Közép-Európában egyedülálló, a talajvíz szennyeződésének modellezésére alkalmas szerkezetet mutattak be csütörtökön Szegeden a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft. szegedi Biotechnológiai Intézetének munkatársai. A Nagykoporsó becenevű, homokkal töltött mérőműszert 90 százalékban EU-s forrásokból finanszírozták, létrejöttében az is segített, hogy határokon átívelő együttműködésről van szó.
A nagyjából négy méter hosszú, csónakformájú berendezés működési elve nem bonyolult. Az egyik végén a szakemberek előre meghatározott összetételű vizet pumpálnak a gépbe, ezzel szimulálva a talajvíz és a környezetszennyezés jellemzőit. Ahogy a víz keresztüláramlik a talajszerkezetet modellező homokrétegen, a projekt munkatársai különböző méréseket végző szondák segítségével vizsgálják a lezajló folyamatokat. A gép tetején elhelyezett vizsgálati nyílásokba háromféle szonda illik, így a környezet hőmérsékletének, és a termelődő gázok összetételének vizsgálata mellett arra is lehetőség nyílik, hogy szakemberek a mesterséges talajszelvényben áramló vízből vegyenek mintát.
„Nem a módszer az újdonság, hanem a modellezés pontossága” – mondja dr. Kiss István, az intézet igazgatója. „Szennyezett talajvízzel kapcsolatban korábban is tudtunk szimulációkat végezni, ám ott jóval kisebb, nagyjából 40 centiméteres üvegcsövekben kellett modelleznünk a történéseket, így nyilván a tévedés lehetősége is jóval nagyobb volt.” A most rendszerbe állított műszer sem mindenható, elsősorban a talajvizet érintő, kőlajos szennyeződéseknél használható. „Mindent beletehetünk, amit terepen is használnak a kollégák a védekezésnél: baktériumokat, ásványi sót, kémiai oxidálószert, így kiderül, hogy milyen jó az adott káresemény megszüntetésére vagy korlátozására alkalmazott kémiai vagy biológiai megoldás” – fogalmaz az igazgató.
A gép vizsgálati módszere, például a mikrobiológiai folyamatokra jellemző talajhőmérséklet vizsgálata annyira közel áll a valósághoz, hogy az tulajdonképpen meg is egyezik az intézet által fejlesztett, terepi körülmények között alkalmazott megoldásokkal. Terepen többméteres szondákat szúrnak le a földbe, és a kapott adatok jól mutatják, hogy mennyire dolgoznak odalent a baktériumok. A kőolajszennyeződések közelében megbízhatóan megszaporodnak a talajba jutó anyagot szén- és energiaforrásként felhasználó életformák, és a tevékenységük során keletkező hő és szén-dioxid a most átadott modellben is legalább olyan pontosan mérhető, mint terepen – csak sokkal kényelmesebben. „A védekezés egyik módja, hogy felhasználunk olyan szervetlen anyagokból álló komponenseket (például nitrogént, káliumot, vagy épp oxigént), amik ezeket a baktériumokat segítik a kőolaj lebontásában. A szenzorok, és ez az új a vizsgálati berendezés arra jó, hogy meg tudjuk határozni, miből mennyi kell az optimális eredményhez” – mondja Kiss.
A gép összeállításakor fontos szempont volt, hogy a modell a lehető legnagyobb lefedettséget adja, ezért azt a víztartó réteget szimulálja, ami Magyarországon, illetve a környező országokban talajvíztartó rétegként legnagyobb részt előfordul. „Természetesen meszes vagy vulkános rétegeket nem tudunk modellezni, de minden egyéb komponens széleskörűen szabályozható” – magyarázza a szegedi intézet vezetője. A szerkezet a ma ismert 20-30 ezer, ilyen jellegű szennyeződéssel sújtott terület legnagyobb részének modellezésében segíthet.
A tekergő csövek, vezetékek, és a különböző, első látásra összetett gépek és alrendszerek valójában nem tesznek mást, csak modellezik azokat az alapvető folyamatokat, amik a környezetben a geológia, a fizika, a biológia és a kémia alaptörvényszerűségei miatt végbemennek. A szegedi Biotechnológiai Intézet intézet vezetője szerint akár csak az elmúlt öt évet nézve is folyamatos lett volna az igény egy ekkora pontosságú szerkezet meglétére. (Legközelebb Stuttgartban van hasonló gép, az még a Nagykoporsónál is pontosabb és nagyobb – viszont azt is egy magyar szakértő üzemelteti.)
A korábbi, kis méretű rendszer legnagyobb hibája az volt, hogy az úgynevezett fal effektus miatt a benne vezetett folyadék törekedett arra, hogy a legkisebb ellenállás felé haladjon, vagyis elszökött a talajt szimuláló homok és a cső üvegfala között. A Nagykoporsó hajótestformáját áramlástani szakemberek tervezték olyanra, hogy ez a hatás minél kevésbé érvényesüljön.
