Kreditérték: 4 Számonkérés módja: Kollokvium (előadás), szemináriumi aláírás (szeminárium)

Átírás

1 A tárgy neve: Hidrobiológia előadás és szeminárium Tárgyfelelős: Dr. Nagy Sándor Alex egyetemi docens A tárgy oktatója: Dr. Nagy Sándor Alex egyetemi docens Óraszám/hét: 2+1 Kreditérték: 4 Számonkérés módja: Kollokvium (előadás), szemináriumi aláírás (szeminárium) AZ ELŐADÁS RÉSZLETES TEMATIKÁJA 1. hét A Hidrobiológia tárgya, vonatkoztatási rendszere, társ- és résztudományai, a víz mint közeg, s a szárazföldi vizek fogalma. A hidrobiológia tárgykörének körülhatárolása, a hidrológia, a biológia, s a hidrobiológia alapvető vonatkoztatási rendszerének értelmezése, a hidrobiológia tudományában. A hidrobiológia sajátos szemléletmódjának értelmezése. A vizsgálat tárgya a vízburok (hidroszféra), a történések szemléletmódja szünbiológiai. A hidrológia, minta a víznek a Földünkön előforduló megjelenési formáival és állandó körforgásának törvényszerűségeivel foglalkozó földtani tudomány (fontosabb résztudományai: oceanológia, potamológia, limnológia, hidrogeológia, kriológia). A hidrobiológia, mint a vízburoknak a populációcentrikus posztulátum által kitüntetett élővilágával foglalkozó szünbiológiai tudomány (fontosabb résztudományai: oceanobiológia, potamobiológia, limnobiológia, freatobiológia, kriobiológia) közötti különbségek. A hidrobiológia két alapvető kérdésének elemzése. A víztereket benépesítő élőlények populációinak milyen térbeli, időbeli és mennyiségi eloszlási mintázatai vannak? Ezek kialakulásáértmilyen okok tehetők felelőssé? A vízburok (hidroszféra) vízterei mint közegek, a szárazföldi vizek fogalmának értelmezése, az édesvíz fogalom kritikája. 2. hét A vizek fizikai sajátosságai I. (A vizek mozgása). A vizeket mozgató legáltalánosabb erők bemutatása (nehézségi erő, Coriolis-erők, a hold tömegvonzása, a légnyomás- és hőmérséklet változások, a levegő mozgása). A vízmozgások időben történő változás szerinti csoportosítása: 1. Aperiodikus mozgások. A vízfolyások áramlása (a vizek folyása) nehézségi erő hatására, a vízfolyások haladó, jellegzetesen turbulens mozgása, s ezeknek a folyómeder létrehozásában és formálásában játszott szerepe. Az óceánok áramlásai a hőmérséklet különbségek, a szélrendszerek, illetve a Corioliserők hatására. Kontinentális állóvizek áramlásai szél, sűrűség különbségek, nyomáskülönbségek, hőmérsékletkülönbségek hatására. A vízszintkilendülés (denivelláció), a konvekció, a vizek keveredése. 2. Periodikus vízmozgások. A hullámzás, mint a szélkeltette mozgás. A hullámzás létrejöttének oka, a kritikus szélsebesség, a rezgési állapot terjedése. A hullámok hosszúsága és magassága, a hullámzás hatása sekély és mély vízterekben. A tólengés (Seiche) kialakulása és jellegzetességei. A vízmozgások biológiai rendszerekre gyakorolt pozitív és negatív hatásai. Az áramlást kedvelő (reofil) és a stagnáló vizeket kedvelő (limnofil) élőlények sajátosságai.

