Szeged
2016
március 30. – április 1.
Agrárkörnyezet Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái Környezetegészségügy, környezettoxikológia Környezeti biotechnológia Környezeti földtan, talajvédelem Környezeti kémia Környezeti nevelés, környezetmenedzsment Levegőkörnyezet Tájvédelem, tájökológia Településkörnyezet Természetvédelem és biodiverzitás Agrárkörnyezet Felszíni és felszín
XV. OFKD
Felsőoktatási
Környezettudományi
Diákkonferencia
Konferencia
kiadvány
XV. Országos
XV. OFKD SZEGED 2016
A XV. ORSZÁGOS FELSŐOKTATÁSI KÖRNYEZETTUDOMÁNYI DIÁKKÖRI KONFERENCIA ELŐADÁS-KIVONATAI
XV. OFKD Szeged, 2016. március 30 – április 1.
ISBN 978-963-306-471-9
A KONFERENCIA SZERVEZŐI: SZTE TTIK Környezettudományi és Műszaki Intézet
SZERKESZTŐK: Dr. Filep Ágnes Fülöpné Dr. Szolnoki Zsuzsanna Dr. Gálfi Márta Dr. Gulyás Ágnes Kozma Gábor Dr. László Zsuzsanna Dr. Perei Katalin Dr. Rákhely Gábor Dr. Sipos Pál
KIADÓ: Szegedi Tudományegyetem
Szeged, 2016. március 22.
3
Tartalom I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció ....................................................... 5 II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció ........................................................................ 15 III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció ..................................................... 25 IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció ..................................................... 34 V. Környezeti biotechnológia szekció ..................................................................................... 48 VI. Levegőkörnyezet szekció ................................................................................................... 64 VII. Tájvédelem, tájökológia szekció ...................................................................................... 78 VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció ................................................... 90 IX. Agrárkörnyezet szekció.................................................................................................... 104 X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció............................................ 116 XI. Környezeti kémia szekció ................................................................................................ 127 XII. Településkörnyezet szekció ............................................................................................ 139
4
XV. OFKD SZEGED 2016
I. KÖRNYEZETEGÉSZSÉGÜGY ÉS KÖRNYEZETTOXIKOLÓGIA SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Radács Mariann 1. Derdák Diána: Molekuláris kapszulák citrinin mikotoxin kimutatására és extrakciójára 2. Divinyi Dalma Maja: Rhodococcus fajok aflatoxin-B1 biodetoxifikációjának vizsgálata sejtmentes rendszerekben 3. Dobronoki Dalma: Cilindrospermopszin tartalmú cianobakteriális kivonatok hatása a Scenedesmus obtusus zöldalga növekedésére, foszfát-felvételére és foszfatáz aktivitására 4. Fidrus Eszter: A gadolínium toxicitásának vizsgálata perfúziós rendszerrel kiegészített Time-Lapse Imaging mikroszkópiával 5. Hopenthaler Dóra: Környezetünk „elektroszmog” terheléseinek vizsgálata biológiai rendszereken 6. Hudacsek Viktória Vivien: Környezeti nem-ionizáló sugárzás (312nm) hatásának vizsgálata humán sejteken 7. Papp Dalma: Laboratóriumi módszerfejlesztés az urbanizáció hatásának hatékonyabb vizsgálatához az ízeltlábúak mikroelem összetételére 8. Svigruha Réka: Antropogén eredetű endogén disztruptorok felmérése és a vízi szervezetekre gyakorolt élettani hatásai a Balaton vízrendszerében 9. Újvárosy Attila Szabolcs: Integrált optikai bioszenzor készítése E. coli baktériumok jelölésmentes kimutatására
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Molekuláris kapszulák citrinin mikotoxin kimutatására és extrakciójára Derdák Diána, I évf. Vegyész MSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Peles-Lemli Beáta, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Kémia Intézet, Általános és Fizikai Kémia Tanszék A mikotoxinok különböző penészgombák anyagcserefolyamatainak káros hatású melléktermékei. Nemcsak állati takarmányban találhatók meg, hanem számottevő mennyiségben fellelhetők például gabonafélékben, tejben, babban, fűszerekben vagy gyümölcslevekben is. Ezen méreganyagoknak élelmiszerekben való megjelenésének az éghajlatváltozás következében kialakuló extrém környezeti körülmények sem szabnak gátat, a növénytermesztés során a vegyianyagok mellőzése pedig kedvező feltételeket biztosít a toxintermelő gombák metabolizmusának. Élelmiszerbiztonsági szempontból igen fontos ezért a mikotoxinok vizsgálata, a bioélelmiszerek egyre népszerűbbé válásával pedig ma az egyik legnagyobb kihívás a mikotoxinok szelektív és megfelelően érzékeny kimutatása. Ehhez kapcsolódóan munkánk során makrociklusos vegyületek és Aspergillus és Penicillum gombafajok által termelt citrinin mikotoxin gazda-vendég típusú kölcsönhatásait tanulmányoztuk. Lehetséges gazda vegyületeknek a 6, 7 illetve 8 glükopiranóz egységből felépülő oligoszacharidokat, azaz az α-, β- és γ- ciklodextrineket és ezek kémiailag módosított származékait, valamint makrociklusok egy másik érdekes csoportját, az orto pozícióban kapcsolódó fenolgyűrűkből felépülő ciklikus oligomereket, azaz a kalixéreneket választottuk. A makrociklusos vegyület – citrinin kölcsönhatás vizsgálata során a létrejövő komplexek fizikai-kémia hátterét tanulmányoztuk. A kölcsönhatások egyensúlyi állandóit valamint a komplexképződéseket kísérő termodinamikai paramétereket fluoreszcenciás mérésekkel határoztuk meg. A molekuláris szintű értelmezés céljából méréseinkhez elméleti kémiai számításokat is végeztünk. Reményeink szerint eredményeink hozzájárulhatnak a gazdamolekulák módosításának tervezhetőségével és a már rendelkezésre álló származékok célirányos megválasztásával a toxinmentesítési eljárások továbbfejlesztéséhez, vagy éppen a széleskörűen alkalmazott HPLC-FLD eljáráson alapuló mennyiségi meghatározás érzékenységének fejlesztéséhez.
