-
1. ábra
|1|
-
2. ábra
|2|
-
3. ábra
|3|
-
4. ábra
|4|
-
5. ábra
|5|
-
6. ábra
|6|
-
7. ábra
|7|
-
8. ábra
|8|
-
9. ábra
|9|
-
10. ábra
|10|
-
11. ábra
|11|
-
12. ábra
|12|
-
13. ábra
|13|
-
14. ábra
|14|
-
15. ábra
|15|
-
16. ábra
|16|
-
17. ábra
|17|
-
18. ábra
|18|
-
19. ábra
|19|
-
20. ábra
|20|
-
21. ábra
|21|
-
22. ábra
|22|
-
23. ábra
|23|
-
24. ábra
|24|
-
25. ábra
|25|
-
26. ábra
|26|
-
27. ábra
|27|
-
28. ábra
|28|
-
29. ábra
|29|
-
30. ábra
|30|
-
31. ábra
|31|
-
32. ábra
|32|
-
33. ábra
|33|
-
34. ábra
|34|
-
35. ábra
|35|
-
36. ábra
|36|
-
37. ábra
|37|
-
38. ábra
|38|
-
39. ábra
|39|
-
40. ábra
|40|
-
41. ábra
|41|
-
42. ábra
|42|
-
43. ábra
|43|
-
44. ábra
|44|
-
45. ábra
|45|
-
46. ábra
|46|
-
47. ábra
|47|
-
48. ábra
|48|
-
49. ábra
|49|
-
50. ábra
|50|
-
51. ábra
|51|
-
52. ábra
|52|
-
53. ábra
|53|
-
54. ábra
|54|
-
55. ábra
|55|
-
56. ábra
|56|
-
57. ábra
|57|
Somlyódy László
Az értől az óceánig - a víz: a jövő kihívása
I. Mi a víz?
1. A csodálatos vízmolekula és az élet
A tudományban, de sokszor a művészetekben is tapasztaljuk, hogy a legegyszerűbb a legszebb és a legtökéletesebb. Ilyen csoda a vízmolekula: a létező legegyszerűbb és legkisebb aszimmetrikus molekula (a 16-os tömegszámú oxigén atomhoz két, egymással 105°-os szöget bezáró, 1-es tömegszámú hidrogén atom kapcsolódik). Liliputi mérete 10-10 m vagy 10-13 km nagyságrendű, de tulajdonságai ennek ellenére tavak, folyók, vízgyűjtők, kontinensek és a földgolyó sorsát befolyásolják. A legfontosabb jellemzője talán a hidrogénhíd-kötés: az egyes molekulák szilárd és folyékony halmazállapotban egyaránt nagy erővel kapcsolódnak egymáshoz. Ez sokféle következménnyel jár. A víz az egyetlen folyadék, amelynek a sűrűsége a hőmérséklet függvényében - "anomálisan" - maximummal bír (4°C-on), minden más hőfokon kisebb. Ez a magyarázata a mély tavak rétegződésének és a sekély tavakétól alapvetően eltérő "szabályos" viselkedésének (a sekély állóvizekben a rétegződést a szél által bevitt kinetikus energia nem engedi kialakulni). A jég térfogati tágulása okozza a kőzetek fizikai mállását, ami a talajképződés első lépése, valamint azt, hogy a jég úszik a vízen, s így megvédi az alatta levő víztömeget és élővilágot a befagyástól, illetve a lehűléstől.
A víz forrásával járó térfogati munkát hasznosítja az ipari társadalom kulcsfontosságú technikai újítása, a gőzgép, illetve az újabb erőművekben a gőzturbina. A víz mindent old, ami képes a hidrogénhíd-kötésben részt venni. Ezért alakulhatott ki az élet - a fehérjemolekulák hidratált állapota - az ősóceánokban, de a genetikai információt hordozó DNS sem létezne víz nélkül. A légkör oxigéntartalma, amely lehetővé tette az élet kifejlődését, fotoszintézisből származik, amelyben a víz nélkülözhetetlen reakciópartner. A Homo sapiens mintegy 60 %-ban víz. Táplálékunk jelentős részére ugyanez igaz (burgonya - 78 %, tojás - 75 %, marhahús - 64 %, pizza - 48 %, kenyér - 38 %, vaj - 16 % stb.). Az ember megél egy hónapig élelem nélkül, de tiszta víz nélkül csak néhány napig.
A víz az egyetlen közeg, mely szűk hőmérsékleti tartományon belül mindhárom halmazállapotban megtalálható. A fázisváltások teszik lehetővé a víz hidrológiai körforgását, aminek hajtóereje a napenergia. A folyamat nagyléptékű desztillációként képzelhető el. A vízmolekulák párolgás révén az óceánból a légkörbe lépve hátrahagyják a sóikat és szennyezőanyagaikat, és ennek eredményeként "tiszta" édesvíz jut a szárazföldek fölé, mely azonban tartalmazza a légkörből beoldódott gázokat. A lehulló csapadék a talajból és a kőzetekből különböző anyagokat old ki, miközben a felszíni vizekbe (majd a folyókon keresztül a tengerekbe és az óceánokba) fut, vagy a viszonylag lassabban megújuló felszín alatti vizekbe szivárog. (Képzeljék el az összes "drámát", amit egy vízmolekula évezredek során átélhet, belegondolni is rossz ...)
A Föld globális vízkészlete állandó, mintegy 1400 millió km3. Megújuló erőforrásként évente mintegy félmillió km3 víz lép a folytonos, nagy körforgásba, és szállít magával sokféle más anyagot. A nagy körforgás számos térben és időben változó, kicsi ciklus eredője (ez az oka, hogy a vízzel kapcsolatos gondok térségenként változó módon jelentkeznek). A teljes vízkészlet mintegy 2,5 %-a édesvíz. Ezen belül a hasznosítható hányad csupán 0,6 % (folyók, tavak és felszín alatti vizek). A globális vízigény (aminek 80 %-át az öntözés teszi ki) a megújuló készletnek mintegy százada. A gondot a térben és időben roppant egyenlőtlen elosztás jelenti: vízhiányok, aszály és árvizek fordulnak elő. A vízzel ezért gazdálkodni kell, amit a hazai szakma is több száz éve hozzáértéssel tesz.
2. Természetes vizek
Tiszta vizet a természetben nem találunk, azt csak mesterséges úton (desztillálás vagy fordított ozmózis) lehet előállítani. A természetes víz különös kémiai összetételű oldat, és egyúttal bonyolult keverék is, a vízi élővilág élettere. Helytől és időtől függően mindig tartalmaz oldott és szilárd (partikulált), szerves és szervetlen anyagokat, melyek lehetnek természetes és mesterséges eredetűek. Szennyezésnek a természetes vizeket károsan befolyásoló, vízgyűjtőről bejutó anyagokat tekintjük, amelyek a vízminőség romlását idézik elő. A vízminőséget általában az emberi használatoknak (ivás, öntözés, fürdés stb.) és az élővilág igényeinek való megfelelés alapján osztályozzuk.
A természetes vizek élővilága roppant változatos: az édesvizekben például több tízezer állat- és növényfaj található. Ezek közül a tápláléklánc alján található legkisebbek, a baktériumok, az algák (lebegő mikroszkopikus növények) stb. csupán néhány mikron (µm) nagyságúak (a vízmolekulánál alig nagyobb, oly sok bajt okozó vírusok nem élőlények, ezért nehéz felfedezni őket). Az alga lehet néhány száz mikron nagyságú is: mérettartományuk 2 nagyságrendet, térfogatuk 4-5 nagyságrendet ölel fel. A vízi tápláléklánc legnagyobbjai, az édesvízi halak néhány méteresek is lehetnek.
A biológiai produkció során az anyag - a szennyezésektől befolyásoltan - a termelés és a lebontás révén állandó körforgásban van. A körforgás során a különböző anyagok térben is áthelyeződnek, és kölcsönhatásba léphetnek az üledékkel, a talajjal és a légkörrel. Az időben és térben változó fizikai, kémiai és biológiai folyamatok sokasága befolyásolja a vízminőség alakulását és az anyagok biogeokémiai körforgását.
3. A víz halál is
A szennyvíz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságai, fajszegény élővilága miatt számottevően eltér a természetes vizektől. Gyakoriak benne a kórokozók. Ipari, háztartási és mezőgazdasági célokra "elhasznált" közeg. A különböző szerves és szervetlen szennyezők és növényi tápanyagok nagy koncentrációban, "besűrűsödve" vannak benne jelen. A társadalom által használt bármely anyag előbb vagy utóbb kimutatható benne.
A természetes vizekbe jutó szennyvizek és szennyezések hatásai sokfélék lehetnek: például az elemek, anyagok és vegyületek túlzottan alacsony vagy magas koncentrációja, a kémiai és fizikai környezet módosulása, a biológiai körforgás és az ökoszisztéma torzulása, bizonyos élőlények eluralkodása és a biodiverzitás csökkenése, mérgezés, egészségkárosító hatások és így tovább (ezek gyakran egyszerre, egymást befolyásolva jelentkeznek). Mindezek gátolják, megdrágítják vagy éppen megakadályozzák a vízhasználatot és súlyos, hosszabb távon jelentkező károkat okozhatnak.
Az ötvenes évek elején Japán egy kis falujában, Minamatában sok lakos idegrendszeri elváltozásokat tapasztalt. A szerencsétlenebbeknél a gyenge szimptómákat erős reszketés, paralízis és esetenként halál követte. Sok csecsemő tragikusan eltorzultan és mentális sérüléssel jött világra. A vizsgálatok higanymérgezést mutattak ki. A Chisso vegyigyár éveken keresztül vezette a magas higanytartalmú szennyezését (higany-szulfát formájában) a Minamata-öbölbe. A higany-szulfát a vízben rosszul oldódik és a feltevés az volt, hogy az üledékben "örökre" eltemetődik. A vizsgálatok kimutatták, hogy ez a vegyület még rosszabbul oldódó higany-szulfiddá redukálódott, amit azonban az üledékben található baktériumok erősen toxikus metil-higany kationná alakították át. Ez utóbbi anyag a vízben oldódva ugyan csak µg/l koncentrációban volt jelen, de feldúsult a táplálékláncban: a halat és kagylót fogyasztó emberek szervezetében veszélyesen sok mérgező anyag halmozódott fel. Több mint 3500-an betegedtek meg, és közel ötvenen haltak meg. Ezt követően vezették be a µg/l koncentrációban is rendkívül veszélyes ún. mikroszennyezők fogalmát, és az Egészségügyi Világszervezet (WHO) elkészítette a veszélyes anyagok (nehéz fémek, DDT, poliklórozott bifenilek - PCB, poliaromás szénhidrogének - PAH stb.) ún. feketelistáját. Ezek az anyagok, a tradicionális szennyezőkkel szemben nem (vagy csak nehezen) bomlanak a természetben (perzisztensek), ezért kibocsátásukat igyekeznek tiltani.
4. Mi tehát a víz?
Szinte minden és mindennek az ellentettje. Élet és halál. Szakrális szimbólum. Élvezeti cikk. Természeti kincs és szépség. Áru és közjó. Véges, megújuló és sérülékeny erőforrás. Kockázati tényező. Fejlődés. A fejlődés korlátozója. Stratégiai jelentőségű, konfliktusos közeg.
II. A Víztudomány területe és céljai
1. Mi a víztudomány?
Alkalmazott mérnöki tudomány, amelyet korábban főként hidrológiának hívtak. Mára a vízzel kapcsolatos kérdések igen bonyolultakká váltak: kezelésükhöz elengedhetetlen a kémia, a biológia, az ökológia, a fizika, a vízgazdálkodás, a környezet-gazdaságtan, a közegészségügy és egyéb tudományterületek együttes alkalmazása. A tervek készítése és megvalósítása mindig a mérnök dolga: korszerű műszaki szemlélet nélkül a vízzel okosan foglalkozni nem lehet.
A víz számos elméleti, gyakorlati és döntési kérdést vet fel. Tudásunk korlátozott. A felismert tudatlanságunk határáig komoly szerepet játszanak a bizonytalanságok, azon túl pedig a meglepetések. A legtöbb esetben a vízproblémáknak nincsenek optimális, de gyakran még jó megoldásai sem, és egy-egy projekt megítélése időben is változik. A mérlegelés sosem könnyű és szubjektív elemekkel tarkított: meghatározó szerepe van annak, hogy ki milyen szempontok szerint dönt.
2. Érdeklődésünk jellege
A felmerülő kérdéseknek megfelelően szinte mindig a jövőre vonatkozóan teszünk becsléseket. A múltból igyekszünk tanulni, és a rendelkezésre álló ismeretek alapján modellekkel és egyéb módszerekkel jelzünk előre (különböző - napi, évi, több évi stb. - távlatokat szem előtt tartva). Nem állítjuk, hogy mindig jó munkát végzünk. Sokszor viszonylag egyszerű jelenségeket sem ismerünk fel (utólag mindig könnyű okosnak lenni). Az amerikai National Science Council szerint "a tudomány inkább követte, mintsem vezette az alkalmazásokat". A kiváló limnológus, Wetzel megfogalmazásában "a problémákat sokkal inkább befogadtuk és kezeltük, mint megelőztük". A cselekvést szolgáló tudomány ("science for action") messze nem használja ki a lehetőségeit, és a mérnöki intuíció sem mindig segít. A következő példasor ezt kívánja bemutatni.