2 3. hét A vizek fizikai sajátosságai II. (A vizek hőmérséklete, a vizek fényklímája). A hőmérséklet. A vízek különleges termikus sajátosságai. A hőátadás formái a vízi közegben. A hővezetés, a hőáramlás, a hősugárzás. A vizek hőmennyiségének eredete, a felszíni vizek felmelegedése, lehűlése, a víz fajhője, a vizek hőmérsékletváltozásainak kiegyenlítettsége. A sűrűség függése a hőmérséklettől, a folyadék feletti légtér nyomásától és az oldott anyagok mennyiségétől. A víz sűrűségi anomáliájának (folyékony halmazállapotban sokkal sűrűbb, mint szilárdan) következményei jégjelenségek idején, s ennek biológiai jelentősége. Hőmérsékletingadozások a vízmélység függvényében. Nagytavak, mélytavak, ill. sekélytavak hőrétegzettsége, az epilimnion, a hipolimnion és a metalimnion kialakulása. A direkt és indirekt rétegzettség, a ciklikus felkeveredés és a múló rétegzettség. A fény. A fény szerepe a Földi élet szempontjából. A fény három fő minőségi tartományának nm hullámhosszú ibolyántúli (ultraviola), nm hullámhosszú látható sprektumú, 750 és 3000 nm hullámhossz közötti vörösen inneni (infravörös) ismertetése. A 300 és 3000 nm közötti tartomány két fő összetevője, a közvetlen napsugárzás és az égbolt közvetett, szórt sugárzása, a kettő egymáshoz viszonyított megoszlásának változása a légköri sajátosságok függvényében. A víz felszínére érkező fény lehetséges sorsa, a reflexió (fényvisszaverődés), a diffúzió (fényszóródás) és abszorpció (fényelnyelés). A fénnyel érkező energia sorsa a vizekben. A természetese vizek szine és a vizek szineződései. A vizek fényklímája, a fotikus- (trofogén), a kompenzációs- és az afotikus (trofolítikus) réteg fogalma. 4. hét A vízi környezet kémiai sajátosságai, a víz általános kémiai jellemzői, a vízben oldott legfontosabb gázok közül az oxigén előfordulása és oxigénháztartás elemzése. A vízkémia fogalmának értelmezése a hidrobiológiában. Az igen jó oldóképességű, a hőmérséklet változásával rendhagyóan változó sűrűségű, speciális hőtani adottságokkal is rendelkező különleges tulajdonságú víz, mint a bioszféra kialakulásában és jelenlegi arculatának formálásában központi szerepet betöltő környezeti elem. Az egy oxigént és két hidrogént tartalmazó molekula szerkezete, a dipólusos jelleg, a szerkezet változása a hőmérséklet hatására. A tiszta víz és a természetes vizek elektromos vezetőképessége, az elektrolitos disszociáció. A víz ionszorzata (H 3 O + * OH = K W = ) és a ph-érték (ph = log H + ). A gázok vizekben történő kémiai átalakulás nélküli oldódásának törvényszerőségei (Henry és Dalton törvénye). A vizek oxigénháztartása. Az O 2 :N 2 arány a levegőben és a vízekben, az oxigén oldódása a vizekben, a vizek oldott oxigén tartalma, az oldott oxigéntartalom változása a hőmérsékletváltozás függvényében. Az oxigéntelítettség fogalma és értelmezése, a 100%-nál kisebb és nagyobb telítettségi értékek kialaulásának lehetősége. A vízben található oxigén mennyiségének változása. Az oxigéntartalmat általában emelő (fotoszintetikus tevékenység, magasabb O 2 tartalmú befolyó víz, diffúzió), ill. általában csökkentő (nagy az O 2 tartalmú kifolyó víz, kiszellőzés az atmoszférába, jelentős szervesanyag lebontás, kémiai folyamatok) tényezők. A vizek élővilágának szerepe az oxigénháztartásban, az oxigénviszonyok napszakos, vertikális és horizontális változása a vizekben. 5. hét

3 A széndioxid, az ammónia, a kénhidrogén, a metán, vízben oldott szervetlen és szerves anyagok. A széndioxid vízben való oldódásának összevetése az oxigénnel. A vizekben létező széndioxid rendszer főbb alkotói (CO 2, a HCO 3 és a CO 3 2 ), s a rendszer működésének sajátoságai. A széndioxid kapcsolata alkálifémekkel és alkáliföldfémekkel. A szervetlen szénformák előfordulása a vizekben, az egyes formák egymáshoz viszonyított arányának ph függése. A vizek pufferkapacitása. A széndioxid-tartalmat emelő (élőlények légzése, szervesanyagok bakteriális lebontása, diffúzió) és csökkentő (fotoszintézise, biogén mészkő kiválás, ph emelkedés, diffúzió) tényzők. Az ammónia oldódása a vizekben, az ammónia - ammónium ion rendszer működése és az egyes formák ph függése. A disszociálatlan szabad ammónia (NH 3 ) és az ammónium ion (NH 4 + ) hatása az élőlényekre. A víz ammóniatartalmának forrásai, és felhasználódásának útjai. A kénhidrogén (H 2 S) vizekben való megjelenése, oldódása, viselkedése anaerob és aerob körülmények között. A disszociálatlan H 2 S molekula, és a szulfid-ion (S 2 ) hatása az élőlényekre, a két forma ph függése. A metán (CH 4 ) keletkezése a vizekben, ill. felhasználódása (távozása) onnan. A vizek szervetlen kémiai jellege (halobitás) s ennek meghatározásában szerepet játszó makroionok (Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ ; ill. CO 3 2, HCO 3, Cl, SO 4 2 ), a Maucha-féle csillagábra. A sótartalom mennyiségi és minőségi változása, a limnotípusú (kontinentális) és a halin típusú (tengeri) vizekben. A limnotípusú (kontinentális) vizeknek két altípusa (α- és β- limnotípusú víz) és a vízi élővilág kölcsönhatásai. A vizek keménységnek, lúgosságnak, savasságnak és a redoxipotenciál értékének hidrobiológiai jelentősége, a vízben oldott, ill. formált szerves anyagok csoportosítása. A kémiai (KOI) és a biológiai (BOI 5 ) oxigénigény. 