Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

1. szám - Szabó Szilárd–Gosztonyi Györgyi–Juhos Katalin: Az üledék nehézfém-tartalmának statisztikai elemzése a Felső-Tisza hullámterén

50 Az üledék nehézfémtartalmának statisztikai elemzése a Felső-Tisza hullámterén Szabó Szilárd - Gosztonyi Gyöngyi - Juhos Katalin Tájvédelmi és Környezetföldrajzi Tanszék, Debreceni Egyetem, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: A Tisza hazánk második legnagyobb folyójaként fontos szerepet tölt be az ország életében mind a mederben szállított vize, mind a folyót kísérő hullámtér miatt. A hullámtéren az áradások alkalmával lerakódik a hordalék, így ennek minősége nem közömbös a hasznosítás (szántó, legelő gyümölcsös stb.) szempontjából. Az elmúlt években történt szennyezések miatt fokozott figyelem irányult a hullámtéri üledékek fémtartalmának a vizsgálatára. E munka keretében egy Gulács környéki területről gyűjtöttünk be talajmintákat és vizsgáltuk meg fémtartalmúkat. Az eredményeket statisztikai vizsgálatoknak vetettük alá és megállapítottuk, hogy a hullámtéren szignifikánsan magasabb az üledékek fémtartalma, mint a mentett ártéren. A fémkoncentrációkban kimutattuk a területhasználat hatását: a szántókon kevesebb, a gyepen és erdőterületeken rendre több a mérhető mennyiség. A talajtulajdonságok és a fémkoncentrációk között kevés értékelhető korrelációs kapcsolat tárható fel. Kulcsszavak: Tisza, üledék, nehézfémek, területhasználat. Bevezetés A tiszai hullámtér jelentős része mezőgazdasági hasznosítás alatt áll: szántóföldek, gyümölcsösök, valamint extenzív legelők egyaránt előfordulnak. A nehézfémek akkumulációja a hullámtéren és bekerülésük a táplálékláncba (vagyis a bioakklumuláció és biomagnifikáció) potenciális veszély, ezért ismernünk kell annak mértékét és területi eloszlását. A tiszai üledékek fémekkel való terheltségét nem túl régen vizsgálják: találhatunk publikációkat már az 1990-es évekből is (pl. Waijandt és Bancsi 1989, Waijandt 1993, Hum és Matschullat 2002), de a téma kutatása igazán nagy lendületet csak a 2000-ben három egymást követő alkalommal is bekövetkezett szennyezések után vett (pl. Alapi és Győri 2003, Black és William 2002, Braun et al. 2003, Fleit és Bálint 2001; Hum 2005, Papp et al. 2007, Prokisch et al. 2006, Szalai 2006, Szalai et al. 2005). A hullámtéri fémkoncentráció elsősorban a Tisza menti szennyező források aktivitásától függ, vagyis attól, hogy a bányászat és ércfeldolgozás során mennyire tartják be a környezetvédelmi előírásokat. A bányákban a szennyező anyagokat tartalmazó zagy leeresztése időről időre megtörténik, rendszerint a folyók, patakok nagyvize idején, így a szennyező anyagok oldott, illetve kolloidokhoz kötött állapotban felhígulva (és akár határérték alatti koncentrációban) kerülnek be a felszíni vizekbe (Winkelmann-Oei et al. 2001). A kolloidokhoz kötött szennyező anyagok (elsősorban fémek) koncentrációja a hullámtéren a hordalékból kiülepedve azonban már meg is haladhatja a talajokra, üledékekre vonatkozó határértékeket. A hullámtéri fémkoncentrációt így nagy mértékben befolyásolja az is, hogy az áradás során mennyi üledék rakódik le, és az, hogy ezen belül mennyi a kolloidok aránya. A lerakódás üteme, ezen belül pedig a kiülepedett kolloidok mennyisége a víz sebességétől függ. A lassan folyó víz kedvez az akkumulációnak, így nem közömbös a hullámtér növényborítottsága, mivel növeli az érdességet, csökkenti a víz sebességét (Braun et al. 2003; Sándor és Kiss 2008; Szalai 1998). E munka keretében egy Felső-Tisza-vidéki mintaterületen, a Boroszló-kerti Holt-Tisza térségében - Gulács község mellett - végeztünk vizsgálatokat. Célunk az volt, hogy kimutassuk, hogy a folyó által szállított hordalék fémtartalma milyen többletet jelent a hullámtéren a mentett oldalhoz viszonyítva, a területhasználatnak van-e szerepe a fémakkumulációban, illetve azt, hogy a talajtulajdonságok hogyan hatnak a fémkoncentrációra. A mintaterület bemutatása A terület földrajzi jellemzőit nagy mértékben meghatározza a Tisza közelsége. Hatással van a vízháztartásra, a talajokra, a növényzetre, de a folyó halmozta fel az üledékeket, és alakította ki a morfológiát is. A továbbiakban csak a téma szempontjából fontos tényezők ismertetésére térünk ki. A vizsgálati terület talaja jellemzően öntéstalaj, mely mellett fokozottabb (és gyakoribb) vízhatásra a holtmeder környékén kisebb foltokban mocsári és ártéri talajok is megjelennek. A talajképző kőzet igen nagy homoktartalmú, a 0,5 m alatti rétegekben gyakran a 90 %-ot is meghaladja a homok frakció aránya. A felső 0,5 m-es réteg iszapos, illetve agyagos homok. A terület nagy részén szántóföldi müvelés van, kukoricát, napraforgót, gabonát termesztenek. Nagy területen találunk gyümölcsösöket is. A hullámtér meghatározó eleme a Tisza egykori - a szabályozások során levágott kanyarulata, a 14 hektáros Boroszló-kerti Holt-Tisza. Környezetében gyepek, erdők, nádasok vannak. Anyag és módszerek A tiszai hullámtér Boroszló-kerti részletéről (7. ábra) 2006-2007 folyamán 80 db felszíni talajmintát gyűjtöttünk be. A mintákat 0-25 cm mélységből szondarúddal vételeztük, és 8-10 részmintából homogenizálással átlagmintát képeztünk azért, hogy csökkentsük a talaj mikroheterogcnitásából eredő hibákat. A minták nagyobb hányada (60 db) a hullámtérről, kisebb része (20 db) a mentett ártérről származik (2. ábra), de a nagyobb lépték és a jobb áttekinthetőség miatt ez utóbbi esetében a távolabbi mintavételi helyeket nem ábrázoltuk. 1. ábra. A mintaterület elhelyezkedése