Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)
8. szám - Zsigri András–Oláh János–Szabó Pál: Átfolyóvizes, in situ respirometer planktontársulások légzésének mérésére
Hidrológiai Közlöny 1979. 8. .íz. 373 Átfolyóvizes, in situ respirométer plankton társulások légzésének mérésére ZSIOHI ANDRÁS*, 01, ÁH JÁNOS* ti SZARÓ P Á I. * A plankton és bentosz társulások légzését általában zárt, in vitro módszerekkel mérik. Ezért a sötét üvegedénybe zárt reprezentatív társulásminta (tóvíz, üledék hurka) légzése a valóságtól eltérő körülmények között, csökkenő tápanyag, oxigén és növekvő anyagcseretermék koncentráció mellett folyik. A zárt térben kialakuló, légzést csökkentő rétegződést a rendszeren belüli keveréssel [5], vagy cirkuláltatással [4] próbálták megszüntetni. Tavi és tengeri üledékek légzésének mérésére bonyolult, gyakran TV kamerával működő in situ respirométereket fejlesztettek ki [6., 2., 8., 9., 10., 11], A zárt rendszerből eredő hibák azonban ezeknél a készülékeknél is megmaradtak. Mivel a folyóvizek esetében a zárt rendszerű respirométerek alkalmazása még nagyobb hibákat eredményez, érthető, hogy az átfolyóvizes mérési elvet először a pataki bentosz társulás anyagcseréjének mérésére próbálták alkalmazni [7]. Sajnos az átfolyóvizes „fotószintézis-respiráció kamrá"-t csak laboratóriumi körülmények közt használható változatában alakították ki. A bentosszal összehasonlítva a plankton társulás légzésének pontos mérésére még kevesebb módszertani erőfeszítés történt. Az általánosan használt zárt, in vitro módszerek azonban akár laboratóriumi [3], akár tavi [1] inkubálással, a műtrágyázott, erősen eutróf halastavakban nem használhatók. Éppen ezért a tókezelés szempontjából fontos oxigénháztartás elemeinek tanulmányozása céljából a plankton társulás légzésének megbízható mérésére fejlesztettük ki 1976-ban az átfolyóvizes in situ met a bo Ii métert. A műszer elve A respirométer központi egysége egy átfolyóvizes sötét tartály, amelyben a vizsgálandó víz hosszabb vagy rövidebb ideig tartózkodik. A tartózkodási időt a vizsgálandó víz minőségének megfelelően állítjuk be. Eközben az oxigén koncentrációja folyamatosan regisztrálható. A tartályba csak a beáramló vízzel kerülhet be oxigén. Így a tartályban elfogyott oxigén mennyisége az idő függvényében pontosan meghatározható. A műszer leírása A respirométer az 1. ábrán látható elrendezésben került összeállításra. Ahol ,,1" az előkeverő és ülepítő tartály, amely biztosítja a homogén vizimintát és kiülepíti az elektródát károsító homokszemcséket. A fényáteresztő anyagból készült ,,l"-es edény térfogata 2-3 liter. „2" és ,,4" oxigénelektródák a megfelelő elektród-tartóval. Az elektrópákkal szemben csak az a kikötés, hogy folyamatos * Haltenyésztési Kutató Intézet, Szarvas. regisztrálásra alkalmasak legyenek. A „3" egység a sötét tartály, amelynek térfogata, a víz jellegétől függően, 30 és 60 liter között változhat. A tartályt úgy kell kiképezni, hogy a belső felülete minél kisebb legyen a falakra kiülepedő baktériumok miatt, amelyek a mérés eredményét befolyásolhatják. Ennek a követelménynek a gömb alak felel meg legjobban. A tartályba a víz ki- és bevezetését úgy kell megoldani, hogy a tartályban levő víztérfogat állandó, egyenletes keverését maga az átáramló víz biztosítsa. Az „5" egység a víz áramlását biztosító szivattyú. A típusát és a teljesítményét úgy kell megválasztani, hogy az alkalmazott tartályt, a víz típusától függően, kb. 1—3 óra alatt ürítse ki. ,,6" a környezet hőmérsékletét mérő elektróda. ,,7" háromcsatornás regisztráló műszer. A mérés alkalmával az egész rendszer, kivéve természetesen a regisztráló egységet és esetleg a szivattyút, a vizsgálni kívánt vízrétegbe merül, ezt egy megfelelő teherbírású úszóbólva biztosítja. A tartály térfogatát és az átfolyási sebességét úgy kell megválasztani, hogy a befolyó és a kifolyó víz oxigénkoncentrációja között a különbség a lehető legkisebb, de legalább az elektródák mérési hibájának kétszeresénél nagyobb legyen. Elmélet Tekintsük a vizsgálni kívánt vízréteget, amelynek az átlagos oxigénkoncentrációja legyen x(t)[0 2mgll]. Egy l 0 időpontban töltsük fel a tartályt x(t 0) oxgénkoncentrációjú vizsgálni kívánt vízzel, és indítsuk meg a szivattyút. A tartályból kifolyó víz oxigénkoncentrációja legyen y(t) [0 2mg/1 ]. Természetesen y(t 0) — x(<„]. Legyen az átfolyási sebesség G[ 1 /h], és a tartály térfogata pedig F[1J. A víz oxgénfogyasztása R(tJ[0 omg/lh]. Tegyük fel, hogy a tartályban a víz keveredése egyenletes. Ebben az esetben a tartályban levő
