2. A monitoring vizsgálat tárgya

A felszín alatti környezetbe került szennyezőanyagok a talajban vagy a földtani közegben okoznak szennyezettséget, illetve a terjedési folyamatok által a felszín alatti és felszíni vizeket, a környezeti levegőt és az élő környezetet is veszélyeztethetik, károsíthatják. Ennélfogva a lehetséges szennyezőanyag terjedési útvonalak már a tényfeltárás kockázat felmérési fázisában felvett elméleti kockázati modell megalkotásakor kijelölik a monitoring során vizsgálandó környezeti eleme(ke)t, a monitoring vizsgálatok tágabb értelemben vett tárgyát. Az élettelen környezeti elemek (víz, levegő, földtani közeg) esetében a monitoring célja az alábbiak vizsgálata lehet:

• a szennyezőanyag koncentráció térbeli eloszlása,
• a szennyezőanyag koncentrációjának időbeli változása,
• a változásokat előidéző, illetve a változásokból eredően fellépő folyamatok mértékének és időbeli alakulásának nyomon követése (pl. bomlás- és anyagcseretermékek mérése, szorpció, hígulás, ioncsere, stb),
• a folyamatok értékelése alapján prognózisok készítése.

Az élő környezet monitoringja ezen túlmenően tartalmazhatja a szennyezettség élővilágra gyakorolt hatásának és a hatás változásának bemutatását és értékelését is.

		2.1 A földtani közeg és a talaj szennyezettségének monitoringja

A földtani közeg és a talajszennyezettség monitoringja a szennyezettség mértékének időbeli változását vizsgálja. A szennyezettség talajbeli terjedése – vagyis a szennyezőanyagoknak a nem szennyezett talajtestekhez való eljutása – döntően a felszíni és felszín alatti vizekkel, oldat formájában való terjedés útján, illetve a szennyezőanyag önálló fáziban történő migrációjával valósul meg. A szennyezőanyag komponensei az áramlás során a talaj telítetlen zónájában jellemzően szorpció útján megkötődnek a talajszemcséken, azaz a talaj telítődik a szennyezőanyaggal. Ennek mértéke a szennyezőanyag tulajdonságaitól és a talaj szorpciós kapacitásától is függ. Ugyanakkor a talajszemcsékről a víz hatására oldatba lépő, azaz vizes fázisba kerülő szennyezőanyagok további mobilizációja -migrációja miatt a tiszta talajtestben kialakuló “másodlagos” szennyezettség a legtöbb szennyezőanyag esetén elhanyagolható mértékű. Ezzel szemben a nem vizes fázisú szennyezőanyagok (DNAPL, LNAPL) vízzel való terjedésekor a szennyező forrástól távolabbi helyeken is kialakulhat jelentősebb talajszennyezettség. Ez a jelenség azonban a felszín alatti víz monitoring vizsgálatával egyértelműen nyomon követhető. A telítetlen és telített zóna talajának szennyezettsége mégis jelentősen változhat a természetes koncentrációcsökkentő folyamatok (csapadekviz-talajviz kilúgozó hatása, biodegradáció, párolgás, stb.) hatásának köszönhetően megfelelően hosszú idő elteltével.

Tehát szilárd közegben a talajszennyezettségi monitoring tárgya a szennyezőanyag koncentráció változásának figyelése – a kezdeti csökkenés, esetleg az ismételt szennyezés megfigyelése. A vizsgálatok feltétele, hogy a tényfeltárás során pontosan azonosításra kerüljön a talajszennyezettség kiterjedése és mértéke egyaránt. A talaj és a földtani közeg szennyezettségének időbeli változását főként ismételt feltárások segítségével követik.

		2.2 A felszín alatti és felszíni víz szennyezettségének monitoringja

Amennyiben a szennyezőanyag bevezetése közvetlen felszín alatti vízbe történik, úgy kizárólag a felszín alatti víz szennyeződik.

