Hidrológiai Közlöny 1979 (59. évfolyam)

2. szám - Oláh János–El Samra M. I.–Tóth László: Nitrogénkötés a Balatonban

51 Hidrológiai Közlöny 1979. 1. sz. Nitrogénkötés a Balatonban OLÁH JÁNOS», EL S A M R A M. I.» és TÓTH LÁSZLÓ" A tavak trofikus állapotát az elsődleges termelés nagyságát a foszfor mellett elsősorban a nitrogén mennyisége és mobilizálhatósága határozza meg. A rendszerben jelenlevő nitrogén mennyisége a bevételtől és a kiadástól függ. A bevételi források között a légköri nitrogén megkötését, alkalmas módszerek hiányában sokáig alig vizsgálták. Az elmúlt tíz évben a tavak nitrogénkötésével kapcsolatos munkák növekvő száma az acetilén redukciós módszer megjelenésének köszönhető. A korábban használt Kjeldahl-módszer érzéketlen és időigényes. A megfelelően érzékony 1

5N módszer viszont drága, bonyolult és a legtöbb hidrobiológiái laboratóriumban a méréshez szükséges műszerek is hiányoznak. Az acetilén redukciós módszer érzékeny, gyors és olcsó. Schöllhorn és Burris [21] és Dilworth [3] írták le először, hogy az Azotobacter és Clostridium nitrogenáz enzimet tartalmazó sejtmentes kivonata az acetilént redukálja. A módszert Stewart és mtsai [22] alkalmazták először tavak nitrogénkötésének mérésére. A tápanyagdúsulás következtében a Balaton gyors változásának, átalakulásának vagyunk szemtanúi. A kedvezőtlen változás egyes vízterületeken olyan mértékű, hogy a vízi környezetvédelem sürgős, jelentős anyagi áldozatokat követelő, operatív beavatkozásra kényszerül. A hatékony beavatkozás feltétele azonban a kiváltó ok, a tápanyag dúsulás folyamatainak menynyiségi feltárása. Jelen munkában a szennyező források közül a nitrogénkötés nagyságának, jelentőségének felmérésére vállalkoztunk. A rendelkezésre álló pénzügyi lehetőségekhez mérten vizsgálatainkat a tó legkritikusabb állapotban levő medencéire korlátoztuk. A terület és időegység alatt megkötött nitrogénmennyiség kiszámításához in situ mértük a nitrogénkötés napi ritmusát, vertikális eloszlását, a sötét és világos kötést a vízoszlopban. Alkalmas módszer kialakításával mértük az üledék nitrogénkötésének nagyságát is. Módszerek A vizsgálatokat 1977. június 7 és november 3 között 8 alkalommal a Keszthelyi és Szemesi medencék nyíltvizén 24 órára lehorgonyzott Balaton kutatóhajón végeztük. A vízmintákat 0,2, 1,2 és 2,5 m mélységből Francev mintavevővel, az érintetlen víz-üledék határ mintát pedig Hargrave mintavevővel vettük. A nitrogénkötés mérésére általánosan használt kisméretű reakcióedény helyett, amelybe csupán 2—5 ml, ritkábban 50 ml tóvizet helyeznek Lavacz [18] javaslatára lényegesen nagyobb, 300 ml-es cumisüveget használtunk. A 150 ml tóvízzel feltöltött üvegedényt gumicumival zártuk, így a reakciótérben esetlegesen fellépő enyhe túlnyomást, vagy vákumot kiküszöböltük. Az üledék esetében a levágott aljú üvegedényt óvatosan az 1 mm vastag vízréteggel borított Hargrave-féle mintavevővel vett üledékbe nyomtuk. Visszahúzás után az üvegedényt alulról gumidugóval felülről pedig gumicumival zártuk. A továbbiakban, a minta előkészítése, inkubálás után a gázminta vétele és tárolása során az eredeti módszert kritikusan továbbfejlesztő és pontosító Flett és mtsai [7] eljárást adaptáltuk (1. ábra). Módszerünk kialakításánál * Haltenyésztési Kutató Intézet, Szarvas. ** Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Központ, Budapest. az in situ körülmények betartására törekedtünk. Ennek megfelelően az előkészített reakcióedényeket az in situ hőmérsékleti és fényviszonyok biztosítására ugyanabba a vízrétegbe függesztettük fel, ahonnan a vízmintát vettük. A reakcióedény előkészítésekor a 150 ml vizsgálandó tóvizet tartalmazó és gumicumival lezárt edényből fecskendővel 20 ml levegőt a gumicumin átszúrt fecskendőtűvel kiszívtunk, majd ugyanígy 20 ml acetilént befecskendeztünk. Az acetilént a laboratóriumban feltöltött futballbelsőben tároltuk. Bár az acetilén vízben jól oldódik, a nitrogenáz enzim gyors telítése érdekében az acetilén bevitele után a mintát 10 másodpercig erőteljesen összeráztuk. Sajnos ezzel a szükségszerű beavatkozással az eredeti tóvízben oldott gázok mennyisége változhatott, így eljárásunkban ennyivel eltértünk az in situ körülményektől. E hibaforrás kiküszöbölésére javasolt fecskendő reakcióedény módszert [7] mégsem vá/ // 1. ábra. Vízmintavétel, reakcióedény-elökészités, inkubálás és a gázmintavétel és tárolás folyamatának vázlata Abb. 1. Wasserprobenahme, Vorbereitung eines Reaktionsgefässes, Inkubation und Schema der Oasprobenahme Verlauf der Speicherung