bright természetvédelmi terület: https://h2.ohio.gov/project/bright-conservation-area-wetland-restoration-initiative/
[5] Víz keretirányelv, VGT: https://www.nak.hu/tajekoztatasi-szolgaltatas/vizgazdalkodas/106102-a-viz-keretiranyelv
[6] VGT3, Modellek felhasználása, 499. old.: https://vizeink.hu/vgt/#page=524
[7] VGT3 vitaanyag véglegesített, 13. old.: https://vizeink.hu/wp-content/uploads/2020/12/JVK_2019_Vegleges.pdf
[8] VGT3, A MONERIS modell szerinti értékelés, 499. old.: https://vizeink.hu/vgt/#page=525
[9] Szó szerinti idézés: VGT3, Intézkedési Program összefoglaló táblázata, 10. old.
[10] VGT3, Intézkedések, 471. old.
