Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

3. szám - Ördög Vince–Balogi Zsolt: Cylindrospermopsis raciborski bioteszt: mederüledék minták biológiailag hozzáférhető foszfor koncentrációjának a mérésére

B. III Cylindrospermopsis raciborskii bioteszt: mederüledék minták biológiailag hozzáférhető foszfor koncentrációjának a mérésére Ördög Vince

1 - Balogi Zsolt

2 'Nyugat-Magyarországi Egyetem, Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar, Növénytermesztési Intézet, Növényélettan és Növényi Biotechnológia Tanszék, 9200. Mosonmagyaróvár, Vár 2. ' Közép-Dunántúli Környezetvédelmi Felügyelőség, 8000. Székesfehérvár, Hosszúsétatér 1. Kivonat: Az algák számára hozzáférhető, tágabb értelemben a biológiailag hozzáférhető foszfor (BAP) meghatározására a Raphidocelis subcapilala (Kors.) Nyg. (korábban Selenaslrum capricornutum Print/) zöldalgával végzett "algal assay bottle test" több mint két évtizede széles körben használt eljárás. Kérdés az, hogy egyetlen teszt-szervezettel, egy zöldalgával kapott eredmények elegendőek-e a BAP becslésére? A kérdés megválaszolására 6 jellemző magyarországi sekély állóvíz 5-5 mederüledék mintájában a R. subcapilala mellett Cylindrospermopsis racihorskii (Wol.) Seenayya et Subba Raju cianobaktériummal is meghatároztuk a BAP értékeket. A zöldalgát Z-8 tápoldatban, a cianobaktériumot pedig N-mentes és N-tartalmú BG-l 1 tápoldatban vizsgáltuk A mederüledék BAP koncentrációjának a mérésére ortofoszfáttal 0 és 160 (ig (P0

4-P"| 1." 1 tartományban kalibrációs görbéket készítettünk. A 250 mL lápoldathoz egyedüli P-forrásként 100 mg mederüledék mintát adagoltunk. A kísérleteket a-klorofill méréssel értékeltük. Legnagyobb BAP koncentrációkat N-mentes BG-l 1 tápoldatban C. raciborskii-val mértünk, ahol a minták átlaga 128 ng.g"

1, a két szélső érték pedig 33 és 717 |ig g'

1 volt. A C. raciborskii-\al N-tartalmú BG-l 1 lápoldatban és a R. subcapilata-val Z-8 tápoldatban mérhelő BAP átlagok 66 és 69 ug.g '-nak, a szélső értékek pedig 6 és 593, valamint 4 és 596 ng.g '-nak adódtak. Kísérleteinkben, néhány minta kivételével a BAP értékek alapján a minták hasonló sorrendbe voltak állíthatók. A két teszt-szervezettel mért értékek hányadosának az ingadozása a BAP értékek csökkenésével növekedett, így a zöldalgával mért BAP értékekből nem becsülhető a minták potenciálisan "legnagyobb" BAP koncentrációja. Az átlagtól való jelentős eltérés miatt nem becsülhető a BAP a TP-ből sem. Eredményeink szerint mederüledék minták BAP koncentráció-tartományának a mérésére a R. subcapilala zöldalgával és N-mentes BG11 tápoldatban szaporodó C. raciborskii cianobaktériummal is el kell végezni a biotesztet. Kulcsszavak hidrobiológia, alga, bioteszt. Bevezetés Az üledék a foszfor-mérleget tekintve a tavakban puffer szerepet tölt be, amennyiben a foszfor megkötésével csökkenti, felszabadításával pedig növeli a vízben lévő foszfor koncentrációját. Az üledék-P gyakran meghatározza a tó trofikus állapotát, magas koncentrációja megnöveli a tó gyógyulási idejét még akkor is, ha megszüntetjük a külső terhelést. Az üledékből felszabaduló foszfor elérheti, sőt meghaladhatja a külső forrásból származó foszfor mennyiségét (

