Hidrológiai Közlöny, 2021 (101. évfolyam)
2021 / 4. szám
23 Goda Zoltán: Az éghajlatváltozás hatásai az oldott oxigén koncentrációjára parti szűrésű vízbázisokban A mintavétel 2021. május 18-án, a Duna közepesen magas, áradó vízállásánál történt. A stabil izotópos vizsgálat nem támaszt speciális követelményeket a mintavétellel és a minták tárolásával kapcsolatosan. A minták 100 ml-es térfogatú, zárható, barna színű boroszilikát üvegedénybe kerültek, és a vizsgálat elvégzéséig 5°C hőmérsékleten tároltuk azokat. A vízminták stabil izotópos vizsgálata GASBENCH II típusú preparációs eszköz segítségével történt, amely egy detektorként működő Thermo Finnigan Deltaplus XP típusú tömegspektrométerhez kapcsolódik. Ez által lehetséges a vízmintában található hidrogén és oxigén izotópok arányának pontos mérése. Az eredmények 8I80 és ő2H értékekként, %o-ben kerültek meghatározásra a VSMOW referenciaértékhez viszonyítva. A VSMOW (Vienna Standard Mean Ocean Water) a víz hidrogén és oxigén izotóparányainak nemzetközileg elfogadott sztenderdje (USGS 2020). A VSMOW szabványt a bécsi székhelyű Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (International Atomic Energy Agency, IAEA) határozta meg 1968-ban és 1993 óta az Amerikai Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézettel (American National Institute of Standards and Technology, NIST) közösen értékeli és vizsgálja felül. A vízmintákban mérhető izotóparányok nemzetközi sztenderdtől való eltérésének számítása következő egyenletek alapján történt (Deák és társai 2011). 5180 izotópra: /wO\ _ /180\ S1B0 \16o \ / y \160 \ i; \l6oA X 1000 [%c ' VSMOW és 52H (deutérium) izotópra d> ŐD = VSMOW x 1000 [%( A mérések hibája ± 0.3%o 5180 esetén és ±3%o 82H esetében. Fenti egyenletekkel tehát számolható volt a mintákban mérhető izotópok aránya és a nemzetközi sztenderdtől való eltérése. Az eredményeket mindenekelőtt összehasonlítottam a korábban publikált kutatási eredményekkel. Ezek alapján Magyarországon a frissen beszivárgott talajvizekre a S180 esetében a -9%o és -10%o közötti értékek jellemzők, míg a 52H esetében -65%o és -70%o közötti értékek mérhetők. A Duna, mint felszíni víz esetében az izotóparány jellemzően a 5180 esetében -10%o és -1 l%o közötti, illetve a 52H értéke -70%o és -80%o között változik. A vízmintákban mért izotópok arányát, illetve azok eltérését a nemzetközi standardtól 3. táblázat foglalja össze. Minta/vizsgált komponens Duna 9. kút 9/A kút Talajvízkút íx180 Ö (VSMOW %») ±0.3%o-10,81-9,98-10,36-8,48 ö H (VSMOW %o) ±0.3%o-78,90-70,60-73,50-61,3 A kapott értékek illeszkednek a várt intervallumokba, bár a talajvízkútból származó minta esetében a vártnál némileg alacsonyabb érték volt mérhető. Az eredményekből a pontos víz arány az alábbi képlettel számolható (Kármán és társai 2014): Vonna = ^ ~ ^ X 100 [%] '-Duna lFAV A 9. és a 9/A kutak vizének felszíni víz arányát a 4. táblázatban foglaltam össze. 4. táblázat. A kutatásba bevont termelőkutak parti szűrt víz arányai a mért stabil izotópok alapján Table 4. The rate of the riverbank filtrated water in the investigated water wells based on the measured stable isotopes Kút/felszíni víz aránya 9. kút 9/A kút 8lsO 64,4% 80,7% S2H 52,8% 69,3% Az eredmények alapján kijelenthető, hogy a Duna közepes vízállása mellett mindkét vizsgált kút parti szűrésű kútnak minősül. A vízbázis többi kútja hasonló elhelyezkedésű, vízhozamuk jellemzően nagyobb, vagy megegyező, mint a 9. számú kút vízhozama, így feltételezhető, hogy az összes kút vizében a parti szűrt víz domináns. Valószínűsíthető azonban, hogy a Duna tartósan alacsony vízállása mellett a háttérvíz aránya a kutakban jelentősebben megemelkedik és az arány időszakosan megfordul. Ezt a hipotézist egy későbbi vizsgálattal célszerű igazolni vagy cáfolni. Az oldott oxigén hiányának lehetséges okai Amint az a vizsgálatból kiderült, oldott oxigén annak ellenére sem jelenik meg a parti szűrésű kutakban, hogy a Duna telítettsége jellemzően 90% feletti. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a parti szűrés ne működne megfelelően. Az oxigén hiányának több oka is lehet. A szerves szennyezők lebontásában résztvevő mikrobiológiai szervezetek aerob élőlények, tehát életműködésük oxigén igényel, így oxigénfogyasztóknak tekintendők. A Duna vizében mérhető biokémiai oxigénigény (BOIs) részben támpontot adhat arról, hogy az oldott oxigén mekkora hányada fogyhat el a mikrobiológiai szervezetek működése során. A BOI5 értéke a Duna hazai szakaszán jellemzően 2-3 mg O2/I érték között változik, e paraméter tekintetében jelentős ingadozások nem jellemzők (KSH 2020). Oxigénigénye természetesen a felszín alatti víznek is lehet, részben a szerves vegyületek jelenléte miatt, másrészt a vízben oldott állapotban előforduló vegyületek oxidációs folyamatai okán. Az illetékes víziközmű szolgáltatótól kapott vízkémiai adatsorok alapján a kémiai oxigénigény (KOIps) az általam vizsgált kutakban jellemzően 1 mg/1 alatti, tehát nem jellemző, hogy jelentős mennyiségű szerves és oxidálható szervetlen anyag jelenne meg a kutakban. Feltételezhető, hogy a parti szűrés szerves szennyezőanyag bontó képessége megfelelően működik és a fennmaradó oldott oxigén inkább a háttérvízben található, redukált állapotban lévő vas és mangán oxidációjára fogy el. 3. táblázat. A vízmintákban mért stabil izotópok arányának eltérése a nemzetközi standardtól Table 3. The rate of stable isotopes measured in water samples and their deviation from the international standard