Első hallásra talán soknak tűnhet a projekt során felhasznált 824 092 euró, Kiss István szerint azonban a bőséges támogatás ellenére is igyekeztek lehetőség szerint a polcról megoldani mindent, amit csak lehet. „A kapott pénzből fizettük a gépvásárlásokat, az épület szerkezeti átalakítását, és persze a projektben résztvevő szakemberek bérét is. A szerkezet nagyrészt a szomszédos Algyőn készült, azonban így sem kellett nélkülöznünk a legprofibb gyártási eljárásokat. A műanyag alkatrészek túlnyomó többségét egy közeli cégtől rendeltük, de volt, amivel nem volt ekkora szerencsénk. A kompresszorokat kereskedőktől vásároltuk, illetve a speciális csavarmenettel készülő szondakúpokat is csak két helyen gyártják a világon – azokat is külön le kellett gyártatnunk” – mondja. A mérést végző hardver- és szoftvermegoldásokat a nonprofit cég miskolci társlaborja dolgozta ki.
A talajvíz védelmének gyakorlati része a hétköznapi ember szemével nézve riasztóan bürokratikus. Kiss szerint az intézet külső megrendelők felkérésére végez munkát, és az ilyen felkéréseket általában az állami felügyeleti szervektől érkező határozatok indítják el. A gyakorlatban ez úgy megy, hogy megtörténik a környezetszennyezés, amit kiszűr a felügyelőség. Születik ekkor egy rendelet, ami után a terület tulajdonosa, vagy a kár okozója tendert ír ki a munka elvégzésére. Csak ezek után készülhet el az a műszaki beavatkozási terv, aminek már része a felmérés, illetve mostantól az újonnan átadott szegedi szerkezet is.
A Nagykoporsó szerepe tehát leginkább az lehet, hogy a potenciális veszélyforrások környékén előzetes számításokat végezve előre felkészüljenek arra, ha egyszer majd cselekedni kell. „Mi lefolytatjuk a kísérletet, a nagyváradi matematikus kollégák pedig ez alapján kiszámolják, hogy mekkora káreseményre milyen pontos válaszlépés lesz a leghatékonyabb” – mondja Kiss. A közös projekt másik felét adó romániai szakemberek szakértelme nagy segítség az intézetvezető szerint. „Nem pontosan ilyen témában szerezték a tapasztalatukat, mert elsősorban az árvízvédelmi töltések szivárgásait vizsgálták korábban, de ez a két terület nagyon hasonló. Ők adják a matekot, mi meg a vasat meg a kémiát.”
Annak tudatában, hogy a korábban említett, több méteres, földbe szúrt rudak kifejezetten pontos mérésre adnak lehetőséget, felvetődik a kérdés, hogy van-e a megelőzést szolgáló országos mérőhálózat.
Nincs. Méghozzá annak ellenére nincs, hogy egy ilyen előrejelző rendszer létrehozása és üzemeltetése sem anyagilag, sem műszakilag nem lenne megerőltető. „Pillanatnyilag csak oda tehetünk ki szenzorokat, ahova a kármentesítéstvégző cégek megrendeléseket adnak. Az inézetnek nincs jogosultsági köre az önálló vizsgálatokra, és nem is tervezzük, hogy ilyen jogosítványokat, engedélyeket szerezzünk be” – mondja az igazgató. Kiss István elmondása alapján az intézet elsősorban azért felel, hogy főként ipari megrendelésre dolgozzon ki szerkezeteket és módszereket – az, hogy milyen széles körben alkalmazzák ezeket, már nem az ő hatáskörük.
Kiss mégis mond egy példát arra, hogy milyen hasznos lenne egy ilyen kezdeményezés. A közeljövőben Szerbiával közösen kezdődik egy olyan projekt, ahol hulladéklerakók közelébe telepítik a szén-dioxid-szintet, illetve a hőmérsékletet figyelő szenzorokat, így pontos kép lesz arról, mekkora szennyeződést mos az esővíz talajba.
Ez minden, köszönjük
Bár a Nagykoporsó rendeltetése, illetve az intézet munkatársainak képzettsége és tapasztalata elsősorban a szerves eredetű szennyezések elleni védekezésre ad lehetőséget, a talajvizet érintő, egyéb jellegű, szervetlen szennyezések terjedését is tudják mostantól modellezni Szegeden.
A beruházás azonban oktatási szempontból is hasznos lehet, hiszen segítségével jóval könnyebben vonhatók be a különböző kutatásokba és gyakorlati képzésekbe az egyetemisták. A gép üzemeltetéséhez azonban nem biológusok kellenek „Inkább vegyészeket és környezetmérnököket alkalmazunk, akik a biológiai folyamatok alapszintű ismerete mellett rendelkeznek a kellő matematikai és kémiai tudással” – mondja Kiss. „Én is biológus vagyok, pontosan tudom, mennyire nehéz átállni erre a gyakorlatias irányra.”
Arra a kérdésre, hogy mihez kezdene az intézet, ha hirtelen ismét az ölükbe pottyanna 824 ezer euró, érdekes választ kapok: „Semmit. Nincs rá szükségünk, pillanatnyilag pont ott vagyunk, ahol lennünk kell – megnyertük a lottó ötöst, és nem őrültünk bele.” A most átadott szerkezettel, és a romániai kollégákkal kialakított együttműködéssel az intézményvezető szavai szerint tökéletesen el tudják végezni a kutató-fejlesztői és oktatói tevékenységet, és mást nem is szeretnének, mint hogy ez minél tovább így is maradjon. Vagyis az eszközpark adott, már csak fel kell tölteni fejlesztési tartalommal.