|
Hidrográfia
1. A SAJÓ-VÖLGY ÉGHAJLATA
A vízgyűjtő a másodkori
jura időszaktól napjainkig tartó Alpida-orogenezis Eurázsiai hegységrendszerének
sávjában, három légköri irányító központú mérsékeltövi éghajlat
alatt (W. Köppen rendszere szerint Ofbx típusú, Glenn T. Trewartha-féle éghajlat
osztályozása szerint: D 8/a) terül el, az országos átlagnál viszonylag
ritkább (< 0,3 km/km2) vízfolyáshálózattal. Jellemző, hogy a
vízfolyások völgyeinek futása váltakozva illik bele az ÉNy-DK-i és az ÉK-DNy-i
irányú törészónákba.
Mai alakjukat a folyásirányt meghatározó tektonikai adottságon túl - a földtörténeti
negyedidőszak (jégkorszak) éghajlati változásaira visszavezethető ciklusos
fejlődésük során nyerték el. A vízgyűjtő éghajlati vonatkozásban
jellegzetes átmeneti terület
az Alföld és az Északi Középhegység között. Az éghajlati elemek változása
itt kis területen belül is jelentős, a terület a meleg, száraz, mérsékelten
forrónyarú körzethez tartozik.
Az uralkodó szélirány ÉK-i. Érdekes jelenség a főn, mely télen, vagy
koratavasszal É-i légáramlással járó időjárási helyzetekben alakulhat
ki a Mátra és a Bükk vonulata mögött.
A vízgyűjtő a Kakas J. féle nedvességellátottsági index szerint: nedves,
mérsékelten nedves és mérsékelten száraz éghajlati körzetekben - az ÉNy-ról
DDK felé csökkenő reliefenergiájú felszínnek megfelelően - helyezkedik
el. A két állam - Csehszlovákia és Magyarország - területére kiterjedő vízgyűjtő
ma a tartós hóhatár alatt terül el. A léghőmérséklet sokévi átlaga a vízgyűjtőn
+9,0 C°.
A havi és évi
léghőmérsékleti átlagokat az 1901-1950 évek alapján néhány állomásra
a 3. táblázat tartalmazza.
A bükkszentkereszti átlagok általában 2 C° körüli értékkel
alacsonyabbak, mint a Sajó-völgyi adatok. A beszivárgást téli évszakonként
meggátló fagy határa, a kitettségtől
függően, a felszíntől 0,8-1,3 m mélységig terjedhet. A jégképződés
vonatkozásában a december-február közötti időszak a mértékadó.
A csapadék maximuma eléri az évi 1000 mm-t. A csapadék sokévi átlaga 680
mm-re tehető, amelynek 60 %-a a május-október hónapokra
jut. A csapadék maximuma júniusban, minimuma január-februárban van.
A vízgyűjtő magyarországi részének
csapadékviszonyait, a havi és évi sokéves csapadékátlagokat a
4. táblázat
foglalja össze.
A táblázatban közölt adatok szerint
az éves csapadékátlag legnagyobb Miskolc-Lillafüreden (729 mm) és legkisebb
Hernádnémetin (530 mm). A terület éves átlagos csapadéka - néhány
magasabban fekvő állomás kivételével eléggé kiegyenlített. A 25 állomás
közül 19 állomás adatai ± 10 %-nál kisebb értékkel
térnek el a 603 mm-es átlagtól. A havi átlagos csapadékösszegek is hasonló,
viszonylag kiegyenlített képet mutatnak.
A csapadékmérő állomások
adataiból a VITUKI egy korábbi kiadványában területi átlagokat számított
és adott közre. Ezek közül a legfontosabb részvízgyűjtők havi átlagos
csapadékát az 1901-1940 évek adataiból az
5. táblázat tartalmazza.
A táblázat a szelvényekhez tartozó teljes vízgyűjtő átlagértékeit
adja, így ezek a magyarországi átlagoknál szükségszerűen magasabbak. A
Sajó bánrévei szelvényére számított éves átlag jól mutatja, hogy a
felső vízgyűjtő csapadékátlaga mintegy 150 mm-rel magasabb, mint a magyar
területé. A Bódva, Hernád és Sajó vízrendszerének csapadékviszonyai éves
átlagban alig mutatnak eltérést.
