Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

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

142 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF. Összefüggés az oldott szervesanyagok mennyisége és a hidrogénperoxid koncentráció között A befolyókra kapott adatoknál általában nem találtunk összefüggést a DOC és a H2O2 koncentráció kőzött, így arra következtettünk, hogy e folyóvizekben más tényezők jelentős befolyásoló hatásával is számolni kell. A Balatonra (a Zalatorkolatot is beleértve) ugyanakkor azt kaptuk, hogy a DOC, a Pt-szín és a fulvosavak koncentrációjának növekedésével a H

20

2 koncentráció is nő, azonban az összefüggés nem túl szoros (R

2 0,4 körüli). A DOC és a H

20

2 koncentráció között a 24 órás mérés adatai alapján (l.b ábra) kaptunk szorosabb (R

2 0,763) összefüggést. Az UV-sugárzás hatása a H

20

2 képződésére A természetes (2. a ábra) és mesterséges (2.b ábra) UVsugárzás hatására egyező eredményeket kaptunk. A nagyobb oldott huminanyag koncentrációjú zalavízben a kiindulási érték 10-szeresét mértük, a telítődés a természetes napfényen 5 óra, a mesterséges napfényen pedig 2 óra múlva következett be (6000 és 9000 nM 1"' H

20

2). Természetes napfényen nem találtunk jelentős különbséget a keszthelyi és tihanyi vízminták között, ahol csak 3-4-szeresére nőtt a H

20

2 koncentráció. Vízi környezetben a H

20

2 elsősorban az oldott szerves szén UV-sugárzás hatására bekövetkező fotoaktivációja során képződik, a gerjesztett DOC-ról elektron továbbítódik az oldott 0

2 molekulára, amikor szuperoxid gyök (0

2 -) majd H

20

2 képződik (Petasne & Zika, 1987). Balatoni vizekkel végzett kísérleteink is igazolták, hogy a H

20

2 képződés az ultraibolya sugárzás következménye. A keletkezett H

20

2 koncentráció pedig függ a sugárzás időtartamától valamint az oldott szervesanyagok mennyiségétől és minőségétől. A vízi rendszerekben az UV-sugárzás az oxigéntartalmú szabadgyökök képződésének indukálásával indirekt hatást fejt ki. Maguk a képződött gyökök aztán hathatnak közvetlenül az élő szervezetekre, ugyanakkor közvetett hatásuk is lehet pl. a fémek redox (vagy. komplex) állapotának megváltoztatása útján (Cooper et al., 1989b). Példa erre, melyet saját eredményeink igazoltak, hogy a cianobaktériumok szaporodásának gátlása idézhető elő a médium UV előkezelésével, amikor a Fe-humin komplexekben hozzáférhető Fe hozzáférhetetlenné válik az algák számára, azaz a gátlás közvetlenül a Fe-hiánnyal magyarázható (Vörös et al., 2000). A H

20

2 felszíni édesvizekben vizekben betöltött szerepe azonban még nem kellőképpen kutatott. Köszönetnyilvánítás E kutatások az OTKA (T 030302, M 027547) valamint a MeH anyagi támogatásával valósulhattak meg. Irodalom Andrecte, W. A. (1955) A sensitive method for the estimation of hydrogen peroxide in biological materials. Nature 175: 859-860. Cooper, W. J. & D. R. S Lean (1989) Hydrogen peroxide concentration in a northern lake: Photochemical formation and diel variability. Environ. Sei. Technol 23: 1425-1428. Cooper, W. J., R. G. Zika, R. G. Petasne & A M. Fischer (1989b) Surilight-induced photochemistry of humic substances in natural waters: major reactive species. In: Suffet, I. H. & P. MacCarthy (Eds) Aquatic humic substances. Influence on fate and treatment of pollutants. American Chemical Society, Washington DC 333-362. Cooper, W. J., D. R. S Lean & J. H. Carey (1989a) Spatial and temporal patterns of hydrogen peroxide in lake waters. Can J Fish. Aquat. Sei 46: 1227-1231. Herodtk S. (1998) A Kis-Balaton alsó tározó szervesanyag forgalmának vizsgálata. Jelentés a Miniszterein. Hiv megb Tihany, pp 73. Johnson, K. S, S. W. Willason, D. A. Wiesenburg, S. E. Lohrenz & R. A. Arnone (1989) Hydrogen peroxide in the western Mediterranean Sea: A tracer for vertical advection. Deep Sea Res. 36: 241-254. Kieber, R. J. & G. H. Heiz (1986) Two-method verification of hydrogen peroxide determinations in natural waters. Anal. Chem 58: 2312-2315. Petasne, R. G. & R. G. Zika (1987) Fate of superoxide in coastal seawater. Nature 325: 516-518. V.-Balogh K„ Tóth N. & Bokros M. (2001): Oldott szervesanyagok mennyisége és minősége a Balatonban. Hidr. Közlöny 81 497-499. Vörös, L. A. Kovács, É. Borgulya & K. V. -Balogh (2000) Effect of ultraviolet radiation on unicellular algae in presence of humic substances In: 10

t

h International Meeting of the International Humic Substances Society (IHSS 10) 24-28 July 2000 Toulouse (France) Proceedings 2: 883-887. Zika, R G„ J. W. Mojfett, R. G. Petasne, W. J. Cooper & £. £ Saltzmar, (1985) Spatial and temporal variations of hydrogen peroxide in Gulf of Mexico Waters. Geochim Cosmochim.Acta 49:1173-84 Hydrogen peroxide formation in surface waters K. V.Balogh Balaton Limnological Research Institute of the Hungarian Academy of Sciences, P. O. Box 35, H-8237, Tihany, Hungary Abstract: Hydrogen peroxide (H

20

2) derives predominantly from UV-driven photoactivation of dissolved organic carbon (DOC) in marine and lake waters. Concentrations of H

20

2

, DOC, fulvic acids (FA) and humic substances (HS) were measured in Lake Balaton and in its tributaries from July to October in 2000. The effect of UV-radiation for H

20

2 formation was investigated by natural and artificial sunlight. H

20

2 concentrations ranged from 111±1

5 nM 1"' (eastern part at BalatonfiizfS) to 776±13 nM l"

1 (moutht of River Zala) in Lake Balaton. Among tributaries, the maximum H

20

2 value (1351±267 nM l'

1) was found in outlet of lower Kis-Balai.on reservoir, the minimum one (227±28 nM I"') in Keleti bozót creek. Our experiments have demonstrated that the H

20> concentration depend on the duration of UV-radiation as well as the concentration and quality of dissolved organic substances. Key words: Hydrogen peroxide (H

20

2), UV-radiation, dissolved org;inic carbon (DOC), humic substances (HS), fulvic acids (FA), Pt-colour.