Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar - építőmérnök képzés 1782 óta

Az európai vízügyi szabályozás 2007. óta előírja a felszíni és felszín alatti vizek rendszeres minőségi állapotértékelését. A kiterjedt monitoring és szabályozási erőfeszítések ellenére a trendelemzések nem mutatnak átütő vízminőségjavulást. A jelenlegi keretrendszerben az aktuális állapotokat és a történeti változásokat dokumentálják, de nem értékelik a vízrendszerek kulcsfontosságú adottságát: mennyire képesek akut negatív behatások, mint például egy balasetszerű szennyezés, vagy krónikus stresszhatások, mint amilyen egy aszályos időszak után az eredeti „jó” állapotra visszaállni.
Bár számos keretrendszert dolgoztak már ki társadalmi és ökológiai rendszerek rezilienciájának értékelésére, azok felszíni vizekre történő alkalmazására mindeddig nem került sor. Az ellenállóképesség vízgazdálkodási vonatkozásait tárgyaló irodalom fragmentált, túlnyomórészt a hagyományos vízgazdálkodási tervezésre és vízellátási infrastruktúrára összpontosít az ökológiai működés helyett. Ez jelentős hiányosság. Szükség van az integratív, ökológia-központú vízgazdálkodás felé történő elmozdulásra.
Az Európai Bizottság 2025. júniusában közreadott Vízreziliencia Stratégiája átfogó keretrendszer: szintetizálja a meglévő jogszabályokat, beleértve a Települési Szennyvíz Irányelvet, az Ivóvíz Irányelvet és a Víz Keretirányelvet és a hozzá kapcsolódó többi irányelvet. A stratégia a vízügyi jogszabályok jobb végrehajtását, a vízfelhasználás hatékonyságának növelését, az infrastruktúra korszerűsítését és a biztonságos vízhez és higiéniához való egyetemes hozzáférést hangsúlyozza.
A kutatás alapvető kérdést vizsgál: mitől lesznek ellenállók természetes felszíni vizeink? Ökológiai rendszerek esetében ellenállóképesség alatt azt értjük, hogy a vízrendszer hosszú távon képes az elvárt ökoszisztéma-szolgáltatásokat nyújtani, akár extrém körülmények között is: (környezeti) katasztrófák, hidrológiai szélsőségek vagy szennyezési események során /után képes helyreállítani önmagát.
A kutatás célja, hogy átfogó keretrendszert dolgozzon ki a felszíni víztestek rezilienciájának megértésére; fejlesztési stratégiákra tegyen javaslatot. A kutatás vizsgálja, hogy a különböző menedzsment beavatkozások hogyan mérsékelhetik az éghajlatváltozás és egyéb igénybevételeknek a vízkészletekre gyakorolt negatív hatását.
A vizsgálat vízgyűjtő-léptékű megközelítést alkalmaz. A historikus vízminőség-indikátorokat kritikusan elemzi abból a szempontból, hogy azok mennyire tükrözik az ellenállóképességet. A történeti vízminőségi adatokat és állapotértékelési adatbázisokat szisztematikusan vizsgálja, azonosítja a leromlott állapotból való felépülést lehetővé tevő feltételeket és körülményeket. A kutatás explicit módon foglalkozik a vízmennyiség-minőség kölcsönhatásokkal, amelyeket a vízgazdálkodásban gyakran külön kezelnek.
Konkrétan a kutatás az elmúlt mintegy 2-3, jó adatellátottságú évtized adataira támaszkodik, európai léptékben. Vizsgálja az igénybevételek változását és az erre válaszul adott állapotváltozásokat; különös figyelmet szentel azoknak az eseteknek, amikor a fokozott igénybevétel nem, vagy csak ideiglenesen járt negatív irányú állapotváltozással, és feltárja ennek okait.
A kutatás elvárt eredménye a rezíliens (ellenálló) vizek, és az ellenállóképességük „miben létének” azonosítása, annak érdekében, hogy a jövőbeli beavatkozásokkal, mérnöki megoldásokkal a kevésbé ellenálló víztestek ellenálló képessége is növelhető legyen. Ehhez meghatározandó egy-egy potenciális beavatkozásnak (mérnöki létesítménynek, menedzsment elemnek, pl. kék-zöld infrastruktúra elemnek) az ellenállóképesség növelésében betöltött szerepe.
A kutatás alapos irodalomkutatásokkal kezdődik, majd azonosítja és feldolgozza az európai hidrológiai, vízminőségi és szennyezőanyag-kibocsátási adatbázisokat és nyilvántartásokat. Különösen az EEA WISE vízmennyiség és vízminőség (2007–2020), az UWWTD (2005–2006 és 2021–2022) adatbázisokat, valamint az E-PRTR és az IED adatbázisokat, továbbá a Copernicus Land Cover adatbázist (2006, 2012, 2018 és 2024, közreadás előtt) és egyéb vonatkozó adatbázisokat.
