Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 3. szám - Málnás Kristóf - Harangi Sándor - Balogh Zsuzsanna - Baranyai Edina - Braun Mihály - Dévai György - Simon Edina: Nehézfém analitikai vizsgálatok a Felső-Tisza és a Szamos folyók hazai szakaszán
65 Nehézfém analitikai vizsgálatok a Felső-Tisza és a Szamos folyók hazai szakaszán Málnás Kristóf1, Harangi Sándor2, Balogh Zsuzsanna2, Baranyai Edina4, Braun Mihály4, Dévai György3, Simon Edina2 'BioAqua Pro Kft., 4032. Debrecen Soó Rezső utca 21. 2DE TEK Ökológiai tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. 3DE TEK Hidrobiológiái tanszék, 4032. Debrecen Egyetem tér I. 4DE-TEK, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: Víz- és üledék analitikai vizsgálatot végeztünk a Felsö-Tisza- (Tokaj-Tiszabecs), valamint a Szamos folyó magyarországi szakaszán. Felmérésünk célja a Felső-Tisza aktuális nehézfém-szennyezettségének feltérképezése volt A vizsgálatok során a Felső -Tisza jelentősebb mellékfolyóinak torkolata alatt jelöltünk ki mintavételi helyeket a szennyezések forrásának felderítéséhez. A szakasz legnagyobb vízhozamú mellékfolyóján, a Szamoson további szelvényekből is történtek mintavételek. Valamennyi mintavételi pontról vízmintát és lágy üledékmintát gyűjtöttünk Az abiotikus indikátorként használt víz és üledékmintákon kívül a folyó teljes szakaszán gyakori folyami szitakötő, a Gomphus flavipes lárváit használtuk nehézfém akkumuláció vizsgálatára A nehézfém analízist Mikrohullámú Plazma Atomemissziós Spektrometriával (MP-AES) végeztük. Főkoordináta-analízis (PCA) segítségével, mind az üledék, mind a vízanalitikai vizsgálat alapján megállapítottuk, hogy a Felső-Tiszát ért nehézfém szenynyezések elsősorban a Szamos folyón keresztül érkeznek. Megállapítható továbbá, hogy a folyami szitakötő lárvák nehézfém akkumulációja elsősorban az üledék szennyezettségének mértékével mutat összefüggést, míg a vízminták nehézfém analitikai elemzésével elsősorban a pillanatnyi szennyezésekről nyerhetünk információt. Kulcsszavak: nehézfémek, MP-AES, Tisza, Szamos, Gomphus flavipes. Bevezetés Ökológiai rendszerekbe jutva, a nehézfémek biológiailag könnyen felvehető, különösen perzisztens anyagok, amelyek bioakkumuláció útján felhalmozódva kifejezetten toxinokként funkcionálhatnak. Ennek megfelelően kifejezetten veszélyes szennyezőanyagokként kell tekintenünk rájuk. Élővizeink effektiv akkumulációs csapdaként funkcionálnak a különböző nehézfém ionok esetében, amelyekben bemosódás, illetve közvetlen antropogén szennyezések útján különösen nagy mennyiségben fordulhatnak elő. Hazai vízfolyásaink közül a Tisza esetében vannak ismereteink rendszeres nehézfém szennyezésekről, viszont ezek a 2000-es évek eleje — a „cianid pánik” lecsengése - óta kifejezetten kis publicitást kapnak. A cianid szennyezés óta készültek ugyan tanulmányok, a havária jellegű szennyezés élőlény-közösségekre gyakorolt hatásáról (Szabó és mtsai. 2005; Antal 2013), viszont kevés felmérés esetében került sor a szennyezést túlélő populációk egyedeinek bioindikátorként történő alkalmazására (Fleit és Lakatos 2002; Woelfl és mtsai. 