Hírek

Tartalom listázó

Létrehozva: 2023 november 29.

A csapadék felhasználása a jövő városaiban – problémák, akadályok és kihívások

Az éghajlatváltozás és annak hatásai miatt elengedhetetlenné válik a városokban a csapadékvíz összegyűjtésének maximalizálása. Ennek a folyamatnak a városokban történő hatékony lebonyolításához szükségszerű az információk és ismeretek rendszerezése, megfelelő cselekvési stratégia megtervezése. Nemcsak az esővíz összegyűjtésére és felhasználására vonatkozó megoldások előnyeit és lehetőségeit kell azonosítani, hanem a hátrányait is.
A városokban összegyűjtött csapadékvíz minősége és mennyisége miatt jelenlegi felhasználási spektruma némileg korlátozott. A csapadékvizet jelenleg elsősorban családi házaknál, illetve középületekben és kereskedelmi épületekben gyűjtik össze, de ezeken a helyeken a felhasználást már előre megtervezték. Elsősorban növényzet öntözésére, WC-öblítésre használják, de a szakirodalom ruhamosásra, takarításra, autómosásra (Wojciechowska et. al. 2018.) történő felhasználásról is beszámolt.
A városi csapadékvíz összegyűjtése és felhasználása kapcsán fel kell hívni a figyelmet arra, hogy jelenleg – a csapadékvíz-gazdálkodás részeként – továbbra is a „csővég” elv érvényesül, vagyis a vizet a lehető leggyorsabban el kell vezetni a városból (Kowalczak et. al. 2015.).
A városban az esővíz gyűjtésének és felhasználásának számos előnye van. Például a vízellátási források diverzifikálása és a városi csapadékvíz-felhasználás megkezdéséhez szükséges alacsony beruházási költség, ha feltételezzük, hogy a beruházó a rendszerépítést önállóan elvégzi. További előnye, hogy ha az állampolgárok az esővizet hasznosítani tudják, csökken a jó minőségű csapvíz fogyasztása és ezáltal a vezetékes vízszámlájuk csökkenésével is számolhatnak.
A városokban a csapadékvíz összegyűjtésére és felhasználására szolgáló infrastruktúra kiépítésével a lakosság jobban felkészülhet a csapvízhiányra, vagy az aszályra. Ennek eredményeként részben függetlenné válhatnak a vízellátó hálózatból történő vízellátástól. A víz nedvesíti a száraz levegőt, csillapítja az extrém hőmérsékleteket, és megakadályozza a porképződést. Szélsőségesen meleg, szél nélküli időben pedig a víz elpárolgása következtében érezhető lehűlés jön létre, ami légkeringést idéz elő, valamint az esővízgyűjtő rendszerek képesek a pluviális árvizek enyhítésére is (Raimondi et. al. 2023.). A csapadékvíz felhasználása a keletkezésének helyén a városban lehetővé teszi a szennyvízrendszerek hidraulikus túlterhelésének csökkentését a csúcsvízhozamok idején. A városok ilyen típusú vízhasználatának jelenlegi mértéke miatt azonban a csapadékvíz nagyarányú felhasználásának lehetséges hatásait a „lehetőségek” közé sorolták.
A csapadékvíz felhasználási módok eltérőek, és főként attól függnek, hogy a felhasználásukat hol tervezik. Az esővíz felhasználható a háztartásokban növényzet öntözésére, szaniterek öblítésére, mosásra vagy takarításra. A városokban viszont az esővíz felhasználható városi zöldfelületek öntözésére vagy utcák öblítésére. A lengyelországi Krakkóban például kifejlesztettek egy esővízgyűjtő rendszerrel felszerelt villamosmosó berendezést (The Tram Service Station will use solar energy 2023.). A csapadékvíz felhasználható a szolgáltatások és az ipar technológiai folyamataiban, valamint a szennyvízrendszerek öblítésére is (Królikowska et. al. 2019.). Kivételes körülmények között a csapadékvizet a fogyasztásra szánt vízre vonatkozó követelményeknek megfelelő vízminőségi szintre lehet kezelni, ami a vízhiányos területeken lehet érdekes és indokolt (Wojciechowska et. al. 2018.).
A városi csapadékfelhasználás gyengeségei közé tartozik a bonyolultabb telepítés, pl. WC-öblítő vízellátása esetén megjelenő magas beruházási költségek. Például egy szlovákiai létesítményben a turisták számára az esővíz használatához szükséges telepítés teljes költsége 10 535 euró volt, a befektetés megtérülése pedig 15 év (Bednárová et. al. 2023). A telepítési költségek és a megtérülési idő természetesen az egyes országokban eltérőek lehetnek az adott ország viszonyaira és éghajlatára tekintettel. A városi csapadékvíz felhasználás további gyengesége a készletek előfordulásának és mennyiségének bizonytalansága is, vagyis az esővízkészletet az időjárási viszonyok korlátozzák. A város csapadékvíz felhasználásának további gyengesége közé sorolható, az épületek tetőzetének típusa, minősége, lejtése. A felület nagysága határozza meg a begyűjthető csapadékvíz mennyiségét. Mind az esővíz, mind a tető felülete tartalmaz szennyező anyagokat, melyet már számos tanulmány és publikáció igazolt. Azt is tudni kell, hogy az ökológiailag tiszta régiókban a tetőről való lefolyás jobb minőségű, mint a városokban vagy az iparosodott régiókban. A csapadékvízgyűjtő rendszer elhelyezkedése azért is fontos a lefolyás minősége szempontjából, mert a csapadékvizet a levegőből származó szennyező anyagok asszimilációja is szennyezi, így a szennyezettség mértékét befolyásolja többek között a helyi légszennyezés is és az is, hogy milyen évszak van (Struk-Sokolowska et. al 2020).