A kutatáshoz használt elsődleges módszer (eszköz) a statisztikai többváltozós adatelemzés. A pályázónak képesnek kell lennie nagyméretű adatbázisok vizualizálására és feldolgozására GIS programokban és 4. generációs programozási nyelveken, mint például R / Python. Adatbázisokkal (SQL vagy más) kapcsolatos tapasztalatok előnyt jelentenek. Az adatbányászat módszereinek ismerete is hasznos lehet.

***
Since 2007, European water protection policies have mandated regular status assessments of surface and subsurface water quality across member states. While these monitoring programs have generated extensive datasets, trend analyses reveal a concerning pattern: despite significant regulatory efforts and investments in water infrastructure, penetrating improvements in water quality remain elusive across much of Europe. This stagnation suggests that current approaches may be insufficient to address the complex, dynamic challenges our water resources face. More critically, existing status assessment and trend analysis frameworks focus primarily on documenting current conditions and historical changes, yet they fail to evaluate the capability to recover from threats, whether these emerge as acute shocks such as accidental pollution events or chronic stresses like e.g. prolonged droughts.
The concept of resilience has gained considerable traction in environmental management, with several frameworks proposed for assessing, monitoring, and enhancing resilience in social and ecological systems. However, their application to the terrestrial components of the water cycle, particularly surface waters, remains surprisingly limited. The existing resilience-informed water governance literature is fragmented and predominantly centers on conventional approaches to water planning, with most emphasis placed on water supply infrastructure rather than the ecological functioning of water bodies themselves. This narrow focus overlooks the critical need for a shift towards more integrative and ecologically-centered thinking in water governance. Significant empirical and conceptual gaps persist, particularly regarding the institutional and governance dimensions of building water resilience at the river basin scale.
Recognizing these challenges, the European Commission launched its Water Resilience Strategy in June 2025 to ensure water security and facilitate adaptation to escalating risks including droughts, floods, and quality degradation. While this strategy does not constitute a new directive, it provides an overarching framework that synthesizes previous legislation, including the Urban Wastewater Treatment Directive, Drinking Water Directive, Water Framework Directive, and related daughter directives. The strategy emphasizes better implementation of existing water laws, improvements in water use efficiency, infrastructure upgrades, and ensuring universal access to safe water and sanitation. This policy context creates an opportune moment to develop scientifically rigorous approaches that can inform and support these strategic objectives.
This research addresses a fundamental question: what does resilience truly mean in the context of freshwaters? For ecological systems, resilience encompasses the capacity to supply needed ecosystem services over extended periods, even under extreme circumstances such as unique shocks, series of stressors, or hydrologically extreme years. It also implies the ability to recover after disasters, extreme hydrological events, or accidental pollution incidents. However, translating this conceptual understanding into operational frameworks for assessing and enhancing the resilience of surface water bodies remains an unresolved challenge.
The primary goal of this doctoral research is to develop a comprehensive framework for assessing the resilience of freshwater bodies and to provide evidence-based suggestions for improvement. The research will investigate critical questions regarding how water management approaches can reduce the negative effects of climate change and other pressures on water resource availability and quality.
The research will approach these questions at the river basin scale. A critical analysis of existing water quality indicators will be conducted to evaluate their adequacy for capturing resilience dimensions. Historical water quality data and status assessment databases will be systematically analyzed to identify circumstances under which water bodies successfully recovered from degraded status. Particular attention will be given to the interaction between water quantity and quality issues, as these dimensions are often artificially separated in management approaches despite their intimate connections.
Specifically, the research is based on data from the last 2-3 decades, which are well documented, and acts on a European scale. It examines changes in pressures and the resulting status changes, paying particular attention to cases where increased pressures did not result in a negative change in status, or only did so temporarily, and explores the reasons for this.
The expected outcome of the research is to identify resilient (resistant) waters and the "essence" of their resilience, so that future interventions and engineering solutions can also increase the resilience of less resistant water bodies. To this end, the role of each potential intervention (engineering facility, management element, e.g. blue-green infrastructure element) in increasing resilience must be determined.
The research will start with a thorough literature research; afterwards, it identifies and processes existing European hydrological, water quality, and pollutant emission databases and registers. In particular, the EEA WISE Water quantity and water quality (2007 – 2020), UWWTD (2005-2006 to 2021-2022) databases along with the E-PRTR and IED databases, and the Copernicus Land Cover database (2006, 2012, 2018 and 2024 tba) along with further databases of interest.
The primary method (tool) of the research is statistical multivariate analysis. In particular, the applicant must be capable to visualize and process extensive databases in GIS programs and 4th gen. programming languages like R / Python. Experiences with databases (SQL or other) are welcome. Data mining skills can be also useful.