III. Az angol WC-től az óceánig
1. Járványok
Kiindulópontunk a civilizáció egyik legjelentősebb innovációja, az öblítéses toalett. Feltalálója Sir John Harrington angol főnemes volt (bár kezdetleges formában már Mínosz király krétai palotájában is használták i.e. 1700 körül). Harrington 1596-ban két prototípust készíttetett, egyet magának kelstoni otthonába, egy másikat pedig keresztanyjának, Erzsébet királynőnek. Az udvar azonban nem mutatott érdeklődést, és a találmány a feledés homályába veszett, egészen a 19. század elejéig, amikor kényelmi okok miatt egyre népszerűbbé vált.
Az angol WC kezdeti használata a közhiedelemmel ellentétben káros volt: hozzájárult a járványok terjedéséhez. Az elöregedett emésztőgödrök nem tudták tárolni a megnövekedett szennyvízmennyiséget, és elősegítették az akkor még ismeretlen kórokozók bejutását az ivóvízbe. A kolera, tífusz, hepatitisz stb. következtében 1849-ben Angliában hetente több ezren haltak meg (összesen közel százezren). Hasonló volt a helyzet Koppenhágában és sok más európai városban is, például Hamburgban, Párizsban, Stockholmban. Budán és Pesten (Budapesten) 1831-et követően több kolera járványt észleltek, a legsúlyosabb 2000 körüli áldozatot szedett (ami a lakosság több mint 1 %-a volt). Az USA-ban több katona hunyt el a járványok miatt, mint a polgárháború alatt összesen.
A londoni járvány kezelésének kulcsszereplője Dr. John Snow londoni orvos, az epidemiológia úttörője volt. Snow behatóan vizsgálta az 1849. évi járványt, és eredményeit rövid közleményben tette közzé. Hipotézise szerint a kolera az elszennyezett ivóvízzel terjedt. Véleményét a tudós testületek nem osztották, abban a meggyőződésben, hogy azt légköri szennyezés okozta. Az 1854. évi kolerajárvány kitörését követően Dr. Snow javaslatára a hatóság bölcsen elrendelte a fertőzési gócnak vélt népszerű Broad Street-i kút bezárását, bár a feltevést kevés tudományos ismeret támasztotta alá. Valójában a szennyezett víz és a kolera közötti kapcsolatot csak harminc évvel később bizonyította Koch Németországban a "cholera vibrio" felfedezésével (amiért később Nobel-díjat kapott). A történet a ma egyre inkább hangsúlyozott elővigyázatosság elvének első sikeres alkalmazása, amihez hasonlóról talán azóta sem beszélhetünk.
A megoldást Londonban az 1854. évi járványt követően (és később máshol is) a megfelelő kapacitású, Temzébe (általában folyókba) torkolló csatornák kiépítése eredményezte. Ez, és az öblítéses WC átgondolt használata együttesen biztosította a szennyezések és a kórokozók gyors eltávolítását a háztartásokból (oly módon, hogy a szállítóközegként szolgáló vizet tudatosan elszennyezzük). Kiegészítő intézkedés volt a Temzéből kivett víz lassú homokszűrése, majd fertőtlenítése az ivóvízellátás céljából.
2. Az oxigénháztartás felborulása
A járvány kérdését tehát, úgy tűnik, megoldották, mégpedig a szem elől eldugva, részben az öblítéses toalett révén. Az árnyoldal a költséges csatornahálózat - ma lakosonként körülbelül 200 000 Ft csak a beruházási költség; és akkor még nem szóltunk a nagy vízfogyasztásról (ami a 19. század közepén még senkit sem érdekelt), a fenntartási gondokról és arról a tényről, hogy "amit nem látunk, azzal nem törődünk". Sokkal nagyobb baj volt azonban, hogy a felszíni vizek jelentősen megnövekedett szerves anyag-terhelésére nem gondoltak. A Temze, az Ohio, a Rajna és később számos hazai folyó is szennyvízcsatornává vált, melyekre oxigénhiányos állapot, halpusztulás, elviselhetetlen bűz és az élővilág drámai torzulása volt jellemző. Azaz megoldottunk egy problémát, de előidéztünk egy másikat. Az elv a szennyezők közvetlen környezetükből történő minél gyorsabb elvezetése és hígítása volt.
Némi időt igényelt a felismerés, hogy a halpusztulás elsődleges oka a szerves anyag, mert ennek baktériumok általi lebontása elfogyasztja a vízben oldott oxigént. A feladat a megbízható szennyvíztisztítási technológiák kifejlesztése volt. A századfordulóra megszületett a biológiai és a kémiai tisztítás. Az biológiai, ún. eleveniszapos eljárás lényege, hogy a műtárgyakban nagy mennyiségben szaporítunk el szerves anyagokat bontó baktériumokat, miközben oxigént viszünk be a rendszerbe (a kezdeti megoldások csak a szerves szenet oxidálták, majd felismerték a nitrogén-formák átalakításának, a nitrifikációnak a fontosságát is). Kétféle végterméket kapunk: a légkörbe távozó széndioxidot és természetbarát iszapot (amennyiben azt az ipari előtisztítás hiánya nem teszi a környezetre veszélyessé). Az iszap sorsa kulcskérdés: okos megoldás a mezőgazdasági elhelyezés, a biogáz előállítása; a hibás gyakorlatot pedig a hulladéklerakó, vagy a visszavezetés a folyóba jelenti. A kémiai eljárás lényege a kicsapatás és az ülepítés, ami a kezdeti időkben kezelhetetlenül sok iszapot eredményezett. Ezért a biológiai eljárások terjedtek el túlnyomóan. A szennyvíztisztítás (és a vízkezelés) nem olcsó, kb. 50 000 Ft/lakos a beruházási költsége (azaz a csatornázással együtt az összes költség kb. 250 000 Ft/lakos. A "víz- és csatornadíj" leegyszerűsítve az üzemelési költség fedezését szolgálja, ami durván az összes beruházási költség 5-10 %-a.
Kis kitérővel érdemes megjegyezni, hogy a hulladékanyagok kezelésére és elhelyezésére nem túl sokféle lehetőségünk van. A szennyvíztisztításon alapuló megoldás négy lehetőséget hasznosít: 1. átalakítás, 2. kibocsátás a környezetbe (víz, levegő és talaj), 3. tárolás vagy 4. újrahasznosítás (ennek mértéke az iszap sorsától függ). Az egyetlen további, 5. változat a használat betiltása és a kérdéses anyag helyettesítése (pl. DDT) - hacsak a "kilövést az űrbe" nem tekintjük alternatívának.
A szennyvíztisztítás tömeges elterjedése - a világháborúk által sújtott történelem során - még Angliában is legalább fél évszázadot igényelt. A fejlesztések többsége 1950 után történt és kézzelfogható eredménnyel járt: sikerült rehabilitálni a Temzét (és más folyókat). A nyolcvanas évekre újból megjelentek a lazacok, amit korábban kevesen hittek volna.