A jövőben felgyorsulhat a csapadékvíz-hasznosítási rendszerek épületekbe történő bevezetése az alternatív vízforrások sürgető igénye miatt. Ennek az igénynek az okai a klímaváltozás hatásaitól a csapvíz áráig sokfélék lehetnek, és egy ilyen helyzet a csapadékvíz-hasznosítási rendszerek fejlesztési lehetőségének minősíthető. Ilyen helyzetre tekintettel a városlakók prioritásai jelentősen megváltozhatnak. A csapadékvíz összegyűjtése és felhasználása esetén a fő fejlesztési lehetőségeket elsősorban a tudományos projektekben és kutatás-fejlesztési munkákban, valamint a műszaki és technológiai fejlődésben kell keresni.
Kiemelt figyelmet érdemel a megújuló energiaforrások fejlesztése a víz-energia kapcsolat esetleges változásai miatt. A szakirodalom mind a jelenlegi, mind a jövőbeni igényt hangsúlyozza, hogy keresni kell a lehető legalacsonyabb energiafelhasználás mellett a legnagyobb mennyiségű víz előállításának módjait (Helerea et. al. 2023.). Innovatív megoldásokra van szükség a víztisztítás lehetőségének és szállításának biztosítására, miközben minimális szénlábnyomot generálunk. Új lehetőségek nyílhatnak új tetőfedések vagy speciális tulajdonságokkal rendelkező felületek kifejlesztésével, amelyek elősegítik a belőlük lefolyó csapadékvíz szennyezettségének csökkentését, egyéb csapadékvíz gyűjtési technikák felhasználásával.
A csapadékgyűjtő- és felhasználó rendszerek hatékonyságának növelésére lehetőség nyílik más csapadékformák, például hó alkalmazásának megfontolására is, bár ez számos probléma megoldását kívánja meg. A hó olvadásból származó víz elfolyása minőségi problémákat okoz az erős szennyezés, pl. a légköri porok miatt, miután hosszú ideig a talajfelszínen van (Kotowski et. al. 2015.).
A városi csapadékvíz felhasználására vonatkozó megfelelő rendelkezéseket tartalmazó szakpolitikák és stratégiák kidolgozása és bevezetése, valamint az ezekben a stratégiai dokumentumokban foglalt célkitűzéseket operacionalizáló dokumentumok is lehetőséget adnak a városi esővíz, mint alternatív vízforrás terjesztésére. A szakpolitikák és ösztönzők szerepét megerősíti az európai zöldtetők helyzete, amely az esővíz felhasználásának egyik módjaként is alkalmazható. A legsűrűbb zöldtetővel rendelkező város Ausztriában, Németországban és Svájcban található, mivel ezek az országok az elsők között fogadtak el a zöldtetőkre vonatkozó politikát és ösztönzőket (Grant et. al. 2019.).
A városi csapadékvíz-felhasználás bővítésének lehetőségeit új törvények elfogadása, vagy a meglévők módosítása jelenti. A svájci Bázelben például az építési törvény zöldtetőt ír elő minden lapostetős épületen (Grant et. al. 2019.), az ausztriai Linz városában pedig az önkormányzati építési szabályzat tartalmazta azt a kötelezettséget, hogy az új épületeken csak zöldtető kerülhet kivitelezésre (Grant et. al. 2019.) A lengyelországi wroclawi önkormányzat ösztönzőként vezette be azt a szabályozást (Resolution No. XV/268/15 of the Wroclaw City Council 2015.), amely zöldtető vagy függőleges kert építése esetén ingatlanadó-mentességet tesz lehetővé. Az ilyen pénzügyi motiváció bizonyulhat az egyik leghatékonyabb módszernek a csapadékvíz-gyűjtő és -felhasználó létesítmények számának növelésére.
A városokban jelentős potenciál rejlik az esővíz kinyerésére és felhasználására. Ezt főként a városok lezártságának mértéke és az ugyanazon térség vízigénye határozza meg. Különös figyelmet kell fordítani azokra a lehetőségekre, amelyek a nagy felületű tetővel rendelkező épületekkel kapcsolatosak, pl. bevásárlóközpontok, gyárak, templomok, iskolák vagy sportcsarnokok Ennek a köz- és kereskedelmi épületekre egyaránt vonatkoznia kell.
A jövő városai számára vitathatatlan kihívást jelent az esővíz felhasználásának népszerűsítése. A városokban meglévő lehetőségek kihasználása érdekében számos területen többirányú akciókra van szükség.
Az esővíz városi felhasználásának népszerűsítése az oktatáson keresztül valósítható meg. A helyes cselekvési irány a jelenlegi oktatás folytatása, illetve az aktuális igényekhez, szakmai, társadalmi és korosztályhoz való igazítása. Ennek eredményeként forradalomra van szükség a tervezési megközelítésben és az építőipar építési szabályzatainak és irányelveinek kidolgozásában, biztosítva egy további vízforrás, az esővíz megvalósításának lehetőségét. Az újonnan épített épületekhez iránymutatások szükségesek, amelyek biztosítják a csapadékvíz összegyűjtésére, tárolására és felhasználására szolgáló berendezések jövőbeni bevezetését kivéve, ha azokat a tervezési folyamat kezdetétől nem az épületben tervezik. Ez elsősorban a szerelőaknákban, valamint a tartályokban és a vízkezelő rendszerekben való hely biztosítására vonatkozik. Az ilyen megoldások a jövő városaiban szélesebb lehetőségeket biztosítanak az esővíz felhasználására.

