A projekt bemutatása

Víztudományi és Vízbiztonsági Nemzeti Labor (RRF-2.3.1-21-2022-00008)

Projekt időtartama: 2022.06.01 – 2026.02.28.
Projekt összköltsége: 8.000.000.000 Ft
A támogatás mértéke: 100 %
Konzorciumvezető: Pannon Egyetem
Kedvezményezettek/Konzorciumi tagok: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Nemzeti Közszolgálati Egyetem, Debreceni Egyetem, Miskolci Egyetem, Balatoni Limnológiai Kutatóintézet, Agrártudományi Kutatóközpont,  Országos Meteorológiai Szolgálat, Széchenyi István Egyetem, Országos Vízügyi Főigazgatóság, Ökológiai Kutatóközpont
Nemzeti Közszolgálati Egyetem összköltsége: 1.571.000.000. Ft

Projekt leírása:

A fenntartható fejlődés egyik célja a fenntartható vízgazdálkodás biztosítása, amelyhez interdiszciplináris és holisztikus megközelítésre van szükség. A NL fő célja, hogy a vízfolyásokkal és állóvizekkel egyenértékűen, azokkal összekapcsolva tervezzük meglévő tudásunk interdiszciplináris, új kompetenciákat eredményező bővítését a felszín alatti vízkészletek, a területi, mezőgazdasági vízgazdálkodás biztonsága, a városi vízgazdálkodás „okossá” tétele, valamint a víz- és szennyvíztisztítás korszerűsítése tekintetében.

Az éghajlatváltozás és a társadalmi-gazdasági fejlődés veszélyezteti az ökoszisztéma szolgáltatásait és infrastruktúráját (ivóvízellátás, szennyvízelvezetés, az öntözés fenntarthatósága, a belvízi hajózás, a természetes vizek alkalmassága stb.), míg a NL javítja a társadalmi fenntarthatóságot és ellenálló képességet a vízbiztonság fokozásával, a sérülékenység csökkentésével és a vízzel kapcsolatos (szárazsággal és árvízzel kapcsolatos) kockázatok csökkentésével.

Rövid távon a társadalom számára nyújtott előnyök a jobb vízbiztonsági stratégiában és a társadalmi ellenálló képességben mutatkoznak meg. Hosszú távon tudományos háttérintézetet hozunk létre a magyar vízgazdálkodás számára. A többi országhoz alkalmazkodó, összetett vízgazdálkodási kérdéseket fejlesztünk ki.

