Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

5. szám - Dr. Dobolyi Elemér: Az oldott szerves-foszfor meghatározása Balaton-vízben ultraibolya sugaras roncsolással

212 Hidrológiai Közlöny 1979. 5. sz. Dr. Dobolyi E.: Az oldott szerves-foszfor óceán Kalifornia déli részétől az egyenlítőig terjedő területén a szerves-foszfor és szerves-nitrogén formák meghatározására. Williams (1967) újabb közleményében a módszert már meg sem említi, természetesnek veszi az UV-sugaras roncsolás alkalmazását. Felszínközeli tengervizet elemez Kalifornia és Peru között a Csendes-óceánból, néhányszáz mérföldre a partoktól. A szerző egyik helyen megállapítja, hogy az oldott szerves foszfor nem tartalmaz semmilyen szervetlen- vagy szervesanyaghoz kötött polifoszfátot, másik helyen viszont azt írja, hogy az összes oldott foszfor, az ortofoszfát foszfor is, az oldott szerves foszforból tevődik össze, ezzel indirekt módon tagadja a kondenzált (poli)-foszfátok előfordulását a vizsgált tengervízben. Armstrong és Tibbitts (1968) az angol Csatorna (La Manche) vizében vizsgálta a szervesanyag fotokémiai lebomlását, ők az UV-roncsolás és a szervcsanyaghoz kötött foszfor ortofoszfátként történő meghatározása után a roncsolt mintából további savas hidrolízist végeztek, ami további kismennyiségű foszfát növekményt eredményezett. Ezt a növekményt szerzők szerves polifoszfátnak hiszik, és azt gondolják, hogy ők bizonyították elsőként a szerves polifoszfátok jelenlétét tengervízben. Elsőként Solórzano és Strickland (1968) mutattak rá, hogy az UV-roncsolás utáni foszfor növekmény (a korábbi szervetlen foszfáthoz képest) tisztán szerves foszfor, míg a további savas hidrolízissel kapható foszfát valódi polifoszfát, de azt nem lehet tudni, hogy az, az ÜV-roncsolás előtt szervesanyaghoz kapcsolódott-e (mint például az ATP-ben) vagy tisztán szervetlen kondenzált foszfát volt. Brügman és Wilde (1975) a korábbi közlemények tanulságait felhasználva az UV-roncsolás módszerét És zaknvugat-Afrika Atlanti-óceáni parti vizeinek szerves foszfor és szerves nitrogén vegyületei meghatározására alkalmazta. Valamennyi hivatkozott közleményre jellemző, hogy a módszert tengervíz oldott szerves anyagainak meghatározására dolgozták ki. Ezzel kapcsolatban fontos figyelembe venni azt a tényt, hogy a tengervíz oldott szerves foszfor-tartalma nulla és 30 (Ug/1 között, oldott szerves nitrogén tartalma 30—550 /xg/1 között, míg oldott szerves széntartalma 600—4500 fig/l között változott. Az ezeket az értékeket nagyságrendekkel meghaladó koncentráció tartományokban a kidolgozott módszeren vagy változtatni vagy a mintát hígítani kell. Nagyon fontos az a megállapítás is, hogy az UV-sugárzás csupán a szerves molekulát roncsolja el, a kondenzált (poli) foszfát molekulákat érintetlenül hagyja. A továbbiakban csak az oldott szerves foszfor meghatározásának módszerét tárgyaljuk. Az UY roncsoló berendezés Hazánkban a vizsgálatok elvégzésére alkalmas ultraibolya sugárral roncsoló berendezés nem volt, ezért első lépésként ezt kellett megszerkeszteni és összeállítani. A berendezés vázlatos leírása a következő: Kb. 50 cm magas 30 cm átmérőjű, alumínium palásttal határolt hengerben tengelyirányban el van helyezve egy 1000 W-os higanygőz lámpa. A lámpa körül körkörösen helyezkednek el a mintatartó edények. Az elhelyezhető edények száma méretüktől függ. A 300 ml térfogatú edényekből 6 db-ot, míg a 100 ml térfogatú edényekből 10 db-ot lehet egyszerre a készülékbe tenni. A lámpa legnagyobb intenzitással a 200—250 nmes ultraibolya tartományban sugároz. A sugárzás mellett nagymennyiségű hő is keletkezik, amit intenzíven el kell vezetni, ha nem akarjuk, hogy a minta íiem kívánatos mértékig felmelegedjék. Ezt olv módon oldottuk meg, hogy a mintatartó edényeket nagyteljesítményű ventillátorral szállított levegővel hűtöttük. Fontos volt a szellőztetést úgy megoldani, hogy a hűtés a higanygőz lámpát ne érje, mivel ha az egy bizonyos hőmérséklet (900 °C körül) alá hűl, akkor teljesítménye nagymértékben lecsökken, roncsolásra alkalmas UV-sugarakat nem bocsát ki. A nagyteljesítményű hűtéssel el tudtuk érni, hogy a minták hőmérséklete még 6 órás besugárzás alatt se emelkedjék 40—50 °C-nál feljebb, szemben az amerikai készülékek 60—80 °C-os melegedésével. A mintatartó edényeket színtelen kvarccsőből üvegtechnikus készítette el. Az 1000 W-os higanygőz lámpát az Egyesült Tzzó Rt. kérésünkre gyártotta le. A készülék prototípusának összeállításában a MEDICOR debreceni gyára volt segítségünkre. A végzett kísérletek A készülék haszhálhatóságának megállapítására ismert mennyiségű szervesanyagot, mint például etilalkoholt, ecetsavat, glukózt és Balaton-vizet, különböző időtartamú UV-sugárzásnak tettük ki. Ezzel egyidejűleg a Beckmann TOC mérővel mértük az eredeti, illetve a különböző ideig besugárzott minták oldott szerves szén tartalmát. Azt állapítottuk meg, hogy a roncsolás hatásfoka már az első 15 pereljen jelentős, 70—80%-os volt, és a feltárás a modell-oldatoknál már 1 óra alatt teljesen végbement, csupán a Balaton-vizet kellett 2 óráig roncsolni ahhoz, hogy az oldott szerves szén tartalma a kezdeti 4—10 mg/l értékről nullára csökkenjen. Bár a roncsoláshoz a minták oldott oxigéntartalma a legtöbb esetben elegendő, a biztonság kedvéért a 300 ml-es mintákhoz 0,1 ml (durván 2 csepp) 30%-os hidrogén-peroxidot adunk az oxigénfelesleg biztosítása érdekében. Ez a menynyiségű peroxid 1 óra alatt minden körülmények között elbomlik, túladagolni azonban nem szabad, mert ebben az esetben zavarhatja a roncsolás utáni fotometriás meghatározásokat. Az oldott szerves foszfor meghatározása Mivel az oldott szerves szén tökéletes elroncsolásával meggyőződtünk a készülék használhatóságáról, nem volt kétséges, hogy az UV-roncsolás alkalmas a szerves vegyületben levő foszfor meghatározására. Az irodalom tudósít a RNS (ribo-