Hidrológiai Közlöny 1999 (79. évfolyam)

4. szám - A Magyar Hidrológiai Társaság XVII. Országos Vándorgyűlése, Miskolc, 1999. július 7–8.

335 A biomonitorozás jelzés funkcióját tipikusan demonstrálták a Dunaremetei-ágban (Szigetköz) 1987-88-ban makrofitonokkal végzett nehézfém-akkumulációs vizsgálataink. A vízpótló rendszer kialakítása érdekében kotorták a mellékágat. A korábban az üledékbe temetödött nehézfémek jelentós hányada felszabadult, növelvén a partikulált.oldott arányt a víztestben. Ezt követte a különbözó hínárfajok (szubmerz és úszólevelű) ill. azok egyes szerveinek (nyél, levéllemez) eltérő mértékű, de szignifikánsan, azonos tendenciával megnövekedett nehézfém felvétele (Rálh & Oertel, 1994). 1992-ben a Szigetköz egyik lefűzödött ágából (Schiszler holtág) telepitettünk kagylókat a Duna Budapest feletti szakaszára. Mindhárom fajban (Anodonta cygnea, Dreissena polymorpha. Unió pictorum) jelentősen lecsökkentek a nehézfém-koncentrációk a főváros feletti szakaszon. A jelenség magyarázatául szolgált, hogy az un. "kontroll" terület vizében a hosszantartó és alacsony vízállás miatt alacsony oldott oxigén tartalommal, pH értékkel és redoxpotenciállal jellemezhető, erősen reduktív hidrokémiai környezet alakult ki. Ez elősegítette a nehézfémek felszabadulását a korábbi árhullámok által behordott üledékből, amit azután a kagylók könnyen felvettek. Az üledék nehézfém-koncentrációi a kémiai analízis során nem, vagy csak egyes fémeknél utaltak szennyezésre, de a megváltozott hidrokémiai környezetben "belső szennyező fonásként" funkcionáltak. Ez a megnövekedett szöveti nehézfém-koncentráció csökkent 6 hetes kihelyezés után a kagylókban egy, a közepesen szennyezett szakaszokra jellemző szintre. A jelenség gyakorisága, és egyben veszélye a Duna elterelése után megnőtt a Szigetköz azon víztereiben, ahol tartósan alacsony a vízállás és rossz a talajvízen keresztüli vizesére. Ebben a mesterségesen előidézett helyzetben nagyobb az esélye az ilyen "belső szennyezések" előfordulásának (Oertel, 1995). Előrejelzés ("trend") funkció A jelzés szintjén megismert biológiai indikáció rendszeresen megismételt vizsgálata, ill. annak kiértékelése vezet el a jelenségek hosszú távon ható változásainak, a trendeknek a felismeréséhez. Ezek azután részben előrejelzésre használhatók, részben a vlzminősítés kontroll folyamatában Mivel az akkumulációs folyamatok kialakulásához, ill. azok észleléséhez hosszabb-rövidebb idő kell, a biomonitorozás elsősorban retrospektív. Ez esetben nem annyira az előrejelzés, mint az utólagosan felismerhető trend funkció érvényesül. A nehézfémek szintje a fésűs békaszólóben nem stabil, hanem időbeli eltéréseket mutat Az elemfelvétel változásait, mint korábbi boszszabb-periódusú dunai vizsgálatainkból ismeretes, a folyó nehézfém koncentrációja, és az azt befolyásoló hidrológiai és fizikai tényezőknek (vízhozam, lebegóanyag-tartalom, szedimentáció) évenkénti alakulása együttesen határozza meg. A Duna-kanyarban végzett longterm vizsgálatok igazolták, hogy a hínár nehézfém-koncentrációjának évenkénti alakulása, azok átlagértéke a víz fázisban bekövetkezett változásokkal szoros korrelációban van, hűen tükrözi azt. így a folyóvízben sok-sok pontszerű minta eredményéből összeálló éves átlag helyett az azonos tendenciát tükröző, a biomoniotor szervezet válasza használható. Annál is inkább, mert kevesebb analitikai munkával juthatunk egy hűbb képhez, amiben már benne vannak a környezet egyéb hatásaira adott integrált válaszok is. Az 1980-as évek közepén a fésűs békaszőlő nehézfém tartalmának nagy értékei összhangban voltak a Duna akkori általános vízminőségromlásával és az üledék fémszennyezettségéwl. Az 1980-as évek végétől a Duna vízgyűjtőjén megvalósuló szennyvíztisztítási programok és az ipari technológiák változása következtében a víz nehézfém terhelése csökkent, amit a Potamogeton pectinatus viszonylag alacsonyabb koncentrációértékei igen jól jeleztek (Ráth, 1995). A Duna teljes magyarországi szakaszán végzett kagylótelepítés, mint aktív biomonitorozás eredménye időben és térben is hozott felismerhető és később az ellenőrzés során hasznosítható tapasztalatokat Az évszakos változások ellenére a 7 hetenként in toto telepített vándorkagylók folyamatosan indikálják az egymást követő rövidebb és öszszességükben a teljes vizsgálati periódus alatt a nehézfémek szintjében bekövetkező változásokat, a szennyezéseket. Vizsgálataink nem annyira pontszerű (hot spot), mint inkább hosszabb szakaszokon mutatták ki egyes nehézfémek emelt szintjét, a belépő határszelvényben (1842 fkm), a Medve-Komárom-Nagymaros (1806-1695 fkm) és a Paks-Baja-Mohács (1532-1447 fkm) szakaszokon. Ez a jelenség jól tükrözi mind a Szlovák-, mind a Magyar Köztársaság legiparosodottabb régiói részéről a vizsgált Duna szakaszt érő hatásokat (Oertel, 1998b). Ellenőrzés f centről") funkció A vízminőségi intézkedések hatásosságának mérésére használják leggyakrabban a biomonitorozás kontroll funkcióját. Ez egy operatív funkció, amely sokszor már magába foglalja a felismert trendeket. A kettő sokszor csak kiindulópontja vagy célkitűzései szerint választható el, eszköztáruk a monitorozás során azonos lehet. A felismert trend operatív funkcióvá válik a kontroll folyamán. A Dunakanyar 20 km-es szakaszán, 5 mintavételi helyen, két évtizede vizsgált fésűs békaszőlő (Potamogeton pectinatus) nehézfém-akkumulációja jól követi a folyószakasz nehézfém szennyezésében bekövetkezett változásokat, a 80-as évek közepén foganatosított környezetvédelmi intézkedések, szennyvíz kibocsátási határértékek redukciójának hatásosságát (Ráth, 1995). A Szigetközben a Duna elterelése után kezdték el üzemeltetni a vízpótlás különféle változatait. Ezek a vízterek direkt, vagy indirekt kapcsolata, a vízellátás típusai szerint sorrendbe állíthatók: közvetlen kapcsolat a főággal, a tározóval, a vízpótló rendszerrel (szivárgó vizek összegyűjtése), szivattyús, gravitációs, duzzasztásos (fenékküszöb) vlzpótlás, indirekt kapcsolat és vízellátás talajvízen keresztül. Megfelelően csoportosítva eredményeinket a lokális kagyló és csiga populációk nehézfém-koncentrációi is tükrözik ezt a - struktúrájában és funkciójában is változatos - képet. A rossz, indirekt vízellátottságú vízterekben a könnyen reduktívvé váló hidrokémiai környezetben a nehézfémek könnyebben felszabadulnak az üledékből, és utána az élő szervezetek könnyen felveszik azokat. Minél élőbb, direktebb a kapcsolat az ágak között, ez a hatás annál kisebb. Ez utóbbi esetben viszont veszélyt jelenthet a Szigetköz törékeny vízi ökoszisztémájára, hogy a külső szennyezések könnyen és nagyon gyorsan tudnak teijedni az ágrendszer legtávolabbi részi felé is (Oertel, 1998a). Összefoglalás Összefoglalásul azokat a tapasztalatokat és problémákat szeretnénk itt kiemelni, amelyek a Dunában végzett biomonitorozási tevékenység során kitüntetett figyelmet érdemelnek. - A folyamok rendkívül összetett és változékony viszonyai között több szempontból is a kontrollt alkalmazó és összehasonlításon alapuló, ú. n. relatív módszerek - mint az aktív biomonitorozás során használt telepi téses technika - látszik egyedül célravezetőnek. E módszer segítségével, ha eliminálni nem is, de jelentós mértékben csökkenteni lehet a lokális populációk használatában rqlő bizonytalanságokat. A Duna méretű folyók esetében csak kiindulási alapként lehet kezelni a kisebb vízfolyásoknál tapasztaltakat és a módszerek alkalmazása, adaptálása során különös figyelemmel kell a még alapvető tényként elfogadott ismereteket is igazolni, reprodukálni. - Nagy folyókban, folyamokban az egyes szennyező-fonások (pontszerű, diflüz) együttesen, keverten jelennek meg, egymástól és a geokémia háttértől nehezen elválaszthatók. Például a folyó felsőbb szakaszán elhelyezkedő pontszerű szennyező források hatása is összegzetten, mintegy "diflüz háttérként" jelenik meg az alsóbb szakaszokon. Ezek a hatások a lokális populációkban növelik a természetes variabilitást - Az idő-tényező kérdése különös figyelmet kap a felszíni vizek biomonitorozással történő minősítésekor a látszólagos konfliktusok feloldásában, a valós válaszok és a helyes döntések kialakításában. A biológiai válaszok (mint a pl. a bioakkumuláció) csak akkor szolgáltatnak használható jelzést, ha az expozíció amplitúdója és időbeni tartóssága (időtartama) megfelel a vizsgálandó (megzavart, megszakított) biológiai folyamat érzékenységének és válaszadási sebességének. Mivel az akkumulációs folyamatok kialakulásához, ill. azok észleléséhez hosszabb-rövidebb idő kell, a biomonitorozás elsősorban retrospektív. Ez esetben nem annyira az előrejelzés, mint az utólagosan felismerhető trend funkció érvényesül. Köszönetnyilvánítás Az 1994-1997-ben végzett biomonitorozást az OTKA T/12719 jelű pályázata keretében végeztük. Irodalom Oertel, N. 1993. The applicability of Cladophora glomerata (L.) Kütz in an active bio-monitoring techmque to monitor heavy metals in the river Danube. The Science of the Totál Environment, 2:1293-1304. Oertel, N. 1994. Bio-monitoring in water quality control. With paiticular referense to bio-monitoring techniques used in the river Danube for detection of heavy metals. Acta. Biol. Debr. Oecol. Hurtg., 5:81-90.