A Balaton vizében kimutatott mesterséges eredetű szennyezőanyagok

A Balaton esete jól példázza, hogy egy intenzíven használt természeti rendszerben folyamatos erőfeszítés szükséges a vízminőség megőrzésére. A tudományos kutatások, állami monitoring programok és civil kezdeményezések egyaránt hozzájárulnak ahhoz, hogy időben azonosítsuk az újonnan felmerülő szennyezőforrásokat és csökkentsük azok hatását

A Balaton vizében kimutatott mesterséges eredetű szennyezőanyagok (2020–2024)

A Balaton, Közép-Európa legnagyobb sekély tava, vízminőségét tekintve az utóbbi évtizedekben jelentősen javult a korábbi, 20. század végi eutrofizációs állapothoz képest. Ugyanakkor a tóban az utóbbi évek kutatásai kimutattak számos, nem természeti eredetű szennyezőanyagot, amelyek az emberi tevékenységhez köthetők. Ide tartoznak a mikroműanyagok, egyes nehézfémek, a gyógyszerhatóanyag-maradványok, a túlzott tápanyagterhelésből származó vegyületek (pl. nitrátok és foszfátok), valamint más hulladékeredetű komponensek (pl. növényvédőszer-maradványok, olajszármazékok). A Balatoni Limnológiai Kutatóintézet (BLKI) és más szervezetek 2020 óta több vizsgálatot végeztek ezen szennyezők azonosítására és mennyiségének becslésére. Ezek a kutatások azt mutatják, hogy bár a tó összességében mérsékelt szennyezettséget mutat – azaz a jelenlegi koncentrációk az ökoszisztéma szerveződése szempontjából nem jelentenek akut élettani kockázatot real.mtak.hu –, komplex monitorozásra és megelőzésre van szükség a hosszú távú vízminőség megőrzése érdekében. Az alábbiakban részletezzük a főbb antropogén szennyezőanyag-típusokat és jelenlétüket a Balaton vízében a 2020 utáni adatok alapján.

Mikroműanyag-szennyezés

A mikroműanyagok (5 mm-nél kisebb, többnyire 50 μm–1 mm közötti műanyagrészecskék) jelenléte a Balatonban 2020 óta a kutatások fókuszába került. 2022-ben végzett felmérések kimutatták, hogy a Balaton nyílt vizében átlagosan kb. 21 mikroműanyag-részecske található köbméterenként, míg a Kis-Balaton vízvédelmi rendszerén áthaladt Zala folyó vizében – amely a Balaton fő utánpótlása – ez az érték átlagosan csak 7,8 részecske/m³, köszönhetően a vizes élőhely szűrő hatásának. A vizsgált mikroműanyagok túlnyomó része apró fragmentum (törmelék) formájú, mintegy 90%-uk kisebb mint 500 μm mdpi.com. Polimer összetételük alapján a leggyakrabban előforduló műanyagfajták a polietilén (PE) és a polipropilén (PP) (valamint kisebb arányban alkid műgyanta), amelyek jellemzően könnyű, vízfelszínen úszó műanyagok. Ezen polimerek gyakorisága nem meglepő, hiszen globálisan is a műanyaggyártás jelentős részét teszik ki, és olyan mindennapi hulladékok révén kerülhetnek a tóba, mint a fóliák, csomagolóanyagok, PET-palackok és műanyag zacskók, továbbá textilszálak és hungarocell darabok. A mikroműanyag-szemcsék a tóban részben közvetlen emberi tevékenység nyomán halmozódnak fel: potenciális fő forrásaik a szennyvíztisztítók tisztított kibocsátásai (amelyek mikroszálakat és mikroszemcséket engedhetnek a vízbe), valamint a közúti forgalom (gumirészecskék, kopó anyagok bemosódása). Emellett a nyári turisztikai szezon hatása is vizsgálat tárgyát képezi, hiszen a több millió látogató növeli a szennyvíz- és hulladékterhelést, ami közvetetten a mikroműanyagok mennyiségét is befolyásolhatja.