3. Eutrofizálódás és a Balaton
Most sem voltunk azonban kellően elővigyázatosak. Mire az oxigénháztartási gondokat megoldottuk, "bezöldültek" a tavak. A bajt a tápanyagok túlzott feldúsulása, az eutrofizálódás okozza. Ez a folyamat súlyos ökológiai problémát jelent, számos veszélyforrással jár - ilyen például a toxinképző kékalgák megjelenése. Az eutrofizálódás kifejezés német eredetű műszó, amelyet az 1910-es években alkottak. Tehát a növényi tápanyag-feldúsulás jelenségét már akkor ismerték. Később megállapították, hogy a szabályozás szempontjából fontos ún. limitáló szerepet, a Liebig-elv szerint a foszfor játssza (az elv azt mondja ki, hogy a szárazföldi növényekhez hasonlóan az algák szaporodását a szén, nitrogén és foszfor közül az az elem korlátozza, amelyik a 102 : 16 : 1 közelítő moláris arányhoz viszonyítva hiányosan áll rendelkezésre, és a gyakorlatban a legkönnyebben ez a foszforral érhető el). Ennek ellenére a szennyvíztisztítással foglalkozók évtizedeken keresztül csak a szerves anyag eltávolítására összpontosítottak, anélkül, hogy a foszfor (P) felkeltette volna a figyelmüket.
A Balaton esetében nemzetközi hírű limnológusok (tókutatók), Sebestyén és Entz már a negyvenes években figyelmeztettek a "kulturális" eutrofizálódás kedvezőtlen jeleire. A kiváló mérnök, Lesenyei tíz évvel később a foszfor-eltávolítás fontosságát hangsúlyozta. A területfejlesztési tervek a turizmus korlátozását javasolták. Mindeközben az idegenforgalom szabályozatlanul nőtt, fejlesztették az ivóvízellátást és a csatornázást, ami megnövelve a tó terhelését. Elkésve kezdődött meg a szennyvíztisztítási program, melyben a foszfor-eltávolítás nem szerepelt. Megkezdődött, majd felgyorsult "a másik bőr lenyúzása": az intenzív mezőgazdaság, a műtrágyázás és a nagyüzemi állattartó telepek rohamos fejlesztése, amelyeket hasonlóan nyitott anyagkörforgalom jellemez, mint amilyet az öblítéses toalett eredményez. Két riasztó halpusztulás és a tó egészére kiterjedő, sokkoló Cylindrospermopsis raciborskii - fonalas kék-alga (cianobaktérium) - invázió vezetett végül 1983-ban egy átfogó rehabilitációs terv kidolgozásához.
A Balaton tápanyagterhelése - a térség fejlődésének következtében - az előző fél évszázad alatt mintegy nagyságrenddel nőtt. Válaszként - késleltetéssel - hasonlóan változott az alga-biomassza (az egységnyi térfogatban található élő alga tömege) is, amely a hetvenes-, majd a nyolcvanas évek elejére a Keszthelyi-medencében, illetve a tó egészében elérte a legkedvezőtlenebb, ún. hipertróf állapotot. Számos algafaj véglegesen eltűnni látszott. A domináns kékalga faj a légkörből képes nitrogént kötni, a foszforhoz pedig az üledékből jut. (A belső terhelés következtében, aminek az a magyarázata, hogy a megelőző évtizedek során a tó által 90-95 %-ban visszatartott P-t az üledék nem képes már közömbösíteni.) A tó a külső terheléstől szinte független, "önjáró" állapota került. A legrosszabb minőség a Keszthelyi medencében alakult ki: a tó térfogatának mindössze 4 %-át a vízgyűjtő fele terheli.
A becslések szerint az algák számára közvetlenül (rövid időn belül) hozzáférhető (oldott szervetlen, elsősorban orto-foszfát formájában jelenlévő) P terhelés több mint fele szennyvíz eredetű, míg az összes P terhelés nagyobb hányada a szántókról érkezik lefolyás és erózió révén, azaz mezőgazdasági nem-pontszerű eredetű (a légkörből származó terhelés 10 % körüli). A következtetés kézenfekvő: a gyors eredmény érdekében a szennyvízkérdést kell megoldani (a vízgyűjtőről történő kivezetés és foszfor kicsapatás révén), a hosszú távú célok elérése pedig a nem-pontszerű vagy diffúz terhelések szabályozását igényli, többek között a Kis-Balatonhoz hasonló elő-tározók révén. Ezekre a beavatkozásokra (és számos egyébre - P mentes mosószerek használata, építési tilalom stb.) alapul a Balaton 1983. évi vízminőség-szabályozási kormányhatározata, amely részletesen tartalmazza a beavatkozások ütemezését is. A terv három célállapotot ír elő: a) a további romlás megállítását 1990-re, b) a hetvenes évek vízminőségének visszaállítását 1995-2000-re, és c) a hatvanas évek trofitásának elérését 2005-2010-re.
A terv a gazdasági recesszió és a rendszerváltás miatt késéssel valósul meg. Az összes P terhelés (ÖP) mára mintegy a felére csökkent. A tó erről 1994-ig "mit sem tudott", a minősége nem javult. 1995-től váratlan fordulat következett be, és a tavat immár nyolc éve jó vízminőség jellemzi. Ezt a fitoplankton szerkezete is igazolja: a mintegy harminc éve eltűnt fajok kezdenek visszatérni. Ebben elsődleges szerepet feltehetően az üledék vártnál gyorsabb megújulása és a belső terhelés ezzel összefüggő csökkenése játszott. Nyugtalanító azonban, hogy a jelenség teljes körű tudományos magyarázata egyelőre még hiányzik - megint csak követjük az eseményeket. A rehabilitációs program befejezéséhez és a c) állapot eléréséhez további terheléscsökkentés szükséges. Ez a mára meghatározóvá vált városi és mezőgazdasági nem-pontszerű szennyezés szabályozását igényli a területhasználattal együtt, ami sokkal nehezebb feladat, mint a pontszerű szennyezések mérséklése volt.
A Balaton ma sikertörténetnek tűnik. Esete 60-70 évet fed le a tudományos felismeréstől a remélhető "teljes" rehabilitációig.
4. Beltengerek
Javult előrelátásunk? Aligha. Ma szinte az összes európai nagy folyó az eutrofizálódás jeleit mutatja. Ettől szenvednek a beltengerek, a Balti- és a Fekete-tenger is. Két nehézséggel állunk szemben: a) a terhelések nagyobbik hányada mezőgazdasági nem-pontszerű eredetű; és b) a vizsgálatok szerint az édesvízi tavakkal szemben itt nem a foszfor a limitáló tényező, hanem a nitrogén vagy a kettő együtt. Egyértelmű az igény a N eltávolítására is a szennyvizekből. A megoldást a biológiai denitrifikációban találták meg alig több mint két évtizede (az elv már a 19. században ismert volt), amelyet a többi folyamattal párosítanak. A beltengerek megóvása és a sikeres technológiai fejlesztések vezetnek az EU új települési szennyvíztisztítási irányelvéhez, amely az ún. érzékeny térségekben, nagy városokra előírja a C, P és N tartalmú vegyületek együttes eltávolítását. A direktíva hazai bevezetésének beruházási költségigénye (a csatornázással együtt) mintegy 1000 milliárd Ft.