6. hét A vizi anyagforgalom legfontosabb elemei és jellemzői, az elemek biogeokémiai ciklusainak főbb jellemvonásai, a szén- és a nitrogén ciklus. A biogeokémiai vagy tápanyagciklusok a bioszférában. A tápanyagokat mozgató, rendszeresen ismétlődő tömegforgalmi folyamatok fázisai, a környezeti fázis, és az élőlényfázis jellegzeteségei. A vizek életében kiemelten fontos négy elem (szén (C), nitrogén (N), foszfor (P), kén (S)) melyek a természetben jelen levő (92) elem közül az élethez nélkülözhetetlennek tekinthető (mintegy 40), közül is kiemelkednek szerepének hangsúlyozása. A szénciklus. A szén, mint a földi lét kialakulása szempontjából az egyik legfontosabb elem. A CO 2 mint a szénciklus központi vegyülete. Az élő állapotú anyagi rendszerek létezésének alapja, az asszimiláció és a disszimiláció. A szén szerves szerves formába való kerülésének lehetőségei, az élő rendszereken való átáramlás módja, s a szerves állapot megszűnése. A nitrogénciklus. Az elemi nitrogén bejutásának lehetőségei a tápanyagciklus élőlényfázisába. A vízben található főbb nitrogénkötő szervezetek, s a nitrogénfixáció egyéb útjai. A vizekben található nitrogén-formák csoportosítása (oldott, molekuláris vagy elemi nitrogén; oldott és alakos állapotban található szerves nitrogén; szabad ammónia (NH 3 ) és ammóniumion (NH 4 + ); nitrit-ion (NO 2 ); nitrát-ion (NO 3 )). A nitrogén, mint a vízi rendszerek termelő folyamatokat limitáló faktorainak egyike. A nitrogén biológiai körforgalmának további fontos állomásai (a deaminálás, a nitrifikáció, a biológiai nitrátredukció, a denitrifikáció), s az e folyamatokban szerepet játszó élő szervezetek. 7. hét

4 A vizi anyagforgalom legfontosabb elemei és jellemzői, az elemek biogeokémiai ciklusainak főbb jellemvonásai, a foszforciklus és a kénciklus. A foszfor, mint az élő szervezetek alapvető anyagcsere-folyamataihoz kapcsolódó anyag. A foszfor aránya az élő szervezetekben, és a környezetben, a foszfor, mint a szervesanyag-termelés legfőbb szabályozója. A vízben található foszforformák (ortofoszfát (PO 4 3 ), azaz a reaktív foszfor; nem reaktív foszfor, a szerves P-vegyületek és különféle kondenzáltsági fokú polifoszfátok; redukált foszforhidrogének, foszfin és difoszfin. Az ortofoszfát-ion, mint a foszforciklus legfontosabb, központi vegyülete. A biológiai foszforciklus folyamatai, a foszfor szerves formába kerülésének, az élő rendszereken való átáramlásának, s szervetlen állapotba való kerülésének folyamatai, s ezekben a folyamatokban szerepet játszó élőlények. A kén, mint a földrajzi burok történései szempontjából egyik legfontosabb elem. Oxidációs állapotai (-2, 0, +4 és +6), és ezek következményei. A kénciklus négy alapvető formájának (SO 4 2, szerves kén, H 2 S és elemi kén) kiemelten fontos szerepe. A vízbe való bejutása a csapadékból, a meder közeteiből és a fenéküledékben található piritből, de jelentős szerepe van az emberi tevékenység során bejutó mennyiségnek is. A szulfát (SO 4 2 ), mint a növények kénforrása, melyet az asszimilácó során beépítenek saját szervesanyagaikba (asszimilációs szulfátredukció). A a növényekben "kötött" kén elérhetősége az állati szervezetek számára, a fotoautrotóf szervezetek által megtermelt szervesanyagok átsajátítítása. A heterotóf baktériumok szerepe (aerob körülmények között a szerves kénvegyületeket kénhidrogénné (H 2 S) alakítása), s a H 2 S ún. disszimilációs szulfátredukció során szulfátból való keletkezése, anaerob viszonyok között. A kénoxidáció bakteriális folymatai. 8. hét A biológiai termelés A biológiai termelés tudománytörténeti áttekintése, a mai biológiai termelés fogalom gyökerei. A produkció és a biomassza dimenzionálásának különbségei. A megtermelt anyagok mellett a veszteségek figyelembevételének szükségessége, az energia figyelembevétele, a produkció fogalom fejlődésének buktatói, a nulla és a negatív produkció. A termelés fogyasztás lebontás hármas egységének kritikája. A biológiai termelés modern értelmezése lényegének egységnyi idő alatt termelt, vagy átsajátított élő anyag mennyiség elemzése. A termelés fogalmának autotróf és heterotróf élőlényekre alapozott rendszerének bemutatása, a környezetközpontú és az élőlényközpontú szemlélet. Az anyagforgalom (az anyagok mozgása) és az energiaáramlás különbözőségei, az anyagoknak a biológiai rendszerekbe való visszatérésének lehetőségei, ill. az energia egyszeri átáramlásának okai. A primer és a szekunder produkció lényege. A primer produkció hatékonysága, trófiaként való értelmezése. A trófia létrejöttének alkotóelemei, a trofitás és a konstruktivitás értelmezése. Az eutrofizálódás lényege, az eutrofizáció, mint emberi nézőpontból hátrányos, ill. előnyös következményekkel járó folyamat. A szapróbia mint fogalom, s létrejöttének alkotóelemei, a szaprobitás és a destruktivitás fogalmának értelmezése. A trofikus szintek fogalma, anyag- és energiamennyiségek egyik trofikus szintről a másikra való átkerülése, az elszenvedett veszteségek, a trofikus szintek lehetséges száma vízi ökológiai rendszerekben, táplálkozási láncok és táplálkozási hálózat a vizekben, az Elton piramisok sajátosságai vízi ökológiai rendszerekben. 9. hét A meder függőleges tagolódása.

