Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)

4. szám - Fülöp István Antal–Józsa János: A neruális hálózatok világa

345 szolgáltatta magas szervesanyag tartalom és a talaj nagy nedvességtartalma a környező mezőgazdasági területekről főleg műtrágyázásból származó nitráttal együtt, kitűnő körülményeket biztosítanak a denitrifikáció számára. Az irodalomban hasonló megfigyelésekről olvashatunk (Peterjohn és Cőrrel, 1984, Haycock et al, 1993; Pinay et al, 1993). A gondolat - hogy az ártéri társulások közül a növényzettel dúsan benőtt parti zóna igen fontos, ún. puffer zónaként szerepelhet, amely javítja az agrártájon átfolyó folyóvíz minőségét, csökkentve a felszíni és felszín alatti vízelfolyások tápanyagtartalmát - 20 évvel ezelőtt született meg az USA-ban és Ausztráliában. A koncepció azóta gyorsan fejlődik és teljed. A parti ún. puffer zóna a víztér szélétől meghatározott távolságig terjedő, növényzettel benőtt terület, amely fontos szerepet játszik a víz minőségének védelmében azáltal, hogy fizikai és biokémiai gátat képez a víz és a környező területek között (Muscutt et al., 1993). A növényzettel benőtt zónák - mint a part menti puffer zóna és az ún. sövény zónák (Nyugat-Európában) - fontos szerepet játszanak az erózió csökkentésében a szántókról, főleg azáltal, hogy csökkentik a felszíni vízelfolyás sebességét, növelik a tápanyagok leülepedését. A felszíni vízelfolyások visszatartása a fent említett területeken felszín alatti víztelítettséget eredményez, amely kedvező számos mikrobiológiai folyamat, mint például - a mikrobiális nitrát eltávolítás egyik lehetséges formája - a biológiai denitirifikáció számára. Továbbá a vegetatív periódusban a növények nagymennyiségű nitrát-abszorpcióra is képesek. A nitrát rendkívül mozgékony és nehezen adszorbeálódik a talajhoz. A rendkívül költséges, mesterségesen létrehozott nitrát eltávolításon kívül csak biológiai asszimilációval és denitnfikációval, valamint más mikrobiológiai konverzióval távolítható el. A folyóvizeket kísérő galéria-erdők fontos szerepét a vízgyűjtőről érkező nagy mennyiségű tápanyag visszatartásában már Peterjohn és Correll (1984) is hangsúlyozta, rámutatva, hogy a mezőgazdasági tájból érkező nitrát nagy része felszín alatti elfolyásokkal érkezik és el is távolítódik, mialatt keresztül folyik a galéria-erdő alatt. A galéria erdők igazi nitrogén puffer rendszert alkotnak, ugyanis számos olyan fizikai és biológiai tulajdonságuk van, amelyek mindegyike hozzájárul a nitrát eltávolítás folyamatának hatékonyságához (Haycock et al., 1993). A talaj nagy nedvességtartalma találkozva a parti vegetáció által szállított szerves szénnel, valamint a vízgyűjtőről felszíni és felszín alatti vízfolyásokkal folyamatosan érkező nitráttal igen kedvező feltételt jelent a denitrifikáció számára. Ezenkívül, az ittlévő növényzet, a növekedési periódusban - mikor a denitrifikáció az alacsony víztelítettség következtében, a talaj Ievegőzöttségének köszönhetően minimális - képes a nitrát felvételére. Valamint a parti vegetáció egy mechanikai filter szerepét is betölti, felfogva az erózió által lehordott üledék nagy részét, valamint a folyó felé tartó peszticideket és herbicideket. A tápanyag-visszatartáson kívül, ezek a part menti zónák növelik a növény és állatvilág diverzitását az egyébként meglehetősen egyhangú agrártájban. A galéria erdők azonkívül, hogy stabilizálják a folyópartot, sokszínű élőhelyet biztosítanak az ott élő állatvilág számára. Változások a mezőgazdasági gyakorlatban és a teljes gazdasági rendszerben, egymagában nem képes megoldani a felszíni és felszín alatti vizek tápanyag terhelését. Ezért nagy igény lenne az ún. puffer-rendszerek különböző típusainak a visszaállítására, valamint a még meglevők megóvására folyóvizek és a környező mezőgazdasági területek között. Köszönetnyilvánítás A tanulmány az F6143 sz. OTKA és a Magyar Vidékért Alapítvány támogatásával készült Irodalom COMLY, H. H. (1945): Cyanosys in infants caused by nitrates in wellwater.J. Am. Kled. Assoc., 129: 112 COOPER, A. B. (1990): Nitráté depletion in the riparian zone and stream channel of a small headwater catchment. Hydrobiologia., 202: 13-26 HAYCOCK, N. E., G. PINAY and C. WALKER (1993): Nitrogén retention in river corridors European perspcctive. Ambio, 22: 340-346 HOUSE of LORDS (1989): Nitráté in water 16th Report Session 1988-89 of Select Committee on the Eur. Communities HMSO, London JENKINS, M. C. and W. M. KEMP (1984): The couplmg of nitrification and denitrification in two estuarine sediments. Limnol. Oceanogr., 29: 609-619 MATEJU, V., S. CIZINSKA, J. KREJCI, T. JANOCH (1992): Biological water denitrification-A review. Enzyme Microb. Technol, 14: 170-183 MUSCUTT, A. D„ HARRIS, G.L., BAILEY, S. W. and DAVIES, D. B. (1993). Puffer zones to improve water quality: a review of their potential use in UK agnculture. Agric. Ecosyst. Environ., 45: 59-77 PETERJOHN, W.T. and D. L. CORRELL (1984): Nutrient dinamics m an agricultural watershed. observations of the role of a riparian forest. Ecology, 65(5): 1466-1475 PINAY, S. G., L. ROQUES and A. FABRE (1993): Spatial and temporal pattems of denitrificationin riparian forest. Journal of Applied Ecology, 30 WHO/UNEP (1987): Global Pollution and Health. Results of health reIated environmental monitoring, WHO, Geneva and United Nations Environment programme, Nairobi, Yale Press, London YOSSHINARI, T. and R. KNOWLES (1976): Acetylene inhibition of nitrous oxidé reduction by denitnfying bacteria. Biochemistry Biophysics Research Communication 69, 705-710 Denitrification in different ecosystems along the River Tisza Oláh Mariann', Tóth János Attila', Oláh János

2 I. KLTE, Ecological Department, Debrecen, Egyeten tér 1, 4010 2. HAK1, Szarvas, 5541 Abstract: Hundredfold increase of nitráté in the Danube has been accumulated after following its channelization. In the recent years the river entered Hungary with an annual average value of 11-12 mg dm-3. Fortunately the River Tisza, its largest tributary entered Hungary only with 4.5 mg dm-3. Why? The headwaters on the upper Tisza region drain watershed with much less nitrogén load and they are accompanied with more intact natural ecosystems with presumably higher nitráté removal capacity. Applying an in situ field procedure of acethylene blockage method we have quantified the bacterial denitrification , the mtrate removal in these river valley ecosystems spreading over the territones of three countries: Hungary, Ukraine, Roumania. The in situ denitrification were determined: in backwater pool, lateral scour pool and riflle stream bed sediments; in euriparis and infrariparis sediments, in sand, gravel andsilted instreamand riparian bars; in soils under riparian gallery forests and m vanous floodplain soils of cultured ecosystems Keywords: nitráté contamination, nitráté removal, denitrification, wetlands, floodplain buffer-zones.