A Balaton vizében detektált mikroműanyag-koncentrációk nemzetközi összehasonlításban mérsékeltnek mondhatók – például egyes erősebben szennyezett folyóinkban (Bodrog) ennek akár tízszeresét is kimutatták. Ugyanakkor a mikroműanyagok hosszú távú ökológiai hatása még nem teljesen ismert. A részecskék bejuthatnak a planktonikus élőlényekbe, halakba, és így az élelmiszerláncba, valamint megköthetik a felületükön a vízben lévő egyéb szennyező anyagokat (pl. szerves mikroszennyezőket vagy nehézfémeket), és hordozóként terjeszthetik azokat. Ezért a mikroműanyag-szennyezés figyelemmel követése kiemelten fontos a Balaton ökoszisztémájának védelme szempontjából.

Nehézfém-szennyezés

A nehézfémek (vagyis a potenciálisan toxikus fémes elemek, pl. ólom, higany, kadmium, réz, nikkel, króm, cink) jellemzően kis koncentrációban vannak jelen a Balaton vizében. A BLKI és más kutatók 1990–2020 között több alkalommal vizsgálták a tó és üledéke nehézfémtartalmát. Ezek a vizsgálatok azt állapították meg, hogy a nehézfém-szennyezés a Balaton térségében összességében mérsékelt – a vízben és üledékben mért koncentrációk nem lépik túl az ökológiai kockázat határértékeit, így nem jelentenek közvetlen élettani veszélyt a tó élővilágára real.mtak.hu. A nehézfémek túlnyomó része a tóban a mederüledékhez kötődik, főként stabil ásványi frakciókhoz, ami azt eredményezi, hogy biológiailag nehezen hozzáférhetők. Ez korlátozza a fémek felvételét az élőlényekbe, így bioakkumulációjuk csekély mértékű marad.

A Balaton különböző térségeiben a nehézfém-terhelés forrásai között szerepel a légköri ülepedés (távoli ipari és közlekedési emissziókból származó részecskék hullanak a tóba) és a vízgyűjtőből érkező folyók hordaléka. A befolyó vizek (különösen a Zala) vizsgálata során általában magasabb nehézfémtartalmat mértek, mint a tó átlagos vizében, jóllehet ez a különbség nem jelentős mértékű. A Kis-Balaton Vízvédelmi Rendszer részben segít kiszűrni ezeket a szennyeződéseket is, mielőtt a Zala vize elérné a tavat. Összességében olyan enyhe vagy mérsékelt mértékű nehézfém-szennyezés jellemzi a Balaton vízgyűjtőjét, amely jelenleg nem károsítja az ökoszisztémát. Ennek fenntartásához azonban fontos a szennyező források – például a bemosódó ipari vagy mezőgazdasági fémterhelés – folyamatos ellenőrzése. Bizonyos esetekben a mederüledékben történő felhalmozódás miatt szükség lehet kotrásra vagy egyéb beavatkozásra is, hogy a korábban lerakódott szennyezett üledék ne kerüljön vissza a vízbe (pl. szélsőséges időjárás vagy felkeveredés hatására).

Gyógyszerhatóanyag-maradványok

A gyógyszermaradványok – az emberi vagy állatgyógyászatban használt vegyületek bomlástermékei vagy maradékai – az ún. feltörekvő szennyező anyagok közé tartoznak, melyekre az utóbbi években irányult figyelem. A Balaton vízében az első átfogó felmérést a BLKI kutatói végezték 2007-től, együttműködésben a Pécsi Tudományegyetem szakembereivel. Az azóta is folytatott mérések számos, korábban nem vizsgált vegyület jelenlétét tárták fel. Több mint 70 különféle gyógyszerhatóanyag kimutatására került sor a balatoni vízmintákban. Ezek a szerek különböző terápiás csoportokba tartoznak: találtak többek között alkaloidokat, antiepileptikumokat, antidepresszánsokat, szorongásoldókat, érzéstelenítőket, görcsoldókat, opioid származékokat, sőt stimuláns és hallucinogén anyagokat is. Számos közülük az Európai Unió által elsőbbségi veszélyes anyagként nyilvántartott kategóriába esik, mivel potenciális kockázatot jelenthetnek a vízi élővilágra vagy az ivóvízbázisokra.

