Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.

Hosszú távú adatsorok felhasználási lehetőségei vízfolyások ökológiai minősítésében a Tisza vízrendszerének példáján Lajter Ibolya - Schnitchen Csaba - Dévai György - Nagy Sándor Alex Debreceni Egyetem, TEK, TTK, Hidrobiológiai Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: A környezetvédelmi felügyelőségek és a vízügyi igazgatóságok által a hazai vízfolyásokról szolgáltatott hidrológiai, fizikai, kémiai és biológiai adatok átfogó értékelése és az ökológiai vízminősítésben történő felhasználása csak néhány esetben történt meg. Dolgozatunk­ban a Tisza vízrendszerének 17 vizsgálati helyéről (Tisza: 4 hely, főbb mellékfolyók: 13 hely) származó 11 éves (1994-2004) adatsorok 10 változóra vonatkozó feldolgozásáról számolunk be (összesen 1870 adat). Elemző és értékelő munkánk során arra a kérdésre kerestük a választ, hogy ezek az adatsorok mennyire hozhatók fedésbe az ökológiai vízminősítési rendszer kategóriáival. Az ökológiai vízminősí­tés kategóriarendszere ugyanis elsősorban állóvizekre lett kidolgozva, a megvalósítás pedig a Boroszló-kerti­ Holt-Tiszán 1997-ben vég­zett, az egész vegetációperiódust átfogó vizsgálatsorozat eredményeinek felhasználásával lett bemutatva. Adatsorainkat 9 kategóriába soroltuk be az ökológiai vízminősítési rendszer kódjegyzékei alapján, s a változók évenkénti átlagértékeivel és a 11 év átlagával egyaránt elvégeztük az elemzést és az értékelést. Az egyes változók kódszámainak kategóriánkénti eloszlása alapján jól kimutathatók a vízfolyá­sok és a mintavételi helyek közötti hasonlóságok és különbségek, s eredményeink alapján egyértelműen kimondható, hogy az ökológiai vízminősítési rendszer nemcsak állóvizek, hanem vízfolyások esetében is alkalmazható. Kulcsszavak:: Tisza és 12 főbb mellékfolyója, 10 változó, 11 éves adatsorok, vízminőségi állapot, ökológiai minősítés. Bevezetés A környezetvédelmi felügyelőségek és a vízügyi igazgató­ságok által összegyűjtött és éves összesítők formájában közrea­dott, a hazai felszíni vízfolyásokról szolgáltatott hidrológiai, fi­zikai, kémiai és biológiai adatok átfogó értékelése és az ökoló­giai vízminősítésben történő felhasználása eddig még csak né­hány esetben történt meg. (Szabó et al. 2001, 2004a, 2004b, 2005; T. Nagy et al. 2004; Lajter et al. 2007). Dolgozatunkban ezeknek az adatoknak a feldolgozása és elemzése révén igyek­szünk választ adni arra a kérdésre, hogy az ökológiai vízminő­sítés kategóriarendszere, ami elsősorban állóvizekre lett kidol­gozva, vízfolyások esetében is alkalmazható-e. Erre a kérdésre a Tisza vízrendszeréről az 1994-2004 évekről rendelkezésre ál­ló néhány ökológiai szempontból fontos változó összehasonlító értékelésével kerestük a választ. Anyag és módszer A Tisza 4 helyéről (Tiszabecs, Polgár, Szolnok, Tiszaszi­get), ill. 12 főbb mellékfolyójának 13 helyéről (Bodrog, Sajó, Bódva, Hernád, Zagyva, Szamos, Berettyó, Sebes-Körös, Feke­te-Körös, Fehér-Körös, Hármas-Körös, Maros), összesen 17 vizsgálati helyről származó, 10 ökológiai szempontból fontos és az Európai Unió Víz Keretirányelve által is ajánlott változó (vízhőmérséklet, vezetőképesség, pH, oxigéntelítettség, oldott C2, KOIpS, szervetlen-N, PO4-P, összes-P, klorofill-a) 11 évi (1994—2004) adatsorainak összehasonlító elemzését végeztük el. Az adatsorokat a „Vizeink minősége" című kötetsorozat tar­talmazza. Az adatsorok feldolgozása során a kötetekben szereplő mi­nimum, maximum, átlag, szórás és p90 (90%-os tartósságú) ér­tékeiből az átlagértékeket elemeztük sokváltozós statisztikai módszerekkel. Elemzésünk során 10 változó 11 évre vonatkozó 1870 adatát vettük figyelembe. Ezek mindegyike az adott he­lyen és adott évben mért adatok átlagértéke volt. Adatsorainkat 9 minősítési kategóriába soroltuk be az ökológiai vízminősítési rendszer kódjegyzékei alapján (Dévai