A hóviszonyok vonatkozásában elég kevés adat áll
rendelkezésre. Néhány állomásra a havas napok átlagos számát a 6. táblázat,
a hótakaró átlagos vastagságát a 7. táblázat mutatja.
A hó mintegy 70 %-a december-február hónapokban esik le,
viszonylag egyenletes havi eloszlásban.
A magasabban fekvő állomásokon átlagosan néggyel több havas nap van évente,
mint a völgyekben.
A hótakaró átlagos vastagsága január-februárban a
legnagyobb, a magasabb helyeken sem haladja meg a 10 cm-t, a völgyekben pedig
jelentéktelen.
A hótakaró átlagos vastagsága K
felé haladva - a kevesebb csapadék miatt - erőteljesen csökken, vastagabb hóréteg
kialakulására csak az É-i, ÉNy-i területeken lehet számítani.
2. A SAJÓ VÍZJÁRÁSA
A folyók vízjárását, a lefolyás alakulását az éghajlati
elemeken kívül számos tényező
bonyolult kölcsönhatása szabályozza (domborzat, talaj- és kőzetminőség,
művelési ágak stb.). A lefolyási viszonyokat meghatározó természeti-éghajlati
tényezők a kontinentális hatás miatt a Sajó-völgyében viszonylag kedvezőtlenek.
Az évi átlagos lefolyás a Sajó forrásvidéktől a torkolatig 320 mm/év értékről
32 mm/év értékre csökken, Bánrévénél
210, Felsőzsolcánál 155 mm/év.
A vízgyűjtőterület lefolyási tényezőjének
értéke az országos átlagnál kisebb, a torkolat felé haladva 0,3-ről
0,05-re csökken (Felsőzsolcánál 0,21).
A Sajó magyarországi szakaszának vízjárása a vízmércék vízállásadatsoraival
jellemezhető. Az állami vízmércék adatait a 8. táblázat foglalja össze.
A három hosszú idősorú mérce mellett a többi öt mérce 1949-50-ben
kezdett észlelni, így a vízmércék legkisebb és legnagyobb jégmentes vízállásai
.is különböző időpontokban jelentkeztek. A jeges maximumokat - Felsőzsolca
kivételével - 1963-ban észlelték. Az egyes mércéken
1950 után is más és más években
észlelték a jellemző vízállásokat, ami arra mutat, hogy a kis- és
nagyvizek levonulási viszonyai a hossz mentén erősen változnak. A vízjáték
284-496 cm között változik. Alakulásában a morfológiai viszonyok, töltésezetlen
árterek mellett jelentős szerepet
játszanak a különböző áteresztőképességű hidak is.
A vízjárás éven belüli változékonyságának jellemzéséhez a három
hosszúideje észlelő vízmérce 1921-1970. évek közötti havi középvízállásai
és azok szélső értékei adhatnak segítséget. Az 50 éves átlagokból
szerkesztett menetgörbéket az 5. ábra mutatja a havi átlagos csapadékok változásával
együtt.
Megállapítható, hogy a Sajó vízjárásánál a maximumok
március-április körül, a minimumok szeptemberoktóberben alakulnak ki és a
maximumokat a tavaszi hóolvadással együttjáró csapadékok okozzák. A június-júliusi
csapadékmaximumok általában nem esnek össze a legnagyobb vízállásokkal.
A vízállások tartósságát a három
fő mércére az 1911-1960 évek átlagában a
6. ábra mutatja.
A Sajó vízhozamviszonyainak jellemzéséhez a fontosabb vízhozamnyilvántartó szelvények vízállás-vízhozam kapcsolatai a 7. ábrán láthatók.
A felsőzsolcai szelvény március-november havi sokéves vízhozamtartósságait a 9. táblázat mutatja.