A mért gyógyszermaradvány-koncentrációk szerencsére rendkívül alacsonyak: a leggyakrabban kimutatott vegyületek egyike sem érte el a mikrogramm/literes szintet, mindössze néhány nanogramm per liter nagyságrendben voltak jelenreal.mtak.hu. A 2017–2018-ban végzett részletes vizsgálat szerint a Balaton vizében leggyakoribb három gyógyszerhatóanyag a karbamazepin (epilepszia kezelésére használt stabil vegyület), a tramadol (ópiumszármazék fájdalomcsillapító) és a lidokain (helyi érzéstelenítő) voltak. E három anyag szinte minden mintában előfordult, ugyanakkor koncentrációjuk a ng/L tartományon belül maradt (pl. karbamazepin max. ~77 ng/L; lidokain max. ~42 ng/L). A karbamazepin és a tramadol különösen perzisztens vegyületek, biológiai lebonthatóságuk csekély, így hosszabb ideig megmaradnak a vízben.

A kutatások rámutattak, hogy a gyógyszermaradványok terhelése szezonális ingadozást mutat a Balatonban. Nyáron, a turisztikai főszezon idején, a tó vízgyűjtőjén tartózkodó népesség nagyságrendekkel megnő (ideiglenesen akár több százezer emberrel), ami fokozott gyógyszerhasználattal és szennyvízkibocsátással jár. Ennek hatására nyáron a gyógyszermaradványok koncentrációja emelkedhet a tóban – ezt többéves adatgyűjtéssel sikerült is igazolni. Ugyanakkor a téli időszakban a terhelés visszaesik. Fontos kiemelni, hogy a jelenleg mért koncentrációk a tudomány mai állása szerint nem okoznak akut toxicitást a vízi szervezetekben, de a krónikus hatások és a keverékek (koktélhatás) kockázatai még kevésbé ismertek. A gyógyszermaradványok jelenléte ezért intő jel arra, hogy szükség van a szennyvíztisztítás további fejlesztésére (pl. speciális, harmadlagos tisztítás a mikroszennyezők eltávolítására), és a lakosság szemléletformálására a gyógyszerek környezetbe jutásának csökkentése érdekében.

Tápanyag-szennyezés: nitrátok és foszfátok

A Balaton vízminőségét hagyományosan leginkább a tápanyagterhelés befolyásolja. Különösen a foszfor és a nitrogén vegyületek (foszfát, nitrát, ammónium) koncentrációja határozza meg a tó algásodási hajlamát, trofitási állapotát. Az 1980-as években a túlzott külső tápanyagbevitel (szennyvizek, műtrágyás bemosódás) algavirágzásokhoz és vízminőség-romláshoz vezetett. A 1990-es évek végétől azonban több intézkedés történt: a szennyvíztisztítás fejlesztése, a foszfátmosószerek betiltása és a Kis-Balaton Vízvédelmi Rendszer (KBVR) kiépítése, amely vizes élőhelyként ülepíti a Zala folyó által hozott tápanyagok jelentős részét, mielőtt azok a Balatonba jutnának.

Ennek köszönhetően 2020 után is stabilan jó a Balaton tápanyaghelyzete, bár némi aggodalomra ad okot a tápanyagarányok alakulása. A BLKI 2022-es mérései szerint a Zala folyó, miután keresztülfolyik a Kis-Balaton rendszerén, még mindig viszonylag sok tápanyagot hoz: a vízében mért átlagos összes foszfor (TP) koncentráció 2022-ben ~164 µg/L (0,164 mg/L) volt a torkolatnál, ami a nyugati medencében (Keszthelynél) kb. 49 µg/L-re csökkent, a keleti medencében (Siófoknál) pedig már csak ~26 µg/L volt blki.hun-ren.hu. Hasonló a helyzet a nitrogénterhelésnél is: a Zala vízének átlagos összes nitrogén koncentrációja 2022-ben ~1,33 mg/L (1325 µg/L) volt, amely a Keszthelyi-medencében kb. 0,8 mg/L-re esett vissza, majd keletebbre tovább csökkent. A tóban az algák számára közvetlenül hozzáférhető oldott nitrogénformák (nitrát, ammónium és urea együtt) a befolyó vízben átlagosan 180 µg/L koncentrációban voltak jelen 2022-ben, míg a Balaton vízében ez az érték ~30 µg/L-re zuhant le, és a tó hossza mentén nagyjából egységesen ilyen alacsony maradt. Ez azt jelenti, hogy a tóban a tápláléklánc alapját képező algák tápanyag-ellátottsága limitált, különösen a nitrogén tekintetében.