Az esetek többségében azonban a felszín alatti víz szennyezettségének legfőbb utánpótlódási forrása a földtani közeg és/vagy a talaj szennyezettsége. Ennek oka, hogy hazánkban az első víztartó réteg leggyakrabban kis felszín alatti mélységben helyezkedik el, így a telítetlen zóna talajának és pórusvizének szennyezettsége - kevés kivétellel - a felszín alatti víz szennyezettségét eredményezi. A szennyezett felszín alatti víz pedig továbbterjedve felszíni víztesteket is elszennyezhet.

A vizes oldatba és vízi szállításba került szennyezőanyagok koncentrációja, és ennélfogva elterjedése, jóval gyorsabban változhat az idővel, de legfőképpen a távolsággal, mint a talajok és a földtani közeg szennyezettsége. Főként a jelentős szivárgási vagy vízáramlási sebességgel jellemezhető felszín alatti vizek, vízfolyások és a lefolyással rendelkező tavak esetében változhat igen gyorsan a hellyel és az idővel a kockázatos anyag koncentrációja. Az oldott szennyezőanyagok koncentrációját ugyanis jelentősen befolyásolja a hígulás és az olyan természetes koncentrációcsökkentő folyamatok, mint a szorpció és a biodegradáció, és ezen folyamatok intenzitása gyorsan változhat. A gyorsan változó folyamatok nyomon követésére állandósított monitoring rendszer (pl. figyelőkút hálózat, liziméterek) kiépítésére van szükség. A felszín alatti vizek esetében az ismételt feltárásokkal elvégezhető az időszakos pontosítás és ellenőrzés (vízmintavétel az ideiglenesen vízmintavételre kialakított ponton). Felszín alatti vizeknél külön kell választani a telítetlen zóna pórusvizének, valamint a víztelített víztartó vizének időszakos monitoringját.

		2.3 A környezeti levegő monitoringja

A felszín alatti környezetbe került szennyezőanyagok a víz (pórusvíz)-levegő (póruslevegő)-talaj háromfázisú rendszerben oszlanak meg illékonyságuk, oldhatóságuk illetve szorpciós tulajdonságuk függvényében. Az illékony szennyezőanyagok a pórusvízből és a földtani közegből egyaránt a póruslevegőbe lépnek ki, majd a póruslevegőből hosszabb-rövidebb idő alatt a környezeti levegőbe jutnak. Felszíni talaj, illetve felszíni víz szennyezettsége esetén az illékony szennyezőanyagok közvetlenül a környezeti levegőt terhelik, és – a felszín alól kipárolgó szennyezőanyagokhoz hasonlóan – szél hatására kibocsátás helyétől távolabbi területekre is eljuthatnak. Az illékony szennyezőanyagok szabadtérben és zárt térben egyaránt megjelenhetnek. Az illékony szennyezőanyagokon kívül a kevéssé illékony szennyezőanyagok is terjedhetnek a levegőben, de csak a szél által hordott porhoz kötött formában. Felszíni szennyezettség esetén például a jelentős földmunkával járó kármentesítések számottevő por, illetve porhoz kötött toxikus anyagterhelést eredményezhetnek.

Ezek alapján látható, hogy a környezeti levegő monitorozása történhet a kibocsátás helyén a felszín alatt (póruslevegő vizsgálat), a környezeti levegőben, szabadtérben és zárt térben egyaránt, valamint a szennyező forrástól távolabb szabadtérben is. A levegőből kihulló porok esetén vizsgálni lehet a por mennyiségét és minőségét a legérzékenyebb területhasználatoknál, vagy a forrásnál is. A könnyen illó kockázatos anyagok esetén szintén mérhetők mind kibocsátási, mind terhelési koncentrációk is. A mintavételek történhetnek folyamatosan vagy szakaszosan is, de a levegő szennyezőanyagainak vizsgálatakor fontos lehet méréseket végezni a kiegészítő mérések során kitüntetett időszakokban, pl. inverz meteorológiai helyzetben vagy tenyészidőszakban is.

