Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
4. szám - Csajághy Gábor: A felszín alatti vizek szerves anyagai
326 Hidrológiai Közlöny 1960. 4. sz. Csajághy G.: A felszín alatti vizek szerves anyagai formájában, hanem a végtermékek szerkezetét megszabó kiindulási anyagokban és ezek átalakulási folyamataiban is. A szerves iszapok a stagnáló, vagy csak igen kissé mozgó, eutróf jellegű, mélyebb nyílt vizekben rakódnak le, ahol már a magasabbrendű növényzet nem tud megélni. A magasabbrendű növényekből ide már azoknak csak a kisebb részei: spórák, pollenek, levelek, apró növénytöredékek jutnak el. Ezeken kívül főleg plankton-szervezetek, algák, parányi állatfajták maradványai és anyagcseretermékei rakódnak le. Mivel az alacsonyrendű szervezetekben az aránylag sok hidrogént tartalmazó zsírok és fehérjék nagyobb mennyiségben vannak jelen, ezért a tőzegekkel szemben általános jellemvonása a szerves iszapoknak az is, hogy a felhalmozódó üledékanyag már eredetileg is gazdagabb hidrogénben. Nagy különbség van a lerakódott anyag átalakulási folyamataiban is. A tőzegképződésnél nagy szerepe van az aerob életműködésnek és a közvetlen kémiai oxidációnak is, a szerves iszapok keletkezése viszont teljesen vagy csaknem teljesen anaerob bakteriális hatásra, redukció közben megy végbe. A szerves iszapok mélyebb lerakodási övezeteibe egyáltalán nem vagy csak alig jut el a levegő, ezért ott azok a mikrobák szaporodnak el, amelyek a szükséges oxigént magából a szerves anyagból veszik. Elszaporodásuknak kedvez az is, hogy itt az oxidációs folyamatok hiánya miatt nem keletkeznek humuszsavak, ezért a közeg kémhatása nem savas, hanem gyakran semleges, sőt legtöbbször lúgos. Életműködésük közben a kevés oxigént tartalmazó fehérjéket csak igen lassan, a több oxigént tartalmazó lignint már gyorsabban bontják el, az oxigénben leggazdagabb cellulóz pedig gyorsabban bomlik el, mint aerob körülmények között. Amennyiben nem bomlanék el teljesen, a protobitumenekhez hasonló anyag keletkezik belőle. Azok a vegyületek, amelyekben eredetileg sincs, vagy alig van oxigén, az átalakuláskor csak kisebb mértékben változnak meg, mert a hidrogén elégetéséhez szükséges oxigén nem áll rendelkezésre. Elősegíti megmaradásukat e vegyületcsoport hidrofób jellege, azaz csekély hajlamuk az átnedvesedésre. Potonié R. protobitumeneknek nevezi ezt a főleg zsírokból és olajokból álló, oxigénben szegény vegyületcsoportot. A szerves iszapoknak két jellegzetes típusa van: a szapropél és a jüttja* Az elmondottak mindkettő keletkezéséré érvényesek, de az átalakulás közben képződött kénhidrogén hatása miatt a két iszapfajta között lényeges a különbség. A kénhidrogén baktériumok működése következtében keletkezik a lerakódott szerves anyagból, de keletkezhet a vízben oldott szulfátokból is kénbaktériumok hatására. A vízben oldott állapotban kén* Gyttja, ejtsd : jüttja, svéd szó, magyarul iszapot jelent. Post H. vezette be a hidrológiai nevezéktanba (1862), mai értelemben vett fogalmát Naumaii, Lundquist és Wasmund határolták körül. hidrogén és oxigén egyidejűleg nem lehet jelen, mert elemi kén kiválása és víz képződése közben reagálnak egymással. Végeredményben egyensúly áll be a felszín felől lefelé diffundáló oxigén és a fenéken lerakódott iszapból felfelé diffundáló kénhidrogén között, azaz kialakul egy 0 2 — H 2S határ, amely az egész szedimentációs rendszert két övezetre osztja. Ha a kialakult 0 2 — H 2S határ magában a lerakódott iszaprétegben van, akkor az üledék felső részében még elég oxigén áll rendelkezésre az iszapfaló benthikus (fenéklakó) fauna életműködéséhez. Ezek elsősorban a könnyen bomló szénhidrátokat és fehérjéket pusztítják el szilárd szerves maradék nélkül. A nehezen emészhtető szerves vázanyagok azonban a szerves savak hatására megcserződnek, ezért alakjuk akkor is megmarad, mikor a további lerakódás következtében a kénhidrogénes övezetbe, az anaerob baktériumok hatása alá kerülnek. Ilyen módon keletkezik az üledék felsőbb rétegeiben rendszerint világosabb színű és csak gyengén kénhidrogénszagú jüttja. Ha az 0 2 — H 2S határ a lerakódott iszapréteg feletti víz övezetében van, akkor a lerakódó szerves anyag kezdettől fogva kénhidrogénes környezetben van, és az átalakulás kezdettől fogva anaerob baktériumok hatására megy végbe. Ez esetben a szerves vázanyagok is elroncsolódnak és felhalmozódnak a könnyen bomló fehérjék és szénhidrátok bomlástermékei mellett. Ilyen módon keletkezik a szapropél rendszerint a tápanyagokban gazdag vizekben. Ez érthető, mert itt lehetővé válik a plankton-szervezetek nagymérvű elszaporodása és ezzel a fehérjetartalmú anyagokban gazdag üledék felhalmozódása. Az utóbbiak elbomlása bőséges kénhidrogént termel, tehát az 0 2 — — H 2S határ az iszapréteg feletti víz övezetébe erősen felfelé tolódik el. Ezzel szemben a jüttja inkább a tápanyagokban szegény, ún. oligotróf vizekben keletkezik, amelyekben nem tud gazdag szerves élet kifejlődni, tehát kevesebb fehérje bomlik el és aránylag kevés kénhidrogén keletkezik. Ezért az 0 2 — H 2S határ erősen lefelé, magába az iszaprétegbe tolódik el. Mivel itt a kénhidrogén nem mérgezi meg az üledék felső részét és az e felett levő vizet, ezért a biológiai oxidációnak is szerepe lesz az átalakulásban, tehát jüttja keletkezik. Ha a lerakó közeg sekély, előfordulhat, hogy tápanyagokban gazdag, eutróf vizekben is jüttja típusú üledék keletkezik. Ilyenkor ugyanis a hullámverés könnyen el tudja látni az alsóbb rétegeket is az aerob mikrobák működéséhez szükséges oxigénnel. így keletkezik pl. a Velencei-tóban is a jüttja-üledék [7]. A szapropél és jüttja humuszanyagokat és különösen huminsavat nem tartalmaz. Éz egyik különbség a tőzegek és a szerves iszapok között. A szerves iszapokban a cellulózból C0 2, CH 4 és kisebb atomszámú zsírsavak keletkeznek. Az utóbbiakból lesznek a későbbi átalakulás folyamán a parafinsorozat szénhidrogénjei. A könnyebben bomló növényi és állati fehérjékből vízoldható