A jeges hónapok vízhozamtartósságai
a meghatározás ismert bizonytalanságai miatt nem kerültek közlésre.
Árvízvédelmi szempontból igen
jelentős a különböző valószínűséggel várható évi legnagyobb jégmentes
vízállások és vízhozamok ismerete. A bórarévei és felsőzsolcai szelvényre
vonatkozó számítások eredményeit a
10. táblázat
tartalmazza. A táblázatban közölt valószínűségek
a hozzájuk tartozó, vagy annál nagyobb vízállások (vízhozamok) előfordulásának
valószínűségét jelentik.
3. A SAJÓ JÉGJÁRÁSA
A Sajó jégjelenségeire vonatkozó bővebb ismereteink a múlt
század végére nyúlnak vissza, amióta jégészleléseket végeznek az egyes
szelvényekben. Az észlelések során megkülönböztetnek parti, zajló jeget,
a folyó beállását, a beállt folyó megindulását követő zajlást,
valamint a jég megszűnését.
Újabban rendszeres vízhőfok észlelések,
is vannak, a léghőmérsékleteket pedig a területen levő meteorológiai állomásokon
mérik.
A Sajó jégjárásáról tulajdonképpen egyetlen összefüggő feldolgozás,
tanulmány sem készült. A VITUKI “Magyarország Hidrológiai Atlasza
III. 3. Folyóink jégviszonyai" c. kiadványa sem
ad átfogó feldolgozást, csupán a jégmegjelenés, a beállás, a jégmegindulás
és jégmegszűnés legkorábbi, átlagos, illetve legkésőbbi időpontjait
adja meg és közli az eddig észlelt legnagyobb jégvastagságokat. A vizsgált
időszakban a jégvastagság Bánrévénél elérte az 50 cm-t, Felsőzsolcánál
pedig 42 cm volt.
A Vízrajzi Évkönyvek alapján megállapítható ugyan, hogy mely években
voltak jeges árvizek és milyen tetőző szintekkel, hogyan vonultak le, nem
adnak azonban felvilágosítást a jeges árvizek kialakulásának körülményeire,
lefolyására.
A Sajó jégviszonyainak számszerű
jellemzéséhez a vízmércék jégadatait dolgozták fel. Tekintettel arra,
hogy öt állomás 1950 körül kezdett észlelni, a részletes statisztikai
feldolgozás csak három törzsállomásra terjed ki. Az alkalmazott feldolgozási
módszer részletes ismertetése az érdeklődők számára az irodalomban
rendelkezésére áll.
A következő jelenségek adatai
kerültek feldolgozásra: a parti jég megjelenése (parti jeget általában
csak az 1950-es évektől különböztetnek meg és jelentenek), az első zajlás
kezdete, az első jégmegállás, az utolsó jégmegindulás, a jégmegszűnés,
valamint a jeges, illetve álló jeges
időszak hossza. A jégjelenségek gyakoriságát az
1900-1971, 1950-1971 és 1960-1971
közötti időszakra a II. táblázat mutatja.
A táblázatokból kitűnik, hogy 1950-től
a Kazincbarcika, Sajószentpéter és Miskolc környéki szennyvíz és melegvíz
bevezetések hatására Sajószentpéter-Felsőzsolca között (söt még Ládpetrinél
is) a jégjelenségek gyakorisága kisebb, mint a felső szakaszon illetve Ónodnál.
Ez a hatás még a felsőzsolcai 70 éves gyakoriságokat is észrevehetően csökkenti.
A három törzsállomásra vonatkozóan a jégjelenségek különböző valószínűséggel
várható értékeit a 12. táblázat mutatja.
Az egyes dátumok, például a zajlás kezdete esetében a
Felsőzsolcánál szereplő XII. 3. azt jelenti, hogy 20 %-os
valószínűséggel lehet számítani arra, hogy a zajlás eddig a napig megkezdődik.
Az értékek arra az esetre vonatkoznak, amikor egy adott
évben ténylegesen jelentkezik jég.
