Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)
6. szám - Vámos Rezső–Zsolt János–Ribiányszky Miklós: A vízvirágzás és a halpusztulás
530 Hidrológiai Közlöny 1963. 6. sz. Vámos R.—Zsolt J.—Ribiánszky M.: A vízvirágzás és a halpusztulás ferroszulfiddá egyesül, és mint fekete csapadék a tó fenekére ülepedik. A vasszulfid tartalmú iszapréteg vastagsága tehát a szerves anyag mennyiségétől függ. Ugyanis a cellulóz erjedése szolgáltatja a hidrogént azokhoz a reduktív folyamatokhoz, amelyeknek eredményeként a szulfátion kénhidrogénné, a foszfát-ion foszfáthidrogénné, a nitrát-ion pedig nitrogénné, illetve ammóniává redukálódhatik. Ha az iszap feletti vízréteg oxigént tartalmaz, a ferroszulfid néhány milliméter vastagságban oxidálódik s ilyenkor a tófenék rozsdabarna színű. Amikor azonban a tó fenekén levő iszap felszíne fekete színű, abból azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az iszapréteggel érintkező fenékvízben elnyelt oxigén nincs, ami a ferroszulfidot vasoxid-hidroxiddá alakítaná. Ilyenkor az oxigént tartalmazó (aerob) és a levegőtlen viszonyok között levő (anaerob) réteget elválasztó szint (redox-szint) az iszapból a vizrétegbe emelkedik. A tavak fenekének színéből tehát bizonyos következtetéseket vonhatunk le a fenékvíz oxigén-ellátottságára : annak fekete vagy rozsdabarna színe közvetlenül tájékoztat bennünket az ott uralkodó anaerob, vagy aerob állapotokról, az ott végbemenő oxidatív, vagy reduktív folyamatokról. Aerob körülmények között megvan a lehetősége annak, hogy az iszapból felszabaduló kénhidrogén a vízben elnyelt oxigénnel vegyülve ártalmatlan molekuláris kénné, majd szulfáttá alakuljon. Bár a kénhidrogén főképpen a szulfidtartalmú iszapból szabadulhat fel, de lehetséges az is, hogy közvetlenül a vízben képződjék. Ha víz alsó rétegében anaerob állapot van. a szulftáredukció ott is végbe mehet, Ilyenkor a vízbe kerülő molekuláris hidrogén mennyisége az egyik főtényezője a szulfátredukáló baktériumok erőteljes tevékenységének. A hidrogén képzésben a vajsavas erjesztő és a Coli (Escherichia coli) baktériumokon kívül anaerob körülmények között az algák is résztvehetnek. A szulfátredukció eredményeként a víz szulfátion és vastartalma jelentékenyen lecsökken, illetve az utóbbi el is tűnik (1. ábra). A tavak vizében és iszapjában tehát nagymennyiségű kénhidrogén keletkezik és halmozódik SO 20 V VI VII VIII IX X XI [Hónap] 1. ábra. A szulfátion csökkenése a nyár folyamán az Algyői-tóban 1960-ban Abb. 1. Verminderung des Schwefeliongehalts im Laufe des Sommers 1960 im See zu Algyö Fig. 1. Reduction of the sulphate ion during the summer in Laké Algyö, in 1960 fel ferroszulfid formájában. Az irmapusztai és a tatai halpusztulások eseteiben megállapítottuk azt, hogy a pusztulás lezajlásával az iszapból a vasszulfid eltűnik, illetve jelentékeny mértékben lecsökken. Az iszap fekete színét adó vasszulfid, illetve annak alkotásában résztvevő kénhidrogén csakis a vízrétegen keresztül távozhatott. További feladat volt : hogyan telítődik a víz hirtelen kénhidrogénnel ? Megfigyeléseink szerint ennek befolyásolásánál elsősorban időjárási tényezők játszanak szerepet. Külső tényezők hatása a kénhidrogén képződésére a) A hőmérséklet szerepe Eddigi megfigyeléseink és tapasztalataink szerint, amelyeket az 1958—1962. években gyűjtöttünk, a vízvirágzást és a halpusztulást tartós meleg, száraz időjárás előzi meg. Ilyenkor a nagyfokú párolgás és csapadékhiány következtében a tavak vize nagymértékben leapad. A melegben és bőséges ásványos tápanyag jelenlétében az algák nagyon elszaporodnak, és a vizet sötétzöld színűre festik. A meleg időjárás azonban a legkedvezőbb életkörülményt biztosítja az iszap felső rétegében levő, növényi maradványokat és a víz szilárd és oldott szerves anyagait hasznosító aeírob-baktériumoknak is. Ilyen körülmények között a logaritmikus szaporodás fázisába jutó baktériumok teljes mértékben elhasználják a fenékvízben oldott oxigént s így az ott kialakult környezetben a már említett levegőtlen és levegős viszonyokat elválasztó sík, a M'cdox-szint felfelé, a víz felszíne felé emelkedik. Ilyenkor tehát a tófenék fekete színű. (Ezt állapíthattuk meg a Tatai halgazdaság Grébicsi tavában, az Irma-pusztai VIII. tóban, az algj-ői tóban 1961. nyarán.) Ez az állapot azonban nem állandósul. Ha a tartós meleg időjárás után hirtelen lehűlés következik, a levegő hőmérsékletét gyorsan átvevő lehűlő vízréteg oxigéntartalma nő. Az oxigéntartalom növekedése a redox-szintet lefelé nyomja, ennek következtében az addig anaerob, reduktív állapotban levő réteg, beleértve az iszap felső rétegét is, aerobbá válik és ott az oxigén jelenlétében viszonylag gyors abiotikus oxidációs folyamatok indulnak meg. Eme oxidációs folyamatok leglényegesebbje a ferroszulfid átalakulása : FeS + 2 0 2 = FeSO., FeS0 4 + 2 11,0 = Fe(0H) 2 + II 2S0 4 2 Fe(OH) 2 + i/ 2 0 2 = 2 FeO - OH + H 20 Az így képződő kénsav a még nem oxidálódott ferroszulfidból kénhidrogént szabadít fel: FeS + H 2S0 4 = FeS0 4 + H 2S A kénhidrogén felszabadításában a cellulóztartalmú anyagok erjedése folytán képződő szerves savak : ecetsav, tejsav, vajsav is résztvehetnek (Köves—Vámos [9]). Ezeket a szerves savakat papírkromatográfiás eljárással különítették el és mutatták ki.