A tápanyag-eltávolítás, a költségek és a helyigény csökkentése számos új kihívást jelentett, melyekre a tudományos-műszaki fejlesztés kiváló választ adott. A korábban egyszerű, mérnöki "ökölszabályok" alapján tervezett eleveniszapos szennyvíztisztító telepeken lejátszódó folyamatokat a biotechnológiai (mikrobiológiai, biokémiai és ökológiai) kutatások alapján ma már sokkal jobban ismerjük. A C, N és P tartalmú anyagok eltávolításának érdekében tudatosan hoznak létre olyan kémiai környezetet, mely az eltérő tulajdonságú baktériumok elszaporodását biztosítja célzottan.
- |31|
Korszerű méréstechnikára alapozva bevezetik a szennyvíz összetételének korábbinál lényegesen részletesebb jellemzését, az eleveniszapos folyamatok laboratóriumi és félüzemi kinetikai vizsgálatát, továbbá matematikai modellezését. A biológiai eljárásokat egyre gyakrabban kombinálják kémiai módszerekkel a hagyományos P-eltávolítás mellett a kapacitás növelése, a biológiai tisztítási lépés tehermentesítése, a nitrifikáció hatékonyságának növelése érdekében és számos egyéb ok miatt. Anyagtudományi és kolloidkémiai kutatások alapján nagy hangsúlyt fektetnek a kis dózisokat lehetővé tevő, optimális vegyszer-kombináció kifejlesztésére.
5. Az óceán: a szúnyog és az elefánt esete
- |32|
- |33|
b) Növekszik a "lomha" üledék szerepe, amelyet a felhalmozódás jellemez, és ezért a vízgyűjtő történetétének memóriájaként működik (gondoljunk a folyók deltáira). Hosszú ideig "emlékezik", és számottevő késleltetéssel adhatja le a megelőző évtizedek során túlzott mennyiségben felgyülemlett szennyező anyagokat (ez az oka sok nem fenntarthatóan használt víztér lassú vagy sikertelen rehabilitációjának).
c) Növekvő számú, ismeretlen kimenetelű reakció és biológiai átalakulás játszódhat le (amelyek a jellemző reakcióidő, szaporodási idő és a tartózkodási idő viszonyától függenek).
d) Szabályozási szempontból a problémák egyre nehezebben lesznek kezelhetők.
A felvázoltan túl a szennyező anyagnak még két terjedési pályája lehetséges. Egyik a talaj és a talajvizek irányában (például az emésztőkön keresztül): a lépték itt viszonylag kicsiny, a tartózkodási idő azonban akár a 10 000 évet is elérheti. A másik a hidrológiai körforgásba bekapcsolódva a légkör felé. Ebben az esetben az áthelyeződések és a nem-pontszerű szennyezések időléptéke rövid, a térbeli lépték azonban akár kontinentális is lehet (például savasodás): a szennyező anyagok transzport révén elszállítva rövid időn belül "visszahullhatnak ránk". A három lehetséges pálya egymással kölcsönhatásban áll: a vízminőségi bajok mára összetett környezeti problémákká váltak.
IV. A jövő kihívása
A globális aggodalom jelentős része a népesség növekedéséhez és az egy főre jutó, fajlagos készletek csökkenéséhez kötődik. A szaporodás exponenciális, a 21. század végén a Föld lakossága meghaladhatja a 10 milliárdot. Jelenleg a népesség 4-6 %-a küszködik a fizikailag elégtelen mennyiségű vízből adódó gondokkal, ám gazdasági okok miatt mintegy 20 % nem jut biztonságos ivóvízhez, elsősorban a Közel-Keleten és Afrikában. Miután a szaporulat elsősorban a vízben ma is szegény ázsiai és afrikai térségekben nagy (a népesség sok országban 20 év alatt megduplázódik), 2025-re ez az arány - az éghajlatváltozás hatásainak függvényében - akár tízszeresére is nőhet. A probléma az elsősorban a fejlődő országokra jellemző városiasodás miatt felerősödve jelentkezik (átláthatatlan vízi infrastruktúra, felszín alatti vizek túlzott mértékű kihasználása, a járványok nagy száma, az árvizekkel szembeni kiszolgáltatottság stb.). Jelenleg közel 1 milliárd ember él biztonságos ivóvízellátás nélkül, 2-3 milliárd pedig megfelelő szennyvízelvezetés nélkül. Számuk huszonöt éven belül megkétszereződhet. A legfrissebb elemzések szerint az összes fejlesztési igény - ami alapvetően a harmadik világban jelentkezik - 6000 milliárd dollárra tehető: 30 éves "felzárkózást" feltételezve kamatmentesen évi 200 milliárd dollár támogatásra lenne szüksége a fejlődő világnak (az ismerethiány ennél fontosabb pótlásáról nem is beszélve).
Számos újszerű vízminőségi gonddal is szembe kell néznünk (ez alól a fejlett világ sem kivétel): például az egyelőre ismeretlen hatású szteroidok és a nagy távolságú repülés okozta potenciális járványok. Ma évente több ezer újabb, jelentős részben perzisztens és toxikus vegyületet szintetizálnak, amelyek piciny koncentrációját még a legfejlettebb műszerek birtokában is nehéz meghatározni, nem beszélve a hatásukról; az USA Környezetvédelmi Hivatalának (EPA) becslése szerint évente mintegy fél millió tonna peszticidet használnak az országban, amelynek nem elhanyagolható része jut a vizekbe. De említhetők a paraziták (Cryptosporidium, Giardia lamblia stb.), amelyeknek más az életstílusa, mint a baktériumoknak, és a toxikus kék algákhoz hasonlóan nagy ellenállást tanúsítanak a megszokott fertőtlenítési eljárással (klórozás) szemben. Ismét a mikrovilághoz tértünk vissza, amelyről az egyre érzékenyebb detektálási módszerek ellenére is csak roppant keveset tudunk. Kockázat-érzékenységünk nő, a határértékek szigorodnak, de valójában nem tudjuk, mit hoz a jövő. A teljes biztonság világa - részben ismereteink gyarapodása következtében - eltűnt.
