Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 5-6. különszám - LIV. Hidrobiológus Napok előadásai
45 Folyók és holtmedrek üledékének karbonát meghatározása két eltérő módszerrel Karap Laura* 1, Korponai János2, Papp István3, Halasi-Kovács Béla4, Kundrát János1, Simon Edina1, Gyulai István1 1 Debreceni Egyetem, TTK. Ökológiai Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. 2 Nyugat-magyarországi Egyetem, Kémia és Környezettan Intézeti Tanszék, 9700. Szombathely, Károlyi Gáspár tér4. 3 Debreceni Egyetem, TTK. Ásvány- és Földtani Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. 4 Halászati és Öntözési Kutatóintézet, 5540, Szarvas, Anna-liget 8. Kivonat: Munkánk során arra a felmerülő problémára kerestük a választ, hogy az üledékek kalcium-karbonát meghatározásakor az izzításos vagy a Scheibler-féle módszer között van-e különbség, illetve a különböző mintavételi helyek szerves anyag és kalcium-karbonát tartalma között tapasztalunk-e különbséget. Mintavételeink során, tiszai és dunai holtmedrekből, illetve a Dunából gyűjtöttünk üledék mintát. Az szárítás hibája lehet, hogy az agyagásványokhoz kötött vizet elpárologtatva mérési hibát okozhat. Ahhoz, hogy ezeket a mérési hibákat kiküszöböljük, első lépésként légszáraz üledékekből dolgoztunk és derivatográffal termikus elemzést végeztünk. Jelentős különbségeket nem találtunk a két módszer között. A LOI-n és Schleibler kalcium-karbonát vizsgálaton alapuló kanonikus diszkriminancia analízis a vizsgált helyeken jelentősen különböznek egymástól. Az ANOVA analízissel megállapítottuk, hogy a szervesanyag és kalcium-karbonát tartalomban is szignifikáns különbségeket tapasztaltunk a mintavételi helyeken. Az eredményeink a kis mintaszám miatt tájékoztató jellegűek. Kulcsszavak: holt-meder, izzítás, Scheibler-féle módszer. Bevezetés A CaC03 jelenléte vagy hiánya, kilúgzása és felhalmozódása vagy eloszlása a talaj szelvényben a talajtípusok e- gyik legfontosabb ismertetője. Kisebb mennyiségben kedvezően hat a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaira, a túlságosan nagy CaC03 mennyiség pedig fiziológiailag szárazzá teheti a talajt. (Bellér & Varjú, 1986) Az üledékben kialakuló mésziszap tartalom nem csak mészvázú állatok maradványaiból áll, hanem a mészalgák is növelik képződésének mennyiségét, ugyanis ezek az élőlények szén-dioxidot nyernek ki karbonátból ezzel elősegítve a mész kicsapódását (Borsy Z et al. 1998). Hazánkban az egyik legelterjedtebb kvalitatív CaC03 meghatározási módszer a magas hőmérsékleten zajló izzítás, illetve krómsavas oldatokkal történő meghatározás. Céljaink között szerepelt, hogy a két módszert összehasonlítsuk az alapján, hogy melyik alkalmazható pontosabban karbonát meghatározásra. Hasonló vizsgálatokat már végeztek korábban, de statisztikailag nem igazolták például Szöőr et al. (1992). Anyag és módszer Munkánk során tizenhat mintával dolgoztunk, melyeket öt eltérő területről vettünk Nagy Nádas tó (NNT) Nagy Pap tó (NPT)- Rakamaz, Kondor tó, Faddi, Duna- Erőmű kifolyó. A mintákat 2012 nyarán vettük mag mintavevővel. A vizsgálatokat légszáraz mintákkal végeztük. Azért volt szükség légszáraz mintával dolgoznunk, mert már a 105°C- on már lehet számolni a gyengén kötött víz elpárolgására. Az izzítás során fellépő tömegvesztés döntően a nedvességhez és a szerves anyaghoz kötődött, ezek alapján megállapíthattuk, az eredmények szerint nem okoznak nagy hibát az agyagásványok, legfeljebb néhány tized tömeg %-ot. A szárítást száraz, huzatmentes helyiségben végeztük. Analitikai mérlegen (BBI 41 s intemí kalibrací) segítségével közel azonos pontossággal izzításhoz kb. 2,5-, savas meghatározáshoz kb. 0,1-0,3-g mintát mértünk ki. Az izzítás hőfoka változó lehet, cél, hogy minden szerves anyag elégjen és csak a szervetlen alkotórészek maradjanak vissza. Magas hőmérsékleten víz, valamint illékony a- nyagok távozásával tömegveszteség következett be. Először 500-550 °C-on a szerves anyag izzik ki a mintából, amikor is C02 és hamu keletkezik. Majd 900-1000 °C-on a C02 távozik a karbonátok mellől. Az üledékek szerves anyag- és karbonát tartalmának meghatározása az izzítási veszteségből egyszerűen kiszámítható és széles körben elterjedt eljárás. (Dean, 1974; Benggtson & Ellen, 1986). A Scheibler-féle módszer elve, hogy CaC03_ból C02 szabadul fel erős savak hatására. A kimért mintát egy edénybe öntjük, majd egy kis műanyag tálat a 3/4-ig megtöltjük 10 %os sósavval és a reakciótérbe helyezzük. A reakció befejezése után az U alakú csőben lévő folyadékot kiegyenlítjük, így 0,1 ml-es pontossággal leolvashatjuk a keletkező C02 térfogatát. (Bellér & Varjú, 1986) A két eljárásból kapott %-os értékeket arkusz sinusz négyzetgyök értékekre transzformáltuk. A statisztikai elemzésekhez, a Mann-Whitney U-teszt, a kanonikus diszkriminancia és ANOVA elemzéshez SPSS progtamot használtunk. (SPSS Inc. 1998). Eredmények Az izzításos és a Scheibler- módszerrel meghatározott kalcium-karbonát tartalom között nem tapasztaltunk szignifikáns különbséget, melyet Mann-Whitney U teszttel értékeltünk (N, = 16, N2= 16, Z =-1,734, P = 0.083). 6>D A A QO » . cd* V • ▼ V • 0 Function 1 □ NNT ■ NNT O NPT • NPT A Kondor A Kondor V Faddi y Faddi O Duna 9 Duna 1. ábra. Különböző területek kanonikus diszkriminancia analízise (CDA) a szervesanyag és a kalcium-karbonát tartalmak alapján. Megjcgyzés: Az üres szimbólumok az izzításos, a telt szimbólumok a Scheibler-módszerrel meghatározott kalcium-kabonát tartalmat jelölik A különböző mintavételi helyek szervesanyag tartalmát és kalcium-karbonát tartalmát sokváltozós kanonikus diszkriminancia analízissel vetettük össze (1. ábra). Az izzításos módszerrel meghatározott kalcium-karbonát tartalom és szervesanyag tartalom alapján a területek az 1. tengelyen szignifikánsan elkülönültek (P < 0.001). A szerves anyag az 1. tengellyel pozitívan (R = 0.735), a kalcium-karbonát tartalom az 2. tengellyel korrelált pozitívan (R = 0.951). A Scheibler-módszerrel meghatározott kalcium-karbonát tartalom és szerves anyag tartalom alapján mindkét tengelyen szignifikáns különbséget tapasztalunk (Pj < 0.001; P2 = 0.004). A szerves anyag tartalom és a kalcium-karbonát tartalom is pozitívan korrelált a 2. tengellyel (LÓI 550: R = 0.813, CaC03: R = 0.908).
