Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.

190. HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 6. SZ. Halophyta növények potenciális fítoremediációs szerepe egy termálvizes intenzív haltermelő rendszer elfolyóvizének kezelésében Hegedűs Réka

1'

2, Kosáros Tünde

1'

2, Gál Dénes

1, Pékár Ferenc

1, Bíróné Oncsik Mária

1, Lakatos Gyula

2 'Halászati és Öntözési Kutatóintézet, 5540. Szarvas, Anna-liget 8. 2Debreceni Egyetem, TTK, Alkalmazott Ökológiai Tanszék, 4010. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat:A természetes sós tavak halophyta növényközösségei a geológiai eredetű magas só koncentrációhoz való alkalmazkodóképességük révén alkalmasak lehettek olyan használt vizek és szennyvizek tisztítására, amelyek magasabb sótartalommal rendelkeznek. A termálvizekben nagy mennyiségben jelen lévő nátrium esszenciális a halophyta (sótürő) növények számára, amelyek a turgor fenntartásához és növekedésükhöz a vakuólumaikban nagyobb mennyiséget halmoznak fel. Egy mezokozmosz kísérletben kavicságyas átfolyóvizes növényzetes szűrőrendszerben 12 növényfaj Na, Ca és Mg felvételéről gyűjtöttünk adatokat. A vizsgálatok szerint a megfigyelt 12 fajból 7 (Aster tripolium spp. tripolium, Bolboschoenus maritimus, Glyceria maxima, Scirpus lacustris spp. tabernaemontani, Triglochin palustris, Phragmites australis, Typha angustifolia) lehet alkalmas a további kísérletekhez és az ezt követő gyakorlati alkalmazásra. Kulcsszavak: intenzív haltermelő rendszer, kavicságyas növényzetes szűrőrendszer, halophyta, növény, sóeltávolítás Bevezetés analíziseket az érvényes magyar szabványoknak megfelelőAz átfolyó vizes intenzív haltermelés során Magyaror- en végeztük. A növényroncsolatokból és az előkészített vízszágon jelentős mennyiségű termálvizet és rétegvizet hasz- mintákból ICP-OES méréstechnikával határoztuk meg a Na, nálnak fel. A termálvizek jelentős többsége ún. alkáli-hídrogénkarbonátos, alkáli-karbonátos, ezen belül is nátrium-dominanciával (Oláh et al., 1987/ Az elfolyó vizek, a különböző használt termálvizek utókezelésénél problémát jelent a nagy sótartalom, ami elérheti, sőt meg is haladhatja a 10 g L"

1 értéket. A sók 60-80%-át Na-, Ca-, és Mg-hidrogénkarbonát alkotja (Nagy, 1999/ A hagyományos szennyvízkezelési eljárások általában nem elég hatékonyak a sók eltávolítására, ezért valamilyen kiegészítő eljárást kell alkalmazni (például fordított ozmózist), ami növeli a költségeket. A felszíni befogadókba vezetett vizek jelentős részénél az összes sótartalom, illetve a Na-egyenérték %-a általában meghaladja a szennyvízbírság nélkül bevezethető terhelési határértékeket. A sótürő növények esetében jelentős szerepe van a sejtnedvbe aktív úton kiválasztott ionoknak, amelyek többékevésbé kirekesztettek mind a sejt anyagcseréjéből, mind a sejtek közötti anyagvándorlásból (Pethő, 1996/ A Na koncentrációja tág határok között mozog, a levelek szárazanyagában 0,001 és 10 % között fordul elő (Füleky, 1999/ Kísérletünk célja a geológiai eredetű magas sótartalmú tavakban élő halophyta fajok használhatóságának és elemfelvételének vizsgálata egy haltermelésre használt termálvíz kezelésére kialakított kavicságyas átfolyóvizes növényzetes szűrőrendszerben. Anyag és módszer A begyűjtött gyökeres, rhizómás növények (/. táblázat) gyökerét alaposan átmostuk, majd azonos időpontban beültettük két 90x90 cm alapterületű műanyag Ewos kádba. Gyökérrögzítő közegként 10 cm vastagságban 1-3 mm szemcseméretü gyöngykavicsot alkalmaztunk. Az egyik kád esetében az intenzív haltermelő rendszer termálvizet tartalmazó elfolyó vizét juttattuk ki a növényekre, a másik kádban Körös vizet használtunk kontrollként. A kísérlet 3 hónapos intervalluma alatt egyik kád esetében sem juttattunk ki kiegészítő tápanyagot. Mindkét rendszer esetében ugyanakkora vízátfolyást (200 L nap"