5 A meder mélység szerinti tagolásának célszerűsége. A mélység szerinti lehatárolás és az eltérő fénybehatolásból adódó jellegzetes különbségek. Az élőlényegyüttesek eloszlási sajátosságainak értelmezhetősége, a vizekre jellemző anyagforgalmi és energiaáramlási folyamatok elkülönítésének lehetősége. A lehatárolás mint tényleges magassági, vagy mélységi érték, ill. a lehatárolt részek, mint a víztérben folyó sajátos fizikai, kémiai és biológiai folyamatok lévén kialakuló, folyamatos változásban lévő egységek. A meder függőleges tagolása főbb egységeinek, mint a tájék (tractus), öv (cingulus), és lépcső (gradus) értelmezése. A meder két nagy egységének a parti (litorális) és a mélységi (profundális) tájéknak az elkülönítése. A parti tájék hidrobiológiai jelentősége hazai vízi ökológiai rendszerekben. A parti tájékon található övek, a partfeletti (paralimno-litorális) és parti (litorális) öv jellemzése. A parti öv részét képző parti (eulitorális) lépcső mélységi kiterjedése, az alatta elhelyezkedő partalji vagy alámerült (infralitorális) lépcső jellemzése, s ennek a makrovegetáció előfordulási sajátosságai alapján további három allépcsőre való bonthatósága (felsőpartalji vagy mocsárinövényzetű (epiinfralitorális) allépcső, középsőpartalji vagy gyökerező vízfelszíni-hínáros (mezoinfralitorális) allépcső, alsópartalji vagy gyökerező alámerülthínáros (hipoinfralitorális) allépcső). E tagolódás megjelenése hazai vízterekben. A partfeletti öv tagolódása (alsópartszegélyi vagy locsolási (szupralitorális) lépcső, felsőpartszegélyi, vagy páratelt (epilitorális) lépcső. A mélységi (profundális) tájék tagolódása (partalatti, vagy átmeneti (litoriprofundális) öv, mélységi (euprofundális) öv, nagymélységi (abisszális) öv. 10. hét A víztértipológia alapjai, a hidrológiai ciklus, a szárazföldi vizek vízforgalmi típusai, az ökológiai vízigény, a szárazföldi vizek földkérgben való elhelyezkedésének típusai. A hidroszféra különböző vízterei osztályozásának elsődleges szempontjai. A vízterek illeszkedése a földrajzi burokba, viszonyuk a kőzetburokhoz (litoszféra) és a légkörhöz (atmoszféra). A vízterek víztömegének résztvétele a víz teljes földi körfolyamatában (hidrológiai ciklus). A kontinentális vízterek víztértipológiai rendszerének alapjai. A sekély és a mély vízterek sajátosságai. A vízforgalmi sajátosságok szerepe vízterek osztályozásában, a szárazföldi vizek három fő típusának különítése. Az eusztatikus (állandó vízforgalmú), a szemisztatikus (átmeneti vízforgalmú) és az asztatikus (változó vízforgalmú) vizek) vízforgalmi sajátosságainak bemutatása. Az ökológiai vízigény fogalmának értelmezése, az ökológiai vízpótlás lehetőségei és veszélyei, az ökológiai vízigény kielégítésének törvényi megjelenítése, s a végrehajtás nehézségei. A szárazföldi vizek által alkotott vízterek földkéreghez (a litoszféra felső része) viszonyított helyzete alapján történő csoportosítása. A földkéreg felületi mélyedéseiben található vízterek (felszíni vizek), a földkéreg belső üreg-, hézag- és pórusrendszereit kitöltő vízterek (felszín alatti vizek), a felszín alatti vizek feltörései, felszínre bukkanásai (források). 11. hét A főbb víztértípusok jellemzés Az állóvizek sajátoságai és jellemzése. A nagytavak, mélytavak és sekélytavak elkülönítésének sajátosságai. A magyarországi természetes állóvizek típusainak bemutatása.

6 A sekélytavak, kopolyák, kistavak, fertők, lápok, mocsarak, kisvizek (tömpölyök, pocsolyák, dagonyák, tocsogók, telmák) jellemzése a kiterjedés, a vízfelület nagysága, a mélység, a vízforgalmi típus, a növényállományborítottság, az üledékviszonyok és keletkezésük körülményei szempontjából. A vízfolyások sajátosságai. A folyamok, folyók (nagyfolyó, közepes folyó, kisfolyó), kisvízfolyások (patak, csermely, ér) jellemzése topográfiai helyük, vízgyűjtő területük, hosszuk, vízhozamuk, vízforgalmuk, mederesésviszonyaik, mederanyag minőségük és a makrovegetáció alapján. A források sajátosságai. A reokrén (zuhogó) források, a limnokrén (feltörő) források, a helokrén (mocsárforrások vagy forráslápok), és a foglalt források jellemzése a felszínre bukkanás helye, módja, a forrásmedence mederanyaga, vízforgalma, vízhozam és a makrovegetáció szempontjából. A felszín alatti vizek sajátoságai, és fő csoportjainak (juvenilis, fosszilis, vadózus) elkülönítése. A felszín alatti vizek közül hidrobiológiai szempontból legfontosabbnak számító vadózus vizek (barlangi vizek, hasadékvizek, átitató intersticiális vizek) csoportosítása és jellemzése a földkéreg üreg-, hézag- és pórusrendszereiben elfoglalt helyük és helyzetük alapján. A partmenti és parttávoli átitató vizek különbözősége. A parttávoli átitató vizek (talajnedvesség, talajvíz, rétegvíz) jellemzése. 12. hét Élőhelytipológia, a bioszféra entitásai, élettájak állóvizekben és vízfolyásokban. A földfelszíni természeti egységek élőhelytipológiai szempontból három alapvető típusának, a vízi (akvatikus), a vizes (szemiakvatikus) és a szárazföldi (terresztris) élőhelyeknek jellemzése, a felületarányos vízmélység, a víztömeg, a vízforgalom, a makrovegetáció és a talaj vízellátottsága szempontjából, különös tekintettel a vizes (szemiakvatikus) élőhelyekre, mint a hazai víztereink túlnyomó többségében jelen lévő, általában igen nagy biodiverzitással és nagy produktivitással jellemezhető élőhelytípusra, melyeknek rendkívül fontos szerepük van a flóra és fauna gazdagságának megőrzésében és változatosságának fenntartásában. A vízi élettájak mint az egy-egy víztéren belül eltérő élőhelyek általános jellemzése, melyek az élővilág szempontjából releváns háttérfaktorok igen sokrétű változása révén, más-más létfeltételeket biztosítanak az adott helyet benépesítő vízi életközösségnek. A víz felületének, azaz a folyadék és a légkör határfázisának élettája a faciál, a makrovegetáció uralta élettáj a fitál, a víz és az üledék fázis határán fellelhető élettáj a bentál, a nyíltvízre jellemző aljzat nélküli élettáj a pelagiál, az alakőzetben levő, felszíni vízhez közvetlenül kapcsolódó vízi élettáj a sztigál, s az alapkőzetben lévő, a felszíni vízzel közvetlen kapcsolat nélküli freatál jellemzése. A vízfolyások forrásától a torkolatig való futása során elkölöníthető élettájak ismertetése. A vízfolyások kezdetének a forrás tájékának (krenál), a forrásokhoz kapcsolódó, a hegy- és dombvidék kisvízfolyások, alkotta ritrál (ritrális élettáj), s a nagy méretű vízfolyások (folyamok és folyók) élettájának (potamál) jellemzése. A flebál, mint a síkvidékek kisvízfolyásokat sajátos élettája. A vízfolyások élettájfelosztása a sugarasúszójú halak alapján, a nagy folyókra és a közepes, ill. kisfolyókra kialakított szinttájbeosztás. 13. hét Vízi élőlények életformatípusai és jellemzésük Az életformatípus fogalmának értelmezése, az élettájak és az életformatípusok viszonya.

7 A faciálhoz (vízfelületi élettáj) tartozó két életformatípus, a neuszton és a pleuszton jellemzése, a víz felületi hártyájának sajátosságaiból következő az élőlények a víz felületi hártyájára alulról tapadnak fel, vagy arra felülről támaszkodnak lehetőségeket kihasználó, "hipo", illetve "epi" előtaggal azonosított életformatípusba tartozó élőlények jellemzése. A hazánkban nagy hidrobiológiai jelentőségű, a hínár- és mocsárinövényzettel benőtt vizek jellegzetes élettája a fitál két fő életformatípusának (rizomenon és metafiton) jellemzése példákkal. A víz és az üledék fázis határához (bentál) kötött életformatípus (benton) jellemzése. A benton, bentosz és pedon fogalmak értelmezése, a víz és bármely az üledéktől különböző szilárd fázis határához kötődő élőbevonat (biotekton), mint sajátos életformatípus értelmezése, a pekton, és a plokon fogalma. Az aljzat nélküli élet képviselőinek, a nyíltvizet (pelagiál) benépesítő két életformatípusnak (plankton és a nekton) általános jellemzése. A plankton, mint a víz hullámzásához, mozgásához képeset elhanyagolható saját helyváltoztató mozgásra képes életformatípus. A plankton állandó (holoplanktonikus), és időszakos (meroplanktonikus) tagjai. A gyakorlati vizsgálhatóság következtében elkülönített főbb csoportjainak (bakterioplankton, fitoplankton, zooplankton) általános jellemzése. A nekton, mint az erőteljes mozgásszerveik lévén számottevő, a víz mozgásához képest is jelentős helyváltoztatásra képes életformatípus. Az alakőzetben található vizek élővilágának két fő életformatípusa, a sztigálhoz kötődő sztigon, és a freatálhoz kötődő freaton. 14. hét Hidrobiológiai, hidroökológiai vizsgálatok tervezése A mérési és mintavételi helyek kijelölésének stratégiája. A random módon való kijelölés lehetőségei és korlátai. A reprezentatív mérési és mintavételi stratégia. Vízterek víztérközpontú, ill. vízgyűjtőközpontú állapotfelmérése. Ajánlott irodalom: Dévai Gy, Nagy S., Wittner I., Aradi Cs., Csabai Z., Tóth A. 2001: A vízi és a vizes élőhelyek sajátosságai és tipológiája. In.: (szerk.: Bőhm A., Szabó M.) Vizes élőhelyek: a természeti és társadalmi környezet kapcsolata, Budapest 2001, p Dévai Gy., Végvári P., Nagy S., Bancsi I.,(szerk.) 1999: Az ökológiai vízminősítés elmélete és gyakorlata 1. rész Acta Biol. Debr. Oecol. Hung. 10/ pp. Felföldy L. 1981: A vizek környezettana. Általános hidrobiológia Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 290 pp. Padisák J. 2005: Általános limnológia ELTE Ötvös Kiadó, Budapest, 310 pp. Woynárovich E. 2003: Vizeinkről mindenkinek Agroinform Kiadó, Budapest, 271 pp. A SZEMINÁRIUM RÉSZLETES TEMATIKÁJA 1. hét Helyszíni vízvizsgálatok tervezése és kivitelezése.

8 A helyszínen mérhető, ill. mérni érdemes vízminőségi állapotjellemzők kiválasztása. Az oldott oxigén-tartalom (O 2 mg/l), az oxigéntelítettség (O 2 %, a vízhőmérséklet ( o C), a ph, a vezetőképesség (µs/cm), a redoxipotenciál (mv), helyszíni mérésének bemutatása. Mérés a víztömegből kiemelt vízmintában, ill. a víztömegbe meríthető szondák segítségével. A vízminőség-monitorozó szondák típusainak áttekintése. A helyszíni mérések előnyeinek ismertetése, az arra alkalmas paraméterek körében. Az állóvizekben és a vízfolyásokban alkalmazandó mérési módszerek különbözősége. A vertikális és a horizontális mérések kivitelezésének módszerei. Az aerob élet szempontjából kiemelkedően fontos oldott oxigéntartalom helyszíni mérésének szabályai. 2. hét Helyszíni vízvizsgálatok eredményeinek értékelése. A helyszíni vízvizsgálatok ereményeinek rögzítési lehetőségei. Írásbeli jegyzőkönyv készítése, diktafonos felvételek. Vízminőség-monitorozó rendszerek adatgyűjtő egységeinek kezelése, egyszeri mérések eredményeinek rögzítése, monitorozó üzemmód, az elraktározott adatok kinyerési lehetőségei, a kapott adatok egyszerűsített kiírása, ill. excel táblázatokban való rögzítése. Oldott oxigén-tartalom eredmények értelmezése. Az oldott oxigén telítettségi %-ának számítása az oldott oxigén-tartalom és a vízhőmérséklet eredményei alapján. Az elektródpotenciál és a redoxipotenciál viszonya, és értelmezésük. Redoxipotenciál értékek számítása elektródpotenciál-, vízhőmérsékleti- és ph értékek felhasználásával. A ph értékek változásának hidrobiológiai jelentősége, ph eredménysorok értelmezése. 3. hét A vizek szervetlen kémiai jellegének vizsgálata. A vizek szervetlen kémiai jellege, a halobitás régi és modern értelmezése. Különböző vízterekből származó vizek vezetőképességi értékeinek összehasonlítása, a különbözőségek okainak értelmezése. A domináns kationok és a domináns anionok meghatározásának módszere, a Mauncha-féle csillagdiagramm, mint a vizek sótartalmi viszonyait plasztikusan bemutató ábrázolási mód. A csillagdiagramm mérete és az összsótartalom összefüggése, az uralkodó kationok és az urakodó anionok megjelenítése a diagrammon. A Mauncha-féle csillagdiagramm szerkesztése, kölönböző vízterekből származó veztőképességi, valamint az uralkodó kationok (Na +, K +, Mg 2+, Ca 2+ ) és az uralkodó anionok (CO 3 -, HCO 3 2-, SO 4 2-, és Cl - ) egyenérték százalékban megadott eredményei alapján. 4. hét Vízmintavétel, az akkreditált mintavétel szabályai és alkalmazásuk. A vízmintavétel akkreditációja, az akkreditált mintavétel szabályai. Az országos törzshálózati mintavételi rendszer szerveződése. A vízmintavétel módjának függése a víztértípustól. A vízfolyások homogenitása és az állóvizek rétegzettsége. A merített minta és a szivattyúzott minta különbözősége és alkalmazási lehetősége a feldolgozás függvényében. A felszín közeli, a fenék közeli és az oszlopminta különbözősége. A rétegmintavétel alkalmazásának szükségesége és lehetőségei. Az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések.

9 5. hét A vízminták kémiai paramétereinek meghatározása. A vízminták kémiai jellemzőinek meghatározása akkreditált laboratóriumokban. A Magyar Szabvány (MSZ) szerinti feldolgozási módszerek. A vizek ökológiai állapotának felméréséhez háttérváltozóként szolgáló kémiai analízisek áttekintése. Az Európai Unió Víz Keretirányelvének (EU VKI) végrehajtása során, a magyarországi állapotfelmérésben és monitorozásban alkalmazott vízkémiai vizsgálatok. A vízterek jellemzésének lehetősége a vízkémiai változók eredménysorainak felhasználásával. Az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések. 6. hét Üledékmintavétel és az üledék vizsgálata. Az üledék megjelenésének sajátosságai különböző vízterekben. A kemény és a lágy üledék. Az üledékmintavevők főbb típusainak bemutatása. A markoló típusú (Eckmann- Birge) mintavevő alkalmazásának előnyei és hátrányai. Az Eckmann-Birge mintavevővel vett üledékminta feldolgozása során nyerhető információtartalom. Az oszlopmintavevő típusú (Hargrave) mintavevő alkalmazásának előnyei és hátrányai. A Hargrave mintavevővel vett üledékminta feldolgozása során nyerhető információtartalom. A Hargrave mintavevőből kinyerhető részminták alkalmazási lehetőségei. Csőmintavevők alkalmazhatósága. Az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések. 7. hét Élőlénymintavételek általános szabályai, baktérium mintavétel és feldolgozás. Az élőlénymintavételek sajátosságai, a mintavételi stratégia függése az élőlények méretétől, várható denzitásától és az egyes élőhelyeken betöltött szerepétől. A plankton, mint életformatípus, a plankton vizsgálatának lehetőségei. A vízi baktériumok szerepe a vizek életében. A baktérium-mintavétel előkészítése, a baktérium-mintavétel szabályai, a steril üvegekbe történő mintavétel és a formalinnal tartósított minta. A baktériumminták szállításának szabályai. A baktérumminták laboratóriumi feldolgozásának szabályai a vonatkozó MSZ szabványok szerint. Az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések. 8. hét A fitoplankton-mintavétel és feldolgozás. A fitoplankton szerepe a vizek életében. A fitoplankton-mintavétel előkészítése, a fitoplankton-mintavétel szabályai. Az élő, a lugol oldattal tartósított, s a formalinnal tartósított minta, valamint ezek felhasználásának lehetőségei. A fitoplanktonminták szállításának szabályai. A fitoplankton minták laboratóriumi feldolgozásának szabályai a vonatkozó MSZ szabványok alkalmazhatósága, az egyedi szabvány szerinti eljárások. A fajok meghatározása, az egyedszám-meghatározás, valamint a biomassza mennyiségi felmérésének lehetőségei. A fitoplankton, mint az EU VKI hatálya alá tartozó élőlénycsoport.az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések.

10 9. hét A zooplankton-mintavétel és feldolgozás. A zooplankton szerepe a vizek életében. A zooplankton-mintavétel előkészítése, a mintavétel szabályai, a mintavétel során alkalmazható planktonhálók. A minta tartósításának és szállításának szabályai. A zooplankton minták laboratóriumi feldolgozásának szabályai, a vonatkozó MSZ szabványok alkalmazhatósága, az egyedi szabányok. A fajok meghatározása, az egyedszám meghatározása, valamint a biomassza mennyiségi felmérésének lehetőségei. Az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések. 10. hét Az élőbevonat-mintavétel és feldolgozás Az élőbevonat szerepe a vizek életében. Az élőbevonat-mintavétel előkészítése. A mintavétel szabályai, és nehézségei, a biotekton főbb csoportjai (pekton és plokon) sajátosságainak függvényében. A minták tartósításának és szállításának szabályai. Az élőbevonat minták laboratóriumi feldolgozásának szabályai a vonatkozó MSZ szabványok szerint, az egyedi feldolgozási módszerek. Az élőbevonat, mint az EU VKI hatálya alá tartozó élőlénycsoport. Az eredmények értékelésének nehézségei, az eredményekből levonható következtetések korlátai. 11. hét A makrofita mintavétel és feldolgozás A vízinövények szerepe a vizek életében. A vízinövény-állományok feltérképezésének lehetőségei. A légifelvételek készítésének szabályai, s a felvételek alkalmazása az állománytérképezésben. A GPS alkalmazása a terepbejárások során, a légifelvételek információinak terepi megfeleltetésében. A makrofita-mintavétel előkészítése, mintavétel szabályai, a kvalitatív és a kvantitatív mitavételi eljárások. További laboratóriumi vizsgálatra való szállítás, s a laboratóriumi feldolgozás szabályai a vonatkozó MSZ szabványok szerint. Az egyedi feldolgozási módszerek. A makrofiták, mint az EU VKI hatálya alá tartozó élőlénycsoport.az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések. 12. hét Makrozoobentosz mintavétel és feldolgozás. A makrozoobentoszt alkotó élőlényegyüttesek áttekintése, s szerepük értékelése a különböző vízterek életében. A makrozoobentosz-mintavétel előkészítése, a szükséges mintavételi eszközök alkalmazásának lehetőségei. A makrozoobentosz mintavétel szabályai, az élőlények tartósításának, ill. további vizsgálatokra való alkalmasá tételének lehetőségei. A makrozoobentosz minták szállításának szabályai. A minták laboratóriumi feldolgozásának szabályai a vonatkozó MSZ szabványok szerint, ill. egyedi szabványok alkalmazása. A makrozoobentosz, mint az EU VKI hatálya alá tartozó élőlénycsoport. Az eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések.

11 13. hét A halállomány felmérése. A halfauna szerepe a vizek életében. A halálomány felmérésében leggyakrabban alkalmazott mintavételi módszerek. A kiseszközös halászat és az elektromos halászgépek alkalmazása. A halfauna felmérésének jogi szabályozása, a munkavégzéshez elengedhetetlen engedélyek körének meghatározása, ill. ezen engedélyek beszerzési lehetőségeinek áttekintése. A mintavétel előkészítése, a mintavétel szabályai, a mintavételi módszerek alkalmazása különböző protokolok szerint. A halfaunából származó minták szállításának szabályai. A minták laboratóriumi feldolgozásának lehetőségei és szabályai a vonatkozó MSZ szabványok szerint. A halak, mint az EU VKI hatálya alá tartozó élőlénycsoport. A faunisztikai, a mérgezettségi és a veszélyeztetettségi állapot feltárását elősegítő vizsgálati eredmények értékelése és az eredményekből levonható következtetések. 14. hét A félév során vett anyagok áttekintése, a gyakorlati jegy megszerzése. A félév utolsó gyakorlati óráján a hallgatók lehetőséget kapnak a félévi gyakorlati jegy megszerzésére. Ennek formája egy félév végi zárthelyi dolgozat megírása. A dolgozat tíz, a félévet teljes mértékben átfogó, az egyes gyakorlatok valamelyikéhez kapcsolódó lényegi kérdésből áll. Az osztályozás alapja a pontozás. Minden kérdésre adott teljes körű válasz tíz pontot ér. Az elégséges (2) érdemjegy megszerzéséhez legalább 51 pontot kell szerezni. A közepes (3) érdemjegy határa 61 pont, a jó (4) érdemjegy határa 71 pont, a jeles (5) érdemjegy határa 86 pont. Ha a zárthelyi dolgozat megírása sikertelen, a hallgatók a mindenkori vizsgaszabályzat írásbeli vizsgákra alkalmazott feltételeinek megfelelő alkalmommal kísérelhetik meg a gyakorlati jegy megszerzését. Miután a hidrobiológia előadás, ill. a hidrobiológia gyakorlat záróvizsgafeltétel, addig a hallgatók záróvizsgára nem bocsáthatók, amíg e tárgyakból kollokviumi, ill. gyakorlati jeggyel nem rendelkeznek. Ajánlott irodalom: Dévai Gy, Nagy S., Wittner I., Aradi Cs., Csabai Z., Tóth A. 2001: A vízi és a vizes élőhelyek sajátosságai és tipológiája. In.: (szerk.: Bőhm A., Szabó M.) Vizes élőhelyek: a természeti és társadalmi környezet kapcsolata, Budapest 2001, p Dévai Gy., Végvári P., Nagy S., Bancsi I.,(szerk.) 1999: Az ökológiai vízminősítés elmélete és gyakorlata 1. rész Acta Biol. Debr. Oecol. Hung. 10/ pp. Felföldy L. 1981: A vizek környezettana. Általános hidrobiológia Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 290 pp. Padisák J. 2005: Általános limnológia ELTE Ötvös Kiadó, Budapest, 310 pp. Woynárovich E. 2003: Vizeinkről mindenkinek Agroinform Kiadó, Budapest, 271 pp.