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

26 Hidrológiai Közlöny 1986. 1. szám Dr. Nagy Ö.—Tóthné Palotai E.: Korszerű vízlágyító és ioncserélő A redoxpotenciál, a szerves széntartalom és a baktériumszám közötti összefüggés sekély tavak üledékében DK. TÓTH JÁNOS ATTILA* — DK. VKECZNEK ZSŐFIA* — DK. NAGY SÁNDOR* A természetes vízi rendszerek jellemzésének egyik elterjedt módja a redoxpotenciál (Eh) mérése. A mórt elektródpotenciál értékből ugyanis következtethetünk arra, hogy a vizsgált rendszerben oxidált vagy redukált viszonyok uralkodnak. A redoxpotenciál-változás teljes mértékben a biológiai történések eredménye a felszíni vizekben. Oxigéndús, oxidatív körümények jönnek létre, ha fotoautotrófikus allgák (vagy növények), fény és növényi tápanyag van jelen. Oxigénszegény, esetleg oxigénmentes, reduktív körülmények kialakulása várható, ha sok szervesanyag, heterotrófikus baktériumok (vagy állatok) vannak jelen és fényhiány uralkodik. A redoxpotenciált a benépesült vizekben az élőlény-környezet kölcsönhatás hozza létre és, mint a biológiai jelenségek legtöbbje ez visszahat az őt létrehozó élővilágra. A redox folyamatokat katalizáló bakteriális tevékenység eredményeképpen megváltozik a közeg bizonyos kémiai komponenseinek koncentrációja és az Eh értéke fokozatosan eltolódik. A redox méréssel megállapítható, hogy a mérés pillanatában oxigéntermelő vagy oxigénfogyasztó folyamatok uralkodnak-e a vízben. További vizsgálatok felderíthetik, hogy ez a pillanatnyi állapot milyen élőlényeknek „kedvez". A redox a pillanatnyi helyzet indikátora. A redox mérések gyakorlati alkalmazása szempontjából rendkívül fontos volt annak a kérdésnek a tisztázása, hogy a helyszíni mérések során mit mér a Pt-elektróda. Stumm és Morgan (1970) megállapították, hogy az Eu értékek számítása viszonylag nagy pontossággal lehetséges. Brügner (1981) nagyszámú kémiai analízis és helyszíni ^-mérési adat értékelésével bizonyította, hogy a Pt-elektróda mindig csak egy, a legmagasabb elektronkicserélődési árammal rendelkező redoxrendszer potenciálját méri. Ez az adott körülmények között domináns, elektródpotenciált meghatározó rendszer. A potenciál mérése és az uralkodó redoxrendszer pontos meghatározása különösen oxigénszegény vagy oxigénmentes miliőben, így pl. üledékben fontos, ahol az oldott oxigén nem árulkodik az uralkodó viszonyokról. A dolgozatban egy egyszerű mérés példáján azt kívánjuk bemutatni, hogyan lehet redoxpotenciált helyszínen mérni és a mért értékek milyen összefüggést mutatnak az üledék baktériumflórájával, továbbá a bakteriális tevékenységet közvetlenül is befolyásoló szerves anyag tartalommal. Anyag és módszer A helyszíni méréseket 1984. november 13-án végeztük a Debrecentől keletre fekvő Erdőspuszta * Kossuth Lajos Tudományegyetem, Debrecen. szabadidő központ Mézeshegyi és Vekeri tározó taván. Mindkét tavon 2—2 mintavételi pontot jelöltünk ki a parti sávban, illetve a tó középvonalában. A Mézeshegyi tó partja lapos, hullámveréstől állandóan mosott, tiszta homokos üledékű. A Vekeri tó partja meredekebb, bomlatlan szerves anyagban gazdag üledékű. A víz mélysége mindkét parti sávban kijelölt ponton kb 20 cm, a tóközepi mintavételi pontokon kb. 2 méter. A természetes vízi rendszerekben többnyire pH-függő redoxrendszerek dominálnak (Billen 1975, Sorokin 1970, Stumm és Morgan 1970, Udluft és Weil 1974), ezért a helyszíni mérések során mértük a redoxpotenciál, a pH és a hőmérséklet értékét. A méréseket elvégeztük a felszíni vízben (közvetlenül a vízfelszín alá süllyesztve a mérő elektródákat), az üledéket közvetlenül borító vízrétegben és az üledékben. A Balaton üledékében végzett módszertani vizsgálataink tapasztalatai alapján (Preczner et al. 1984) az üledék Eh, pH és hőmérséklet értékeit a Hargrave-mintavevővel (Hargrave, 1969) kiemelt mintában mértük. Az üledékmintát úgy vesszük, hogy a mintavevőben lévő üledéket a mérés ideje alatt kb. 3 cm vastag vízréteg fedje. Ez a réteg megakadályozza, hogy a mérés ideje alatt a redoxviszonyok megváltozzanak A pillanatnyi redoxpotenciál méréseket Philips, PM 2517 típusú, digitális kijelzésű multiméterre] 1. ábra. Az üledékmintavevőben történő redoxpotenciál mérés vázlatos rajza Fig. 1. Sketch of a redoxpotential measurement