Ha valamely időszak átlagára
kell tájékoztató adatokat kapni (tehát nemcsak olyan évekre, amikor ténylegesen
van jég), a táblázatok értékeit meg kell szorozni a jelenség gyakoriságával.
Így a fenti példa esetében például 0,2X0,18 (11. táblázat) = 0,036;
vagyis kereken 4 % a valószínűsége
annak, hogy a jelenlegi viszonyok között Felsőzsolcánál a zajlás XII. 3-ig
általában (bármely évben) megkezdődjön.
A jégjelenségek középidejét a három törzsállomásra
a 13. táblázat mutatja.
A jeges, illetve az állójeges napok időtartamának valószínűségeit a 14. táblázat tartalmazza (az első zajlástól a jég megszűnéséig, illetve az első beállástól az utolsó megindulásig).
4. A SAJÓ HORDALÉKJÁRÁSA
A Sajó hordalékviszonyainak alakulásáról kevés információ áll rendelkezésre. Történtek és történnek kísérletek a vízgyűjtőterületen keletkező hordalék meghatározására, rendszeresen mérik a lebegtetve szállított hordalék mennyiségét és foglalkoznak a görgetett hordalék, a mederátrendeződés során keletkező hordalék meghatározásával is.
Bogárdi vizsgálta részletesebben a Sajó hordalékviszonyait a miskolci és kazincbarcikai szelvényre rendelkezésre álló mérési anyag alapján. Adatai szerint az 1931-40 közötti évtized közepes hordaléktöménysége Kazincbarcikánál 1,06, Miskolcnál 0,31 kg/m3. A lebegtetett hordalékhozam 110, illetve 46 kg/s a vizsgált szelvényekben, ami 1.927.000, illetve 828.000 m3/év hordalékszállításnak felel meg. Az átlagos görgetett hordalékhozam Kazincbarcikánál 0,1, Miskolcnál 0,017 kg/s, vagyis évi átlagban 1.600 illetve 290 m3 görgetett hordalék vonult át a vizsgált szelvényeken.
A lebegtetett hordalék átlagos szemátmérője Bánrévénél 0,05 mm, ami Felsőzsolcáig 0,04 mm-re csökken.
Az utóbbi években végzett lebegtetett hordalékmérések alapján szerkesztett vízhozam-hordalékhozam kapcsolatokat a bánrévei és felsőzsolcai szelvényekre a 8. ábra mutatja.
A mederanyag hossz-menti változását - a VO szelvények d9 átlagos szemcseátmérőinek ötös mozgóátlagolása alapján - a 9. ábra mutatja.
Az ábra szerint a mederanyag a 0-70 fkm között fokozatosan durvul, majd a 85 fkm-ig lényegesen finomodik és az országhatárig azonos határok között ingadozik.
5. A SAJÓ VÍZMINŐSÉGE
A Sajó már az országhatárnál erősen szennyezett. Jelentős szerveranyag terhelését bizonyítja nagy oxigénfogyasztása, biokémiai oxigénigénye, valamint kis oldott oxigén tartalma és ennek megfelelően alacsony oxigén telítettségi százaléka. A szennyezettség az országhatáron belül tovább növekszik és meghaladja a folyó öntisztító képességét (15. táblázat).
A Sajó magyarországi szakasza szervesanyag szempontjából erősen szennyezettnek minősül. A fehérjék és egyéb szerveranyagok bomlásából származó ammóniumtartalom is nagy, aminek további oxidációja a túlterhelés, gátolt mikrobiológiai tevékenység és rossz oxigénellátottság miatt csak kismértékű. Ez a jellemzés a Sajó teljes magyarországi szakaszára érvényes.
6. A SAJÓBAN ÉLŐ HALAK NEHÉZFÉM-TERHELTSÉGÉNEK VIZSGÁLATA
Hoitsy György
Pisztrángtelep, Lillafüred
Nagy Dezső
Ökológiai Intézet, Miskolc
Bevezetés
A Sajón folytatott több éves munka alapján megállapítható,
hogy a folyón egy tisztulási folyamat indult be.
