Az ökológiai minősítés tápanyag osztályhatárainak validálása statisztikai módszerekkel

A dolgozat célja az ökológiai állapotértékelés során alkalmazott vízminősítési osztályhatárok validálása statisztikai módszerekkel. Az osztályhatárok helyes megállapítása kiemelten fontos a Víz Keretirányelv értelmében megállapítandó állapotjavító intézkedések tervezése miatt, ugyanis amennyiben egy víztest minősítésének eredménye a jónál gyengébb, beavatkozás szükséges a jó állapot elérése érdekében. A vizsgálat a tápanyagok közül az eutrofizációra legnagyobb hatással bíró elemekre, a foszforra és a nitrogénre vonatkozik. A tápanyagok és az ökológiai állapot összefüggésének feltárása a tápanyag terhelésre legérzékenyebb biológiai szervezetek, a fitobentosz és a fitoplankton monitoring eredményeinek kiértékelésével történt.

Az elemzést egy, az Európai Unió Közös Végrehajtási Stratégiája keretében megalakult munkacsoport által készített programcsomag [1] segítségével végeztem el [2]. A programcsomag még tesztelés alatt áll, jövőbeli célja a tagállamok segítése az osztályhatárok megállapításában, valamint a jelenleg alkalmazott osztályhatárok validálásában. A programcsomag többféle statisztikai módszert alkalmaz a tápanyag koncentrációk becslésére, melyből jelen dolgozat kettőt mutat be, a regressziós módszereket és egy kategorikus módszert, az un. „mis-match” módszert. A módszerek a biológiai osztályozásnál használatos EQR értékek és a tápanyag koncentrációk közötti kapcsolatot vizsgálják, ennek segítségével becsülnek osztályhatár-értékeket.

Az elemzést hazai állóvizek és vízfolyások előzetesen feldolgozott adataival végeztem. A víztestekre jellemző átlagértékek forrása a Vízgyűjtő-gazdálkodási Terv 6.1 melléklete volt [3]. Állóvizek esetében kevés adat állt rendelkezésre, csak egy víztest típusra volt elvégezhető a vizsgálat. Folyóvizek esetében a legtöbb víztípusra meghatározható volt a mérsékelt-jó osztályhatár, azonban egyes típusoknál adathiány miatt összevonásokra volt szükség.

A magyarországi adatok web alapú programban történő elemzése gyenge kapcsolatot mutatott az EQR és a tápanyagok között, az R2 értéke is csak kevés esetben érte el a kritikus 0,36 értéket.

A bemutatott módszerek közül a mis-match módszer által javasolt osztályhatár-értékek megbízhatóbbnak bizonyultak, ugyanis a módszer kevésbé függ az adatok linearitásától, mint a regressziós módszerek.

Az elemzés eredményeit összehasonlítottam a Vízgyűjtő-gazdálkodási Tervben rögzített tápanyag osztályhatárokkal. A módszerek és az adatok megbízhatóságát is figyelembe véve 19 esetben az elemzés eredményei alapján javasolható a jelenlegitől eltérő osztályhatár alkalmazása. Az eredmények többsége megerősíti a jelenleg érvényes osztályhatárokat, vagy szigorítást javasol, de egyes esetekben határérték enyhítés is javasolható.

[1] Toolkit Nutrient: http://phytoplanktonfg.okologia.mta.hu:3838/Tkit_nutrient/ (elérés: 2018. szeptember 23.)

[2] Phillips, G.; Kelly, M.; Teixeira, H.; Salas, F.; Free, Gary; Leujak, W.; Solheim, A. L.; Várbíró, G. [2017]: Best Practice Guide on estabilishing nutrient concentrations to support good ecological status

[3] Országos Vízügyi Főigazgatóság [2016]: A Duna-vízgyűjtő magyarországi része, Vízgyűjtő-gazdálkodási Terv – 2015

szerző

• 
  Szomolányi Orsolya Réka
  Infrastruktúra-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Clement Adrienne
  egyetemi docens, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

helyezés