Hidrológiai Közlöny 1976 (56. évfolyam)
5. szám - Dr. Herodek Sándor–Dr. Tamás Gizella: A fitoplankton tömege, termelése és a Balaton eutrofizálódása
Hidrológiai Közlöny 1976. 5. sz. 237 A fitoplankton tömege, termelése és a Balaton eutrofizálódása Dr. HERODEK SÁNDOR» — dr. TAMÁS GIZELLA» A tavakat ezekben az évtizedekben fenyegető legnagyobb veszély a rohamos eutrofizálódás. Oka a mezőgazdaságban használt műtrágyákból és a tavak körül szaporodó települések szennyvizéből a tóba jutó tápanyag [1]. A tápsók hatására a parti övben elburjánoznak a különböző száras növények, de szaporodásnak indulnak a nyíltvízben lebegő parányi növények, az algák is. A növények által termelt szerves anyag hozzájárul a tó feltöltődéséhez, azonban általában nem ez a legfőbb baj, a növények üdülésre alkalmatlanná tehetnek többszáz méter mély vizeket is. A vízben lebegő algák megváltoztatják a tó színét, csökkentik átlátszóságát, a felszínen lebegő és a partra sodort algatömeg kellemetlen látványt nyújt, olykor undorító bűzt áraszt. A fenékre hulló algák bomlása az iszapban és a mélyebb vízrétegekben oxigénhiányt és mérgező anyagok keletkezését idézheti elő, kiölve az eredeti élővilágot. A rohamos eutrofizáció a tápanyagok vízbejutásának megakadályozásával megelőzhető, sőt külföldön több tó esetében sikerült a folyamatot megfordítani. Így az eutrofizálódás megfordult a Washington tóban, miután 85 millió dollár költséggel elterelték tőle Seattle város és több környező település szennyvizét [2], számos bajor tó esetében, ahol az elmúlt 15 évben összesen 220 km 2 felületű tavat védtek meg 2110 millió DM ráfordítással, sikerült a fitoplankton termelését visszaszorítani több dán tóban [3], nagyarányú tórekonstrukciós munka folyik Svédországban [4], és nyilván gyorsan fog növekedni ez a most sem teljes felsorolás. A fenti példák mutatják, hogy nagy beruházásokra van szükség, a Balaton 600 km 2felülete miatt többmilliárd forintra kell gondolnunk, így a gyakorlat számára is lényeges lehet tudni, milyen most a tó különböző medencéinek trofitási szintje és hogyan változik ez az idők folyamán. A trofitás legjobb jellemzője, ahogyan azt Rodhe [5] részletesen kifejti, az elsődleges termelés intenzitása. Az elsődleges termelés gyakorlatilag a fotoszintetikus úton történő szervesanyag termelést jelenti. Intenzitását az időegység alatt a szónsavból szerves vegyületbe épített szén mennyiségével fejezzük ki. Mérése történhet a fotoszintézis során felszabaduló 0 2 mennyiségének kémiai meghatározásával, vagy a Steemann Nielsen [6] által kidolgozott, sokkal érzékenyebb l aC módszerrel. Utóbbi eljárásnak a lényege, hogy vízmintákhoz Na 2 l 4C0 3-t adunk, majd bizonyos idő után meghatározzuk az algák által felvett radioaktivitást, ós ebből és a vízminta összes szénsav tartalmából kiszámítjuk a fotoszintézis során megkötött szenet. A Balaton fitoplanktonjának összetételéről és tömegéről számos korábbi adat áll rendelkezésünkre [7—15]. A fitoplankton elsődleges termelésével kapcsolatban korábban 1961-ben végeztek a 1 4C módszerrel tájékozódó jellegű vizsgálatokat [16]. A fitoplankton elsődleges termelésének vizsgálatát 1972-ben kezdtük meg, és a fitoplankton összetételének és tömegének meghatározásával párhuzamosan végezzük. 1972—73-ban a keleti medencében, 1973—1974-ben a Keszthelyi-öbölben dolgoztunk egy-egy éven keresztül, és ennek a munkának az eredményeit közöljük itt. 1974—1975-ben a szigligeti, 1975—76-ban a középső medencében tervezünk méréseket. •MTA Biológiai Kutató Intézete, Tihany. A tanulmányban közölt eredményeket előadásban ismertettük a Magyar Hidrológiai Társaság Középdunántúli Csoportjának 1073. október 19-én tartott ülésén Siófokon, és az 1973 és 1974 Hidrobiológus Napokon Tihanyban. A tárgykörből három, a biológiai vonatkozásokat jobban részletező angol nyelvű tanulmányt irtunk (17-19.).