Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 5-6. különszám - LV. Hidrobiológus Napok előadásai
18 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2014. 94. ÉVF. 5-6. SZ. Holtmedrek toxikus elemtartalmának vizsgálata üledékminták alapján Balogh Zsuzsanna1, Gyulai István1, Baranyai Edina2, Hubay Katalin3, Harangi Sándor1, Kundrát János Tamás', Braun Mihály3, Korponai János4, Simon Edina1 'Debreceni Egyetem, TTK., Ökológiai Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. "Debreceni Egyetem, TTK., Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. "Magyar Tud. Akadémia Atommagkutató Intézete, Hertelendi Ede Környezetanalitikai Labor., 4026. Debrecen, Bem tér 18/C. 4Ny.-Magyarorsz. Egyetem, TTK, Földrajz és Környezettani Int., Kémia és Kömyezett.Tansz., 9700. Szombathely, Károlyi G. t. 4. Kivonat: A holtmedrek jelenős természeti értékekkel rendelkeznek, ezért szükségszerű természetvédelmi szempontból a holtmedrek feltárása, állapotfelmérése. A holtmedrek üledékében szerves és szervetlen szennyezők akkumulálódnak, ezért az üledék kiválóan alkalmas holtmedrek állapotának felmérésére és monitorozására. Az 5 vizsgált holtmedrek közül kettő természetvédelmi oltalom alatt áll (Foltos-kerti-Holt-Tisza, Boroszló-kerti- Holt-Tisza), három pedig nem áll védelme alatt három (Gyürei-Holt-Tisza, Vargaszegi-Holt-Tisza, Lónyai-morotva). Vizsgálataink során a toxikus elemek (Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr, Zn) koncentrációját mértük felszíni lágy üledékéből mikrohullámú plazma atomemissziós spektrométerrel (MP-AES). Főkomponens-analízissel (PCA) a felszíni üledékben mért toxikus fémek koncentrációja alapján a vizsgált holtmedrek teljes mértékben elkülönülnek egymástól. Az antropogén tevékenységtől mentes Boroszló-kerti- és a Foltos-kerti-Holt-Tisza között tapasztaltunk kisebb átfedést. Míg az antropogén tevékenységgel terhelt Lónyai-morotva a Vargaszegi-Holt-Tiszával mutat hasonlóságot. A toxikus elemek közül a Cu, Pb, Zn, Al, Fe, Mn és Sr koncentrációban tapasztaltunk szignifikánsan különbséget az egyes holtmedrek között. Szignifikánsan magasabb Cu és Fe koncentrációval jellemezhető a Foltos-kerti- és Boroszló-kerti-Holt-Tisza. A Zn és Pb koncentráció a Lónyai-morotvában, míg a Sr koncentráció a Vargaszegi-Holt-Tiszában volt a legmagasabb. Az Al koncentráció a Boroszló-kerti-Holt-Tiszában, a Mn koncentráció pedig a Foltos-kerti-Holt-Tiszában volt a legmagasabb értéket. Eredményeink alapján megállapítható, hogy az általunk vizsgált holtmedrek jelentős mértékben ki vannak téve antropogén hatásnak, ugyanakkor ezen hatások monitorozására kiválóan alkalmas a felszíni üledék. Kulcsszavak: Felső-Tisza vidék, nehézfém, üledék, antropogén tevékenység. Bevezetés A Tisza hullámterén található különböző korú, feltöltődési állapotú és szukcessziós stádiumú holtmedrek jelentős része európai viszonylatban is ritka, természetközeli állapotú vizes élőhelyek maradványai közé tartoznak (Varga et al. 2007). Az állóvizek élőhelyként szolgálnak számos állat- és növényfaj számára, melyek között több védett élőlény is helyet foglal. Ezek a holtmedrek jelenős természeti értékekkel rendelkeznek, ezért szükségszerű természetvédelmi szempontból a holtmedrek feltárása, állapotfelmérése. A holtmedrek jelentős része antropogén tevékenység a- latt áll, ezért a holtmedrek szukcessziója mellett szükséges az üledék mintákban található szervetlen szennyezők vizsgálata. A holtmedrek üledéke kiválóan alkalmas, mind szerves, mind szervetlen szennyezők akkumulálására (Bentiveg- na et al. 2004). Ezért az üledék kiválóan alkalmas holtmedrek állapotának felmérésére, monitorozására (Tracey et al. 1996). Ugyanakkor az üledékpufferelő hatásának köszönhetően jelentős mértékben csökkentheti az antropogén hatásra