Hidrológiai tájékoztató, 1995
2. szám, október - ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Dr. Bardóczyné Székely Emőke: A nádgyökér szerepe a szennyvíztisztításban
13 . táblázat Természetes szennyvíztisztítási eljárások (Bahle, 1993) 1. A makrovegetáció és a víztér ökológiai mutatóinak kapcsolata Az ökológiai vízminőség új értékelési módja szerint a víztér, mint élőhely állapotát egy ún. „statikus" és egy dinamikus mutatócsoporttal jellemezhetjük [Dévai et al. 1992]. A dinamikus mutatócsoport tovább osztható az élettelen, illetve az élő természet, valamint a kettő által közösen meghatározott tulajdonságcsoportra. A mocsári növényzet szerepének tisztázásához a vízben, az élő természetre jellemző tulajdonságcsoporton belül a konstruktivitás mutatója szolgálhat kiindulásul, amely arra ad választ, hogy építő, konstruáló szervezetekben milyen gazdag a víztér. A mutatót alkotja: 1. a víz; 2. a fitoplakton; 3. a hínár és mocsári növényállomány; 4. az élőbevonat (biotekton) „a" klorofilltartalma. Ha a III. szennyvíztisztítási fokozatot vizsgáljuk, melynek célja a N és P eltávolítása, a kérdés úgy vethető fel, hogy pl. Nádas alkalmazása esetén, a fenti konstruktivitási mutató mely elemére számíthatunk leginkább a tápanyagfelvételben? Elérendő, hogy a nitrogén és a foszfor a parti nádassáv növényeibe és élőbevonataiba épüljön (3-4. mutató) és ne a víztérbe, illetve a fitoplanktonba (1-2. mutató) [Felföldy, 1981]. A mocsári növényeket felhasználó szennyvíztisztítók működése összetett folyamat, e témakörből jelen cikk a nádgyökérzet szerepét emeli ki, amelyhez, mint aljzathoz kapcsolódó biotekton (élőbevonat) igen nagy szerepet játszik a szennyvíztisztításban. 2. A nád speciális tulajdonságai A gyökérzet valamennyi növény esetében döntő hatást fejt ki a talaj mikroorganizmus kultúrájának alakulásában, ahogyan azt búza esetén a 2. táblázat számszerűen szemlélteti [Campbell, 1980]. Felmerül a kérdés, miért nem haszonnövényekkel és miért mocsári növényekkel, különösen náddal próbálkoztak a szennyvíztisztítás ismertetendő változatnál? A választ a nád gyökérzetének vizsgálatából kiindulva adhatjuk meg. Minden növénynek szüksége van oxigénre, a jól átszellőzött talajban ez a talajpórusokon keresztül a gyökerekhez Mikroorganizmusok száma búza gyökérrel átnőtt talaj és gyökér nélküli talaj esetében [Campbell, 1980] juthat, a nád azonban mocsárban, vízben is megél. A nád szerkezeti részleteit az 1. és a 2. ábra szemlélteti. A nádban tehát található egy ún. „átlevegőztetőszövet", (Aerencium), amely a levél és a szár közvetítésével eléri, hogy a hajszálgyökerek az atmoszférával kapcsolatban álljanak. Ilyen átlevegőztetőszövet szinte minden mocsári növényben kialakul - szükségtelen hangsúlyozni, hogy a szennyvíz szennyezőanyagainak lebontásánál milyen nagy az oxigén szerepe! Oxigéntranszport a talajba. A nád által gyökértérbe juttatott oxigénre nézve eltérő vélemények vannak. Javasolt értékként egyes szerzők 5-12 g oxigén/m2xd értéket adnak [Armstrong, 1990], más szerzők szerint a bevitel egyenlőre nem számszerűsíthető. A vélemények abban megegyeznek, hogy a nád hajszálgyökerein nagy mennyiségben élnek oxigénkedvelő baktériumok. A nádgyökérzet alakja. A nád gyökérzete 1,50 m mélységig szövi át a talajt. A 3. ábra szemlélteti a mocsári növények által elérhető gyökérzóna mélységeket. A föld alatti nádrhizoma részek és a föld feletti részek (szár, levél) biomassza aránya: 3:1 [Vogel, 1981]. Párologtatóképesség. A nád párologtatóképességét 800-1000 víz/m2 nád felületre becsülik, egy vegetációs periódusra vonatkoztatva, ez több mint a mi földrajzi fekvésünk szerinti átlagos Szennyvíz tisztító tó (levegőztetés nélkül) Tavas berendezés mocsári növényekkel Növényi szennyvíztisztító » Homokszűrő árok Szűrőmező Talajszűrő tbeszivárogtatási Öntözés tetőzteti) Felület/lakos lm') 10-20 10 2-10 6 10-50 12-30 350 Hidraulikus terhelés (mm/d) 10 15 15-75 25 5 10 2 • . , tt Áramlási irány V.v./f f. f. f. t. , lőtisztítás ülepítő medence ülepítő ülepítő oldó medence ülepítő medence oldó medence ülepítő medence Szivárgásgátlás szükséges? igen igen igen igen nem nem nem Mélység lm) 1.2 1.0 0,7-1 0.6 0.6 0.6 ? Hasznosított terület vízfelület nádas nádas zöldterület zöldterület zöldterület szántóföld v. - Vízszint*11. - függőleges 2. táblázat Mikroorganizmus Gyökérrel átnőtt talaj Gyökér nélküli talaj Mikroorganizmus Mikroorganizmus szám 1 g szárazanyagra vonatkoztatva Baktérium 1200.106 50* 106 Gomba 12.103 1.105 Protozoa 24*102 10*102 Alga 5*103 27*103