{szerzők). A tanulmány közlésre elfogadva 1975. február 13-án. (szerk.) Módszerek Tihany előtt a vizsgálatokat 1972 áprilisától kezdve egy éven keresztül kéthetente végeztük a Tihanyt Siófokkal összekötő egyenesen Tihanytól két kilométerre levő ponton a 25, 100, 200 és 300 cm mélységekben. A Keszthelyi-öbölben a vizsgálatokat 1973 júniusától kezdve nyáron kéthetente, később havonta végeztük az öböl közepén levő ponton a 25, 100, 200 és 275 cm mélységekben. Megmértük a vízmélységet, a víz hőmérsékletét, a Secchi átlátszóságot, és Gemware Submarine Photometer (Model No. 268 WA 310) segítségével a fényt a felszínen és a különböző mélységekben. A vízmintákat Meyer palack módjára használt 250 ml-es sötét folyadóküveggel vettük, és vigyáztunk, nehogy közvetlen fény érje a mintákat a további műveletek alatt. A folyadéküvegből 100 ml vizet átöntöttünk az exponáló üvegekbe, a többit jód-jódkáliummal fixáltuk az algológiai vizsgálatok céljára. Az algafajok sűrűségét Utermöhl [20] planktonmikroszkóppal határoztuk meg. A biomasszát a térfogat alapján számítottuk ki. Bonyolultabb formájú fajok esetében ennek a meghatározása modellezés, egyszerűbb formák esetében egyszerű mértani idomokhoz való hasonlítás segítéségével történt. Részben a már korábban közölt méreteket [10, 11], részben újabb mérések eredményeit használtuk fel. A biomassza meghatározásáról Schneese és Schwarz [21], az elsődleges termelés méréséről Hübel [22] és Vollenweider [23] írtak újabban módszertani ismertetést. Az exponálásra 100 ml-es normál csiszolatos pyrex üvegeket használtunk, melyeket külön erre a célra készíttettünk (KUTESZ). Minden üveghez 20 ^íCi Na., J ,C0 3-t (MTA Izotóp Intézete, Budapest) adtunk, melynek specifikus aktivitása 290 //Ci/mg volt. A vízmintákat az eredeti helyükre süllyesztettük vissza, és így in situ 4 óra hosszat exponáltuk őket, 10 órától 14 óráig. Az üvegeket vízszintes helyzetben függesztettük fel [24] úgy, hogy a bólya árnyéka ne érhesse őket. Minden esetben készítettünk sötét kontrollt is. A négy óra elteltével a mintákat sötét dobozban a laboratóriumba szállítottuk, és ott 0,2 mikron pórusbőségű szűrőn (Sartorius Membranfilter GmbH) szűrtük át őket. A radioaktiv szennyezés eltávolítására a minta után 50 ml, előzetesen már szűrt, inaktív balatonvizet engedtünk át a szűrőn, majd a szűrőket 4 percre cc. HCl gőzének tettük ki. A gőzölés után a szűrőket 10 ml Bray oldatba helyeztük. Ez úgy készült, hogy 0,2 g POPOP-ot, 4,0 g I'PO-t, 60,0 g naftalint, 20 ml etilénglikolt és 100 ml metanolt elegyítettünk, ós dioxánnal 1 literre töltöttük fel. Az oldatban a szűrők feloldódnak, ós az algák szuszpendálódnak. A radioaktivitást USB-2 (Biuro Urzadzen Technici Jadrowej, Warsawa) folyadékszcintillációs számlálóval mértük. A mérés hatásfokát minden mintánál külön meghatároztuk toluol-7 1 4C belső standard (MTA Izotóp Intézete, Budapest) segítségével. A folyadékszcintillációs mérésnek a GM csővel szemben a magasabb hatásfokon kívül az elsődleges termelés mérése szempontjából fontos előnye, hogy a mintákat nem kell mérés előtt kiszárítani, így elkerülhető az a 30%-ig terjedő hiba, ami a kiszárítás alatti veszteségből származhat [25]. A víz összes szónsav tartalmának meghatározására megmértük annak pH-ját, és 3 X 50 ml membránszűrőn szűrt balatonvizet metilnarancs indikátor mellett 0,1 N HCl-val titráltunk. Az algák radioaktivitásának és a vízben levő összes szónsav specifikus aktivitásának ismeretében, 5%-os izotóp hatást figyelembe véve kiszámítottuk súlyban a fitoplankton által megkötött szenet. Minden értékből levontuk a sötét párhuzam értékét. Az értékeket így, további korrekció nélkül adjuk meg. A biomassza ós a produkció alapterületre való átszámításánál úgy tekintettük, hogy Tihanynál a 25 cm-en