		2.4 Az élő környezet monitoringja, biomonitoring

A környezetvédelmi gyakorlatban a biomonitoringot is használják a szennyezettség tényének megállapítására, illetve a szennyezés terjedésének vizsgálatára, de hazánkban ez az eljárás még nem elterjedt. A biomonitoring célja a környezet állapotának megfigyelése és a környezet minőségének jellemzése. A biomonitoring segítségével a kockázatfelmérés során a felállított modell ellenőrizhető. A kémiai analitikával szemben a biológiai módszerekkel végzett vizsgálatokkal a tényfeltárás során figyelmen kívül hagyott (ismeretlen vagy régi eredetű) vagy együttesen előforduló kockázatos anyagok hatását is lehet mérni, megfigyelni.

A laboratóriumi ökotoxikológiai tesztek a biomonitoring vizsgálatok legelterjedtebb módjai, amely vizsgálatok során a szennyezett területről származó talajminták extraktumaival, illetve közvetlen vízmintákkal végeznek hatásvizsgálatot a tesztorganizmusokon. Léteznek csak egy faj, vagy több faj egyedeit vizsgáló tesztek, és olyan vizsgálatok is, amelyek egy táplálkozási lánc egyes tagjait és a lánc egészét ért káros hatások becslésére alkalmasak (laboratóriumi, vagy terepi (mikro-, mezo- vagy makrokozmosz tesztek).

A terepi vizsgálatok esetén elképzelhető, hogy laboratóriumi körülmények között felnevelt kiválasztott fajok egyedeit, vagy a területen élő honos fajokat vizsgálják. A terepi vizsgálatok során vizsgálhatják a közösség összetételét és működését (kor eloszlás, egyedszám, egyedsűrűség, egészségi állapot, szaporodási ráta, stb.), valamint az életközösség genetikai jellegzetességeit (rezisztens fajok, genetikai jellemzők), a bioakkumulációt, biodegradációt és biomarkereket is.

A biokoncentráció/biomagnifikáció monitoringozásáhaz az egyes élőlények, illetve táplálkozási láncok egymást követő tagjainak szöveteiben, vagy a kiválasztott testnedvekben felhalmozódott szennyezőanyag koncentrációt kell rendszeresen méréssel meghatározni.

A biomarkerek monitoringja olyan jelző molekulák vizsgálatát jelenti, melyek környezeti hatásra jelennek meg válaszként a vizsgált szervezetben. A szennyezettség hatása az ökoszisztéma egyes tagjainak vagy részének tesztelése során nyert információkból, az ökoszisztéma egészére vonatkoztatott extrapoláció eredményéből ítélhető meg. A vizsgálat időtartamát tekintve akut, szubkrónikus és krónikus teszteket lehet megkülönböztetni. A szennyezett területek monitoringját tekintve a krónikus tesztek vizsgálati eredményeinek nagyobb jelentősége van.

A biomonitoring vizsgálatokban előszeretettel alkalmaznak indikátorfajokat. A bioindikátor fajok egyes csoportjai a viselkedés, kor eloszlás megváltozásával jelzik a megváltozott környezeti körülményeket, míg mások olyan rezisztens fajok, melyek szennyeződés esetén előnybe kerülnek a többi fajjal szemben. Használhatók még bioindikátorként olyan fajok is, melyek szöveteik szennyezőanyag-koncentrációjának változásával (biokoncentráció) tükrözik a biológiai hozzáférhetőség megváltozást, valamint olyanok, melyek nagy érzékenységüknél fogva elpusztulásukkal korai figyelmeztetőül szolgálnak.

Az ökológiai vizsgálatok során azonban tisztában kell lenni a korlátokkal. Például a szennyezőanyagnak tartósan kitett populáció tűréshatára jóval nagyobb a laboratóriumi körülmények között élő, illetve a szennyeződés által sohasem terhelt populációk toleranciájánál. Különösen igaz ez a toxikus nehézfémek esetén, mivel egyes fajok egyedeinél kialakulhat olyan szelekció, mely kisebb mértékű szennyezőanyag felvételt eredményez, vagy nagyobb szennyezőanyag felvétel mellett is normális növekedés és szaporodás tapasztalható.