Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.

164 IHDROI.ÓCilAI KO/.I.ÖNY 2003 X.I. Í-VIA kén anyagforgalmához kapcsolódó mikróba-közösségek a Velencei-tó vizében és üledékében Reskóné Nagy Mária

1, Borsodi Andrea

2, Kiss Gábor

1, Vladár Péter

2 'Közép-dunántúli Környezetvédelmi Felügyelőség; 8000. Székesfehérvár, Hosszúsétatér 1. 2ELTE Mikrobiológiai Tanszék; 1117. Budapest, Pázmány Péter sétány 1/C. Kivonat: A tavak kénformákban gazdag üledékében éló baktériumok közxisségci környezetükben szignifikáns változások oko/ői lehetnek Velencei-tó üledékének vizsgálata az. 1980-as évek végétől indull, a ló nyugati felén ma is fellelhető szulluréhun-lipusú vizterek kutatásával Biomonitorozás céljából 1993 óla elemezzük a kén anyagforgalmára épülő, mikrobiológiai folyamatokat. A tó reprezentatív lérségeiből származó víz. és üledék mintákból évszakos gyakorisággal dúsító tenyészeteket hozunk léire a szervesanvag-bontók, a kénoxidálók, és a szulfátredukálók kimutatására, mennyiségük meghatározására Az Ml'N módszerrel kapoll csíraszám érlékeke a kémiai jellemzőkkel összevetve értelmeztük A mikrobák mennyiségi alakulását hosszútávon követve látható, hogy a tó szerves anyagban gazdag üledékében intenzív bakteriális tevékenység zajlik Az egymástól eltérő kénformákra épülő baklériumcsoportok (tioszulfál-oxidálók, fotolrőfok, szulfátredukálók) mennyiségi eloszlása lérben és időben változó. A szulfátredukálók vonatkozásában az. üledék mélységi rétegeiben megfigyelhető eltérések alapja a viztájak üledékének különböző eredete A baktériumközösségek hosszú távú elemzésével a vízhiányos időszak hatása nyomon követhető. A csíraszámok alakulása jól mulalja, hogy a vízpótlás idején (1993-1995) a természetesen eutrofizálódott, szulfurétum jellegű és a mesterséges beavatkozások következtében megváltozott, nagy vízterek határa elmosódott, ami később a vízmennyiség természetes növekedésével a vízpóllás előtti állapotra állt vissza. Kulcsszavak: Velencei-tó, szulíurétum, kén-anvagforgalom, biomoniloring, vízminőség Bevezetés A Velencei-tó természetes eutrofizálódását a múlt század második felének civilizációs törekvései (vízhasználat, turizmus) jelentősen megváltoztatták. A vízgyűjtőre is kiterjedő rekreáció (1962-1985) a tó medermorfológiájában, vízháztartásában, vízminőségében átalakulások sorát eredményezte (Karászi, 1984). Ezt követte az aszályos évek természetes vízhiánya (1991-1995), majd az ivóvízzel történő mesterséges vízpótlás hatása (Reskóné, 1999). A Velencei-tó vízminőségének ellenőrzése, a várható változások prognosztizálása a vízpótlás kezdetétől központi feladattá vált. A monitorozás egyik biológiai eszköze, a kén anyagforgalmához kapcsolódó mikroba közösségek vizsgálata volt. A rekreációt követően a tó hidrobiológiái vizsgálatával legtöbbet Gorzó György foglalkozott. A mederrendezés után a természetvédelmi terület legérintetlenebb vizeit járva, behatóan tanulmányozta a tó vízminőségét érzékenyen érintő, tápanyag eltávolítással kapcsolatos anyagforgalmi folyamatokat. Ennek fö mozgatóját az üledékben, illetve annak felszínén található élőbevonatban, az eltérő típusú mikroba közösségek tevékenységével magyarázta. Fellelve a szulfurétum típusú élőhelyeket, a jellemző kémiai folyamatok feltárásával és a baktériumközösségek elméleti hozzárendelésével, leírta a tavi körülményekre leginkább jellemző kénciklus biológiai folyamatait. Munkájában igen fontos szabályzó szerepet tulajdonított az üledék felszínét borító „algabőr"nek (Gorzó, 1990) A mikroorganizmusok nagy egyedszámú polpulációi természetes vizek üledékében gyorsan, dinamikusan változnak A baktériumok komplex közösségei a szervesanyagok mineralizációjával, az elemek (pl N, C, P, S) biogeokémiai körforgásában a szerves és a szervetlen környezetet kapcsolják össze. Az eltérő mikro-környezetekben, megfelelő tápanyag ellátottság és oxigén viszonyok mellett, a kénbaktériumok közösségei sérülékeny egyensúlyban élnek. Az elsősorban aerob, színtelen kénoxidáló baktériumok a kén redukált formáit energianyeréshez, illetve sejtanyaguk szintéziséhez használják. Oxigén hiányában néhány fajuk képes a szulfidot pl. nitrát jelenlétében kénné vagy szulfáttá oxidálni. Ha körülöttük oxigénhiányos, reduktív környezet alakul ki, a fény felhasználására képes bíbor és zöld kénbaktériumok közreműködésével sor kerülhet a szulfid anaerob oxidálására A folyamat során a szulfid ugyancsak kénné, majd további oxidációval szulfáttá alakul A kénoxidálók (színtelen kénbaktériumok és anaerob fotoszintetizálók) jelentős mennyiségben találhatók mikrobiális bevonatokban, üledékek felszíni régióiban. Az anaerob légzést folytató kén- és szulfátredukálók tevékenysége az üledék anaerob rétegeiben a legjellemzőbb. Szulfátredukció során a kén és az oxidált kénformák, mint elektron akceptorok a hidrogén és a szerves savak oxidációjában vesznek részt. A szulfátredukáló baktériumokat többnyire az anoxikus környezetek indikátorainak tekintjük. Igen aktívak, pl. az üledék felszíni rétegeiben, ahol a fermentáló baktériumok tevékenységéből eredően reduktív körülmények és oxidálható szubsztrátok találhatók (Fauque, 1995; Postgate, 1984; Van den Ende et al.. 1996; Rattersby, 1988; ()vermann és van Gemerden, 2000). A biomonitoring során az anaerob fototrófok, a tioszulfátoxidálók és a szulfátredukálók kimutatására, mennyiségük meghatározására évszakos gyakorisággal vizsgáltuk a tó reprezentatív térségeiből származó víz és üledék mintákat. Az MPN módszerrel kapott csíraszám értékeket kémiai jellemzőkkel összevetve, a monitoring szempontjait alkalmazva értelmeztük. Anyag és módszer áid-Girdony /. ábra. Mintavételi helyek a Velencei-tavon Bakteriológiai vizsgálatokhoz a tó természetesen eutrofizálódott, és a mederrendezés utáni, reprezentatív vízminőségi tájairól (Német tisztás, Agárd-Gárdony, Fürdető vonalában) 1993-tól évi 3-4 alkalommal (tavasz, nyár, ősz), Hargrave mintavevővel gyűjtöttünk zavartalan üledékmintákat (I. ábra). A vízmintákat a felszín alól, kb. 20 cm mélységből merítettük. A viz, illetve az üledék felszíni (0-5 cm) és mélyebb (10-15 cm) rétegeiből származó mintákat a feldolgozásig hűtve (4-6 "C) tároltuk. A baktériumok tenyésztését differenciáló táplevesekben (tioszidfát-oxidálók - Beinjerinck-féle tápleves, anaerob fototrófok - Larsen-féle tápleves, szulfátredukálók- Van Del-