Ez részben néhány gyár bezárásának, termelés csökkenésének, tisztítórendszer
építésének köszönhető.
A legnagyobb változás a szerves eredetű szennyezés esetében történt,
amely tendenciáját tekintve csökkenő. A Borsodi Vegyi Kombinát /BORSODCHEM/
és az Északmagyarországi Vegyiművek magas nehézfémtartalmú szennyvize
okoz időnként gondot, valamint a folyó iszapjába kiülepedett szennyeződés.
A tisztulás következtében a folyó halfaunája gazdagodott, egyre közkedveltebb
horgászterületté vált. Nagyon sokan fognak halat a folyóból, amit
elfogyasztanak, vagy értékesítenek.
Célkitűzés
Vizsgálataink során arra kerestünk
választ, hogy milyen mértékben terheltek a folyóban élő halak nehézfémekkel.
Továbbá vizsgáltuk, hogy ez milyen kihatással van a halak növekedésére és
egészségi állapotára.
Anyag és módszer
A halászást 0,8 cm-es lyukbőségű húzóhálóval
és elektromos halászgéppel végeztük. A mintavételi pontok kijelölésénél
a folyószakaszokat legjobban reprezentáló /meder alakulás, aljzat, növényzet,
szennyezési pontok/ 100 m-es szakaszokat vizsgáltunk.
A nehézfémvizsgálathoz a kifogott halakból
azonnal mintát vettünk. Két szövettípust különítettünk el: izomszövetet,
amelyet a nagy hátizomból vettünk, és a májat. Azoknál a példányoknál,
ahol a máj tömege nem volt elegendő az analízishez, ott három közel azonos
méretű egyed kipreparált máját egyesítettük, és egy mintát képeztünk
belőle.
A minták kipreparálását műanyag eszközökkel végeztük. A mintákat
polietilén fóliában légmentesen leforrasztva, fagyasztószekrényben,
-20 ° C-on tároltuk.
A minták roncsolása és a fémanalízis a
Debreceni Agrártudományi Egyetem Műszerközpontjában történt. A feltáráshoz,
fémanalízishez ajánlott nagytisztaságú vegyszereket és desztillált vizet
használtunk fel.
A minták nehézfém tartalmának meghatározása. A mérés LABTAM 0440M ICP
spektrométeren történt. A polikromátor Paschen Runge elrendezésű, 1 m fókusztávolságú,
egyszerre 26 elem mérését teszi lehetővé. A méréshez Gilson 222 mintaváltót,
Miniplus 2 perisztaltikus pumpát és stop-flow GMK porlasztót használtunk.
A vizsgálat a Cd, As, Hg, Co, Cu, Ni, Pb, Zn elemekre terjedt ki. A Hg és As méréséhez
hidridizáló feltétet használtunk.
Eredmények és értékelésük
Megállapítottuk, hogy a Sajó halfaunájának
összetétele az erősen szennyezett részeken néhány fajra korlátozódik,
szegényes.
A kifogott halak között sok volt a beteg, fekélyes, sérült, parazitákkal
fertőződött egyed. A folyóvíz szennyezettségének következtében gyengül
a halak ellenállóképessége a kórokozókkal szemben, fogékonnyá válnak a
különböző fertőzésekre.
A vizsgált halak között nagy számú uszony, gerinc torzult halat találtunk,
amely a kadmium és higany szennyezés következménye.
Tapasztalatok
A vizsgálatok során a 6 leggyakrabban előforduló halfaj szöveteinek nehézfémtartalmát vizsgáltuk. Ezek:
- Fejes domolykó (Leusciscus cephalus)
- Sügér (Perca fluviatilis)
- Fenékjáró küllő (Gobio gobio)
- Bodorka (Rutilus rutilus)
- Csuka (Esox lucius)
- Ezüst kárász (Carassius auratus gibelio)
Összesen 143 db szövetminta (izomszövet és
máj) került feldolgozásra. Az elvégzett vizsgálatok eredményei szerint a
vizsgált minták nehézfémekkel erősen terheltek, legtöbb mintában valamely
nehézfém-koncentrációja meghaladta az egészségügyi határértéket.(8/1985.
