Ivóvízkészleteinket védik - vízbázisok jellemzőit kutatják

Az idei év első félévében az amerikai diplomácia vezetője hívta fel a figyelmet arra, hogy a tiszta vízkészletek hiánya miatt a Föld egyes részein, már az elkövetkező 10 évben számítani kell arra, hogy a vízkészletek birtoklása kényszerítésre alkalmas eszközzé, terrortámadások célpontjává és politikai konfliktusok forrásává válhat. Bár hazánkban ennyire nem égető a helyzet, az elmúlt időszak több hazai eseménye is felhívta a figyelmet a felszín alatti vízkészletek (FAV) sérülékenységére. Jelenleg a Föld népességének vízigényét több mint 50 %-os mértékben már felszín alatti vízkészletekből biztosítjuk. A globális arányokhoz képest Európában még magasabb a felszín alatti vízkészletek iránti igény, tekintve, hogy az európai vízigények 75 %-át felszín alatti vízkészletekből elégítik ki. Magyarországon a vezetékes vízellátásában még nagyobb szerepe van a felszín alatti vízkészleteknek. A hazai ivóvíz ellátás több mint 95 %-ban felszín alatti vizeinkből származik. A világban híresek vagyunk kiváló minőségű ivóvizünkről, jelentős ásvány- és gyógyvíz, valamint hévíz készleteinkről, kiváló geotermikus adottságainkról, valamint e tématerületeket művelő szakembereink felkészültségéről is.

A 2014-ben induló új európai tervezési időszak, a Horizont 2020 program prioritásai közül többen is megjelenik a vízkészletek védelme. Az Új Széchenyi Terv 7 programja közül kettőben kiemelkedő szerepet szánnak a felszín alatti vizek jelenleginél hatékonyabb hasznosításának. A Gyógyító Magyarország – Egészségipari Program, valamint a Zöldgazdaság-fejlesztési Program igen komolyan épít Magyarország ásvány-, gyógy- és hévízkészleteire. Az egészségipar magában foglalja hazánk kivételesen gazdag termál- és gyógyvízkészletének, geotermikus adottságainak hatékony, sokrétű kiaknázását és hasznosítását.  A tervezett felszín alatti vizekhez kapcsolódó fejlesztések alapjául szolgálhat az a természeti adottság, hogy ásvány- és gyógyvízkészletünk mennyiségben, de még inkább minőségben világszinten is egyedülálló. A geotermikus energia komplex hasznosítási lehetőségeinek támogatása szintén a prioritások között szerepel az Új Széchenyi Tervben.

A Miskolci Egyetem Műszaki Földtudományi Kara, mint az Észak-magyarországi régió egyik meghatározó műszaki kutatóhelye elkötelezett aziránt, hogy szem előtt tartva a fenntartható vízkészlet-gazdálkodás globális kihívásait és regionális aspektusait, a több évtizede kialakított felszín alatti vizekhez kapcsolódó kompetenciáit továbbfejlessze. Célunk, hogy hazai és nemzetközi kutatóhelyekkel és piaci szereplőkkel együttműködve javítsuk a kutatóhely nemzetközi megítélésén és kutatóinak nemzetközi láthatóságán. A fejlesztést a Kutatási tervben megjelölt célzott alapkutatást úgy kívánjuk elérni, hogy közben az Észak-magyarországi régió munkaerő piaci helyzetét javítjuk (a régióban tartva közel 20 fiatal kutatót), és a régió felszín alatti vízkészleteinek fenntartható gazdálkodását is elősegítjük.

Projekt szakmai célkitűzései, kutatási hipotézisek

A modern hidrogeológia elmélet fontos mérföldköve a lokális és regionális felszín alatti áramlási rendszerek elméletének bevezetése, ami Tóth József 1963-ban publikált cikkéhez köthető. Az elmélet mérnöki alkalmazhatósága terén kutatások eddig Magyarországon nem folytak, ezért e projekt keretében tervezett hidrogeológiai alapkutatás kiemelt célja az áramlási rendszerek vizsgálatának mérnöki és vízgazdálkodási aspektusainak kutatása, a fenntartható hévíz-, ásvány-, gyógy- és ivóvíz-készletgazdálkodással, az antropogén hatásokkal, az ökohidrogeológiával, a porózus és karsztos készletekkel kapcsolatos komplex, multidiszciplináris kutatási feladatok végrehajtása.