et al. 1999). A főkompo­nens-analízist (PCA) minden egyes vizsgálati helyen a vízmi­nősítési kódértékek évenkénti átlagértékeivel, míg a klaszter­analízist (Paired Group, Bray & Curtis távolságfüggvény) a kódértékek évenkénti átlagértékeinek átlagával végeztük. Az e­redmények értékelése a PAST programcsomaggal történt. Az ábrákon és a táblázatokban a mintavételi helyeknek az a­­lábbi rövidítéseit használtuk: TIS/TIB = Tisza/Tiszabecs, TIS/POL = Tisza/Polgár, TIS/ SZO = Tisza/Szolnok, TIS/TIS = Tisza/Tiszasziget, SZA/CSE = Szamos/Csenger, BOD/FEB = Bodrog/Felsőberecki, SAJ/ SAP = Sajó/Sajópüspöki, SAJ/KES = Sajó/Kesznyéten, BOD/ HÍR = Bódva/Hídvégardó, HER/TON = Hernád/ Tornyosné­meti, ZAG/SZK = Zagyva/Szentlőrinckáta, BER/POC = Beret­tyó/Pocsaj, FEH/GYU = Fehér-Körös/Gyulavári, FEK/SAR = Fekete-Körös/Sarkad, SEK/KÖS = Sebes-Körös/Körösszakál, HÁK/GYO = Hármas-Körös/Gyoma, MAR/MAK = Maros/ Makó. Eredmények és értékelésük A Tisza magyarországi szakaszának vízrendszerét tekintve (1-3. ábra) az értékek legnagyobb mértékű szóródását a PO4-P, az összes-P (1. ábra), a szervetlen-N, a klorofill­a és az oxigén­telítettség esetében figyelhetjük meg, ahol 8/7/5/5/5 kategóriára oszlik a teljes kategóriatartomány, míg a vezetőképesség (2. ábra), az oldott oxigén, a KOIps, a hőmérséklet és a pH értékei (3. ábra) 4/4/3/2/1 kategória között oszlanak meg. Az összes­ P értékei néhány példaképpen kiválasztott helyen (4-7. ábra) a teljes kategóriatartománynak csak 2-4 kategóriája között oszla­nak meg, de a Tiszát és vízrendszerét együttesen tekintve (1. ábra) 7 kategóriatartományt is felölelnek az értékek. A Tisza e­setében Tiszabecsnél még 20-130 pg/1, Tiszaszigetnél viszont már 150-240 p.g/1 közöttiek az értékek, s a főkategóriában is váltás történik (3-ról 4-re). A mellékfolyók közül a Bodrog ese­tében viszonylag csekélyek az értékek (100-170 p.g/1), a Zagy­vánál azonban kiemelkedően nagyok (690-1200 p.g/1), s ez megnyilvánul a főkategóriák közötti különbségben is (4, ill. 7). A vezetőképesség (2. ábra) esetében a legtöbb vízfolyás a 2-es kategóriatartományba esik (250-550 pS/cm). A Sajónak Kesz­nyétennél (520-680 pS/cm), ill. a Szamosnak (430-680 pS/cm) és a Marosnak (490-620 p­S/cm) többségében nagyobbak u­gyan a vezetőképesség-értékei (430-680 pS/cm), de még ezek is csak a 3-as kategóriába tartoznak, s kizárólag a Zagyva esik a 4-es kategóriába, mivel minden értéke 1090-1240 pS/cm kö­zötti. A legkisebb mértékű szóródást a pH-értékek (3. ábra) mutatják, mivel az összes vizsgálati hely azonos kategóriába (3) esik. Összehasonlítva a Tisza országba befolyó (Tiszabecs) és az onnan kifolyó (Tiszasziget) állapotát, az alábbiakat álla­píthatjuk meg: a vezetőképesség, a KOIps és a pH esetében nincs kategóriaváltás; a szervetlen-N, az összes-P, a PO4-P, a hőmérséklet és a klorofill­a esetében kategórianövekedést, az oldott oxigén és az oxigéntelítettség esetében kategória-csökke­nést figyelhetünk meg a főkategóriák tekintetében. A Tisza és főbb mellékfolyói a főkomponens-analízis és a klaszteranalízis alapján is hasonló csoportosulásokat mutatnak (8- 9. ábra). Az egyes változók kódszámainak kategóriánkénti eloszlása alapján kimutathatók a vízfolyások és a mintavételi helyek közötti hasonlóságok és különbségek. A Maros és a Szamos hasonló minőségi állapotú, hiszen a klorofill­a és a ve­zetőképesség szerinti főkategória nagyobb értékű, mint a többi vizsgálati helyen. A Sajó Kesznyétennél, ill. a Hernád és a Be­rettyó a szervetlen-N, az összes-P és a PO4-P mennyisége alap­ján különül el, mivel ezeknek a változóknak az említett vizsgá­lati helyeken kapott értékei nagyobb kategória-tartományba es­nek. A Tisza tiszabecsi szakasza a nagyobb oldott oxigén tarta­lom és oxigéntelítettség, ill. a kisebb hőmérsékleti értékek mi­att különül el a Tisza többi szakaszától. A Bodrog, a Bódva és 141

Next