Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
1. szám - Szabó Szilárd–Gosztonyi Györgyi–Juhos Katalin: Az üledék nehézfém-tartalmának statisztikai elemzése a Felső-Tisza hullámterén
SZABÓ SZ. - GOSZTONYI GY. - JUHOS K.: Az üledék nehézfém-tartalmának elemzése 53 A talajtulajdonságok és a fémek között árnyaltabb a kép: a begyűjtött mintákat együtt elemezve csak a pHval találtunk kapcsolatot (lásd korábban). A többi talajtulajdonsággal nem volt értékelhető kapcsolat. A továbbiakban a talajminták vizsgálati eredményeit csoportosítottuk a hullámtérhez viszonyított helyzet, valamint a területhasználat szerint (ez utóbbi esetében az előzőkben ismertetett statisztikai elemzésre támaszkodva szántó és gyep+erdő kategóriákra nézve végeztük el a vizsgálatokat). A 4. táblázatban látható, hogy a hullámtéri minták esetében sokkal kevesebb a feltárható összefüggés, mint a mentett ártéren, ahol a kapcsolatok erőssége is nagyobb. A mentett ártéri minták mindegyikénél szoros (r > 0,7; p < 0,05) összefüggéseket figyelhetünk meg a fizikai talajféleségekkel, míg a hullámtéren a kapcsolatok száma és erőssége is kisebb. A humusztartalom, a pH, a hidrolitos aciditás és a CaC0 3-tartalom, valamint a vizsgált fémek között nem volt értékelhető kapcsolat egyik típus esetében sem. Ennek magyarázata a hullámtér sajátos viszonyaiban keresendő, vagyis az ismétlődő elöntések, illetve az árvizekkel érkező és lerakódó hordalék miatt állandóan változó talajtulajdonságokban. Az áradások során eltérő mechanikai összetételű és minőségű üledékek rakódnak ki, melyeken időről időre megindul a talaj képződés, amit az üledékképződés mellett az árvizes időszakokkal együtt járó anaerob viszonyok is befolyásolnak. A mentett ártéren ezzel szemben a folyószabályozások után megindulhatott a talaj képződés, így az azóta eltelt kb. 150 év alatt lényegesen más körülmények alakultak ki: az elöntések elmaradásával a vízhatás jelentősen csökkent, a szerves anyag lebomlása aerob viszonyok között történik. Igen fontos, hogy a hullámtérhez képest kiegyenlítettebbek a körülmények az egyensúlyi folyamatok lejátszódásához a fémek és kolloidok között, mivel a fémtartalmat befolyásoló redoxpotenciál-változások itt árvízkor is kisebb volumenűek. 4. táblázat. A fizikai talajféleség és a fémtartalom Pearson-féle korrelációs koefficiensei (p < 0,05) a minták származás helye szerint Hullámtér (N - 60) Mentett ártér (N = 20) Co Cu Ni Zn Co Cu Ni Zn Homok -0,34 -0,68 -0,40 -0,76 -0,77 -0,80 -0,80 Iszap 0.54 0,56 0,70 0,80 0,81 0,72 Agyag 0,40 0,76 0,72 0,74 0,78 Területhasználati bontásban csak a hullámtéri talajokra vonatkoztatva végeztük el a vizsgálatot, mivel az elsődleges cél a folyóvíz által lerakott üledékek fémtartalmának és a területhasználat összefüggésének a feltárása volt. Szoros összefüggések a talajtulajdonságok és a fémkoncentráció között így sem mutathatók ki (5. táblázat). A talajtulajdonságok a szántó és a gyep+erdő területhasználat szerint különböznek, amelyhez a fémkoncentrációk is igazodnak, de ez a hullámtéri öntéstalajok esetében nem ad szignifikáns összefüggéseket. Az időről időre kiáradó folyó a vízhozamhoz igazodva elönti a teljes hullámteret, vagy annak alacsonyabb részeit, és lerakja a hordalékát. A leülepedő hordalék a meder érdességétől függően vékonyabb-vastagabb üledékréteget képez, amin a víz levonulása után megindul a talaj képződés, ami egészen a következő elöntésig tart. Az így kialakuló talaj különböző vastagságú (de rendszerint nem vastag) rétegeiben eltérő lesz a szervesanyag-tartalom, a pH, a mechanikai összetétel és a fémtartalom is. A szántók esetében ezt a rétegzettséget a mezőgazdasági müvelés, főként a szántás elkeveri, homogenizálja; megváltoztatja a levegőzöttséget és a vízvezető képességet: oxidatívabb és kilúgzottabb. 5. táblázat. A talajtulajdonságok és a fémtartalom Pearson-féle korrelációs koefficiensei (p < 0,05) területhasználati bontásban Szántó (N= 19) Gye p és erdő (N = 41) Co Cu Ni Zn Co Cu Ni Zn Homok -0,75 0.68 -0,64 Iszap 0,79 0,51 0,73 0,31 0,63 Agyag 0,34 Humusz 0,41 CaCO, -0,55 0,45 Összességében a teljes hullámtéren vertikálisan annyira összetett talajviszonyok alakulnak ki, amik a korreláció-elemzések során elfedik a feltárható összefüggéseket. Amennyiben ezt akarjuk vizsgálni, javaslatunk az, hogy ehhez a vizsgálathoz a környezetvédelmi gyakorlatban elfogadott, sőt javasolt átlag-mintavétel helyett arra kell törekedni, hogy a talaj/üledék-rétegeket a lehető legjobban válasszuk szét. Ehhez nagy-felbontású vertikális mintavételre van szükség, ami nagy mértékben megemeli a vizsgálandó minták számát, viszont sokkal pontosabb képhez juthatunk mind a fémek mélységbeli eloszlása, mind a hullámtér talajtani sajátosságainak feltárása során. Ez nem jelenti azt, hogy az átlagminta-vétel rossz, mivel az éppen a szántott réteget jellemzi általánosan, így az esetleges mikro-heterogenitását a talajnak elfedi. A talajtérképezések során nagyon fontos, hogy a lehetséges anomáliákat kiküszöböljük, és ez a módszer alkalmas erre. Öntéstalajok esetében a korreláció-vizsgálat során azonban nem ezekre a „simított" értékekre lenne szükség, hanem az adott pontban uralkodó valódi menynyiségekre. Összegzés Mintáink vizsgálata feltárta, hogy a hullámtéren a talaj felső rétegében szignifikánsan nagyobb a fémek koncentrációja, és a mentett ártéri mintákhoz képest nagyobb a növények számára hozzáférhető hányad is. A területhasználat hatásaként a szántókon kisebb, a gyepek és erdők talajaiban nagyobb a fémek koncentrációja. A gyepek és erdők talajainak fémtartalma közel azonos. A talajtulajdonságok és fémtartalom között feltárható öszszefüggések korlátozottak, aminek okát a hullámtéri üledékképződés és talajfejlődés sajátosságaiban látjuk. Az árvizek alkalmával lerakódó üledékek időről-időre (évente akár kétszer is) megszakítják a talaj képződést, így a vertikális profil váltakozó vastagságú és szemcseösszetételű rétegekből áll, melyek fémtartalma is eltér. A fémtartalmat befolyásoló tényezők gyakran változhatnak (pH, Eh, szerves és szervetlen kolloidtartalom), így egyegy mért tulajdonsággal nem tudtunk szoros összefüggéseket feltárni. A kapcsolatok szorossága feltehetően megvan, és ennek bizonyítására a jövőben rétegmintavételt alkalmazunk, igazodva az üledékképződés dinamikájához.
