Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

5. szám - Oláh János–Tóth László: A foszfor és nitrogén szerepe az eutrofizálódásban és a vízminőségvédelemben

Oláh J.—Tóth L.: A foszfor és nitrogén szerepe Hidrológiai itözlöny 1985. 5. sz. 281 rogénkötés, amely az egész tó nirtogénbevételét gyakran megduplázza,adenitrifikációs folyamatokkal szabadul meg az évi bevétel igen jelentős hányadától. Említettük, hogy e vízminőségvédelmi szempontból hasznos folyamat mellett az oxigénlimitált lebontási folyamatokat is segíti a nitrátban kötött oxigén felhasználásával, növelve a foszforfelhasználás szempontjából jelentős termelési folyamatok intenzitását. A Keszthelyi medencében, denitrifikációval az üledékből évente és hektáronként, az 1981. évi vizsgálataink szerint 47,5 kg nitrogén hagyja el a tavat. Bár a denitrifikáció alapvetően anaerob, oxigén nélküli környezetet igényel, a nitrogénháztartásban játszott mennyiségi szerepével a vízoszlopban is számolnunk kell,elsősorban a hipertróf tavakban. Az intenzív élettevékenység mellett ugyanis az oxigénnel túltelített vízben is jelentős az oxigénszegény mikrokörnyezetben folyó denitrifikáció. A hipertróf tavak vízoszlopában mérhető denitrifikáció előfordulását magyarázhatják azok az új biokémiai eredmények is, amelyek szerint a denitrifikáció egyes szakaszai néhány mikroorganizmusnál kevésbé oxigén érzékenyek. Méréseink szerint a Keszthelyi medence vízoszlopában hektáronként, évente mintegy 26 kg nitrogén hagyja el a tavaira denitrifikáció útján. A medence egy hektáros területén az üledékből és a vízoszlopból összesen 73,5 kg nitrogén hagyja el a a rendszert évente. Alig ismert út: nitrátlégzés A Keszthelyi medencében nitrifikációval évente, hektáronként keletkező, mintegy 1,5 tonna nitrátból a fitoplankton felvétele 950 kg, a denitrifikációval elhasznált nitrát mennyisége pedig 73 kg. Ezek közül az értékek közül a nitrátfelvétel mennyisége bizonytalan, mivel kevés számú évszakos mérésen alapul. A nitráttermelés és felhasználás közötti nagy különbséget mégsem írhatjuk a bizonytalan becslés számlájára. A közel 500 kg nitráttöbbletet egy újonnan felfedezett nitrogén áramlási útvonal, a nitrátlégzés használja el. Oxigén hiányában, elsősorban az üledék állandó anaerob rétegeiben a nitrátlégző baktériumok a nitrátot nem gázalakú elemi nitrogénig redukálják, mint a denitrifikáló baktériumok, hanem egészen ammóniáig. Ezek a baktériumok tehát rendkívül gazdaságosan tudják a szervesanyag lebontás során keletkező elektronjaikat továbbítani. Az anaerobikus környezet általában elektron donorral telített és elektron akceptor hiánnyal jellemezhető. Az anaerobikus környezetben élő szervzetek számára tehát a nyolc elektron leadásával járó nitrátredukció ammóniáig sokkal kedvezőbb, mint a csupán öt elektront felhasználó denitrifikáció. Ha a fent vázolt tavi nitrátmérlegből indulunk ki a nitrátlégzés a Keszthelyi medence üledékében lényegesen meghaladja a denitrifikáció nagyságát. Megbízható mennyiségi összefüggésekhez azonban a nitrogénforgalmi utak részletesebb vizsgálatai szükséges, kiegészítve a nitrátlégzés közvetlen mérésével. Ez utóbbi méréséhez azonban jelentős hazai módszerfejlesztés szükséges. Következtetések A Keszthelyi medence nitrogénáramlási útjain mozgó nitrogén mennyiségek bemutatásával kívántuk érzékeltetni e nagyarányú anyagmozgatás jelentőségét. A hipertróf tavakban, vagy főrészekben e jelentős anyagmozgatással járó intenzív élettevékenység és nagy biomassza, a rendszeresen jelentkező kékalga vízvirágzásokkal, a vízminőségvédelemnek számos problémát okoz. A nitrogénforgalom folyamatainak ismerete nélkül már nem érthetjük meg a foszforforgalmat sem. Miután a tóban már bőséges mennyiségű foszfor forog, a külső foszforterhelés csökkentésétől egyedül már nem várhatunk gyors vízminőség javulást. Ez csak a tavon belüli foszfortartalom csökkentésétől várható. A kiindulópont azonban ebben az esetben is a külső foszforterhelés távoltartása. E beavatkozások eredményességét segíti elő a tóban már jelenlévű foszfor mennyiségének a csökkentése, amelyre változatos beavatkozási eljárások kínálkoznak. Megfelelő pénzforrások hiányában a külső terhelés csökkentésével teremtjük meg a feltételeit a természetes foszforcsökkentő folyamatok hatékonyságának is. E lassú folyamatban az intenzív termeléssel járó anyagmozgatás veszeteségei jelentik, a tó önszabályozó folyamatain keresztül, a mobilizálható foszforforgalom csökkenését, ami végül is elvezet a vízminőségvédelem szempontjából kedvező foszforlimitált állapotig. Ehhez azonban hosszú időre van szükség, bár a leírt folyamatok pontosabb megismerésével, úgy gondoljuk, hogy kevesebb ráfordítással is felgyorsítható a hipertróf tavak tápanyagszegényítése. i IRODALOM [1] Barica, J. (1980(: Why hypertrophic exosystems? (Edits. Barica, J. and Mur, L. R.) Hypertrophic ecosystems, Developments in hydrobiology 2. Dr. Junk BV Publichers, The Hague. [2] Barica

, «7.(1981): Hypereutrophy the ultimate stage of eutrophieation. Water Quality Bulletin, 6 : 95—98. [3] Lean et. al. (1978): The importance of nitrogen fixation in Lakes. Kcol. Bull. (Stockholm) 2G : 41— 51. [4] Lee, G. F. (1973): Role of phosphorus in eutrophieation and diffuse source control. Wat. lies. 7:11 I— 128. [5

] Liao, C. F.—H. (1977): The effect of nutrient enrichment on nitrogen fixation activity in the Bay of Etiinta, Lake Ontario. Hqdrobioloqia. 3 : 273— 279. [Gl Mur, L. N. (1980): Concluding remarks (Edits. Barica, J. and Mur, L. R.) Hypertrophic ecosystems, Developments in hydrobiology 2, Dr. W. Junk BV Publichers, The Hague. [1] Schindler, D. W. (1977): Evolution of phosphorus limitation in lakes. Sciences 195 : 260—262. [8] Shapiro, J. (1980): The importance of trophic-level interactions to the abundance and species composition of algae in lakes. (Edits, Barica, J. and Mur, L. R.) Hypertrophic ecosystems, Development in hydrobiology 2, Dr. W. Junk BV Publishers, The Hague. [9] Vollenweider

, It. A. (1968): Scientific fundamentals of the eutrophieation of lakes and flowing waters