Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

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

147 Ülepedés és belső P terhelés a Balaton keszthelyi medencéjében Osztoics András* és Istvánovics Vera** 'Budapesti Műszaki és Gazd.tud. Egyetem, Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék, 1111. Budapest, Műegyetem rp. 3. **MTA Vízgazdálkodási Kutatócsoport - 1111. Budapest, Műegyetem rp. 3. Kivonat: A Balatonban a belső foszfor terhelésében a legfontosabb folyamat a felkeveredett üledékről való foszfor deszorpció. 2000 tavasztól őszig végzett in situ vizsgálatok alapján becsültük a belső P terhelés mértékét a Keszthelyi-medencében. Heti gyakorisággal mértük a víz klorofill és lebegőanyag tartalmát. Kétheti gyakorisággal mértük a bruttó ülepedését, ehhez az üledék és a vízfelszín közelében elhelyezett üledékcsapdákból származó mintákban mértük a lebegőanyag, a klorofill és az összes foszfor koncentrációt. A lebegőanyag, a csapdázott anyag és az üledékből vett minták 0-1, 1-4, 4-8, és 8-15 cm-es rétegeiben P frakcionálást végeztünk. Mértük továbbá az üledék pigmenttartalmát. Az 1 m mély vízben a felkeveredések az üledéket legtöbbször csak az üledék közeli rétegbe keverték fel, nem a teljes vízoszlopba. Az algák elszaporodásával párhuzamosan az elsődleges ülepedés aránya a teljes ülepedéshez viszonyítva 5%-ról 50%-ra nőtt. Hasonló növekedés volt megfigyelhető a pigmentek ülepedésében is. 25-30 mg pigment m"

5 koncentrációnál a pigmentek elsődleges ülepedése a teljes pigment ülepedéshez képest 80% körüli értékre állt be. A maximális P deszorpciós fluxust 1.5 mg P m'

1 nap"'-ra becsültük, elsődleges ülepedés, felkeveredd, P deszorpció, C. raciboorski Kulcsszavak: Bevezetés Sekély tavakban a felkeveredési-ülepedés.i folyamatoknak igen jelentős szerepe van a foszforforgalomban (Lijklema és mtsai, 1986). A Balatonban az algák P ellátása nem lenne lehetséges a folyamatos P deszorpció nélkül (Istvánovics és Herodek, 1994). Munkánk során az EU 5. keretprogramjában elnyert kutatási pályázathoz kapcsolódóan, a MEH támogatásával a Balaton Keszthelyi-medencéjében 2000. tavasztól őszig vizsgáltuk a belső terhelést. Anyag és módszer A vízmintákat a Balaton Keszthelyi-medencéjében, a Nyugat-Dunántúli Vízügyi Igazgatóság Kis-ESalaton Üzemmérnöksége (NYUDUVIZIG-KÜM) előtti partszakaszon, a parttól 80 m-re vettük reggel 8 és 10 óra között. 2000. március 14-től október 24-ig heti gyakorisággal merítettünk vízmintát 1 m mélységből, házi készítésű Meyer-palackkal. A méréseket a mintavételezés után egy órán belül elkezdtük. Mértük a vízben a lebegőanyag koncentrációt (105 °C, 24 óra) és a klorofill koncentrációt (24 órán keresztül 4 °C-on, 90 %-os acetonban extrahált mintából fluorometriásan és spektrofotometriásán). Kétheti gyakorisággal mértük a bruttó ülepedést. Ehhez 3.6 cm belső átmérőjű, alul zárt, PVC csőből készült üledékcsapdákat használtunk. Három párhuzamos csapdát az üledék közelébe süllyesztettünk, ezek szája az üledéktől számítva 15 cm magasságban volt. Másik három párhuzamos csapdát a vízfelszíntől számítva 15 cm mélységben helyeztünk el. A mintákban mértük a lebegőanyag tartalmat (105 °C, 24 óra), a klorofill koncentrációt és az összes foszfor koncentrációt (Menzel és Corwin, 1965). A csapdázott anyag foszfortartalmát Hieltjes és Lijklema (1980) sorozatos kivonási módszere szerint frakcionáltuk. A kivonási lépések végén a mintákat 3 000 g-n 10 percig centrifugáltuk, majd a felülúszóból megfelelő hígítás és közömbösítés után megmértük az oldott reaktív foszfor koncentrációt (Murphy és Riley, 1962). Mivel aNaOH-os kivonat jelentős mennyiségű szerves foszforvegyületet tartalmaz (NaOH-nRP), ennek koncentrációját is számítottuk az összes oldott P és az NaOH-RP különbségeként. A csapdák anyaga mellett kéthetenként a víz lebegőanyagát is frakcionáltuk Hieltjes és Lijklema (1980) módszere szerint. Ehhez 0 8-2 liter Balaton-vizet centrifugáltunk 3 000 g-n, lépésenként legalább 20 percig. Havi gyakorisággal 3 párhuzamban vettünk eredeti szerkezetüket megtartó üledékhurkákat. A mintákat 0-1, 1-4, 48 és 8-15 cm közötti rétegekre bontottuk. Meghatároztuk az egyes rétegek víztartalmát (105°C, 24 óra) és szervesanyag tartalmukkal arányos izzítási veszteségüket (550°C, 4 óra). A szárított és porrá zúzott üledék 20 mg-ját Ahlgren és Ahlgren (1978) módszere szerint roncsoltuk, s mértük az összes foszfor koncentrációját. A friss mintákat Hieltjes és Lijklema (1980) módszere szerint frakcionáltuk. A mintákban a klorofill-a, és a feopigmentek koncentrációját is mértük. Eredmények és megbeszélésük A lebegőanyag bruttó ülepedésének időbeli mintázata jól követte a lebegőanyag koncentráció 1 m vízmélységben mért változását, azaz hozzávetőlegesen a felkeveredést (/. ábra). Az üledék közeli csapdák 2-3-szor annyi anyagot gyűjtöttek (és a szórásuk is sokkal nagyobb volt), mint a vízfelszín közeli csapdák. Ez azt jelzi, hogy a felkeveredések jelentős hányada csak a fenék közeli vízrétegbe jutatott üledéket, nem pedig a teljes vízoszlopba. Ez a megfigyelés összhangban van a felkeveredés vertikális diffúziós modelljével kapott eredményekkel, melyek szerint a szélerösségtől függően néhányszor 10 cm lehet az az átmeneti zóna, amelyben a lebegőanyag koncentráció exponenciálisan közelíti a homogén elkeveredett vízoszlopra jellemző lebegőanyag koncentrációt (Somlyódy, 1983). M KI 1 *imi : I / l/\ . o » • ; ' • T 4\/ « 1 l • ' - •/' V lh " A • J00 "0 .wo 2» f 200 = 150 * 100 50 0 1. ábra. A lebegőanyag bruttó ülepedése A 00 e 5 00 O o I .5 400 1 • 3 00 £ 200 • 3. I on Vt •-vT^ M A M ) 1 A Sz O 2. ábra. A csapdázott anyag fajlagos pigmenttartalma