EüM. rendelet)
A máj nehézfémtartalma általában jelentősen
magasabbnak bizonyult, mint az izomzaté. Ez természetes jelenség, hiszen a máj
a fémanyagcsere és a detoxikáció egyik fontos szerve, ahol eleve magasabb
koncentrációban vannak jelen a fémek.
A toxikus fémek májban mért magas koncentrációja
azonban fémexpoziciót, vagy anyagcsere-zavarokat jelez. Az akkumuláló képesség
halfajonként is változik. Az izomszövetekben tapasztalt határértéket
meghaladó nehézfém-koncentráció nagy valószínűséggel jelentős fémexpoziciót
jelez. Egészségügyi szempontból is aggodalomra ad okot, mivel elsősorban ez
a szerv kerül emberi fogyasztásra.
A minták halfajonként és területekre vonatkoztatott átlagértékeinek
értékelése alapján 1. táblázat) az alábbiakat tapasztaltuk:
Kadmium
Az izomszövet kadmiumtartalma a vizsgált területeken általában ugyan nem haladta meg az egészségügyi határértéket (0,3 mg/kg), azonban azt megközelítette, annak fele, kétharmada körül mozgott. Kazincbarcikánál, Felsőzsolcánál és Sajóecsegnél tapasztaltun
k határértéket meghaladó koncentrációkat.Higany
A vizsgált halfajok izomszöveteinek higanytartalma a legtöbb
esetben meghaladta az egészségügyi határértéket (0,3 mg/kg). A legmagasabb
értékeket Kazincbarcika környékén tapasztaltuk.
A májszövetben legtöbb esetben alacsonyabb
higanykoncentrációkat regisztráltunk, mint az izomban. Ez arra utal, hogy a
higany kevésbé hajlamos a májban történő akkumulációra, mint a többi
nehézfémek.
A szövetek határértéket meghaladó higanytartalma egészségügyi kockázatot
jelent és aggodalomra ad okot.
Ólom
Az izomszövet ólomtartalma a csuka kivételével szinte
minden vizsgált folyószakaszon meghaladta az egészségügyi határértéket
(2 mg/kg). A legmagasabb (4-7 szeres) értékek Kazincbarcika, Sajópüspöki és
Sajókeresztúr közelében adódtak.
A májszövetben jóval nagyobb mértékben
koncentrálódik az ólom, előfordultak a határértéket 10-20-szorosan
meghaladó értékek is.
Cink
Az édesvízi halak szöveteinek megengedhető cinktartalmára
nincs egészségügyi határérték. Az értékelés során a friss sertéshús
határértékét alkalmaztuk (70 mg/kg). A vizsgált területeken az esetek felében
a halak húsában ettől kis mértékben magasabb koncentrációt tapasztaltunk.
Néhány esetben fordult elő a határértéket 2-3-szorosan meghaladó
cinkkoncentráció.
Következtetések
A vizsgálat eredményei alapján egyértelműnek tűnik,
hogy a Sajó nehézfém-szennyezettsége tükröződik a halfauna nehézfémstátuszában
is. Mivel jelenleg a folyóba a korábbi időszakhoz képest jóval kisebb
mennyiségű nehézfémszennyezés jut, az expozíció fő forrása minden
bizonnyal az üledék, amely még őrzi az elmúlt évtizedek szennyeződéseit.
IRODALOMJEGYZÉK
ÉKOVIZIG 1989. Az északmagyarországi régió környezeti
állapotának érékelése.
Miskolc.
Fekete E., Szabó S. A., Tóth A., 1991. A vízszennyezés ökológiája.
Budapest, ProNatura
Frederic Vester, 1982. Az életben maradás programja
Budapest, Gondolat
Nagy D., Hoitsy Gy., Losonci Cs., Szász R., 1995. Nehézfém-szennyezések
vizsgálata a Sajó-völgyben.
Miskolc, Zöld Akció Egyesület