A külső terheléssel érkező víz N:P aránya ugyanakkor sokszor a foszforhoz képest alacsony nitrogéntartalmat mutat. Például a Zala torkolatánál mért ortofoszfát-foszfor koncentráció időnként többszöröse a nitrát+ammónium nitrogén koncentrációjának. Ez a jelenség kedvezőtlen, mert az algaközösségben előnyt adhat a nitrogént megkötni képes kékalgáknak (cianobaktériumoknak). Az ilyen fonalas kékalgák túlszaporodása (vízvirágzás) veszélyes lehet, mert toxintermelő fajok is tartoznak közéjük, és rontják a víz minőségét valamint használhatóságát (fürdőzés, ivóvíz). Szerencsére az utóbbi években nem fordult elő a 80-as évekhez hasonló súlyos algavirágzás; a mért adatok alapján a Balaton nyílt vizében a klorofill-A (az algabiomassza indikátora) koncentrációja többnyire alacsony, 5–10 µg/L közötti, ami tiszta, oligotróf-mezotróf állapotot jelez. Mindazonáltal folyamatosan résen kell lenni: a klímaváltozás okozta melegebb nyarak, hosszabb hőhullámok vagy éppen a rendkívüli csapadékesemények felboríthatják a tó tápanyag-háztartását (pl. mederüledékből foszfor szabadulhat fel oxigénhiányos körülmények között), ami lokális algásodási eseményekhez vezethet.

A Balaton teljes éves foszfor-terhelése a Közép-dunántúli Vízügyi Igazgatóság becslései szerint átlagosan kb. 165 tonna index.hu. Ennek túlnyomó része a vízgyűjtőről (folyókon, csapadékon keresztül) érkezik. Érdekesség, hogy egy friss (2021-es) kutatás rávilágított: a horgászat és halgazdálkodás révén is jut a Balatonba foszfor, méghozzá az etetőanyagok (horgászcsalik) formájában. A tanulmány szerint a horgászok által használt etetőanyagok mintegy 4,8 tonna nettó foszfort jelentenek évente, ami nagyjából a külső terhelés 2–3%-a – tehát nem jelentős tétel a teljes mérlegben, de nem is elhanyagolható hozzájárulás index.hu. Ez a példa is azt mutatja, hogy a tó tápanyagterhelését sok apróbb tényező is befolyásolja. A foszfor utánpótlás csökkentése továbbra is kulcskérdés a Balaton vízminőségének fenntartásában, hiszen a foszfor az algák szaporodását leginkább kontrolláló tápanyag. A jövőben fontos feladat a mezőgazdasági eredetű diffúz terhelések visszafogása, a szennyvíztisztítás további javítása és a természetes szűrőrendszerek (mint a Kis-Balaton) fenntartása, fejlesztése.

Egyéb antropogén szennyező anyagok

A fentieken túl a Balatonba számos egyéb, emberi tevékenységből származó szennyező komponens is kerülhet, amelyekre a közelmúlt kutatásai szintén kiterjedtek.

• Policiklusos aromás szénhidrogének (PAH-ok): Ezek a többgyűrűs szerves vegyületek főként égéstermékként jutnak a környezetbe (pl. járművek kipufogógáza, fűtés, égetés révén). A PAH-ok hidrofóbok, így jellemzően a üledékben halmozódnak fel. A Balatonban 2023-ban mintákat gyűjtve vizsgálták a PAH-szintet a tó különböző pontjain: a koncentrációk szezonális ingadozást mutattak, és elsősorban a nyári időszakban emelkedtek meg kissé a fokozott hajóforgalom és turizmus hatására (pl. motorcsónakok és vitorlások kipufogógázai miatt). Összességében a PAH-szennyezés is enyhe-mérsékelt mértékű a tóban, a kimutatott 16 féle PAH vegyület mennyisége nem ér el kritikus szintet a sedimentben. Ugyanakkor az olyan nagyobb molekulatömegű PAH-ok, mint a benzo(a)pirén, perzisztens környezeti toxinok, ezért figyelmet érdemel a jelenlétük tartós monitorozása. A PAH-ok forrásainak beazonosítása (helyi vs. légköri eredet) is fontos kutatási terület, hogy célzott intézkedésekkel lehessen mérsékelni a terhelést.

