Hidrológiai Közlöny 2008 (88. évfolyam)

6. szám - IL. Hidrobiológus Napok: „A Balaton és vízrendszere – a Balaton-kutatás története” és „A Duna-kutatás története” Tihany, 2007. október 3–5.

172 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2008. 88. ÉVF. 6. SZ. A Balaton eltérő vízminőségű térségeinek változásai és a mért vízminőségi idősorok mintázatai 1985 és 2004 között Kovács József

1, Czauner Brigitta

1, Kovácsné Székely Hona

2, Borsodi Andrea

3, Reskóné Nagy Mária

4 "Eötvös Loránd Tudományegyetem, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék, 1117. Budapest, Pázmány P. sétány 1/C 2Budapesti Gazdasági Főiskolák, Módszertani Intézet, 1054. Budapest, Alkotmány u. 9 - 11. 'Eötvös Loránd Tudományegyetem, Mikrobiológiai Tanszék, 1117. Budapest, Pázmány P. sétány 1/C 4Közép-dunántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőség, 8000. Székesfehérvár, Hosszúsétatér 1. Kivonat 1985-2004 közötti időszakból, a Balaton 10 mintavételi pontjáról több mint 30 fizikai, kémiai és biológiai paraméter állt az adatelemzés rendelkezésére. Ennek során 85 időpontra határoztuk meg az egymáshoz vízminőség alapján a legközelebb álló mintavételi pontokat, egyben a tó eltérő vízminőséggel rendelkező térségeinek számát. Megállapítható volt, hogy a Balaton eltérő vízminőséggel rendelkező víztájainak száma nem állandó, és jelentős különbségek vannak az 1995 előtti és az azt követő időszakban. Az is megállapítást nyert, hogy az egyes paraméterek, mekkora súllyal vesznek részt az egyes víztájak kialakításában. A számítási eredmények szerint az elmúlt két évtizedben ez is jelentős változásokon ment át. A folyamatosan mért paraméterek, mintavételi helyenként vett idősorainak jelentős száma lehetővé tette, hogy 20 éves távlatban meghatározzuk a legjellemzőbb mintázatok csoportjait, amivel egyben betekintést nyerhetünk a Balaton vizének horizontális dinamizmusába. Balaton, vízminőség, idősor mintázatok. Kulcsszavak: Bevezetés A vízügyi, majd a környezetvédelmi hálózat működésének köszönhetően az 1960-as évek óta vannak rendszeres vízminőségi ellenőrzések, mérések a Balatonon. Ennek eredményeképpen a tó hossztengelyközeli 10 megfigyelési pontjáról több évtizednyi vízminőségi adatsor áll rendelkezésre számítástechnikai adathordozón. A mérési eredmények adatelemzési szempontból történő feldolgozása, azon túlmenően, hogy ez nem kis feladat, több nehézségbe ütközött, mivel négydimenziós adathalmaz állt rendelkezésünkre. A tó teljes területét lefedő tíz mintavételi ponton, amennyiben azonos időpontban vett mintákat értékelünk az 1. ábra szerinti Si síkban vagyunk. Ekkor, az egyváltozós statisztika módszereinek alkalmazásán túl, a sokváltozós adatelemzés szolgáltathat olyan információkat, amelyek segíthetnek elfogadni vagy cáfolni eddigi hipotéziseinket. Ilyen lehet például annak vizsgálata, hogy egy időpontban mért paraméterek alapján eldönthető legyen a mintavételi pontok hasonlósága. Ugyanakkor a rendelkezésünkre álló adathalmaz nem egy, hanem számos időpont mérési eredményét foglalja magába, ezáltal alkotva idősorokat. Abban az esetben, ha a mért paraméterek időbeli változásait vizsgáljuk, akkor az S2; ha megfigyelési pontonként az összes paramétert, akkor az S

3 síkban vagyunk és idősoros vizsgálatokat végezhetünk, melyek közül leggyakrabban a trend vizsgálat kerül alkalmazásra. Ekkor azonban eredményeink csak az általános tendenciákat jelenítik meg. Ettől eltérően jelen munkában nem ezt tekintettük elsődlegesnek, hanem a hasonló idősori mintázatok meghatározását, amihez klaszter analízist használtunk. Abban az esetben ha több időpontra is meghatározzuk a Balaton víztáj felosztását, tulajdonképpen egyszerre vagyunk az Si és az S

3 síkokban. Ezt az ellentétet úgy oldottuk fel, hogy a különböző időpontokra hierarchikus klaszterezéssel meghatározott víztáj felosztást kódoltuk, majd az így létrehozott eltérő vízminőséggel rendelkező térségek (víztájak) felosztásának „idősorát" klasztereztük újfent, mind a mintavételi pontokra, mind az időre. Ezzel a műveletsorozattal Koroknai és mtsai (2005) publikációjában ismertetett módszer szerint jártunk el. Kémiai komponensek 1. ábra. Négydimenziós adathalmaz A felhasznált adatsorok A rendelkezésünkre álló idősor 1985-2004 közötti időintervallum mért adatait tartalmazza. A megfigyelési pontok Fűzfői-öböl (04FB02), Siófok tóközép* (04FB03), Balatonfüredi-öböl (04FB04), Balatonakaii tóközép* (04FB 08), Révfülöp tóközép (04FB09), Szigligeti-öböl (04FB11), Balatongyörök tóközép (04FB12), Zala torkolat* (04FB 14), modellje (Kovács és Székely, 2006) Keszthely tóközép* (04FB16) és Szigliget tóközép* (04FB17) voltak. Vízmintavételezésre időjárástól függően (a téli hónapok kivételével) kéthetenkénti (*) és havi gyakorisággal, csaknem egész évben sor került. A feldolgozás valamely részébe bevont paraméterek (valószínűségi változók): vízhőfok (°C), oldott oxigén (mg/l), biokémiai oxigénigény (mg/l), kémiai oxigénfogyasztás (mg/l), összes szer-