Rossi and Premazzi, 1991). A belső terhelés megszüntetése a mederüledék kotrásával lehetséges, de a döntés előtt figyelembe kell venni az eltávolítható foszfor mennyiségét és az eltávolítás költségét (Kleeberg and Kohl, 1999; Ruban and Demare, 1998). Az összes foszfor (TP) mennyisége önmagában véve nem a legalkalmasabb paraméter az eutrofizáció elleni intézkedések tervezésére. A TP helyett az algák számára hozzáférhető, tágabb értelemben a biológiailag hozzáférhető foszfort (BAP) kell számításba venni (Ekhó lm and Kröberns, 1998). A tavakat érő P-terhelés különböző forrásainak a fontossági sorrendje teljesen megváltozik, ha a TP helyett a BAP-ot vesszük alapul (Gerdes and Kunst, 1998). Az algák gyors foszfor-felvevő és -felhalmozó képességéből következik, hogy szaporodásukat serkenti a diffúzióval a vízbe került, vagy a szél és a vízi szervezetek hatására (bioturbáció) a vízbe keveredett üledékből származó BAP (Ogilvit: and Mitchell, 1998, Noges and Kisand, 1999). A közvetlenül nem hasznosítható foszfor ezzel szemben rövid időn belül "hatás/károkozás nélkül" ismét kiülepszik. A BAP becslésére számos kémiai extrakciós módszert dolgoztak ki, sőt összefüggéseket is találtak az üledékben kimutatott egyes kémiai P-frakciók és az algatesztekkel mért BAP között. Sagher et al. (1975) a 0,1 M nátriumhidroxiddal (NaOH) kivonható foszfort találták azonosnak az algateszttel mért BAP értékével. Golterman (1976) a 0,01 M mtnlo-triecetsawal (NTA), Huettl et al. (1979) a hidroxi-Al gyantával, Üorich et al. (1980) a 0,5 M ammónium-fluoriddal (NH4F), Sharpley (1993) pedig - egyebek mellett - a vas-oxid-papír csíkkal kivont reaktív foszfor és az algatesztek eredményei között talált összefüggést. A Balaton mederüledékével és talajmintákkal végzett vizsgálataink során hasonló összefüggéseket nem tudtunk igazolni az egyes kémiai P-frakciók és az algateszttel mérhető BAP között (Ördög and Dobolyi, 1997; Ördög and Máté, 2001). Annak ismeretében, hogy az algák az oldott reaktív foszfort (DRP) kétségkívül hasznosítják, míg a sósavval kivonható, kálciumhoz (Ca-P) kötött foszfort minden bizonnyal nem, feltételezhető, hogy a BAP legkisebb értéke a DRP, legnagyobb értéke pedig a Ca-P-vel csökkentett TP. Ekholm és Krogerus (1998) vizsgálataiban a BAP szoros összefüggést csupán a DRPvel mutatott, de az is nyilvánvaló volt, hogy más P-frakciók is hozzájárultak a BAP értékének a kialakításához. Jóllehet általános érvényű, szoros összefüggés bármilyen P-frakció és az algatesztek eredményei között megkönynyítené a döntést előkészítők dolgát, ma még bizonyosan az állítható, hogy talajok és mederüledék minták BAP koncentrációját közvetlenül csupán algatesztekkel mérhetjük, míg egyéb módszerekkel becsülhetjük. Az algatesztek az utóbbi évtizedekben váltak az eutrofizáció és a vízszennyeződés meghatározásának, értékelésének és csökkentésének alapvető eszközévé (

Hegemann et al., 1983; Marvan et al., 1979; Nyholm and l.yngby, 1988, Ördög, 1981a). Bár az első említésre méltó algateszt leírása 1927-ből származik (

Schreiber, 1927), mégis 1964-ig kellett vámi, amíg Shdberg (1964) összeállította az első szabvány eljárást. A vizsgálathoz a Raphidocelis subcapitata (Kors.) Nyg. (korábban Selenastrum capricornutum Pnntz) zöldalgát választotta. Manapság a Skuberg-féle eljáráson alapuló "algal assay bottle test" a legáltalánosabban használt rutinszerűen végezhető algateszt