1. ábra Az áramlási rendszerek és a kutatási modulok kapcsolódásának sematikus ábrája

A kutatási céljainkat a kérdéskör öt releváns szegmensének mérnöki szemléletű vizsgálatával kívánják elérni, melyeket kutatási modulokként definiáltak (lásd 1. ábra):

1. Ásvány-, gyógy- és hévízkészletek feltárását és hasznosítását szolgáló komplex vízföldtani kutatások az Észak-magyarországi Régióban
2. Hideg és meleg karsztvíztestek kapcsolatrendszerének jobb megismerését és védelmét célzó kutatások
3. A bányászati tevékenységek felszín alatti vízkészletek mennyiségére és minőségére gyakorolt hatásának vizsgálata
4. Speciális szennyezőanyag/szennyezések felszín alatti transzport folyamatainak pontosabb és megbízhatóbb megismerését segítő kutatások
5. Szélsőséges időjárási viszonyok hatása a felszín alatti vízkészletek utánpótlódására, illetve a felszín alatti vízforgalomra  

Az 5 szakmai fejlesztési modul mellett a fejlesztés fontos eleme a pályázó intézmény szakterületi tudástranszfer koncepciójának megtervezése (6. modul). A létrehozott tudás egyrészt a kutatócsoport európai hálózatépítő munkája révén, a 2014-ben induló 8. keretprogram (Horizont 2020) pályázataiban tovább fejleszthető, míg más modulok kutatási eredményeit szakmai partnereink (piaci szereplők) tevékenysége által szabadalmi oltalom alatt tervezzük hasznosítani.

A Környezetgazdálkodási Intézet által irányított kutatások célkitűzési között szerepel egy regionális léptékű áramlási és hő transzport modell készítése és kalibrációja az Észak-Magyarországi Régióban, amely alkalmas az ásvány-, gyógyvíz és hévízkészletek értékelésére, a tényleges és feltételezett termelés, és a hasznosítás szimulációjára, a vízmérleg egyenletek pontosítására.

Ugyancsak fontos cél a Miskolc város vízellátását biztosító bükki karszt rendszer, immár 20 éve üzemeltett Bükki Karsztvízszint Észlelő Rendszerének (BKÉR) továbbfejlesztése, amely a környék ivóvízkészleteinek előrejelzését támogatja, emellett a meleg vizes karszt rendszerek pontosabb megismerése is célja a kutatásoknak.

Igen sok települést érint a felhagyott bányatérségeken, meddőhányókon átszivárgó felszín alatti vizek hatásainak vizsgálata, a bányászati meddők anyagának és a felszín alatti vizek kompatibilitásának meghatározása. Szükséges a külfejtéses bányaterek okozta hatások csökkentését célzó lehetséges eljárások kidolgozása, valamint új technológiák kidolgozása a külfejtéses bányák vízemelésének csökkentésére.

Az egyik kutatói team a szélsőséges időjárási viszonyoknak (pl. intenzív csapadék események) a felszín alatti vízkészletek utánpótlódására gyakorolt hatását kívánja meghatározni, de kutatják a környezeti izotópok alkalmazásának lehetőségeit hidrodinamikai modellek kalibrációjában.

A projekt további célkitűzései

A program célja a KUTATÁSI POTENCIÁL fejlesztése: az ME hidrogeológiai-mérnökgeológiai tanszékének munkatársai, a kapcsolódó kari kompetenciáikkal kiegészítve, partner intézmények bevonásával kutatói teameket hoztak létre, és a Kutatási Tervben rögzített célzott kutatási tevékenységet valósítanak meg.

Hasonlóképpen a célok közé tartozik a KUTATÓI UTÁNPÓTLÁSNEVELÉS : Célunk, hogy a pályázat erőforrásait felhasználva,PhD hallgatókat, predoktorokat és posztdoktorokat (fiatal kutatókat) alkalmazzanak a kutatói teamekben, ezzel jól képzett fiatal kutatókat tartva a régióban ( akár ide hozva a régióba!)  motivált kutatói közösséget kialakítva

Várhatóan megnövekednek az FP8-as PÁLYÁZATI ESÉLYEK: a Miskolci Egyetem Európai Uniós keretprogramokban való részvételének jelentős előremozdítása a projekt által érintett stratégiai tématerületen (FAV) elsősorban a partnerségbe bevont európai kutatóhelyekkel, egyetemekkel közösen pályázva a 2014-től induló Horizont 2020 (FP8)-as felhívásokra.

Katalizátorként hat a projekt a KUTATÓHELY ÉS VÁLLALKOZÁSOK EGYÜTTMŰKÖDÉSÉRE a partnerségbe bevont intézmények és vállalkozások K+F+I típusú közös tevékenységével.

Különleges vállalása a projekt megvalósítóinak, hogy ÚJ KUTATÁS-, ÉS TUDÁSMENEDZSMENT MODELLT DOLGOZNAK KI a program által érintett szakterületen.