Magyarország elhelyezkedését és vízgazdálkodását, vízkészletét figyelembe véve olyan víztudományi és vízbiztonsági kérdéseket kívánunk jelen kutatásainkkal megvalósítani, melyek hozzájárulnak a vízminőség védelméhez. Kutatási tevékenységeinket 6 fő pillér mentén kívánjuk véghez vinni, érintve a folyók, tavak, felszín alatti vizek, csapadékvíz, városi vízgazdálkodás és a vízgyűjtőgazdálkodás kérdéseit. Fő pillérek további alprojektekre lettek osztva, így összesen 40 alprojekt megvalósítását tervezzük.
I. pillér Folyók és árterek: Intelligens módszereket dolgozunk ki az extrém hidrológiai körülmények hatásainak feltárására, a biológiai sokféleséget érintő természetes és antropogén környezeti hatások számszerűsítésére. Vizsgáljuk a mikroműanyagok vízfolyásokban való vándorlásának sajátosságait, transzportfolyamatokat a különböző mélységekben, a vándorlás módját, a vízoszlopban való megjelenését és anyagi és alaki összetételüket.
Folyami élőhelyek hidrodinamikai, morfodinamikai és ökológiai folyamatainak feltárását. Vizsgáljuk az élőlény-közösségek sokféleségét és közösség-szerveződését meghatározó hidrodinamikai és medermorfológiai tényezők szerepét a Dunában és kisebb vízfolyásokban.
Vizsgáljuk az áramlási- és hordalékvándorlási folyamatokat, mint abiotikus jellemzők és a biológiai jellemzők (pl. makrofitonok viselkedése) közötti kapcsolatot.
Alkalmazott kutatást végzünk a hidrológia és vízgazdálkodás területén: (i) éghajlati és vízgazdálkodási forgatókönyvek megalkotása, (ii) folyamat-alapú hidrológiai modellezés a Duna teljes Magyarországtól északra és magyarországi vízgyűjtőjére az (i)-es pont alapján, (iii) hidraulikai modellezés a magyarországi szakaszra a (ii)-es pont alapján.
II. pillér Nagy, sekély tavak: Mesterséges intelligencia (AI) alapú monitoring rendszert fejlesztünk ki a nagy tavak (pl. Balaton) számára, klímamodell alapú vízmérleg-előrejelzést készítünk, megvizsgáljuk az invazív állatfajok térbeli és időbeli dinamikáját újszerű (genetikai, környezeti DNS) módszerekkel, meghatározzuk a fitoplankton dinamikáját befolyásoló kulcstényezőket SmartWise szenzorok alkalmazásával és az algavirágzás korai előrejelző módszerét.
Vizsgáljuk a Balatonon i) a víz és az üledék tápanyagforgalmát és az üledékfelszínen a légzés/oxigén termelés arányát (amely az üledék P leadását és ezáltal az alga tömegprodukciók nagyságát befolyásolja), ii) a plankton foszforállapotát, iii) a szervetlen tápanyagokért konkuráló heterotróf baktériumokat, iv) az algákat fogyasztó zooplankton szervezeteket v) az oldott szerves szén terhelés biológiai hozzáférhetőségét és az vi) az algák által termelt szerves anyag hasznosulását a táplálékhálózatban.
III. pillér Felszín alatti vízgazdálkodás: Megvizsgáljuk a felszín alatti vízgazdálkodás szerepét az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás terén, új koncepciókat dolgozunk ki a sekély és mély talajvízforrásokból származó mezőgazdasági vízigény kielégítésére, a városi hidrogeológia új határainak feltárására. Karsztvíz készletekkel kapcsolatos vízgazdálkodási kihívások innovatív kezelését célozzuk meg, illetve újszerű monitoring rendszert fejlesztünk. Továbbá a felszín alatti vízkészlet változásainak vizsgálatát kutatjuk a fenntartható vízgazdálkodás érdekében
IV. pillér Regionális és mezőgazdasági vízgazdálkodás: Újszerű, innovatív módszereket fejlesztünk ki az aszály, az öntözés és a melioráció kezelésére a vízellátási és tárolási kapacitás növelése, a vízgyűjtők éghajlatváltozással szembeni ellenálló képességének javítása érdekében.
A városi csapadékvíz-elvezető rendszerek és a belvíz-elvezető hálózat összekapcsolása oly módon, hogy az lehetővé tegye a városok területéről elfolyó, egyébként a gyors levezetés sorsára jutó, vizek visszatartását, hasznosulását (a felszín alatti vizek dúsítása, ökológiai vízigények kielégítése, öntözés), oly módon, hogy a belterületeken ne alakuljon ki elöntés, külterületeken pedig az előírt tűrési időn belül levezethető legyen a keletkező vízmennyiség.
V. pillér Városi vízgazdálkodás és szennyvízelvezetés: Kidolgozunk egy nagy felbontású, 5G alapú csapadékfigyelő rendszert a városi környezet számára, az ivóvízellátó hálózatot lefedő vízminőség-ellenőrző rendszert, biológiai szennyvízkezelési (WWT) folyamatok ellenőrzésére szolgáló hidrodinamikai modelleket készítünk. A kulcsfontosságú felszíni elöntések (urban flood) hidrodinamikai modellezése, előrejelzése történik. Az ivóvízben előforduló klorát-ionok és ólom mennyiségi vizsgálata.
VI. pillér Vízgyűjtő-gazdálkodás: Egy általános monitoring rendszert dolgozunk ki, amely elősegíti az EU VKI intézkedéseinek végrehajtását, beleértve a genomika alapú minőségértékelési rendszert. A hazai vizeinkben előforduló szennyezőanyagok feltérképezése az elsőbbségi anyagokra vonatkozóan hiányos, melynek pótlásához a projekt jelentős mértékben hozzájárul. Továbbá a nemzetközi adatbázishoz való csatlakozással kiegészítésre kerülhet az európai adatbázis.