Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)
6. szám - XLVI. Hidrobiológus Napok: Szélsőséges körülmények hatása vizeink élővilágára, Magyarországi kisvízfolyások ökológiai viszonyai Tihany, 2004. október 6–8.
57 A vízminőségi állapot hosszú távú változásainak többváltozós elemzése a Balaton példáján Kiss Gábor 1 - Dévai György 2 - Tóthmérész Béla 3 - Szabó Attila 4 - Reskóné Nagy Mária 1 'Közép-dunántúli Környezetvédelmi Felügyelőség, 8000. Székesfehérvár, Hosszúsétatér 1. 2Debreceni Egyetem, TTK, Hidrobiológiái Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. 3Debreceni Egyetem, TTK, ökológia Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. 'Közép-Tisza-vidéki Környezetvédelmi Felügyelőség, 5000. Szolnok, Ságvári krt. 4. Kivonat: Felszíni vizeink minősítésére a jelenleg kötelező érvényű MSZ 12749 szabvány nehezen alkalmazható. Valójában csak önmagához, ill. legfeljebb az adott víztértípus jellegzetes képviselőjéhez lehetne hasonlítani minden felszíni vizet. Ezt az alapelvet az EU Víz Keretirányelv már figyelembe vette. A Balaton esetében kiválasztottunk öt - általunk jellegzetesnek ítélt - évet (1980, 1982, 1987, 1994, 2001), s azok néhány fontosabb vízminőségi jellemzőjét (6 kémiai, 3 biológiai, 172 algataxon) hasonlítottuk össze. A kiválasztás szempontjai a következők voltak: legyenek olyan évek, amikor az algabiomassza nagy (1982 és 1994), közepes (1987) és alacsony (1978 és 2001) volt. A számos többváltozós értékelő eljárás közül eredményeink alapján a klaszteranalízis bizonyult a legalkalmasabbnak a mintavételi helyek és évek összehasonlítására. Az algamintázat - s ezzel együtt a vízminőségi állapot is - az egész tóra kiterjedően homogénnek bizonyult egy nagy (1994) és egy csekély (2001) algabiomasszájú évben. A Balaton négy medencéjének vízminőségi állapota 2001-ben valójában inkább az 1987. évihez hasonlított. A kedvezőtlen irányú állapotváltozás nem visszafordíthatatlan, hiszen a Balaton vize 1995-től kezdődően kifejezetten jó állapotúnak tekinthető Kulcsszavak: vízminőség, algabiomassza, klaszter-analizis, ordináció, diverzitás. Bevezetés A Balaton hazánk gyöngyszeme. Amíg korábban vízminőségi állapota adott okot aggodalomra, addig napjainkban inkább alacsony vízszintje miatt került az érdeklődés homlokterébe. Vizét 1994 óta szabványban rögzített módon minősítjük {MSZ 12749). Ezt a szabványt - különösképpen foghíjas biológiai vizsgálati köre miatt - sok kritika éri. Korábban már rendelkezésünkre állt egy biológiai vízminősítési útmutató (Felföldy 1987). Új megközelítést jelentett az 1992-ben publikált ökológiai vízminősítés, amelybe beépítették a meghatározó kémiai komponensek mellett a legfontosabb természetföldrajzi és biológiai jellemzőket is (Dévai 1992). Ebben a dolgozatban elsősorban az algák vízminőség-meghatározó szerepét kívánjuk bemutatni az 1980— 2001 közötti adatsorok alapján. Választ várunk továbbá arra a kérdésre is, hogy a 2001. év vízminőségi állapota melyik korábbi évihez hasonlít leginkább. Az első lépéseket már megtettük, a Velencei-tó hasonló típusú vizsgálatánál (Kiss 2001, 2002a, 2002b, Kiss & Dévai 2003b, 2004), sőt a Balaton esetében is végeztünk előzetes tanulmányokat (Kiss & Dévai 2003a, Kiss et al. 2004). Anyag és módszer