Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)

5-6. szám - LIII. Hidrobiológus Napok: „A hidrobiológia szerepe a víz-stratégiákban” Tihany, 2011. október 5–7.

40 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2012. 92. ÉVF. 5-6. SZ. 3. ábra. A Medve-tó mikrobaközösségeinek DGGE mintázata különböző időpontokban és mintavételi helyeken az azonosított domináns fototróf szervezetekkel (*-gal jelöltük az ugyanabból az időpontból este vett mintákat) A fitoplankton N

2-kötése a Kis-Balaton Vízvédelmi Rendszerben Horváth Hajnalka

1, Mátyás Kálmán

2, Süle György

2 és Présing Mátyás

1 'MTA ÖK BLI, 8237, Tihany, Klebeisberg Kuno u. 3. - 2Nyugat-Dunántúli Vízügyi Igazg., 8360, Keszthely, Csík F. sét. 4. Kivonat Nitrogén-kötési kísérleteinket 1

5N2-módszerrel végeztük 2009-ben a tározó négy pontján. Az optimális megvilágításon mért nitrogén kötési sebességek mellett meghatároztuk a kötés fényintenzitás függését, melyet exponenciális telitési görbével írtunk le. A globálsugárzási adatok, az extinkciós koefficiensek és a kötés fényintenzitás függésének paraméterei (Vop,; Ik) segítségével pedig a tározó egységnyi felületü vízoszlopának napi nitrogénkötését számoltuk. Ez a különböző mintavételi helyeken (a Hídvégi-tó, a Kazetta és a Fenéki-tó) egymástól eltérően alakult (4 - 270 mg N/m

2/nap). A napi N

2-kötési adatokból, valamint a mintavételi helyekkel jellemezhető terület nagyságából (21 km

2) számoltuk a fitoplankton nitrogénkötését júliustól októberig, ami 147 tonnának adódott. A vizsgált időszakban a nitrogénkötő cianobaktériumok %-os megoszlása - néhány kivételtől eltekintve - az össz alga biomassza 50-90 %-a volt, melyeknek a tározó N-ellátáshoz való hozzájárulását a befolyt nitrogénterheléshez viszonyítottuk. Számításaink szerint ez az évi összes befolyókból származó nitrogénterhelés - 20 %-a volt. Az algák összes nitrogénigényét a fitoplankton becsült napi elsődleges termeléséből számitottuk, amelynek a légköri nitrogénkötés - mintavételi helytől és időponttól függően - mintegy 5-20%-át fedezhette. Kulcsszavak: nitrogénkötés, l

5N módszer, Kis-Balaton Vízvédelmi Rendszer, cianobaktérium.. Bevezetés A Kis-Balaton Vízvédelmi Rendszert a Balaton vízminőségének javítása és védelme érdekében létesítették, a már korábban is mocsaras-lápos területen, mintegy visszaalakítva a korábbi (-150 évvel ezelőtti) állapotokat. 1985-ben helyezték üzembe a Hídvégi-tó 18 km

2-es területét, majd 1992 -ben a Fenéki-tó 16 km -ét is. A tározó létrehozása óta jelentős mennyiségű tápanyagot, nitrogént és foszfort tartott vissza, évszaktól és vízhozamtól függően különböző mértékben (Pomogyi 1996, Süle 1996). A N és a P az elsődleges termelés két leggyakoribb limitáló eleme a vízi ökoszisztémákban (Hall és mtsai 2005). A nitrogénkötő cianobaktériumok elszaporodásában és a megkötött nitrogén mennyiségében fontos tényező e két makroelem koncentrációja és aránya, melynek értéke tág határok között változhat (Ho-Sub Kim és mtsai 2007). Az alacsony N/P arány és oldott nitrogén vegyület koncentráció a nitrogénkötő cianobaktériumoknak kedvez, hiszen képesek a légköri nitrogén (N

2) megkötésére (Huisman és Hulot 2005). A KBVR-ben már 1986-ban tömegesen elszaporodtak. Szerepük a tározó nitrogénforgalmában egyre jelentősebbé vált. Az általuk megkötött nitrogén mennyisége adott időszakban meghaladhatta a befolyókból származó külső N-terhelést (Gorzó 1990). Éves szinten pedig egyes mérések szerint elérhette az összes terhelés 10 %-át is (Kovács 2002). Korábban (1986-2002) acetilén redukciós módszerrel határozták meg a kötésből származó nitrogénbevitel mennyiségét, azonban ez a módszer hiányosságából adódóan többszörösen alul-, ill. felülbecsülheti a valódi értéket (Howarth és mtsai 1998). Vizsgálataink célja volt, hogy stabil izotóptechnika (

1

5Nmódszer) felhasználásával, közvetlen eljárást alkalmazzunk a Kis-Balatonban folyó nitrogénkötés meghatározására, pontosabb képet kapva a vízvédelmi rendszer nitrogénforgalmáról. Anyag és módszer A Kis-Balaton nyíltvizes területén 4 mintavételi pontot jelöltünk ki; a Hídvégi-tavon kettőt (Pogányvári-víz, 1.; Kányavári-víz, 2.), a Kazettában egyet (3.) és a Fenéki-tó Ingó -berkében szintén egy (4.) pontot. A négy mintavételi ponttal mintegy 21 km

2-nyi vízfelület jellemezhető (mintavételi pontjaink megegyeznek a NyuDu-KöVizIg által kijelölt és rendszeresen használt mintavételi pontokkal). A mintavételeket és nitrogénkötési kísérleteket júliustól októberig végeztük. A vertikális cső-mintavevővel gyűjtött vízmintákból meghatároztuk az oldott N-formák és klorofill -a (Pérsing és mtsai 2000), az összes foszfor és az összes oldott foszfor koncentrációját (

Menzel és Corwin 1965), valamint a víz oldott reaktív foszfor tartalmát (Murphy és Riley 1962). A mérésekhez SHIMADZU UV-1601 spektrofotométert használtunk. A fitoplankton N

2-kötésének meghatározását stabil 1

5N

2 izotóp technikával végeztük (Présing és mtsai 2005). A gáz- és vízminták l

5N izotóp dúsulását Tracermass tömegspektrométerre\ határoztuk meg. A nitrogénkötés fényintenzitás függését Platt és mtsai (1980) összefüggésének módosításával írtuk le, a tározó egy négyzetméter feletti vízoszlopának napi nitrogénkötését Présing és mtsai (1999) szerint számoltuk. Vörös és V.-Balogh (1997) által leírt empirikus függvénykapcsolattal becsültük az algák elsődleges termelését, melyből a mért N

2-kötés ismeretében meghatároztuk a nitrogénkötésnek az algák nitrogénellátásában betöltött szerepét. Eredmények Vízanalitikai vizsgálatok Az algák biomasszája egész nyáron 100 és 320 ja.g/1 között változott. Az alacsonyabb értékeket a Zala-befolyóhoz közeli mintavételi helyen (1) és a Kazettában (3) mértük, míg a két másik nyíltvizes területen (2, 4) esetenként a 300 Hg/l-t is meghaladta a klorofill-a koncentrációja (/. táblá-