Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

XLIII. Hidrobiológus Napok: "Vizeink ökológiai állapota: természetvédelem, vízhasznosítás" Tihany, 2001. október 3-5.

101 Ennek alapján a vizsgált 5 cm mély üledékréteg egy négyzetméternyi területe 50-182 mg ammóniumot termel naponta. Amennyiben a termelt ammónium, vagy az ebből képződött nitrát teljes egészében a felette lévő vízoszlopba jut, a Siófoki-medencében 3,5 m átlagos vízmélységgel számolva ez naponta 14-31 pg/1, a Keszthelyi-medence sekélyebb vizében (2,5 m) ennél valamivel magasabb, 30-70 pg/1 nitrogénellátást biztosít. A kb. 7 °C hőmérsékletemelkedés hatására az ammónium újratermelődése hozzávetőlegesen megkétszereződött. Értékelés A vizes fázisból történő ammóniumkinyerés legelterjedtebben használt módszerét Brooks és mtársai (1989) dolgozták ki. Fontosságát jelzi, hogy a mikrodiffiízión alapuló eljárást egyre újabb megoldásokkal próbálják tökéletesíteni (Slawyk & Raimbault 1995, Holmes és mtársai 1998). Módszerünk magas visszanyerési aránya és biztonságos használata az átalakított savas csapdának köszönhető. Elkészítése egyszerű, különleges anyagigénye nincsen. Ezzel szemben a szilárd fázisú ammóniumkivonási módszerünkkel kapott minták méréséhez egy speciális kolonnákkal ellátott gázkromatográf-tömegspektrométer egységre van szükség. Az ezzel rendelkező laboratóriumok a diffúziós módszernél rövidebb idő alatt és kevesebb anyagmennyiséggel is pontos meghatározást végezhetnek. A vízoszlopban folyó ammónium újratermelődés sebessége a regenerációt is figyelembe vett felvételi sebesség értékének 50-90 %-a volt a Siófoki- és 10-110 %-a a Keszthelyi-medencében. Glibert és mtársai (1982) szerint az ammónium regeneráció mértéke a vízben a fitoplankton ammóniumfelvételéhez hasonló nagyságú. Vörös és mtársai (1996) szerint a fitoplankton biomaszszájának mintegy 50 %-a bomlik le a Balaton vizében. Mért ammónium-regenerációs eredményeink tehát jó összhangban vannak a nemzetközi eredményekkel, ill. a Balatonra vonatkozó adatokkal. Értékelésénél figyelembe kell venni, hogy ezek az első ammónium újratermelődési adatok a tóban, és meghatározásuk még izotóptechnikával is rendkívül nehéz. A kísérletek során a vízhez hozzáadott 1-5 pg/1 1

5N nemcsak a mérni kívánt folyamatok eredményeképpen hígulhat. A KCl-os ammónium meghatározás értékei nagymennyiségű ammónium adszorpcióját jelentik. Ennek egy részével a hozzáadott 1

5N gyors ionkicserélődése módosíthatja az izotóphígítási eredményeket. Esetleges deszorpciójával hozzájárulhat a fitoplankton nitrogénellátásához, és befolyásolhatja a mért ammóniumkoncentrációkat, valamint az ezek alapján számított felvételi-regenerációs folyamatokat. A tó vizében oldott 1 mg/l körüli szerves nitrogénvegyületekből (KÖVIZIG adat) a diffúzió során (pH > 9,5 és 60 °C) a kísérleti edényekben olyan menynyiségü ammónium-nitrogén keletkezhet, amely akár el is nyomhatja a felvétel-regeneráció során bekövetkezett izotóphígulást. Ezt úgy próbáltuk kiküszöbölni, hogy kiindulási atom%-nak az elméletileg jelenlévő értéket tekintettük. Az oldott szerves anyagok a szilárd fázisú extrakciót is zavarták, de ebben a kiválasztási módszerben nem keletkezhet szabad ammónium, és a kivonás utáni meghatározás már megbízhatóan szelektív. Az üledék felső rétegének 1 cm

3-ében termelődő, napi 1-3,5 pg ammónium-nitrogén más, hasonlójellegű vizekben találtakhoz közeli érték (Bowden 1984). Felvételi méréseink szerint nyáron a fitoplankton nitrogénigénye 100 mg N/m

2/nap nagyságrendű. A külső nitrogén terhelés ennek hozzávetőlegesen századrészét fedezi (Présing és mtársai 1999). A nitrogén újratermelődése tehát 100 mg/m

2/nap nagyságú kell, hogy legyen. Regenerációs vizsgálataink szerint az üledékből naponta 50-180 mg ammónium-nitrogén keletkezhet négyzetméterenként. A vízoszlopban újratermelődött ammóniummal együtt ez bőséges nitrogén utánpótlást jelent a fitoplankton számára. A képződött ammónium egy része az üledék felső részében és a vízoszlopban uralkodó aerob viszonyok mellett gyorsan nitráttá oxidálódik. A fitoplankton által felvett és a vízben található nitrát döntő hányadának forrása tehát ugyancsak a tavon belül képződött ammónium. A kísérleti hőmérséklet emelése szignifikáns növekedést eredményezett az ammónium újratermelődésében. A 7 °C-os hőmérsékletemelkedésre bekövetkező közel kétszeres ammóniumregeneráció-növekedés annak a szabálynak látszik megfelelni, hogy 10 °C-os hőmérséklet-emelkedés a kémiai reakciók sebességét általában megkétszerezi. Ennek eldöntéséhez azonban még kevés adat áll rendelkezésünkre. A fitoplankton nitrogénellátásában betöltött döntő szerepe miatt az ammónium újratermelődésének további részletes kutatását (pl. évszakos és mélység szerinti változás, hőmérsékletfüggés) tervezzük. Köszönetnyilvánítás A munka az AKP 97-111 3,3/47, Royal Society és az MTA-MeH Balatonkutatási Program anyagi támogatásával készült. Köszönjük Horváth Teréziának és Kozma Erikának a kutatás során nyújtott segítségét. Irodalom Bowden W. B. (1984) A nitrogen-15 isotope dilution study of ammonium production and consumption in a marsh sediment. - Limnol Oceanogr. 29, 1004-1015. Brooks P.D., Stark J.M., Mclnteer B.B. & Preston T. (1989) Diffusion method to prepare soil extracts for automated nitrogen-15 analysis -Soil

Sei. Soc. Am. J. 53. 1707-1711. Elliott R.J. & Porter A G. (1971) A rapid cadmium reduction method for the determination of nitrate in bacon and curing brines. - The Analyst 96, 522-527. Gliben P.M., Lipschultz F., McCarthy J.J. & Altabet M A. (1982) Isotope dilution models of uptake and remineralization of ammonium by marine plankton. - Limnol. Oceanogr. 27, 639-650 Holmes R.M., McClelland J.W., Sigman D.M., Fry B &, Peterson B.J (1998) Measuring I

SN-NIV in marine, estuarine and fresh waters: An adaptation of the ammonia diffusion method for samples with low ammonium concentrations. - Marine Chemistry 60, 235-243. Iwamura T., Nagai H. & Ishimura S. (1970) Improved methods for determining contents of chlorophyll, protein, ribonucleic and desoxyribonucleic acid in planktonic populations. - Internal. Rev. Hydrobio!. 55, 131-147. Mackereth F.J.H., Heron J. & Talling J.F. (1989) Water analysis: Some revised methods for limnologists. - Freshwater Biological Association Scientific Publication No. 36, (Ambleside). Newell B.S., Morgan B & Candy J. (1967) The determination of urea in seawater - J Mar. Res. 25, 201-202.