Kiválasztottunk öt - általunk jellegzetesnek ítélt - évet (1980, 1982, 1987, 1994, 2001) és a négy nagy medence reprezentatív tóközépi mintavételi helyét [Siófoki- (S), Akali(vagy Szemesi-) (A), Szigligeti- (Sz) és Keszthelyi-medence (K)], s ezeknek néhány adatsorát összehasonlítottuk az 1970-es évek közepétől elektronikusan is rendelkezésünkre álló vízminőségi adatbázis (VM) segítségével. A kiválasztás szempontja a következő volt: legyenek olyan évek, amikor az algabiomassza nagy (1982 és 1994), közepes (1987) és csekély (1980 és 2001) volt. A mintákat általában márciustól decemberig gyűjtöttük, a jeges periódus hosszától függően. Az éves mintavételi gyakoriságok a következők voltak: 1980-ban 12 minta, 1982-ben 21, 1987-ben 21, 1994-ben 24 és 2001-ben 20. Az algamintákat Lugol-oldattal rögzítettük. Az algák mennyiségi vizsgálatát és azonosítását fordított mikroszkóppal (Ulermöhl 1958), a statisztikai előírásoknak megfelelően ( Lund et al. 1958) végeztük. Ezt követően minden esetben kiszámoltuk a biomasszaértékeket is (Felföldy 1987, Németh & Vörös 1984, Németh 1998). Meggyőződésünk, hogy a vizek algatartalmát a klorofill mellett/helyett az alga-biomassza valósabban tükrözi, mint az algaszám (Vörös 1984). Az elemzési körbe kilenc - többségében kémiai - komponens került. Három biológiai komponensnek (klorofill-a, összalgaszám, alga-biomassza) a vízminőségi állapotra gyakorolt hatását külön is vizsgáltuk. A vizsgált jellemzők azonosítását az alábbiakban adjuk meg. koip kémiai oxigénigény, permanganátos (mg/l) koid kémiai oxigénigény, dikromátos (mg/l) boi biokémiai oxigénigény - 5 napos (mg/l) szn szerves nitrogén (mg/l) on összes nitrogén (mg/l) op összes foszfor (pg/1) kl klorofill-a (pg/I) oalg összes algaszám (ind/ml) biom algabiomassza (mg/l) A grafikonokon az egyes objektumok azonosítóiként rendre a mintavételi hely kezdőbetűje és az évszám két utolsó számjegye szintaktikát alkalmazzuk (pl. Keszthelyi-medence 1982-ben: K82). A számítógéppel történő értékelést a Syn-Tax programcsomaggal végeztük (Podani 1980, 1993, 1997, 2001). Az adatelemzések során a kiválasztott öt év adatsoraiból összesen 172 algataxon mintázatát vizsgáltuk. A kipróbált statisztikai módszerek közül vizsgálatainkhoz a következőket használtuk. A klaszteranalízis (CA) során a Bray-Curtis által módosított Czekanowski indexszel számoltunk, UPGMA fúziós algoritmussal. Az ordinációs alkalmazások közül a kanonikus korreszpondencia-elemzést (CaCoa) alkalmaztuk. A diverzitásvizsgálatokat a NuCoSA programcsomaggal végeztük (Tóthmérész 1996, 1997). Arra a kérdésre kerestünk választ, hogy a többváltozós analízisek során tapasztalt pontelrendeződések („pontfelhők") mennyire a sztochasztikus folyamatok eredményei, illetve mennyiben ajól leírható diverzitási folyamatok következményei. Eredmények A három biológiai jellemző éves átlagértékeit tartalmazza az /. táblázat medencénkénti bontásban, valamint az egész tóra évenként képezett ún. tavi átlagként (T), az adott évben előforduló alga-taxonok számának feltüntetésével együtt. A CaCoa során élesen elkülönülnek a vizsgált évek {1. ábra). A három biológiai jellemző különösképpen meghatározó volt akkor, amikor az első - az egész tóra kiterjedő - algavirágzást tapasztaltuk (1982).