Balatoni kedvencünk, a Cylindrospermopsis raciborskii vándorlása is a globalizáció jeleit viseli magán. A trópusi Afrika mély tavaiban fejlődött ki. Ez a még mérsékelten invázív faj eljutott Indonézia és Közép-Amerika néhány tavába. Ausztrália szélsőséges vízjárású folyói jelenthették a cianobaktérium másodlagos evolúciós központját. A néha csaknem teljesen kiszáradó, máskor hatalmasan megáradó folyókban a túlélés új képességek kifejlesztését követelte: eredeti környezetében a cianobaktérium alig termelt spórát, a szélsőséges ausztrál vízjárást azonban nagy mennyiségű spóra termelésével élte túl. Egyszersmind ez az új képesség lehetett az a tényező, amely invázív képességét megsokszorozta (rendkívül ellenálló fajról van szó: a spóra a -20°C-ra való lehűtést is túléli). Ausztráliából valószínűleg vándorló vízimadarak hurcolták az 1930-as években Indiába és a Kaszpi-tenger északi területeire. Innen vízi madarak és folyók közvetítésével terjedhetett tovább. Az 1950-es években már al-dunai mellékágakban is azonosítják. A hetvenes évek végén megjelenik több hazai vízben. A faj az 1990-es évekre Észak-Németországig jut - ez újabb meglepetés, hiszen csírázási és növekedési hőoptimuma magas (24, illetve 30°C). Európai útja újabban dél felé kanyarodik, a vonuló madárcsapatok előbb-utóbb minden bizonnyal visszahurcolják afrikai őshazájába. A C. raciborskii "sikerében" biztosan szerepet játszott vizeink túlterheltsége, a vízi életközösség megváltozott működése is. A természetes társulások megbolygatásával és hatékony szállítási mechanizmusok biztosításával akaratlanul is segítjük az invázív fajok terjeszkedését.
Az egy főre jutó, csökkenő vízkészletek jelentős része - ésszerű ráfordításokat feltételezve - használhatatlanná válik a fokozódó szennyezések miatt. A ma társadalma olyan nagy mennyiségű szennyező anyagot juttat a vizekbe, hogy azt sem a kémiai folyamatok, sem az élővilág nem képes feldolgozni. Az elmondottak alapján a növekvő léptékű, vízzel kapcsolatos bajok roppant sokfélék: járványok, oxigénhiány, eutrofizálódás, nitrátosodás, savasodás, természetidegen toxikus szervetlen és szerves mikroszennyezők megjelenése, a fajlagos készletek csökkenése, az éghajlatváltozás hatásai, a nagy léptékű, súlyos árvizek szaporodása és egyebek. A valószínű jövőt - helytől függően - mindezek együttes megjelenése és meglepetések fogják jellemezni. Aggodalomra tehát bőségesen van okunk.
V. Mit tudunk tenni?
1. A tudomány és a számítástechnika fejlődése
Az alaptudományok és az alkalmazások rohamos fejődése nagymértékben hozzájárul a sokasodó feladatok megoldásához. A szennyvíztisztítás területén a hatékony eljárások kifejlesztését már említettük. A korszerű méréstechnika teszi lehetővé a mikroszintű folyamatok feltárását és a korábban elképzelhetetlennek tartott kis mennyiségek meghatározását. A távérzékelés és a térinformatikai rendszerek új távlatokat nyitnak a mikroszintű ismeretek makroszkopikus kiterjesztésére. A rendszerelemzés és döntéstámogatás módszerei lehetővé teszik nagy horderejű, összetett problémák stratégiai kezelését. Kétség sem férhet hozzá, hogy a számítástechnika forradalmasította a vízzel foglalkozó szakmát (is). A "logarléces" korszakkal szemben lehetővé tette a legfejlettebb elméletek alkalmazását, a különböző tudományterületek integrálását valamely cél érdekében, és kísérletek elvégzését matematikai-számítástechnikai modelleken, a valóság leképezésein. A mérnök problémamegoldó szemlélete és módszerei mára alapvetően megváltoztak.
Az elmondottak alátámasztására két példát mutatunk be, amelyek méréstechnikai vonatkozásokat is tartalmaznak.
a) Balaton: szél keltette áramlás, elkeveredés és algásodás
A tavak - és különösen a Balatonhoz hasonló, a szél hatásának erősen kitett sekély tavak - megértését hosszú ideig akadályozta, hogy a bonyolult áramlásokat csak durva becslések révén voltunk képesek tanulmányozni. A leíró egyenletek, a vízre és a növényi tápanyagokra vonatkozó folytonossági összefüggések, továbbá az energia megmaradást kifejező mozgásegyenlet nehezen kezelhető parciális differenciálegyenlet-rendszert képez. Az egyenletek korábban reménytelennek hitt megoldása a tó egymáshoz illeszkedő, kis "elemekre" való felbontásán és az elemekre felírt közelítő algebrai egyenleteken alapul. Napjainkban, a szokásos számítógépi környezetet feltételezve, többször tízezer elemmel, illetve rácsponttal tudunk dolgozni, és a szélsebesség változásait figyelembe véve akár éveket is szimulálhatunk, a valós időnél két-három nagyságrenddel gyorsabban.
A Balaton esetében a számítások kiválóan szemléltetik a tó egyes medencéiben kialakuló nagyléptékű forgókat (örvényeket), azok kinyílását és bezáródását, a különböző lengéseket, és azt a tényt, hogy a víz nem ritkán a széllel szemben áramlik. A hosszirányú lengésekre jellemző, hogy például a tihanyi szorosnál egy-egy nagyobb vihar alatt Dunányi víz áramolhat nyugatról keletre, majd néhány órával később, a lengésidőt követve az ellenkező irányba. A forgók a tóba bejutó tápanyagok gyors keresztirányú elkeveredését és hosszirányú diffúziós terjedését idézik elő. A jelenség a legszemléletesebben részecske-szimulációval követhető nyomon: több tízezer részecske pályáját állíthatjuk elő, mintha a természetben vagy a laboratóriumban nyomjelzővel kísérleteznénk. Vizsgálható például a Zala-víz elkeveredése, vagy a Keszthelyi-medence "algafelhőjének" mozgása kelet irányában, ami azután befolyásolja a többi medence trofitását. A módszer a folyadékok mechanikájában az ún. lagrange-i tárgyalásmód alkalmazásának felel meg. Az egyetemen korábban azt tanultuk, hogy a lagrange-i szemléletmód kizárólag elméleti jelentőségű. A számítástechnika mára virágzó alkalmazási területet hozott létre, beleértve virtuális kísérletek elvégzését is.
- |43|
- |44|
Az eutrofizálódás jellemzésére az áramlási és transzportmodellhez most már csupán valamely alga- vagy tápanyag-körforgási modellt kell hozzákapcsolnunk, amely többek között leírja a P- felvétel és -leadás, a fotoszintézis, a mineralizáció, a víz-üledék kölcsönhatás, a vízbeli fényelnyelés stb. folyamatait. A fejlesztésnek talán ez a legbonyolultabb eleme, hiszen az elméleti ismeretek gyengébbek, mint a fizikai jelenségek esetében. A szimulációk heti alga biomassza vagy klorofill-a mérésekkel való összevetése azonban bíztató, bár nyilvánvaló, hogy megértésünk korlátozott és az észlelések hiányosak.