1) biztosítottunk. Az átfolyó víz szintjét a kifolyó pozicionálásával 10 cm-rel a kavicságy felszíne fölé állítottuk be. A kísérleti növényekből 4 alkalommal, a befolyó vizekből összesen 5 alkalommal, 30 naponta Na, Ca, Mg koncentráció meghatározásokat végeztünk. A növénymintákat csapvizes, majd desztillált vizes átmosás után 105°C-on szárítottuk, majd a homogenizálást és darálást követően tömény salétromsav és hidrogén-peroxid hozzáadása után mikrohullámú berendezésben roncsoltuk. A vízmintákat mérés előtt foszformentes szűrőpapíron átszűrtük, majd 5 ml L"'-es koncentrációban hozzáadtunk cc. salétromsavat. A vízkémiai vizsgálatokat és a növényCa és Mg elemek koncentrációját (Application no te, Thermo Scientific: 40756, 40755 szerint). A felhasznált halas elfolyó víz és a folyóvíz kémiai paramétereinek, valamint az elfolyó vízzel „kezelt" és a kontroll növények elemtartalmának összehasonlítására t-tesztet használtunk (SPSS program). Eredmények és következtetések Az összes sót jelentősen meghatározó Na, Ca és Mg esetében a vizsgált vizek szignifikánsan eltértek egymástól (p < 0,05; n = 5). A vizsgált kémiai paramétereket a 2. táblázatban foglaltuk össze. A Ca-nak a folyóvízben nagyobb volt a koncentrációja, a halas elfolyóvíz pedig nagyobb mennyiségű, a növények számára esszenciális nitrogént és foszfort tartalmazott, továbbá jelentősen magasabb volt a sótartalom szempontjából meghatározó Na és HC0

3" tartalma. Az 1. táblázatban szereplő kiválasztott fajok a kísérlet során eltérően reagáltak az elfolyóvíz magas sótartalmára (971 ± 66,1 mg L"). A Butomus umbellatus és a Cyperus fuscus a kezdeti időszakban viszonylag magas koncentrációban vette fel a Na, Ca, Mg elemeket, de az állandó vízborítást és/vagy a magas sótartalmat nehezen tolerálta és elpusztult. Az Alisma plantago aquatica, Carex vulpina és az Eleocharis palustris lassú növekedési képessége miatt nem tudtunk elegendő mintát begyűjteni az elemek meghatározásához. Ezért véleményünk szerint a fent említett 5 faj szűrőrendszerben való alkalmazása nem lehet a későbbiekben hatékony. Az 1. ábrán mutatjuk be a begyűjtött növények eredeti, az élőhely által meghatározott Na, Mg és Ca tartalmát a levél, a szár és a gyökér részekben. A homoródszentpáli tavakból származó növények esetében magasabb Ca, Mg és Na tartalmat mértünk, ami magyarázható a származási hely vizének nagyobb (1300-1600 mg L"

1) összes sótartalmával. A 2. ábra mutatja be az egyes növényfajok növényi részeinek Na, Ca, Mg felvételét az elfolyóvízzel „kezelt" és a kontroll esetében. A növényi részek Na tartalma 0,35 % és 2,64 % között változott az elfolyóvízzel „kezelt" növényeknél, míg a kontroll növényeknél 0,20 % és 1,42 % között volt a Na átlagos mennyisége szárazanyagra vonatkoztatva. A levél és szár részekben nagyobb értékeket mértünk, mint a gyökér részben, a Phragmites australis kivétel, ahol a gyökér rész mutatott nagyobb akkumulációt (1,46 ± 0,75 %). A legnagyobb teljes növényre vonatkozó koncentrációkat a Triglochin palustris, a Scirpus lacustris spp. Tabernaemontani, az Aster tripolium spp. tripolium esetében figyeltük meg (4,22 ± 1,8 %; 4,33 ± 1,29 % és 5,58 ± 2,68 %). A kontrollhoz képest nagyobb volt a „kezelt" növények Na