Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 5-6. különszám - LIV. Hidrobiológus Napok előadásai
33 Felszíni vízfolyások on-line monitorozása TriOS mérőszondával Guba Sándor- Pintér Balázs-Kovács Zsófia- Dr. Zsilák Zoltán-Dr. Rédey Ákos Pannon Egyetem, 8200 Veszprém, Egyetem u. 10. Kivonat: A 2000. december 22-én hatályba lépett EU Víz Keretirányelv rendelkezései szerint az Európai Unió tagállamaiban 2015-re a felszíni és felszín alatti vizeket jó ökológiai és kémiai állapotba kell hozni. Ennek az állapotnak fenntartásához kiemelkedő fontosságú a vizek folyamatos monitorozása. A kutatás célja egy UV spektrofotometriás elven mérő német fejlesztésű on-line TRIOS ProPS szonda mérési eredményeinek megbízhatóságának igazolása különböző víztípusokra laboratóriumi mérésekkel. A mérőrendszer alkalmas többek között nitrit, nitrát, KOI, karbonát paraméterek mérésére. Munkánk során a nitrát ellenőrzésére helyeztük a hangsúlyt. A szondával méréseket végeztünk felszíni vizekben valamint ugyanezen vízmintákat szabványos analitikai módszerekkel is megmértük. A meghatározások alapján azt a következtetést tudtuk levonni, hogy a TRIOS szonda megbízhatóan alkalmazható a felszíni vizek minőségének nyomonkövetésére. Kulcsszavak: EU Víz Keretirányelv, TriOS mérőrendszer, nitrát-N meghatározás. Bevezetés Az Európai Unió új víz és vízi környezetgazdálkodási politikájában egy, eddig egyedülálló célt tűztek ki. A megállapodások értelmében 2015-re az Unió egész területén jó ökológiai és kémiai állapotba kell hozni a felszíni és felszín alatti vizeket (VGT, 2010). Ennek elérésére létrehozták a minden tagállam számára kötelező jogszabályt, az EU Víz Keretirányelvet (EU VKI). A VKI 2000. december 22-én lépett életbe. A tagállamoknak 2009. december 22-ig vízgyűjtő gazdálkodási tervet kellett készíteniük. Ebben minden jelenleg elérhető információ rendelkezésre áll a víztestek állapotáról, a problémákról és a kitűzött környezeti célokról. A víztestek állapotfelmérése egy pontosan kidolgozott minősítési rendszerrel történik. Figyelembe veszik a biológiai, fizikai-kémiai, hidromorfológiai paramétereket és e- gyéb szennyezőket (fémeket), valamint a veszélyes anyagok jelenlétét (VGT, 2010). A végső minőséget a legrosszabb állapotjelző határozza meg. A jó ökológiai és kémiai állapotot nem elég elérni, hanem fenn is kell tartani. A vízminőség változásának figyelemmel kísérésére célszerű monitoring rendszert kiépíteni. Munkánk célja egy már létező eszköz megbízhatósági vizsgálata volt a nitrát meghatározás területén. Anyag és módszer A nitrát ion meghatározása többféle módon lehetséges. A szabványos vizsgálatoknál a MSZ 12750/18-74 leírását kell figyelembe venni (MSZ, 1974). A meghatározás alapja, hogy a nitrát ion és nátrium-szalicilát reakciójából keletkező sárga színű vegyület színintenzitása egyenesen arányos a nitrát ion koncentrációjával. Emellett használnak más elven működő gyorsteszteket és amennyiben a nitrit ion koncentrációja ismert, elvégezhető a nitrát ion redukciójából keletkező nitrition meghatározása is. A fenti módszerekben közös, hogy reagenseket igényelnek. Mivel a nitrát ion 250 nm körül elnyeli az UV fényt, egy erre alkalmas fotométerrel a koncentrációja vegyszer fel- használás nélkül meghatározható. Vizsgálataink során a német fejlesztésű TriOS ProPS szondát használtunk, az eredményeket pedig a fent említett szabvány szerinti meghatározással ellenőriztük. A szonda 190 és 360 nm közötti spektrumfelvételre képes és az eredményt pedig számítógépre telepített adatgyűjtő és feldolgozó szoftver adja meg (MSDA_XE, vagyis multiszenzoros a- datgyűjtő rendszer). A nitrát ion ilyen jellegű meghatározását már több kutatásban is leírták (Karlsson és mtsai. (1995), Drolc és mtsai. (2010)). Képes egyidejűleg számos komponens, többek között nitrit, KOI, BOI, TOC, lebegőanyag ekvivalens., huminsavak, bromid, klorid meghatározására is. Más szondákkal kiegészítve gyakran alkalmazzák az északi tengeri kikötőkben a tengervíz monitorozására, de laboratóriumi használathoz rendelkezésre áll hozzá egy küvettatartó kiegészítő is. A műszer fényútja a vízminőségtől függően kiegészítő adapterekkel 10, 20, 40 és 60 mm között változtatható (TriOS GmbH, 2009). Először laboratóriumi mérésekkel meghatároztuk, hogy az adatfeldolgozó szoftverben található 2 referencia adatcsomag (kit) közül azonos körülmények között melyik szolgáltat pontosabb eredményeket az általunk vizsgált vízfolyás vízminősége tekintetében. 1. kép: Laboratóriumi kísérleti berendezés A méréseket úgy végeztük, hogy a műszert 3 1 desztillált vízbe merítettük és időközönként 1000 mgN/l-es káliumnitrát oldatból 3 cm3-t adagoltunk a rendszerbe. így kb. 1 mg N/l-es koncentráció-ugrásokat értünk el. A szoftver automata üzemmódban volt és az elérhető legkisebb időközönként, 30 másodpercenként vette fel a spektrumot. A keverést mágneses keverő szolgáltatta (1. kép). Szabványos méréshez mintát a teljes elkeveredés után vettünk. A terepi méréseket a Veszprémi-Séd 2. szakaszán végeztük a veszprémi szennyvíztisztító környékén (7. ábra). Ez a szakasz a vízgyűjtő-gazdálkodási terv szerinti 3. kategóriába esik, vagyis hegyvidéki, meszes, durva mederanyagú, közepes vízhozamú patak (VGT, 2010). Két mintavételi pontot jelöltünk ki, egyet a telep kifolyója előtt, egyet a kifolyó után. A méréskor a műszer szintén automata üzemmódban volt 30 mperces mérési időközzel. A szondát mindkét ponton úgy helyeztük el, hogy körülötte a víz folyamatos áramlása biztosított volt. Időközönként szabványos mintavétel történt a laboratóriumi ellenőrző vizsgálatokhoz. 1. ábra: Mérési pontok a Veszprémi-Séden