Forrás:
Wojciechowska, E. The Use of Green Infrastructure to Reduce Surface Water Pollution in the Urban Catchment; Monografie Komitetu In ˙ zynierii ´Srodowiska Polskiej Akademii Nauk; Polska Akademia Nauk: Gda´ nsk, Poland, 2018; Volume 145. (In Polish)
Kowalczak, P. Integrated Water Management in Urbanized Areas. Part One: Hydrological and Environmental
Basics;Wydawnictwo ProDRUK: Pozna´ n, Poland, 2015. (In Polish)
Raimondi, A.; Quinn, R.; Abhijith, G.R.; Becciu, G.; Ostfeld, A. Rainwater Harvesting and Treatment: State of the Art and Perspectives. Water 2023, 15, 1518
The Tram Service Station will use solar energy 2023. 11. 27. Królikowska, J.; Królikowska, A. Rainwater. Drainage, Management, Pre-Treatment and Use;Wydanie II;Wydawnictwo Seidel— Przywecki Sp. Z o.o.: Józefosław, Poland, 2019. (In Polish)
Królikowska, J.; Królikowska, A. Rainwater. Drainage, Management, Pre-Treatment and Use;Wydanie II;Wydawnictwo Seidel— Przywecki Sp. Z o.o.: Józefosław, Poland, 2019. (In Polish)
Wojciechowska, E. The Use of Green Infrastructure to Reduce Surface Water Pollution in the Urban Catchment; Monografie Komitetu In ˙ zynierii ´Srodowiska Polskiej Akademii Nauk; Polska Akademia Nauk: Gda´ nsk,
Poland, 2018; Volume 145. (In Polish)
Bednárová, L.; Pavolová, H.; Šimková, Z.; Bakalár, T. Economic Efficiency of Solar and Rainwater Systems—A Case Study. Energies 2023, 16, 504
Struk-Sokołowska, J.; Gwo´zdziej-Mazur, J.; Jadwiszczak, P.; Butarewicz, A.; Ofman, P.; Wdowikowski, M.; Ka´zmierczak, B. Quality of stored rainwater for washing purposes. Water 2020, 12, 252.
Helerea, E.; Calin, M.D.; Musuroi, C. Water Energy Nexus and Energy Transition—A Review. Energies 2023, 16, 1879.
Kotowski, A. Basics of Safe Dimensioning of Land Drainage. Volume I. Sewage Networks;Wydawnictwo Seidel—Przywecki: Warszawa, Poland, 2015; Volume I. (In Polish)
Grant, G.; Gedge, D.; Cameron, B. (Eds.) Living Roofs and Walls: From Policy to Practice. 10 Years of Urban Greening in London and Beyond; European Federation of Green Roof and Green Wall Associations (EFB) and Livingroofs.org on behalf of the Greater London Authority: Vienna, Austria
Resolution No. XV/268/15 of the Wroclaw City Council of 3 September 2015 on property tax exemptions for usable areas of residential premises as part of the project to intensify the creation of green areas within the City ofWroclaw.