Hidrológiai tájékoztató, 1970 június
A XI. HIDROBIOLÓGUS NAPOK KERETÉBEN MEGRENDEZETT SZIKESVÍZI SZIMPÓZIUM ELŐADÁSAI - Dr. Tamásné Dvihally Zsuzsa dr.: A kémiai és optikai változások dinamikája a magyar szikes vizekben
A. magyarországi szikes vizek hidrográfiai sajátságai részben a talajviszonyok, részben pedig az Alföld sajátos éghajlata következtében alakultak ki. A csapadék évi mennyisége az Alföldön 500—600 mm. igen egyenetlen eloszlásban. Gyakoriak a nyári 2—4 hetes aszályok, ezét szikes vizeink meglehetősen asztatikusak. Vízmélységük általában nem haladja meg az 1—2 métert, de gyakoriak a kilométereken át húzódó, mindössze pár dm mély szikes vizek is. A víztömeghez képest igen nagy felület miatt jelentős a párolgás mértéke, tehát a tavak nagysága is igen változó. Csapadékszegény években és évszakokban a mélyebb gödrökben és tavak medrében is alig található víz, csapadékdús években és évszakokban-vinzont az egymástól független tavak is összefolynak. A sekély vizű tavak hőmérsékleti viszonyai is változékonyak, a nyári kánikulák idején fenékig átmelegednek, télen fenékig befagynak. Nagymértékű a hőmérsékleti ingadozás a tavak vizében a nap folyamán is. A fiziográfiai sajátságok instabilitása a szikes vizek kémiai viszonyaiban is megnyilvánul. Természetszerűleg sokkal nagyobb mértékű kémiai változás figyelhető meg ezekben a vizekben lokálisan és évszakonként mind az oldott sók mennyiségében, mind az ionok egymáshoz viszonyított arányában, mint pl. egyéb hazai vizeink közül akár a Balaton, akár a Duna vizében. Az egymáshoz közeleső, sőt direkt vagy dinarnákus összeköttetésben levő szikes vizek aktuális kémiai összetételében is megmutatkozik e változékonyság. Ezek az egymás közötti kémiai különbségek jellemzőek a tavakra, s ha az oldott alkatrészek abszolút mennyisége változik is, az egyenértékszázalékban kifejezett kémiai összetétel még évek múlva is jellemző az adott vízre, feltéve, hogy a tó életét külső tényezők nem befolyásolják. Különösen érvényes ez a megállapítás arra az esetre, ha a víz kémiai vizsgálata akár évek múlva is de ugyanabban az évszakban történt. Maucha professzornak Járnefelt nyomán leírt tótipizálása szerint a Duna—Tisza közén levő sziksós és szikes vizek kémiai és termelésbiológiai szempontból a a szabad C0 2-ot nem tartalmazó a-limno típusú vizek közé tartoznak. Maucha az a-limno típuson belül több altípust különböztet meg a vízben domináló (legalább 30 egyenértékszázalék mennyiségben előforduló) kationok és anionok szerint. Eszerint elválasztjuk szikes vizeink típusában a Na+—HC0 3-tartalmú (pl. Harka tó); a Mg++—HC0 3--tartalmú (pl. a Tihanyi Belső tó); a Na+—Mg++—HCO~ 3- tartalmú (pl a Velencei tó és a Na+—Mg++—S0 4-tartalmú (pl. a Fertő tó) vizeket. A Na+—HCO- — Cl--tartalmú Szelidi tó altípusa már átmenet az a-limno és a-limnohalin típus között. Azok a szikes vizek, melyek C0 3-iont nem tartalmaznak, tartalmazhatnak szabad C0 2-ot. Ezek a /?limno típusú vizek. A tiszántúli szikes vizek és hortobágyi halastavak általában ebbe a csoportba tartoznak. Természetesen mereven kategorizálni nem célszerű, hiszen előfordulhat egy-egy tó vize a biológiai úton történő COj-felhasználás illetve termelés következtében alkalmanként hol az a, hol a /?-limno típusba sorolható. A sziksós és szikes vizek elektrolittartalma tehát túlnyomóan Na+, Mg++, COj— és HCO — ionokból áll. A C0 3— és HC0 3— egyenérték százalékának összege általában nagyobb mint a Na+ egyenérték-százaléka. A különbség rendszerint a Mg++-tartalomtól ered. Sok olyan szikes vizet ismerünk a Duna-Tisza közén, melynek Mg++-tartalma meghaladja a benne levő Na+ mennyiséget. Ezzel szemben az is előfordul, hogy nagy szárazságok idején a nagymértékben bekoncentrálódott sziksós vízben a kationok közül már csak a Na+ marad oldatban (100 egyenértékszázaléknyi Na+tartalommal). — A tiszántúli szikes vizekben a Na+ mellett nem a Mg++ hanem a Ca++ a fő kation. A Na+ mennyisége abszolút értelemben is jelentős lehet, nyári aszály idején 7000 mg/liter maximumma, mely közel áll nagyságrendileg a tengervíz Na+tartalmához. Míg azonban a tenger