Az időbeli változások korábbinál jobb feltárása érdekében több ország kutatóival közösen végzünk kutatásokat az EU V. K + F Program keretében. A kutatás középpontjában az ún. késleltetett fluoreszcencia elvén alapuló, meteorológiai állomással egybeépített fotoszintetikus aktivitást és alga biomasszát mérő műszer fejlesztése áll, mely a jelenlegi heti méréssel szemben óránként legalább két adatot szolgáltat.
A mérés elve a következő. Az algák a szárazföldi növényekhez hasonlóan a látható fényt használják a fotoszintézishez. A fotoszintézis során az elnyelt fényenergia elektront bocsát ki a klorofillból. Az elektron soklépcsős szállítórendszeren vándorol keresztül, míg végül széndioxidból szerves anyag keletkezik. Ha a fényt hirtelen kikapcsoljuk, az elektronok visszafordulnak, és energiájukat részben fénykibocsátással vesztik el. A jelenséget késleltetett fluoreszcenciának (KF) nevezzük. Érzékeny fotocellával megmérhetjük, mennyi elektron áramlott visszafelé. Kihasználhatjuk, hogy a különböző algák nagy változatosságban tartalmaznak fényelnyelő pigmenteket, melyek más és más hullámhosszúságú fényt képesek elnyelni. A monokromatikus fénnyel megvilágított algákat sötétbe helyezve, és a kibocsátott fotonokat hullámhosszanként megszámlálva olyan KF spektrumot kapunk, melyből kiolvashatjuk, milyen algák milyen mennyiségben voltak jelen a mintában. A mérést automatizálhatjuk, így folyamatosan nyomon tudjuk követni a fő algacsoportok biomasszájának és fotoszintetikus aktivitásának változását. Ezáltal számottevően javíthatjuk ismereteinket és pontosíthatjuk modelljeinket. Vizsgálhatjuk a napszakos változást, de azt is, hogy nem fenyeget-e a közeljövőben a kellemetlen kékalga tömeges elszaporodása.
b) A Tisza árvízi szabályozása
Az árvizek a legsúlyosabb természeti katasztrófák közé tartoznak. Európában 1987 és 1996 között 100 jelentős árvíz pusztított, az anyagi kár közel 100 milliárd euró(25 000 milliárd Ft) volt. Az elmúlt évek drámai tiszai árvizeire és a tavalyi európai katasztrófákra mindannyian emlékezünk. Erősödik a meggyőződés, hogy a "meglepő" események kiváltói az éghajlat és a területhasználat változásai, amelyek különösen a több országra kiterjedő, osztott vízgyűjtőkön kitüntetett figyelmet és nemzetközi összefogást igényelnek. Itthon a Tisza szabályozásának újragondolása vált több ok miatt időszerűvé. Egyértelműen jelentkezett az igény az erős fizikai alapokkal rendelkező árvízi döntéstámogató rendszer kidolgozására, amely képes a két Magyarországnyi vízgyűjtőt egységesen kezelni.
A Balaton példájára hivatkozva a rendszert nem nehéz elképzelni. Egy ilyen rendszer domborzati modellre (ennek felbontása akár 50 m x 50 m is lehet), űrfelvételből nyert vegetációs és területhasználati térképekre, talajtani információkra, radar csapadékmérésekre stb. alapozva, térinformatikai keretbe foglalva számítja a felszíni és felszín alatti lefolyást a vízgyűjtőn, a mederbeli lefolyást, a vízszinteket és a vízhozamot. Lehetőséget biztosít különböző szabályozási alternatívák kidolgozására és értékelésére: szóba jöhet például a töltésemelés, a tározás különböző helyeken, itthon és külföldön, a szükségtározás és a nem veszélyeztetett területek "kormányzott" elárasztása, a beavatkozások a hullámtéren és egyebek. A közös árvízi stratégia kidolgozását célzó döntéstámogató rendszer fontos elemét képezi a Tisza-menti országok együttműködésének.
2. Vizeink védelme a háztartásokban kezdődik
Jelenleg a fejlett Európában fejenként és naponta pazarló módon mintegy 240-250 liter vizet használunk. Ebből körülbelül 50 l/fő/nap az ún. fiziológiai vízhasználat (WC), 110 l/fő/nap "megy el" a konyhában és a fürdőszobában, és ezekhez adódik - helytől függően - átlagosan 80 l/fő/nap veszteség (például elszivárgás a vízellátó hálózatból). A mai háztartások jellemzője, hogy a legjobb minőségű ivóvizet használja függetlenül attól, hogy ivásról, főzésről vagy WC öblítésről van szó.
A vízhasználat különösebb nehézség nélkül több mint 50 %-kal csökkenthető lenne a hálózatok karbantartásának javítása, a víztakarékos berendezések elterjedése és a hatékony árpolitika révén. (Az utóbbi elkerülhetetlen: az EU 2000-ben érvénybe lépett egységes vízpolitikája, az ún. Víz Keretirányelv tíz éven belül kötelezően előírja a költségek teljes megtérítését a szolgáltatást igénybe vevők által). Az elemzések szerint a fenti használatok rendre 25, 55 és 25 l/fő/nap értékre csökkenthetők, az ivóvíz felhasználása pedig akár 50 l/fő/napra is mérsékelhető, amennyiben azt csupán konyhai és fürdőszobai használatra korlátozzuk. Ebben az esetben a fiziológiai szennyezést a többitől elválasztjuk: ezt nevezzük "fekete" szennyvíznek, a fennmaradót pedig "szürkének". Amennyiben továbbra is öblítést alkalmazunk, erre a célra tisztított "szürke" szennyvizet vagy esővizet alkalmazunk, ami az épületeken belül kettős hálózatot igényel.
A háztartásokban a vízen túl a vízminőségi bajokat okozó szénnel, foszforral és nitrogénnel is gazdálkodunk. Ezek részben fiziológiai eredetűek, részben pedig a konyhában és a fürdőszobában keletkeznek, és az "integrált" gazdálkodás érdekében célszerű hozzájuk számítani a lebontható konyhai (bio-) hulladékot is. Az eredet szerinti összetétel érdekes képet mutat. A szén körülbelül egyenletesen oszlik meg (1) a WC, (2) a konyha és a fürdő, illetve (3) a bio-hulladék között. A nitrogén több mint 8o %-a és a foszfor közel fele a vizeletben (naponta mintegy 1.5 l/fő) és a székletben található. A foszfor másik fele konyhai hulladékból származik. Az öblítéses toaletten alapuló megoldás a különböző anyagokat és szennyezéseket egységesen a vízfázisba viszi át, ugyan eredendően csupán a 2. forrás jelent olyan folyékony szennyezést, amelynek elszállítására valóban a víz jelenti az egyetlen megoldást.
