1. Bevezetés, az általam végzett kutatás jelentősége:

Az elmúlt évtizedekben a végtelen kapacitásúnak tekintett vizek súlyosan elszennyeződtek. Az országokat, kontinenseket átszelő folyók, mint valami óriási szennyvízcsatornák szállítják az országok szennyét. Ma már a folyóink nagy többsége – az ipari létesítmények és a kommunális szennyvizek bevezetésének hatására – olyan mértében elszennyeződött, hogy vizük már ivóvízként sem használható fel, ugyanis óriási mértékben tartalmaznak toxikus anyagokat, és az emberi egészségre káros mikroorganizmusokat.
A tavakba kerülő tápanyagok (foszfor- és nitrogénvegyületek) feldúsulásával az algák olyan mértékben elszaporodnak, hogy a víz ivásra, fürdésre alkalmatlanná válik, ezzel elkezdődik a tavak elhalása. E folyamat végén bekövetkezik a tó eutrofizációja, tehát tavaink eltűnnek a földi élet színpadáról. A tengerek és az óceánok is nagymértékben szennyeződnek radioaktív anyagokkal, harci gázokat tartalmazó tartályokkal, vegyipari hulladékokkal, valamint a nagyvárosok tisztítatlan szennyvizeivel és a tankerekből kiömlő hatalmas mennyiségű olajjal, e szennyezők nagymértékben befolyásolják, sőt akár ki is meríthetik a tengerek, óceánok öntisztuló kapacitását.
A Föld édesvízkészlete korlátozott, ugyanis a ténylegesen – az ember számára – hozzáférhető édesvízkészlet nem éri el a Föld vízkészletének a 0,5%-át sem, és ennek is jelentős része már elszennyeződött. Környezetkárosító tevékenységünk következtében eljutottunk oda, hogy már az életben maradáshoz szükséges alapfeltételeket sem tudjuk biztosítani jövőnk, vagyis gyermekeink és unokáink számára, be kell tehát látnunk, hogy vizeink sorsa a mi kezünkben van, s tudnunk kell, hogy a vízszennyezés nem ismer országhatárokat, ezért nemzetközi összefogással védekezhetünk ellene.

2. Céljaim, célkitűzéseim:

Kutatásom alapját a 2003-ban az OKTVF Környezetvédelmi Igazgatósága által kiadott Felszíni vizek minősége c. összefoglaló jelentette.
Kutatásom legfőbb céljai közé tartozik a Duna vízminőségének, ill. annak változásainak nyomon követése, ugyanis Pakson található az ország egyetlen atomerőműve, amely mind környezetvédelmi, mind pedig víz-, talaj- és levegővédelmi szempontból meghatározó jelentőséggel bír az egész Kelet-Közép-Európai régió számára.
Kutatásom innovatív jellegét az adja, hogy a Duna vízminőségének eddigi, behatóbb vizsgálatával egy a felszíni vizek minőségének monitorozásában kiválóan alkalmazható monitoring-rendszer alapjait dolgoztam ki. Ennek megfelelően további célom e vízminőség monitorozó rendszer finomítása, ill. mélyrehatóbb kivitelezése.
További céljaim között szerepel a kutatásom kibővítése bioindikációs (biomonitoring) vizsgálatokkal.

3. Vízmintavételi módszereim:

A tanulmányozott rendszer vizsgálata során először a mintavétel helyét kellett kijelölnöm, majd ezt követően kiválasztottam a mintavételi pontokat, melyek kijelölése előtt részletes ökológiai és hidrológiai kutatásokat végeztem, amikor is feltérképeztem a Duna szennyezettebb szakaszait. E tereptanulmányok segítségével kijelöltem a mintavételi pontokat, ill. a kontrollpontokat. (Mintavételi pontok: a Duna folyásiránya mentén, Hajóállomás, Betonüzem, Szennyvíztelep és Atomerőmű melegvizes kifolyója mellett; kontrollpontok: Imsósi erdő ártéri terülte mellett, Atomerőmű melegvizes kifolyója alatt).
A mintavételi módszereimet úgy kellett kidolgoznom, hogy a vett minta jellemző legyen az adott vízre, s az összetétele az analízis megkezdéséig ne változzon. A kijelölt mintavételi pontokon heti rendszerességgel (heti egy alkalom), a meghatározott időben, a szükséges mérések elvégzéséhez 1-1,5 liternyi vízmintát vettem. A vízmintavételezésekhez Mayer-féle manuális vízmintavevő palackot használtam, melynek segítségével a mintákat a vízfelszíntől számított 1,5-2 méterre vettem.
A mintavétel és az analízis között eltelt idő alatt a meghatározandó összetevők különbözőképpen változhatnak meg, ezért a vízmintákat tartósítani kell. Kutatásaim során a mintákat kémiai módszerekkel nem tartósítottam, ugyanis a víz gyorsan változó jellemzőit a helyszínen vizsgáltam (pl. pH, oldott oxigén). A mintákat az analízis megkezdéséig hűtéssel (4 °C-ra) tartósítottam.
Külön hangsúlyt kellett fordítanom a vízminták tárolására szolgáló edények megválasztására, ugyanis a mintatartó palackok anyaga megváltoztathatja a minta összetételét, a meghatározandó komponensek az edény falán adszorbeálódhatnak, valamint reakció játszódhat le egyes komponensek és az edény anyaga között. A minták tárolásához üveg és polietilén palackokat használtam.