bekövetkező szennyezések mértékét, mely a vízi élővilágra káros hatással van (Kim et al. 2007). Anyag és módszer A vizsgált holtmedreket a Felső-Tisza vidékén választottuk ki. A holtmedrek kiválasztásánál fontos szempont volt az elhelyezkedésük, antropogén hatásoknak való kitettségük, vízutánpótlásuk. A kiválasztott holtmedrek közül kettő természetvédelmi oltalom alatt áll (Boroszló-kerti-Holt-Ti- sza (22°24’41 ’ ’ ,48°05 ’10”), Foltos-kerti-Holt-Tisza (22° 23’02”, 48°06’01”) ezáltal feltehetőleg nincsenek kitéve káros emberi tevékenységnek. A Gyürei-Holt-Tisza (22°15’ 58.93”,48°11’03.88”), Vargaszegi-Holt-Tisza (22°56’10. 25”, 48°10’34.76”) Lónyai-morotva (22°15’46.32”, 48°18’ 48.9”) esetében viszont jelentős antropogén tevékenységgel kell számolni (Lukács et al. 2009). A mintavételezés 2013 júniusában történt a holtmedrek mederfenekét borító lágy ü- ledékből. A mintavételezés során a holtmedrek méretétől és a növényzetétől függően 7-11 mintavételi pontot jelöltünk ki (Foltos -kerti Holt-Tiszából: N = 7, Bosroszló-kerti Holt- Tiszából N= 11, Gyürei-Holt-Tiszából N = 7, Vargaszegi- Holt-Tiszából N = 7, Lónyai-morotva: N = 9). A mintavétel core mintavevővel történt és vizsgálatainkhoz az üledék felső 2 cm-t használtuk. A laboratóriumi minta feldolgozás során a mintákat szobahőmérsékleten légszárazra szárítottuk. A légszáraz mintákat achát mozsár segítségével porítottuk, majd 0,2 g mintát egy napon keresztül 105 C°-on szárító- szekrénybe helyeztük, majd visszamérést követően a minták száraz tömegét megállapítottuk. A mintákhoz 13 ml 65 % (m/m) salétromsavat adtunk, három részletben (4 ml, 4 ml, 5 ml) és több órán keresztül 80 °C-on, főzőpohárban roncsoltuk. A száraz bepárlásokat követően a kihűlt mintákhoz 5 ml ioncserélt vizet és 1 ml 30 % (m/m) hidrogén-peroxi- dot adtunk. Majd a szintén szárazra párolt mintákat 10 ml 1 % (m/m) salétromsavval oldatba vittük. A minták elemösz- szetételének meghatározásához Mikrohullámú Plazma Atomemissziós Spektrometriát (MP-AES 4100, Agilent Technologies) alkalmaztuk. A következő toxikus elemek koncentrációját határoztuk meg felszíni lágy üledékből: Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr, Zn, Ba. A statisztikai értékelést SPSS/PC+ és Canoco program- csomagokkal végeztük. A varianciák homogenitását Levene próbával értékeltük. A különböző holtmedrek toxikus elemtartalmának elemzésére főkomponens-analízist (PCA) és e- gyutas ANOVA-t alkalmaztunk. Azokban az esetekben, a- hol szignifikáns különbséget tapasztaltunk Tukey összehasonlító tesztet végeztünk. Eredmények A felszíni üledékben mért toxikus fémek koncentrációja alapján teljes mértékben elkülönülnek egymástól a vizsgált holtmedrek főkomponens analízissel (PCA). A PCA1 42,1 %-ban, míg a PCA2 29,3 %-ban magyarázza az eredményeinket. Kisebb átfedést a Boroszló-kerti-Holt-Tisza és a Fol- tos-kerti-Holt-Tisza esetében tapasztaltunk, melyek természetvédelmi oltalom alatt állnak. Az antropogén tevékenységgel jellemezhető holtmedrek közül a Lónyai-morotva és Gyürei-Holt-Tisza teljes mértékben elkülönül egymástól, míg a Vargaszegi-Holt-Tisza a természetvédelmi oltalom a- latt álló és antropogén tevékenységgel jellemezhető holtmedrek közé sorolható a felszíni üledék toxikus elemtartalma alapján (/. ábra). Varianciaanalízist (ANOVA) alkalmazva valamennyi e- lem esetében szignifikáns különbséget tapasztaltunk az e- gyes holtmedrek között, kivéve a Ba és Cr esetében (p< 0.05) (I. táblázat). A Boroszló-kerti- és Foltos-kerti-Holt - Tisza esetében az elemek többsége nem különbözött szignifikánsan. Az Al-koncentráció szignifikánsan alacsonyabb értéket mutatott a Gyürei-Holt-Tiszánál, mint a Boroszló- kerti-,Foltos-kerti, Vargaszegi-Holt-Tiszánál és Lónyai-mo- rotvánál mért koncentációkhoz képest. A Cu-koncentráció