• Növényvédőszer-maradványok (peszticidek): A Balaton vízgyűjtőjén folyó mezőgazdasági tevékenység során használt műtrágyák és növényvédő szerek maradványai szintén bekerülhetnek a tóba a csapadékvíz lefolyással. Ilyenek lehetnek például a gyomirtók, rovarölők és gombaölők bomlástermékei. A 2020 utáni monitorozó vizsgálatok kimutattak néhány gyakran alkalmazott peszticidet nagyon alacsony, ng/L alatti koncentrációban a Balaton vizében. A BLKI kutatásai kitértek a befolyó vizek növényvédőszer-terhelésére is, és azt találták, hogy a tóba jutó mennyiségek ez idáig nem érik el azt a szintet, ami károsítaná az élővilágot. Mindazonáltal az esetleges újabb vegyszerek (például a glifozát tartalmú szerek) megjelenése és kumulatív hatása miatt fontos a peszticidmaradványok nyomon követése. A vízgyűjtő terület ökológiai gazdálkodásra való áttérése, vagy a part menti pufferzónák (védőnövényzet sávok) kiépítése segíthet csökkenteni a mezőgazdasági eredetű vegyszerterhelést.

• Egyéb hulladék eredetű komponensek: Időnként előfordul a Balatonban szemét-szennyezés is – például műanyag hulladékok, gumi, fémek vagy üvegek formájában. Ezek nagyobb darabokban is megjelenhetnek (makro-szemét), amelyek nem oldódnak, de mechanikai veszélyt jelentenek (pl. madarak, halak beleakadhatnak). Az ilyen hulladékok aprózódásával azonban mikroszennyezők keletkezhetnek: például az elhagyott műanyag zacskók vagy poharak degradálódása is hozzájárulhat a fent részletezett mikroműanyag-terheléshez. Emellett a tó körül zajló infrastrukturális fejlesztések, építkezések is bocsáthatnak a vízbe szennyező anyagokat (pl. építési törmelék darabok, festékek, oldószerek nyomai). Az illegális hulladéklerakás a part mentén szintén kockázatot hordoz, bár ennek mértéke az utóbbi időben csökkent a hatósági ellenőrzéseknek köszönhetően.

Összefoglalva, a Balatonban a nem természetes eredetű szennyezők palettája igen széles, de egyelőre egyik sem érte el azt a koncentrációt, ami akut ökológiai katasztrófát okozna. Mindazonáltal e szennyező anyagok együttes jelenléte és esetleges hosszú távú hatásai aggodalomra adnak okot, ezért indokolt a folyamatos tudományos monitorozás és a megelőző intézkedések megtétele.

A 2020 óta végzett vizsgálatok alapján elmondható, hogy a Balaton vízében kimutathatók mesterséges eredetű szennyezőanyagok, de jelenleg többnyire alacsony, környezeti szempontból még tolerálható szinten vannak. A mikroműanyagok jelentik az egyik új kihívást: bár koncentrációjuk nem kiugróan magas, folyamatosan jelen vannak a tó vizében, és potenciális veszélyt hordoznak az ökoszisztéma számára. A nehézfémek és a PAH szerves szennyezők főként az üledékben akkumulálódnak, és csak mérsékelt mértékben terhelik a biotát, de figyelemmel kell kísérni őket, különösen a légköri és turisztikai forrásokból adódó terhelést. Az emberi gyógyszerek maradványai meglepő módon kimutathatók a tó vizében – noha csupán nanogrammos szinten –, ami jelzi a civilizációs hatást még egy látszólag természetes tóban is. A tápanyagterhelés kérdése továbbra is központi fontosságú: a foszfor- és nitrogénbevitel kontroll alatt tartása sikeresnek mondható az eutrofizáció megakadályozásában, de a változó környezeti körülmények (pl. klímaváltozás) miatt nem lehet ebben a tekintetben sem hátradőlni.