6
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Rhodococcus fajok aflatoxin-B1 biodetoxifikációjának vizsgálata sejtmentes rendszerekben Divinyi Dalma Maja, II.évf. Ökotoxikológus MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdasági és Környezettudományi Kar Témavezetők: Dr. Krifaton Csilla, egyetemi adjunktus, SZIE MKK, Aquakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék Risa Anita, PhD hallgató, SZIE MKK, Aquakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék Az Aspergillus gombák által termelt aflatoxin-B1 (AFB1) az egyik legveszélyesebb mikotoxin, genotoxikus, karcinogén, teratogén, immunszupresszív és sejtosztódást gátló hatással jellemezhető. Munkánk során célul tűztük ki, hogy két bizonyítottan AFB1 bontó képességgel rendelkező Rhodococcus sp. törzzsel (R. erythropolis NI1, R. rhodochrous NI2), sejtmentes rendszerben, sikeres biodetoxifikációt érjünk el. A kísérletek során arra kerestük a választ, hogy az alkalmazott mikroszervezetek AFB1 bontásában résztvevő enzimei extra- vagy intracellulárisak, valamint konstitutív vagy indukált termelődésűek. Az enzimműködés körülményeinek optimálisabb eléréséhez többféle beállítással végeztünk kísérleteket. A sejtmentes rendszereket eltérő kémhatáson (pH=7; 7,5; 8), valamint fémionok hozzáadásával (Mn2+, Mg2+, Cu2+) vizsgáltuk. A biológiai hatás nyomon követésére egy genotoxicitást mérő biotesztet, az SOSChromo tesztet alkalmaztuk, melynek tesztszervezete az Escherichia coli PQ37. A teszt alkalmas az AFB1-bontási folyamat során megjelenő genotoxikus metabolitok kimutatására, ezáltal a biodetoxifikáció sikerességének ellenőrzésére is. Eredményeink alapján a R. erythropolis NI1 és a R.rhodochrous NI2 intracelluláris enzimekkel végzik az AFB1 biodetoxifikációját. Vizsgálataink során azt is kimutattuk, hogy a Cu2+-ion hozzáadása a bontási rendszerekhez serkentik a biodetoxifikációs képességet. A sejtmentes kivonatokkal végzett kísérletek nagy jelentőséggel bírnak, hiszen az Európai Unióban meghatározásra kerültek az élelmiszerláncban biztonságosan alkalmazható mikroorganizmusok (QPS lista - Qualified Presumption of Safety), amelyen az általunk vizsgált baktériumok nem szerepelnek. Így egy biodetoxifikáló ágens fejlesztése csak a Rhodococcus törzsek sejtmentes kivonataival valósítható meg. Köszönetnyilvánítás: Ezt a munkát a VKSZ-12-1-2013-0078 és az Emberi Erőforrások Minisztériuma által biztosított Kutató Kari Kiválósági Támogatás 9878/2015/FEKUT támogatta.
