Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

12. szám - Oláh János: Új módszer a természetes vizek és üledékek redukálóképességének mérésére

Hidrológiai Közlöny 1971. 11. sz. 563 VÍZKÉMIA Uj módszer a természetes vizek és üledékek redukáló képességének mérésére OLÁII JÁNOS* Bevezetés A limnológiában az első redox méréseket Karzinkin és Kuznyecov végezték [10] és ezután a redox potenciál mérések hamarosan elterjedtek [1, 3, 9, 12, 18].. Mortimer klasszikus munkája [15, 16] az iszap és vízhatáron lejátszódó anyagvándorlások és redox változások kapcsolatáról, ismételten a redox folyamatokra irányította a kutatók figyelmét [6, 7, 23], Ezzel egyidőben Hayes ós munkatársai [7] már rámutatnak a redox mérésekkel kapcsolatos nehézségekre is, és újabban Stumm [22] közöl szigorú kritikát a természetes, kevert rendszerekben közvetlenül mért redox potenciál használhatóságáról. Ugyanakkor Berchard [2] és Wagner [24] ezzel kapcsolatosan kifejtik, hogy a természetes, kevert rendszerek közvetlenül mért redox potenciálja értékes és jól használható információt ad. Babotnova [19] részletesen elemzi a biológiai objektumok redox potenciáljának sajátosságait ós megállapítja, hogy az több szempontból különbözik a kémiában használt fogalom sajátosságaitól. Whitfield \2ö] a limnológus szempontjából értékeli a redox mérésekkel kapcsolatos problémákat és végül az E^-t, mint „operát ional parameter"-t eredményesen használja a redukált és oxidált üledékek elterjedésének leírására. A limnológiában a vizek és üledékek pillanatnyi redox állapotának az ismerete és mérése tehát indokolt és fontos. Ezt bizonyítják a jelenleg folyó redox potenciál mérések is [4, 14,17, 20, 25]. A különböző vizeket és üledékeket jellemző pillanatnyi redox állapot, mint konkrét ökológiai tényező bonyolult oxidációs-redukciós folyamatok eredője ós mérésével az energia-termelés vagy fogyasztás intenzitásáról csak egyedi esetekben kaphatunk exakt adatokat. Hazai, sekély tavaink energiafogyasztás intenzitásának a tanulmányozására a pillanatnyi redox állapot mérése a víz-iszap határ állandó oxigén utónpótlása következtében nem alkalmas, ezért közvetlen mérésére az alábbiakban ismertetett módszert vezettük be. A módszer leírása A mérőedény (1. ábra) 250 ml-es 6,5 cm átmérőjű becsiszolt üveg, vagy gumidugóval lezárható üvegedény. A dugóba beépített mérő és referencia elektródák az egész vizsgálat alatt a mérendő folyadékba merülnek. Az oxigén diffúzió teljes kizárása mellett a referencia elektróda agar hidas, vagy ennek egyszerűsített megoldású [11] csatlakoztatása a mérőtérbe nem oldható meg. Az inkubálást 25 °C-on végeztük, és a sötét párhuzamnál a mérőedényt alumínium fóliával borítottuk. A világos párhuzamot 5000 lux-al világítottuk meg. A mérőedény feltöltését buborék mentesen végeztük és a mintákat feltöltés előtt 25 °C-on levegő átbuborékoltatással oxigénnel telítettük. Vizsgálataink során Radelkisz elektródákat használtunk. A mérőelektróda sima, 2x0,5 cm

2 felületű platina lemez. Vizsgálat előtt krómkénsavban többszörösen mostuk, majd desztillált vízzel gon* Magyar Tudományos Akadémia Biológiai Kutató Intézete, Tihany. dosan öblítettük. A mérő elektródákat ZoBell oldattal [23] kalibráltuk. Referencia elektródánk telített kalomel elektróda volt. A méréseket Beckmann GS típusú pH mérőn végeztük és a leolvasott értéket 250 mV hozzáadásával .©h-ban adtuk meg. A vizsgálat céljának megfelelően, naponta 1—6-szor mértünk. Zárt rendszerrel dolgozva az ismételt mérések ilO mV pontossággal reprodukálhatók voltak. A vizsgálatokat a tihanyi Belső-tó és a Balaton Kutató intézet előtti vizével és iszaj)jával végeztük. Az üledék redukáló képességének a megállapítására 50 g nedves iszapot helyeztünk a mérőedénybe, majd 25 °C-on oxigénnel telített tóvizet rétegeztünk rá. Differenciál szűréssel, Szovjet és Oxoid filtereket használva (pórusnagyság: 100 p, 6 p, 0,5 p) külön mérhettük a zoo-, fito- és bakterioplankton szerepét a tóvíz redukáló képességében. A kiegészítő vizsgálatok folyamán az 0

2 koncentrációt Winkler módszerével határoztuk meg. 1. ábra. Sötét és világos inkubáláshoz előkészíteti mérőedények Fig. 7. Measuring vessrls prepared for dark and illuminaled incubalion A módszer alkalmazása a Balatonon és a tihanyi Belső-tavon Ha a Belső-tó vizét fényen inkubáltuk a mérőedénvben, a redox potenciál hosszú ideig változatlan maradt, ill. növekedett (2. ábra). Még a leghosszabb, 42 napos kísérlet folyamán sem mértünk csökkenést. Ugyanazon minták inkubálása sötétben a redox potenciál csökkenéséhez vezet. Ezt a jelenséget a minta sötét indukált redukáló képességének nevezzük. A sötét inkubálás folyamán kapott görbe főbb jellemzői: 1: a redox potenciál csökkenéséig eltelt idő; 2 : magának a csökkenési szakasznak a nagysága; 3: a beálló egyensúlyi helyzetet jellemző redox potenciál érték.