2006). Jelen vizsgálatunk során a Felső-Tisza jelentősebb nehézfém-szennyező forrásait tanulmányoztuk, víz és üledék-analitikai elemzések segítségével. Továbbá vizsgáljuk, hogy ezen háttér feltételek függvényében milyen mértékben alkalmazhatók a sárgalábú folyamszitakötők [Gomphus flavipes (CHAR- PENTIER, 1825)] lárvái a biológiailag aktív nehézfém kimutatás esetében, mint bioindikátorok. Anyag és módszer 2013. év tavaszi időszakában történt mintavétel összesen 12 mintavételi szelvényből. A mintavételi szelvényeket a Felső-Tisza magyarországi szakaszán, a főbb mellékfolyók torkolata alatt jelöltük ki, illetve végeztünk mintavételeket a Szamos hazai szakaszán is (1. táblázat; 1. ábra). Minden e- gyes mintavételi szelvényből víz-, üledék- és Gomphus flavipes lárva mintavételezése történt. A reprezentativitás érdekében, a mintavételek során az egyes mintavételi szelvényeket mintegy 50 méteres szakaszokra osztottuk, amelyekről külön-külön történt szitakötő lárva és felszíni üledék mintavétel. Az egyes szakaszokról származó felszíni üledék -almintákat mintavételi szelvényenként egyesítve elemeztük és értékeltük, míg a szitakötő lárvák feldolgozása és elemanalízise egyedenként, de az alszakaszok nyilvántartásával történt. Az egyes mintavételi helyekről egy átlag vízminta vétel történt. A laboratóriumi feldolgozásig az üledékmintákat szárítva, a szitakötő lárvákat fagyasztva tároltuk. A vízminták tartósítása 65 %-os (m/m) HN03 oldattal végeztük. Az elem-analízishez a mintafeldolgozás Braun és mtsai. (2009) munkája alapján történt. Az elemek koncentrációjának meghatározását Mikrohullámú Plazma Atomemissziós Spektrometriával (MP-AES) végeztük. Az eredmények értékelését SPSS és Canoco statisztikai programmal végeztük. A különböző szakaszoknak a víz, üledék és szitakötő lárvák elemösszetételére kifejtett hatását főkomponens analízissel és GLM ANOVA-val értékeltük. Azokban az esetekben, a- hol szignifikáns különbséget tapasztaltunk Tukey összehasonlító tesztet végeztünk. Az üledék, víz és szitakötő lárvák elemösszetétele közötti korrelációkat Pearson-korrelációval vizsgáltuk. /. táblázat. A kijelölt mintavételi helyek adatai. Mintavételi Vízfolyás neve és a EOV X EOV Y hely kódja közigazgatási terület koordináta koordináta Tisza 001 Tisza (Tiszabecs) 931686 314010 Tisza 002 Tisza (Tiszakóród) 921161 312506 Tisza 003 Tisza (Szatmárcseke) 918277 311837 Tisza 004 Tisza (Olcsvaapáti) 896327 312842 Tisza 005 Tisza (Vásárosnamény) 894634 313514 Szám 006 Szamos (Olcsva) 895515 310129 Tisza 007 Tisza (Vásárosnamény) 893141 315873 Tisza 008 Tisza (Győröcske) 880076 343866 Tisza 009 Tisza (Balsa) 836168 317805 Tisza 010 Tisza (Tokaj) 827545 309119 1. ábra. A kijelölt mintavételi helyek elhelyezkedése Eredmények A felmérés során összesen 12-12 víz- és üledékminta nehézfém-analitikai elemzését végeztük el, továbbá megtörtént összesen 204 Gomphus flavipes lárva nehézfém-tartalmának a meghatározása. A vízminták nehézfém tartalma esetében (2. táblázat), főkomponens analízis elemzés segítségével megállapítható, hogy vizsgált elemek koncentrációja alapján a Szamos, a Felső-Tisza Szamos-torkolat feletti („felső”), valamint a Szamos-torkolat alatti („alsó”) szakasza jól elkülönül egymástól (2. ábra). A Felső-Tisza torkolat feletti szakaszán a Mn, Zn és Pb esetében figyelhető meg pozitív korreláció. A Szamos vizsgált szakaszai esetében pozitívan korrelált a Sr, negatívan pedig a Fe és az Al.
