Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)
6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.
121 Hosszú távú adatsorok összehasonlító elemzése a Tisza vízrendszerén Lajter Ibolya - Schnitchen Csaba - Dévai György - Nagy Sándor Alex Debreceni Egyetem, TEK, TTK, Hidrobiológiái Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: A környezetvédelmi felügyelőségek és a vízügyi igazgatóságok hosszú évtizedek óta végeznek rendszeres és részletes hidrológiai, fizikai, kémiai és biológiai vizsgálatokat. Ezek eredményeként igen sok értékes adattal rendelkezünk a hazai vízfolyások minőségi állapotára és annak tér-időbeli alakulására vonatkozóan. Az adatok összegyűjtése és éves összesítők formájában történő közreadása is megtörtént, átfogó értékelésükre és az ökológiai vízminősítésben történő felhasználásukra azonban még nem került sor. Dolgozatunkban 15 változó 2805 adatát elemezzük, amelyek a Tisza vízrendszerének 17 mintavételi helyéről (Tisza: 4 hely, főbb mellékfolyók: 13 hely) és 11 évből (1994-2004) származnak. Az adatsorokat külön-külön, ill. klaszter- és a főkomponens-analízissel együttesen is értékeltük. A kapott eredmények azt tanúsítják, hogy a hosszú távú adatsorokból képzett átlagértékek alapján lehetőség nyílik a vizsgált objektumok közötti hasonlóságok és különbségek kimutatására, s így a vízfolyások és a mintavételi helyek jól csoportosíthatók és jellemezhetők. Tisza és 12 főbb mellékfolyója, 15 tényező, 11 éves adatsorok, vízminőségi állapot. Eredmények és értékelésük Elemzésünk során 2805 adatot vettünk figyelembe, melyek mindegyike az adott helyen és évben mért tényezők értékeinek átlaga volt. A coliformszám, a KOI k és az összes-N adatsora hiányos volt, emiatt ezeket a változókat elemzéseinkből kihagytuk. A Tisza és főbb mellékfolyói a főkomponens-analízis és a klaszteranalízis során is hasonló csoportosulásokat mutatnak {1-2. ábra). Kulcsszavak: Bevezetés A környezetvédelmi felügyelőségek és a vízügyi igazgatóságok hosszú évtizedek óta végeznek rendszeres és részletes hidrológiai, fizikai, kémiai és biológiai vizsgálatokat a hazai vízfolyásokon, amelyek eredményeképpen igen sok értékes adattal rendelkezünk minőségi állapotukra és annak tér-időbeli alakulására vonatkozóan. Ezeknek az adatoknak az összegyűjtése és éves összesítők formájában történő közreadása is megtörtént, átfogó értékelésükre és az ökológiai vízminősítésben történő felhasználásukra azonban mindmáig csak néhány kísérlet történt (Szabó et al. 2001, 2004a, 2004b, 2005; T. Nagy et al. 2004). Ennek a hiánynak a részbeni pótlására törekedve kezdtünk hozzá a Tisza vízrendszeréről rendelkezésre álló adatok összehasonlító értékeléséhez. Anyag és módszer A Tiszán 4 helyen (Tiszabecs, Polgár, Szolnok, Tiszasziget), főbb mellékfolyóin (Bodrog, Sajó, Bódva, Hernád, Zagyva, Szamos, Berettyó, Sebes-Körös, Fekete-Körös, Fehér-Körös, Hármas-Körös, Maros) 13 helyen, azaz összesen 17 helyen vizsgált 18 ökológiai szempontból fontos és az Európai Unió Víz Keretirányelve által is ajánlott tényező (vízhozam, vízhőmérséklet, vezetőképesség, pH, oldott 0 2, oxigéntelítettség, BOI 5, KOI p s, KOI k, összes lebegő anyag, Cl , NH 4-N, NO rN, összes-N, P0 4-P, összes-P, klorofill-a, coliformszám) 11 évi (1994-2004) adatsorainak összehasonlító elemzésével foglalkoztunk a Környezetvédelmi Minisztérium által kiadott „Vizeink minősége" című kötetsorozat alapján. Az adatsorok feldolgozása során a minimum, a maximum, az átlag, a szórás és a p90 (90 %-os tartósságú) értékeiből ebben a munkánkban az átlagértékeket elemeztük sokváltozós statisztikai módszerekkel. Minden egyes vizsgált helyen a mért adatok évenkénti átlagértékeivel végeztünk főkomponens-analízist (PCA), míg a klaszteranalízis során (Paired Group, Bray & Curtis távolságfüggvény) a 11 év átlagértékeinek átlagával számoltunk minden egyes tényező és mintavételi hely esetén. Az ábrákon és a táblázatokban a mintavételi helyeknek az alábbi rövidítéseit használtuk: TIS/TIB = Tisza/Tiszabecs, TIS/POL = Tisza/Polgár, TIS/ SZO = Tisza/Szolnok, TIS/TIS = Tisza/Tiszasziget; SZA/ CSE = Szamos/Csenger, BOD/FEB = Bodrog/Felsőberecki, SAJ/SAP = Sajó/Sajópüspöki, SAJ/KES = Sajó/Kesznyéten, BÓD/HÍA = Bódva/Hídvégardó, HER/TON = Hernád/ Tornyosnémeti, ZAG/SZK = Zagyva/Szentlőrinckáta, BER/ POC = Berettyó/Pocsaj, FEH/GYU = Fehér-Körös/Gyulavári, FEK/SAR = Fekete-Körös/Sarkad, SEK/KÖS = SebesKörös/Körösszakál, HAK/GYO = Hármas-Körös/Gyoma, MAR/MAK = Maros/Makó. g £ S3 2 u « 3 g If 5 ^ ui u „ X tű i/i u. u. £ ¥ O. ti. & x < 5 O ^ O ^ ^ O < O < £ 0,6c o S 0,5x 0,40,3 0,20,11. ábra. A klaszteranalízis eredménye a Tisza vízrendszerén A Tisza szakaszai (Tiszabecs, Polgár, Szolnok, Tiszasziget) egyértelműen elkülöníthetők a mellékfolyóktól, elsősorban a vízhozam értékei alapján (5. ábra), s a tiszabecsi szakasz a Tisza többi szakaszától az oldott oxigén mennyiségében tér el (4. ábra). A Maros és a Szamos hasonló vízminőségi állapotot mutatnak, melynek oka a klorid-ion és a klorofill-a (5-6. ábra), ill. a KOI p s nagy értékei. A Sajó Kesznyétennél, továbbá a Hernád és a Berettyó az összes-P és a P0 4-P mennyisége alapján hasonlók (7-8. ábra), közülük a Sajó és a Hernád a PO4-P mennyisége alapján különül el minőségileg a Berettyótól. A Bodrog és a Körösök esetében egyik vizsgált tényezőnek sincsenek kiemelkedő értékei. A Bódva és a Sajó Sajópüspökinél a NO3-N mennyisége miatt mutat hasonló vízminőségi állapotot. A Zagyva mindegyik vizsgált vízfolyástól eltér a klorid-ion, a klorofill -a, az összes-P és a P0 4-P nagy mennyisége miatt (5-8. ábra). Köszönetnyilvánítás Köszönetünket szeretnénk kifejezni a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztériumnak és a VITUKI Kht.-nak, személy szerint pedig Vigh Gyulának és Pásztor Pálnénak az adatok rendelkezésre bocsátásáért. Az Öveges József program OMFB-01569/2006 számú pályázatán elnyert támogatás az anyag összeállítását és bemutatását tette lehetővé.