Na+-tartalma Cl—hoz kapcsolódik és ezért megközelítőleg semleges kémhatású,, addig a sziksós vízben jelenlevő Na 2C0 3 lúgosán hidrolizál A C0 3— tartalmú sziksós vízben tehát a pH 'érték mindig 8,4 felett van, azonban nem ritka a 10—11 pH érték sem a Duna-Tisza közi vizekben. A pH érték a CO, -tartalommal párhuzamosan változik, tehát belőle következtetni lehet a vízben zajló asszimilációs és disszimilációs folyamatok intenzitására. A sziksós vizek kevés Ca • +-iont tartalmaznak, sőt a tóvizsk nyári bekoncentrálódása idején gyakran a CafT értéke a kímutathatóság határáig lecsökken. Ezek a vizek elméletileg is csak kis mennyiségben tartalmazhatnak Ca-ionokat, maximálisan csak 5—6 mg mennyiségben literenként, A nyári évszaktól eltekintve azonban mégis ennél a mennyiségnél több Ca++, gyakran a duplája is előfordul a sziksós vizekben. Ennek oka feltehetően az, hogy a vízben stabil kolloid CaCO; van jelen. Ilyen kolloid CaC0 3-ot mutatott ki Ohle a Grosser Plöner See vízéből. Hutchinson vizsgcc'alai szerint hasonló esetekben az asszimiláció révén ''özvetve létrejövő kolloid CaC0 3-ról van szó. Nyilvánvalóan a mi sziksós vizeinkben is ezzel magyarázható a nagyobb Ca++-tartalom. Tekintettel arra, hogy e vizek Na 2C0 3-ot, kolloid kovasavat, talajkolloidokat tartanak oldatban, ezek védőhatása akadályozza a CaC0 3 kristályos alakban való kiválását. A szikes vizek lúgossága nagy, a C0 3—-tartalmú sziksós vizeKnél általában 20 és 50 Wartha fok közötti értékű, sőt szélsőséges esetben 300 Wartha fokos sziksós vizet is vizsgáltunk (100 fokos sziksós víz n/10 lúgoldatnak felel meg!), összehasonlítás kedvéért megjegyezzük, hogy a Balaton lúgossága 7—8, a Dunáé 2—3 Wartha fok közötti. A Cl—tartalom főleg a települések közelében levő, szennyezettebb szikes tavak vízében magasabb, különösebb dinamizmusa és jelentősége nincs, valamint a SO4— tartalomnak sem. A szikes vizek egyik fő jellemvonása a nagy menynyiségű oldott só. Az összsótartalom az év folyamán nagymértékben ingadozik a párolgástól függően. Az oldott sómennyiség a Duna-Tisza közi szikes vizekben általában több ezer mg literenként, de szélsőséges esetként vizsgáltunk 25 000 mg/l összes oldott sótartalommal rendelkező vizet is, mely nagyságrendileg szintén megközelíti a tengervíz oldott sótartalmát, összehasonlítás kedvéért közöljük, hogy a Balaton összes oldott sótartalma 400 mg körüli, a Dunáé 2—300 mg közötti literenként. Az összes oldott só mennyisége ugyanazon tó területén belül is igen változó lehet még ugyanabban az időpontban is. A bepárlódás ugyanis a tó különbö ő mély részeinek különböző sókoncentráció eloszlást hozhat létre és a tavak horizontális irányú tagozódásához vezethet, főleg akkor, ha a szél nem egyenlíti ki a különbségeket. Varga professzor pl. a Fertő tó 3 helyén egyidejűleg mért 3000, 7000 és 9000 mg/liter összsótartalmat. A sziksós vizekben lezajló évszakos kémiai változások okai közvetlenül és közvetve a meteorológiai tényezők, azok hatásai, valamint a tó vízében lejátszódó biológiai történések. Még a legtöbb sziksót tartalmazó tavak is télen elvesztik sziksós jellegüket, C0 3—-ol nem tartalmaznak, pH értékük és lúgosságuk nagymértékben csökken. Az őszi, téli csapadékból és a légkörből is COo.kerül a tavak vízébe, főleg azonban az asszimiláció háttérbe szorulásával és a disszimiláció túlsúlyba jutásával annyi C0 2 szaporodik fel a vízben, hogy az a C0 3— mennyiséget fokozatosan csökkenti az év folyamán, majd télre teljes egészében HC0 3—-á alakítja. A tél folyamán a szabad C0 2 felszaporodásával a tavak fenekén lerakodott meszes iszapból a Ca++ a tavak vizébe jut, oldatban marad és a nyári Ca++-érték tízszeresére is emelkedhet. Míg nyáron a vizek legtöbbjének COj—+HC0 3—-tartalma szinte egyenértékű a Na+ mennyiségével, addig télen a HC0 3 — -tartalom jelentős része Ca++-hoz kötődik. — Tavasz kezdetén az optimális fényviszonyok közeledtével az asszimiláció intenzitása, valamint az asszimiláló szervezetek mennyisége növekszik, ekkor először a szabad, azután az egyensúlyi C0 2 használódik fel és megbomlik a télen kialakult kémiai egyensúly. A 131