4. Fizikai – kémiai vízvizsgálati módszereim:

A mintavételezések és a helyszíni vízelemzések után következett a vízminták laboratóriumi vizsgálata. A hidrokémiai paraméterek mérését egy reflektométerrel és egy filter fotométerrel hajtottam végre, továbbá a mérések során alkalmaztam kolorimetriás, ill. titrimetriás tesztkészleteket is. A hidrokémiai komponensek közül óriási hangsúlyt fektettem az oxigénháztartás (KOI, BOI₅, TOC, oldott oxigén), a nitrogénháztartás (NH₄⁺, NO₃^-, NO₂^-, szerves nitrogén) és a foszforháztartás (reaktív ortofoszfát – PO₄^3-, összes foszfor) eleminek vizsgálatára, ugyanis napjainkban fokozódó problémát jelent a kommunális és ipari szennyvizek nem megfelelő tisztítása, a mezőgazdaságban alkalmazott peszticidek, műtrágyák túlzott mértékű használata, s ezek révén folyóinkba, tavainkba nagy mennyiségben kerülnek nitrogén- és foszforvegyületek. Ha egy magas szervesanyag-tartalmú szennyvizet természetes állapotú befogadóba vezetünk, akkor a szervesanyag meginduló lebomlása miatt, annak oldott oxigéntartalma lecsökken. A lecsökkent oxigénviszonyok miatt az élőlények nagy része elpusztul, ezzel megpecsételve az élővíz sorsát, ezért is rendkívül fontos a kémiai- (KOI), a biológiai oxigénigény (BOI₅) és a teljes szerves széntartalom (TOC) mérése. Ezen fontos komponenseken kívül mértem – a laboratóriumi kereteken belül – a víz fajlagos elektromos vezetőképességét, összes keménységét, m-lúgosságát, fenol tartalmát, vas- és szulfátion koncentrációját. A minősítő vizsgálatokat minden esetben homogenizált mintával végeztem el.

A fizikai - kémiai vízvizsgálatok után következett a kapott értékek feldolgozása. Az adatok értelmezése és kiértékelése az általam kidolgozott vízminőségi index, vízminősítési rendszer segítéségével történt.

5. Vizsgálati eredményeim:

A 2006. augusztus 19. és a 2007. május 19-ei fizikai – kémiai elővizsgálataim alapján a Duna paksi szakaszának vízminőségét másodosztályba tudtam sorolni, ami jó vízminőségre utal.

A vizsgálati időszakban a nitrogén- és foszforháztartás elemei közül az ammóniumion és a reaktív foszfátion az esetek többségében igen magas értéket mutatott. E szakaszon többször is megfigyeltem szennyvízszennyezésre utaló nyomokat, tehát az ammóniumion és a reaktív foszfátion koncentráció hirtelen megnövekedése ezzel magyarázható, továbbá a téli időszakban is megfigyelhető az ammónium-koncentráció szignifikáns emelkedése, ennek oka, hogy 10 °C alatt a Nitrosomonas működése lelassul, ezért az ammóniumion relatíve feldúsul. A vizsgált szakaszon a nitrition és a nitrátion koncentráció az esetek többségében megfelelt az általam készített vízminőségi indexnek. A monitorozott szakaszon többször is megfigyeltem, hogy habzik a víz, s a fizikai – kémiai vizsgálatok kimutatták, hogy a vízben igen nagy a reaktív foszfát tartalom. Ennek két fő oka lehet: túlzott mértékű műtrágyázás, ill. bőrgyárak, mosószerek folyóba engedés, ezért a vizsgálatokat tovább folytattam a detergensek (tenzidek) mérésével, ugyanis a tenzidek nagymértékű feldúsulása általában mosószer emisszióra utal, de mivel a tenzidek koncentrációja a megengedett határérték alatt volt, ezért azt mondhatom, hogy a víz habzását a túlzott mértékű műtrágyázás, ill. szennyvízbefolyás okozta.

E térségben a szervesanyag-tartalom közepesen magas értékeket vett fel. A víz átlagos kémiai oxigénigény értéke 15 mg/l volt. A vizsgált szakaszon megfigyelhetem véletlenszerű és pontszerű szennyezéseket is. Az egyes komponensek, összetevők változásai arra engedtek következetni, hogy a szennyezések a távolsággal arányosan hígulnak, vagyis a folyó öntisztuló-képessége e szakaszon megfelelő.