A Balaton esete jól példázza, hogy egy intenzíven használt természeti rendszerben folyamatos erőfeszítés szükséges a vízminőség megőrzésére. A tudományos kutatások, állami monitoring programok és civil kezdeményezések egyaránt hozzájárulnak ahhoz, hogy időben azonosítsuk az újonnan felmerülő szennyezőforrásokat és csökkentsük azok hatását. A jövőben kulcsfontosságú lesz a modern szennyvíztisztítási technológiák bevezetése (a mikro-szennyezők kiszűrésére), a vízgyűjtőn a fenntartható gazdálkodási gyakorlatok erősítése, valamint a lakosság környezettudatosságának növelése. Csak ezekkel az intézkedésekkel biztosítható, hogy a Balaton vize hosszú távon is tiszta, egészséges maradjon mind az élővilág, mind az emberi felhasználók számára.

Felhasznált források

1. Harkai P. et al. (2024). Spatial Variations in Microplastics in the Largest Shallow Lake of Central Europe and Its Protecting Wetland Area. Water, 16(7): 1014. (Kutatás a Balaton és Kis-Balaton vízterének mikroműanyag-szennyezettségéről, FT-IR analízissel) mdpi.commdpi.com

2. Pirger Zs., Molnár É., Győri J., Farkas A. (2022). A Balaton leggyakoribb gyógyszerhatóanyag, poliaromás szénhidrogén és nehézfém-szennyezői az 1990–2020 vizsgálati időszakban. Ökotoxikológia, 3(1), 26–31. (BLKI kutatási beszámoló a veszélyes anyagok – gyógyszerek, PAH-ok, nehézfémek – jelenlétéről és forrásairól a Balatonban) real.mtak.hu

3. Maász G. et al. (2019) és Molnár É. et al. (2020). Eredeti adatok közlése a Balaton vízében talált gyógyszerhatóanyag-maradványok koncentrációiról (2017–2018). In: Pirger Zs. (szerk.), Ökotoxikológia 3(1). (A mérések kimutatják többek között a karbamazepin, tramadol, lidokain jelenlétét ng/L tartományban) real.mtak.hu

4. Balatoni Limnológiai Kutatóintézet – online adatok (2022). A foszfor és A nitrogén c. jelentések (blki.hu). (A BLKI 2022. évi vízminőség-monitoring adatai a Balaton hossztengelye mentén mért tápanyag-koncentrációkról: összes P és N, illetve a hozzáférhető formák alakulása) blki.hun-ren.hu

5. Balatoni Halgazdálkodási Nonprofit Zrt. & BLKI (2021). A horgászati célú halgazdálkodás foszfor-mérlege a Balatonban és az etetőanyagok használatának hatása – kutatási jelentés. (A tanulmány becslést ad a horgászok által a tóba juttatott foszformennyiségre és annak arányára a teljes terhelésen belül) index.hu

6. Grmasha R. A. et al. (2024). Seasonal variation and concentration of PAHs in Lake Balaton sediment: A study on molecular weight distribution and sources of pollution. Marine Pollution Bulletin, 202, 116333. (Kutatás a Balaton üledékében található PAH szennyezőkről, szezonális mintavételezéssel és forráselemzéssel)

7. BLKI (2023). Sajtóközlemény a mikroműanyag-vizsgálat eredményeiről a Balatonban (HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat, MTI közlemény, 2024. szept.). (Megállapítja, hogy ezer liter balatoni vízben átlag 21 mikroműanyag található, szemben a Kis-Balaton 7–8 darabos értékével, továbbá részletezi a talált polimereket és forrásokat) mdpi.com

8. Istvánovics V. (2007). Foszfor és nitrogén terhelés hatása a Balaton algásodására. MTA Víztudományi Kutatócsoport jelentése. (Rámutat a külső terhelés N:P arányának fontosságára és a kékalgák szerepére a Balaton vízminőségében az 2000-es évek elején)

A fenti összefoglaló a megjelölt tudományos publikációk, intézményi jelentések és hivatalos adatok alapján készült. Sajtóhírek nem kerültek felhasználásra, az adatokat közvetlenül a szakirodalomból és kutatási eredményekből idéztük.