Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
4-5. szám - Kienitz Gábor: A termőréteg víz- és vízzel mozgó nitrogénforgalmának modellvizsgálata
216 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 1986. 66. [ÉVFOLYAM 3. SZAM A termőréteg víz- és vízzel mozgó nitrogén-forgalmának modellvizsgálata Kienitz Gábor Vízgazdálkodási Tudományos Kutatóközpont, 1095. Budapest, Kvassay Jenő u. 1. Kivonat: A felszíni/felszínalatti vizek nitrogén-vegyületekkel történő szennyeződése jelentős környezetvédelmi probléma. Előbbiek lehetséges forrásai között a mezőgazdasági eredetűek nehezen azonosíthatók nem-pontszerű, és részben természetes, részben emberi tevékenységgel összefüggő jellegük miatt. A VITUKI kutatói egy FAO project keretében modell-vizsgálatokat végeztek a termőréteg víz- ós vízzel elmozdulni tudó nitrogén-forgalmát illetően abból a célból, hogy meghatározhatók legyenek a vízi környezet védelmét szolgáló intézkedések. Á kidolgozott DISNIT (DISplaceable NITrogen) modell napról-napra meghatározza a talajnak azt a nitrogén-készletét — a természetes ós az emberi tevékenységekből fakadó folyamatokat figyelembe véve -— amely bői csapadék-esemény, vagy öntözés következtében a felszíni/felszínalatti vizekben szennyeződés válhat. A modellt a project minta-területeire alkalmazták és a nyert eredményekből a környezetvédelem terén hasznosítható következtetéseket vontak le. Kulcsszavak: termőréteg, vízzel mozgó nitrogónformák, input/output modell 1. Bevezetés Napjaink környezetvédelmi gondjai között jelentős helyet foglal el a természetben előforduló felszíni és felszínalatti vizek nitrogén-vegyületekkel (elsősorban nitráttal) történő szennyeződése. Ezeknek lehetnek kommunális, ipari és mezőgazdasági forrásai. Az első két forrás-típus viszonylag egyszerűen azonosítható a kibocsájtás jellege folytán ás így adott esetben az ellenrendszabályok is meghatározhatók. Ezzel szemben a mezőgazdasági eredetű szennyeződés nem-pontszerű sajátossága, valamint a vele kapcsolatos bonyolult és összetett — részben természetes, részben az emberi tevékenységektől függő — folyamatok jellege miatt nehezen azonosítható. Világszerte folynak mérések és kutatások, amelyek segítségével a végbemenő folyamatokat — a vizek nitrogén tartalmú vegyületekkel való feldúsulását — le kívánják írni, hogy az okokat feltárva, ellenintézkedéseket lehessen hozni. (Alföldi, 1982; Oroszlány, 1968; Petrasovits, 1982; Schulze et al., 1957). E törekvések keretébe tartozott az a kutató munka is, amelyet a VITÜKI-ban folytattak 1984/85-ben a „Nem-pontszerű szennyezések elleni védekezés" (HUN/82/004) című FAO project részeként. E munka célja olyan elméleti vizsgálati eszköz, modell, létrehozása volt, amelynek segítségével nyomon lehet követni a talaj termőrétegében azoknak a nitrogén-vegyületeknek a globális forgalmát, amelyek a felszíni/felszínalatti vizekbe bemosódhatnak. Nyilvánvaló, hogy ezek mennyisége természetes ós emberi tevékenységektől függő folyamatoktól függ, és ha megismerjük, hogy hogyan, akkor megtehetjük azokat az ellenintézkedéseket, amelyekkel mennyiségüket a mezőgazd ság ésszerű érdekeinek sérelme nélkül, a környezetvédelmi követelmények kielégítése céljából csökkenteni lehet. A kutatások kapcsolódtak a FAO project két kiválasztott területéhez, a Rakaca- ós a Tetves-patakok vízgyűjtőihez, amelyekre jelentős adatok álltak rendelkezésre. 2. A talaj termőrétege víz- és N-forgalmának együttes jellemzése Bár mind a víz, mind a N körforgalma mélyebb talajrétegeket is érint, a mezőgazdasági eredetű, nem-pontszerű szennyezések vizsgálatakor elegendő a termőrétegre korlátozni figyelmünket. Az 1. ábra vázlatosan feltünteti azokat az elemeket, amelyek a kétfajta körforgalomban részt vesznek. A termőréteg talaj-terében mind víz, mind N vonatkozásában vannak oda bekerülő (input), illetve onnan kikerülő (output) elemek. A víz-forgalom input-elemei a csapadék (P), a szomszédos területekről odafolyó külvíz (EX), az öntözővíz (I) és a talajvízből kapilláris úton felemelkedő víz (K). Az output-elemek az evapotranspiráció (ET), a felszíni lefolyás (R), a talajtérből a talajvíz felé szivárgó víz (Wi), valamint a W talaj-nedvességnek a változása (A W). Ennek leírása: P+EX + I + K = ET+R+Wi+AW (mm) (1) A N-forgalom input-elemei a csapadékkal érkező Np, a külvízzel érkező NEX, az öntözővízzel érkező Ni, a kapilláris vízemelkedéssel érkező NK, a szerves eredetű N 0T g, a talaj természetes készletéből feltáródó Nso, valamint a műtrágyával a talajba juttatott Nj.\ Az output-elemek a növényzet által felvett Ny, a levegőbe gáz alakjában eltávozó NA, a felszíni lefolyással eltávozó NR, a talajvíz felé szivárgó vízzel eltávozó Ni, a talaj agyag-ásványaiba beépülő Nsi, valamint a talaj vízzel elmozdítható Ns nitrogénjének ANs változása. Ennek leírása:
