Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
2. szám - Dr. Tóth János Attila–dr. Preczner Zsófia–dr. Nagy Sándor: A redoxpotenciál, a szerves széntartalom és a baktériumszám közötti összefüggés sekély tavak üledékében
106 Hidrológiai Közlöny 1986. 2. sz. Dr. Tóth J. A. és tsai.: A redoxpotenciál szerves kötésű szén, baktérium- és csíraszám és a redoxpotenciál párhuzamos mérésével mérhető és jellemezhető a lebontás erőssége. A Mézeshegyi és a Vekeri tavon végzett mérések idején ezek a körülmények elsősorban az oxidált redoxviszonyok között aktív, aerob mikroorganizmusok számára kedveztek. A spórás Clostridium fajok ilyen körülmények között nem aktívak, csak a laboratóriumi tenyésztési feltételek mellett aktivizálódtak. Ezért az így meghatározott anaerob Clostridium szám (5. ábra) csak azt jelzi, hogy anaerobia és megfelelő redoxviszonyok (— 60 és —140 mV közötti E-,) kialakulása esetén milyen baktériumtömeg aktivizálódására számíthatunk. Ilyen körülmények alakulhatnak ki a sekély tavak szerves anyagban gazdag üledékében a nyári hónapokban. összefoglalás A redoxpotenciál mérések jól tükrözik az üledékben lejátszódó redukciós és oxidációs átalakulásokat. Általánosan elfogadott elképzelés, hogy az üledékben található oxigént az aerob mikroorganizmusok használják fel az üledék szervesanyag-tartalmának oxidatív lebontására. Ezzel párhuzamosan csökkenni kezd a redoxpotenciál és először fakultatív anaerob, majd obligát anaerob mikroorganizmusok jelennek meg miliő-alkotóként. Közleményünkben a szerves kötésű szén, baktérium- és csíraszám és redoxpotenciál párhuzamos mérését mutatjuk be, hogy megvizsgáljuk, lehet-e a sekély tavakban igen fontos, de más módszerrel meg nem közelíthető (nincs 0 2-rétegzettség) lebontás erősségét jellemezni. Méréseinket 1984. november 13-án végeztük a Mézeshegyi és Vekeri tó parti sávjában és a tóközépen. Helyszíni méréseink során mértük a víz és üledék redoxpotenciál, pH és hőmérséklet értékeit. Laboratóriumi vizsgálatokkal mértük az üledékminták szerves szén tartalmát a friss és szárított mintákban (OC/ r,« s és OG KZárUo ti). Számítottuk a friss és a szárított minták széntartalmának különbségével meghatározható gyorsan bomló szerves szén mennyiségét (/IOC). A mikrobiológiai vizsgálatokkal mértük az üledékben a 20 °C és 37 °C-os inkubációval meghatározható aerob csíraszámot, valamint az anaerob Clostridiumszámot. A mérések idején uralkodó oxidált redoxviszonyok az aerob mikroorganizmusok számára biztosítottak megfelelő életkörülményeket. A szerves anyag mennyisége közvetlenül befolyásolja a redoxpotenciál értékét és a lebontásban aktívan résztvevő mikroorganizmusok számát. A redoxpotenciál mérések alkalmazása megkönnyítheti egyrészt a rendkívül munkaigényes bakteriológiai vizsgálatok tervezését, másrészt a domináló redoxrendszerek meghatározásával szinte egyedülálló lehetőséget nyújthat már egyetlen mérés is ahhoz, hogy egy tó állapotába, kemizmusába bepillantást nyerjünk. IRODALOM [I] Billen, G. (1975): Nitrification in the Scheldt estuary (Belgium and the Netherlands). — Est. Coast. Mar. Sei. 3: 79—80. [2] Brummer, G. (1974): Redoxpotentiale und Redoxprozesse von Mangan-, Eisen- und SchwefelVerbindungen in hydromorphen Böden und Sedimenten. — Geoderma. 12: 207—222. [3] Brünger, R. (1981): Die thermodynamische Analyse von Redoxmessungen in eutrophen und dystrophen Gewässern und deren Anwendung zur Deutung des „Redox" •—- Jahresganges als Ausdruck botanisch — mikrobiologischer Stoffwechselprozesse in norddeutschen Gewässern. — Dissertation. Osnabrück. [4] Brünger, R. (1982): The redoxpotential as an indicator of microbial metabolic processes in North German Waters. — Radiat. Environ. Biophys. 21: 141 — 154. [5] Dévai, Qy.,Czégény, I., Dévai, T., Heim, Cs., MoldovAn,./., Preczner, Zs. (1984): Balatoni és zalai üledékek ökológiai hatásvizsgálata az árvaszúnyogok (Diptera: Chironomidae példáján. — Acta Biol. Dehr. Oeol. Hung. 1. [fi] Hargrave, B. T. (1969): Epibenthie algal production and community respiration in the sediment of Marion Lake. — .1. Fish. Res. Bd. Canada. 26: 2003—2026. [7] Preczner, Zs., Dévai, T., Dévai, Gy. (1984): Üledékek redox dinamikájáról (orosz nyelven). — KAPG-Project 18, Tihany [8\ Sorokin, Yu. I. (1970): Interrelations between sulphur and carbon turnover in meromictic lakes. — Arch. Hydrobiol. 66: 391—445. [9] Stumm, W., Morgan, .J. J. (1970): Aquatic chemistry. An introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters. — Wiley-Interscience, New York. [10] Udluft, P., Weil, L. (1974): Bedingungen für die die biogene Bildung von Schwefelwasserstoff in natürlichen Gewässern. — Zeitschr. für Wasser und Abivasserforschung. 7: 10—13. [11] Zo Bell, C. E. (1946): Studies on redox potentia of marine sediments. — Btdl. Amer. Ass. Petrol. Geolog. 30: 477—513. Relationship between redoxpotential, organic carbon content and the number of bacteria in the sediment of shallow waters Tóth, J. A. —Preczner,(Mrs) — Zs. — Nagy. S. Redoxpotential measurements reflect well the processes of reduction and oxidation in the sediment. It is a generally accepted theory that oxygen in the sediment is used up by aerob microorganisms while they decompose oxidatively the organic content of the sediment. Parallel to this, the redoxpotential decreased and facultative anaerobic, later obligate anaerobic microorganisms appeared as milieu-components. In this paper, parallel measurements of organically bound carbons, of the number of bacteria and germs, and of the redoxpotential are presented in order to see whether it is possible to characterize the extent of decomposition being important in shallow lakes and which cannot be approached by any other method (there is no 0 2-layering). Our measurements were carried out on November 13, 1984 in the coastal strip and in the middle of lakes of Mózeshegy and Veker. On the site, redoxpotential, pH value, and temperature were measured in water and sediment. In laboratories, the organic carbon content of the sediment has been measured in wet and in dry samples (OC w ctt —OO dry). By calculating the difference of the carbon content in both samples the amount of rapidly decomposing organic carbon (zlOO) could be determined. Performing microbiological investigations, the aerobic germ-number by incubation at 20 °C and 37 °C, and the anaerob Clostridium number were determined in the sediment. Oxidized redox-eonditions during the measurements ensured adequate living conditions for aerobic microorganisms. The volume of organic matter influences
