Hidrológiai Közlöny 1962 (42. évfolyam)

4. szám - Donászy Ernő: A felszíni vizek kémiai dinamikája és jelentősége a vízfelhasználásban

341 Hidrológiai Közlöny 1962. 3. sz. Hírek LIMNOLÓGIA A felszíni vizek kémiai dinamikája és jelentősége a vízfelhasználásban Dr. DONÁSZY ERNŐ* Bevezetés A felszíni vizek sajátos kémiai viszonyainak tanulmányozása a vízkémia egyik igen fontos kutatási területe. A felszínalatti vizek kémizmusa sem teljesen állandó, a felszíni vizeké azonban még kevésbé, mert kémizmusuk a föld felszínén és a légkörben lejátszódó dinamikus fizikai jelenségekkel van összefüggésben. A felszíni vizek valódi és egyben kolloid oldatok, de ugyanakkor szuszpenzióknak és makroheterogén anyagrendszereknek is tekinthetők. Már ezek az adottságok is magukkal hozzák az állandó változások lehetőségeit. Ehhez járulnak még a felszíni vizekben lejátszódó biolgóiai folyamatok, amelyek kihatnak a felszíni vizek kémizmusára is. A felszíni vizek kémiai dinamikáját a környezeti tényezők, pl. az idő járás jelenségek, a vízben élő szervezetek életfolyamatai, a beömlő vízfolyások stb. befolyásolják a legnagyobb mértékben. Az időjárási tényezők közül a sugárzási és hóviszonyok, a felhő- és csapadékképződés, a légnyomás változása, a vízmozgás (hullámzás, áramlás a szél hatására) azok a fizikai tényezők, amelyek elsősorban befolyásolják a felszíni vizek kémiai dinamikáját [6]. Az időjárás fizikai jelenségei mellett azonban döntő szerepet játszanak a biológiai jelenségek. A kémiai dinamikát döntően azok a szervezetek befolyásolják, amelyek a felszíni vizeket benépesítik, így ezek asszimilációs és disszimilációs tevékenysége, elszaporodásának mértéke és elhalása stb.[6]. Az élő szervezetek vizekben végbemenő mennyiségi változásai hirtelen ugrásszerű minőségi változásokat eredményezhetnek a felszíni vizek kémizmusában is (pl. a vízvirágzás jelensége). A felszíni vizek hazánkban egyre nagyobb szerepet kapnak az ivóvízellátásban, az ipari vízfelhasználásban is. Nemcsak az öntözött és haltenyésztésre használt terület növekszik jelentős mértékben. A felszíni vizekben olyan dinamikus kémiai változások mennek végbe, amelyek nem közömbösek a vízfelhasználásban sem. Az előzőkben felsorolt tényezők mind az emberi beavatkozástól független természeti tényezők. Ezekhez azonban még hozzájárul az emberi beavatkozás is, ha a felszíni vizek egyben szennyvízbefogadók is. A felszíni vizek kémizmusában ilyenkor szinte gyökeres minőségi változások mehetnek végbe, amelyek a vízfelhasználás lehetőségeit döntően befolyásolják. Tanulmányunkban csak a természeti tényezők befolyásával, szerepével foglalkozunk. * Országos Mezőgazdasági Minőségvizsgáló Intézet, Budapest. Mind az ipari-, mind az ivóvíz felhasználás területén, de a mezőgazdasági hasznosítás esetében is egyik alapvető minőségi követelmény lehet a víz ,,frissesége", vagyis az oldott oxigéntartalma, a bomló, rothadó anyagoktól való mentessége. A vízben oldott oxigén mennyiségi változásának ismerete tehát a vízfelhasználás esetében alapvető fontosságú lehet. Először ezzel a kérdéssel foglalkozzunk. Az oldott oxigén mennyiségi változása A vízkémikusok előtt közismert tény, hogy a vízben oldott gázok mennyisége összefügg a hőmérséklettel és a nyomással. Minthogy azonban a felszíni vizekben az oldott oxigén mennyisége, a víz oxigénnel telítettsége döntő módon a vízben élő szervezetek asszimilációs és disszimilációs tevékenységétől függ, érthető, hogy a vízben ténylegesen fennálló oldott oxigén viszonyokat elsősorban a limnológusok tanulmányozták és ezért a nembiológus vegyészek figyelmét esetleg könnyen elkerülheti. Á múltban legtöbbször megelégedtek a felhasználásra kerülő víz minőségére vonatkozó egy-két elemzéssel. Sőt, a szennyvízlevezetések esetén ma is még elég általános a tervezők között az az eljárás, hogy a befogadót mintegy desztillált hígítóvíznek tekintik és a vízminőségtől független hígítási értékkel számolnak. Ezért röviden ki kell térnünk az oldott oxigén dinamikus változásaira vonatkozó, a limnológusok által megadott törvényszerűségekre. Az oldott oxigéntartalom változhat függőlegesen a víz mélysége mentén, mert változik a vízréteg hőmérsékletének megfelelő gáztenzió, és a vízoszlop hidrosztatikai nyomása. Hasonló változást idézhetnek elő a vízben élő mikroorganizmusok, amelyek rétegeződésük, asszimilációsdisszimilációs tevékenységük, helyzetük változtatásával a vízréteg hőmérsékletétől, a fényintenzitás erősségétől függően szintén befolyásolják az oxigéntartalmat. A vízben tehát sajátos oxigénrétegződés alakulhat ki. Gyakori eset — különösen verőfényes napsütéskor, hogy nem a felszíni, a levegővel közvetlenül érintkező vízréteg a leggazdagabb az oxigénben, hanem a mélyebb rétegek. Gyakran találtuk hazai, sekélyebb vizeinkben is a legnagyobb oxigéntelítettségi értéket egy-két, sőt több méter mélységben is. Ha a mélyebb vízrétegek hőmérséklete és a fénybehatolási viszonyok megfelelőek, akkor a fitoplankton annál előnyösebb feltételek mellett termelheti az oxigént, minél mélyebben tartózkodik, mert a termelt oxigén nyomása a vízmélységgel növekszik, mélyebb