Amint az angol WC adta kötöttségtől elszakadunk, a vízfogyasztás csökkentésével együtt az anyagokat tudatosan különböző irányokba terelhetjük, figyelembe véve a könnyű tisztíthatóságot, a víz visszaforgatását, az újrahasznosítást, az anyagkörforgások zárását és mindezek eredményeként a fenntarthatóságot. Itt csupán két (egymást nem kizáró) alaplehetőséget említünk: (1) a jelenlegi rendszer alkalmazása a bio-hulladék bevonásával; és (2) a fiziológiai hulladék szétválasztása és együttes kezelése a bio-hulladékkal.
Szabadságfokunk ily módon nagymértékben nő és számos megoldási változat kínálkozik. Az első esetben a jelenlegi harmadát kitevő, de annál mintegy ötször sűrűbb, technológiai szempontból kedvező összetételű szennyvizet kapunk, amit anaerob úton (vagy anaerob előtisztítással) kezelünk, a keletkezett biogázt pedig energiatermelésre hasznosítjuk. A második (decentralizált) esetben híg, szürke szennyvíz és néhány kg/fő/nap fekete szennyvíz (vagy hulladék) keletkezik. Az előbbi egyszerűen tisztítható aerob módszerrel, megtakarítva a fajlagosan legköltségesebb nitrogén-, továbbá gyakran a foszfor eltávolítást is. A tisztított víz alkalmas öntözésre vagy további kezelés után másodlagos vízként a háztartásokban. A fekete szennyvíz szintén kezelhető anaerob úton (akár az (1) típusú telepre történő szállítás révén, tudva, hogy valamely térségben minden bizonnyal eltérő jellegű rendszerek alakulnak majd ki a városokban, elővárosokban és a környező kisebb településeken), vagy komposztálható és a mezőgazdaságban hasznosítható.
Állításunk tehát az, hogy jelenlegi tudásunk birtokában elvileg a meglévőnél jobb, kevesebb energiafelhasználással és széndioxid kibocsátással járó, olcsóbb, zárt ciklusokra épülő, a vizeket megóvó és fenntartható megoldásokat tudunk kidolgozni. Természetesen ezek függenek a települések jellegétől, az éghajlattól, a meglévő infrastruktúrától, a környezeti jogi szabályozástól, a környezeti ipar rugalmasságától és számos egyéb tényezőtől.
- |54|
Mennyi idő szükséges a felvázolt elképzelések megvalósításához? Reálisan mintegy 20-40 évről beszélhetünk; új települések vagy peremvárosok esetében kevesebbről. Az okok magától értetődők. Így például a jelenlegi komfortszintet biztosító berendezések fejlesztéséhez, a potenciális felhasználók meggyőzéséhez és a piaci lehetőségek felismeréséhez szükséges idő említhető. Jó jel azonban, hogy kísérleti házak már több országban működnek, Lübeckben pedig 3,5 ha területen folyik egy, a fenti elveket követő rendszer megvalósítása.
További okot jelent természetesen a jelenlegi infrastruktúra rugalmatlansága, amely a múlt tradícióit akkor is őrzi, amikor azok már elavultakká váltak. Érdemes azonban szem előtt tartanunk, hogy lakásunkat 15-20 évenként felújítjuk vagy átépítjük, a szennyvíztelepek és a csatornahálózatok élettartama pedig 30, illetve 50 év körül van. Lehetőségek tehát igenis vannak, ha elég bátrak vagyunk és követjük Széchényi bölcs mondását: "A réginek az újjal célszerű egybeházasítása gyakran a dolog bölcsészete. Máskor a réginek gyökerestőli megsemmisítése és az újnak gyökeres felállítása szükséges". Az "egybeházasítás" osztályába tartozik például a vizelet decentralizált gyűjtése, tárolása és szabályozott szállítása a szennyvíztelepre a meglévő csatornán belüli, kis átmérőjű vezetéken, majd a koncentrátum tisztítása a reggeli alulterhelt órákban. Hasonló, kettős csatornarendszer jelenthet megoldást a harmadára csökkent (szürke) szennyvíz elvezetésére is, a záporvíz elvezetést is figyelembe véve (érdekes, hogy Koppenhágában a 19. század közepén eleve ilyen rendszert kezdtek el építeni, amit azután a kolerajárvány okozta félelem miatt felcseréltek a biztonságos, klasszikus megoldásra).
3. A jövő fenntartható vízgazdálkodása
Érzékeljük, hogy az okos "háziasszonyi" gazdálkodás a háztartási szinten a település szintjén is alapvetően megváltoztatja a víz-, szennyező anyag és tápanyag-, továbbá hulladékgazdálkodást. Csökken a vízkivétel és a szennyezők bevezetése, nő az újrafelhasználás és a hasznosítás, zárulnak a különböző anyagkörforgások.
Valójában a lehetőségek valamely vízgyűjtőn - a helyi adottságoktól függően - sokkal gazdagabbak, hiszen a vizeket a növényi tápanyagokkal együtt az igényeknek és az újrahasznosítás lehetőségeinek megfelelően terelhetjük a településekről az ipar és/vagy a mezőgazdaság irányába (majd tovább), miközben - az öblítéses toalettől eltérően - az aktuális használatnak "éppen" megfelelő vízminőséget biztosítjuk. A vizek egy részét elhasználjuk, a vissza nem forgatott hányadot pedig (ami a jelenlegi szennyvízmennyiségnek csak töredéke) tisztítást követően vezetjük a befogadókba. Ez a gondolatmenet vezet el a jövő integrált vízgazdálkodásához, amelyet többek között az ökológiai szemlélet, a fenntarthatóság, a megelőzés, az elővigyázatosság, a szennyező fizet-elv, a költségek teljes megtérítése és a hatékonyság jellemez. Az EU vízpolitikája is ezeken az alapokon nyugszik. A jelen megoldásaival szemben a vízminőségi és -mennyiségi problémákat sem időben, sem térben nem helyeznénk át, ily módon a határokon túlnyúló hatások is mérséklődnének vagy akár el is tűnnének. Természetesen a technikai megújulás csak mindannyiunk szemléletének megváltozásával együtt vezethet sikerhez. Ennek előfeltétele a köznevelés javítása az óvodától idős korunkig.
A vágyunk tehát az, hogy elegendő mennyiségű biztonságos, tiszta és egészséges víz álljon az emberek és a természet rendelkezésre. Lao-ce szavaival élve: "A víz jósága az, hogy hasznára van minden létezőnek". Rajtunk múlik, egyenként és együttesen, hogy így lesz-e.