Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.
5 Felső-Tisza-vidéki holtmedrek csoportosítása stabilizotópos vizsgálatok alapján Babka Beáta 1, Futó István 2, Szabó Szilárd 1 'Debreceni Egyetem, Tájvédelmi és Környezetföldrajzi Tanszék, 4032. Debrecen Egyetem tér 1. 2MTA ATOMKI Hertelendi Ede Környezetanalitikai Laboratórium, 4026. Debrecen Bem tér 18. Kivonat: A Tisza évente többször is kilép a medréből és elárasztja a töltésen belüli területeket, s ezzel a hullámtéri holtmedreket is feltölti, vizüket megújítja. A holtmedrek vízpótlása azonban nemcsak az árhullámokból valósul meg, hanem feltételezhető, hogy többük esetében (nagyvízi helyzetben) a régi folyómedrek kavicsos, nagy vízvezető képességű rétegein keresztül felszín alatti hozzászivárgás is végbemegy, valamint a csapadék szerepe is elképzelhető. E munkával célunk az, hogy minél átfogóbb képet kapjunk a Felső-Tisza-vidék holtmedreinek állapotáról, és közvetve a vízpótlásukról. Megvizsgáltuk a Tisza országhatár (Tiszabecs) és Tokaj közötti szakaszán a folyóból és a holtmedrekből vett vízmintákat izotópanalitikai szempontból. A holtmedrek izotópos vizsgálatai alapján képet kaphatunk a vizek eredetéről és állapotáról is. A feldolgozás során arra a kérdésre kerestük a választ, hogy a holtmedrek hogyan csoportosíthatók vízpótlásuk szerint stabilizotóp-arányaik alapján. Kulcsszavak: Tisza, holtmedrek, stabilizotóp-arány. Bevezetés A Tisza Magyarország második legnagyobb folyójaként fontos szerepet tölt be hazánk életében és alapvető fontosságú, hogy helyes képet kapjunk környezete állapotáról. A holtmedrekkel kapcsolatos fontos és átfogó munkák közül Braun M. (1998), Pálfai I. (2001) és Wittner I. et al. (2004, 2005) tanulmányait kell megemlíteni. A folyószabályozások igen nagy hatással a voltak a Tiszára. A természetes lefüződés mellett mesterséges úton is számos holtmedret alakítottak ki. A holtmedreket két csoportra oszthatjuk: a töltés és a folyó között elhelyezkedőket hullámtéri, a töltésen kívül találhatókat pedig mentett oldali holtmedreknek nevezzük. Számuk az általunk vizsgált szakaszon - az országhatár és Tokaj között - több mint 90. A holtmedrekben található víz mennyisége mindig attól függ, hogy mennyi vizet kap, ill. veszít léte során. A vízmennyiség növekedéséhez a csapadék, az áradások, a felszín alatti szivárgás és az antropogén vízbevezetés járul hozzá. A vízmennyiség csökkenéséhez pedig az elszivárgás, a lecsapolódás, a párolgás és az antropogén kivétel (pl. öntözés) (Simonffy Z., 2002). Ismeretes, hogy a Tisza évente többször is kilép a medréből (árvizek vagy nagyobb esőzések alkalmával), és elárasztja a töltésen belüli területeket. Ezzel a hullámtéri holtmedreket is feltölti, vizüket megújítja. Víz-utánpótlásuk azonban nemcsak az árhullámokból valósul meg, hanem feltételezhető, hogy többük esetében (nagyvízi helyzetben) a régi folyómedrek kavicsos, nagy vízvezető képességű rétegein keresztül akár felszín alatti hozzászivárgás is végbemegy, valamint a csapadék szerepe is elképzelhető. A holtmedrek izotópos vizsgálatai alapján képet kaphatunk a vizek eredetéről és állapotáról is. E kutatással célunk az, hogy minél átfogóbb képet kapjunk a Felső-Tisza-vidék holtmedreinek állapotáról, azok minőségéről és közvetve a vízpótlásukról. Megvizsgáljuk a Tisza országhatár (Tiszabecs) és Tokaj közötti szakaszán a folyóból és a holtmedrekből vett vízmintákat izotópanalitikai szempontból. Anyag és módszer Munkánk során a Tiszából 8 helyről és 45 holtmederből (/. ábra) gyűjtöttünk be vízmintákat összesen 3 alkalommal: 2005 októberében, 2006 májusában és 2006. augusztus végén. mintavételi pont; -: Tisza A vízmintákat stabilizotóp-arány meghatározásnak vetettük alá, mert ennek segítségével következtethetünk a vizek korára, a párolgás mértékére, így eredetükre is. Megvizsgáltuk az izotóparány-eltolódást (8) a l sO és a D ( 2H) esetében. A mérésre az MTA ATOMKI Hertelendi Ede Környezetanalitikai Laboratóriumában (HEKAL) került sor. Az elemek nagy részének több stabil izotópja is létezik. Ezek az izotópok különböző gyakorisággal fordulnak elő. Mivel az elemek kémiai tulajdonságait elektronhéjuk szabja meg, a klasszikus kémia az azonos elemek különböző izotópjaiból felépülő molekulákat ('H 2 1 60, 'H 2H 1 60, ^^O, 'H 2H i 80) azonosnak tekinti, azonban relatív tömegkülönbségük jól mérhető különbséget okoz fizikai tulajdonságaikban. A különböző izotópokból felépülő molekulák nem egyformán viselkednek a különböző fizikai és kémiai folyamatokban (Svingor É - Balogh K., 2003). Ezek a kis külínbsé^ek tömegspektrométerrel jól kimutathatók. Az izotóparány a ritkább (nehezebb) izotóp mennyisége a gyakoribb (könnyebb) mennyiségéhez viszonyítva. Azt a folyamatot, amikor különböző fizikai, kémiai, vagy biológiai folyamatok során megváltozik az elem izotópjainak aránya, izotópfrakcionálódásnak nevezzük (Scholler D. - Coward A., 1990). A kémiai reakció során a könnyebb izotóp a reakciótermékben dúsul, nem egyensúlyi folyamat esetén a visszamaradó anyag egyre „nehezebb" lesz. Tehát a könnyebb molekulák mozgékonyabbak, mint a nehezebbek, vagyis pl. párolgás esetében először nagyobb valószínűséggel a „könnyebb" molekulák párolognak el. (Clark I. D. és Fritz P., 1997). A mérések során az izotóparány-eltolódást (5) vizsgáljuk, mely egy nemzetközileg elfogadott standardra, azaz a H és O esetében óceánvízre (VSMOW - Vienna