7
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Cilindrospermopszin tartalmú cianobakteriális kivonatok hatása a Scenedesmus obtusus zöldalga növekedésére, foszfát-felvételére és foszfatáz aktivitására Dobronoki Dalma, II évf. Hidrobiológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezetők: Dr. Bácsi István, egyetemi adjunktus, DE TTK, Biológiai és Ökológiai Intézet, Hidrobiológiai Tanszék Dr. B-Béres Viktória, biológus, Hajdú-Bihar Megyei Kormányhivatal, Környezetvédelmi és Természetvédelmi Főosztály, Környezetvédelmi Mérőközpont Az algológiai kutatások megválaszolatlan kérdései közé tartozik, hogy az algapopulációk közötti interakciós folyamatokban mekkora szerepe lehet az allelopátiának, illetve, hogy a cianobakteriális toxinok mennyiben tekinthetők allelopatikus vegyületeknek. A cilindrospermopszin (CYN) a mikrocisztinek után a legismertebb és legjobban kutatott cianotoxin, a termelését befolyásoló biológiai tényezőkről, az alga-közösségekben betöltött szerepéről azonban még igen kevés információ áll rendelkezésre. Munkánk során abból a feltevésből indultunk ki, miszerint a CYN egyik lehetséges szerepe, hogy a termelő szervezet a környezetében élő fitoplankton fajokat alkalikus foszfatáz termelésére „kényszeríti”, és az enzim által felszabadított foszfátot a CYN termelő szervezet felveszi. Kísérleteink során Scenedesmus obtusus planktonikus zöldalga tenyészeteket kezeltünk Chrysosporum ovalisporum cianobaktérium CYN tartalmú kivonatával, valamint megvizsgáltuk a zöldalga viselkedését foszfát-hiányos környezetben. Eredményeink igazolni látszanak azt a felvetést, miszerint a CYN tartalmú kivonatok serkentik a kezelésnek kitett sejtek alkalikus foszfatáz aktivitását még egy olyan kozmopolita zöldalga esetében is, mely sem a CYN relatíve magas koncentrációjára, sem a foszfát hiányára nem érzékeny. Megerősítést nyert tehát az a feltételezés, mely szerint bizonyos koncentrációban a CYN hozzájárulhat a termelő szervezet foszfáttal való ellátásához azáltal, hogy más fitoplankton szervezetek alkalikus foszfatáz termelését aktiválja. Annak igazolása, hogy ezek az eredmények kizárólag a CYN jelenlétének köszönhetők vagy más cianobakteriális anyagcseretermékek is szerepet játszanak benne, további vizsgálatokat igényel.
8
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
A gadolínium toxicitásának vizsgálata perfúziós rendszerrel kiegészített Time-Lapse Imaging mikroszkópiával Fidrus Eszter, II évf. Biotechnológia MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Szemán-Nagy Gábor, egyetemi adjunktus, DE TTK, Biológiai és Ökológiai Intézet, Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszék A nagyobb városok környezetében található felszíni és talajvizekben mérhető pozitív gadolínium anomália egy régóta ismert jelenség, melynek eredete antropogén hatásra vezethető vissza. A gadolínium, ez a rendkívül toxikus ritkaföldfém, a klinikai gyakorlatban MRI kontrasztanyagok alapanyagaként használatos, ahol stabil, nem metabolizálódó kelátkomplexként minimális toxicitással bír az emberi szervezetre. A vizelettel a szennyvízbe ürülve azonban a megváltozott közeg hatására a komplex lebomlik, a felszabaduló szabad gadolínium pedig kifejtheti mérgező hatását a vízi és az abból táplálkozó szárazföldi szervezetekre. Munkánk során ezért a gadolínium citotoxicitásának vizsgálatát tűztük ki célul in vitro emlős sejtkultúrákon, melynek során a sejtek növekedésében, motilitásában és osztódási képességében bekövetkezett változásokat monitoroztuk kelát-komplexben lévő, gadolínium tartalmú MRI kontrasztanyagok és tiszta gadolínium-klorid jelenlétében. Megfigyeléseinkhez egy egyedi, általunk létrehozott, Time-Lapse Imaging technikán alapuló videomikroszkópos rendszert használtunk, amelynek segítségével hosszú távú, a vizsgált sejtpopuláció több generációját átfogó citotoxikológiai kísérletek valósíthatóak meg. A vizsgálatok dinamikusak, a sejtkultúra állapota a kísérlet bármely időpontjában kvantitatív paraméterek alapján megítélhető. A vizsgálatok során a stabil kelát-komplexek esetében nem tapasztaltunk számottevő toxicitást, illetve meglepő módon a vizsgált kontrasztanyagok kismértékben serkentő hatással bírtak a sejtek metabolizmusára nézve. Ezzel ellentétben a gadolínium-klorid hozzáadása a sejtkultúra osztódási és mozgásképességének teljes megszűnését okozta. A gadolínium által okozott citotoxikus hatás irreverzibilisnek bizonyult, a monolayer az oldat eltávolítását követően sem mutatott regenerációt, majd bizonyos idő elteltével a sejtek lízise következett be.
9
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Környezetünk „elektroszmog” terheléseinek vizsgálata biológiai rendszereken Hopenthaler Dóra, II. évf. Környezetmérnök MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők:
Dr. habil. Gálfi Márta, tanszékvezető főiskolai tanár, SZTE JGYPK, Környezet Biológia és Környezeti Nevelési tanszék Dr. Radács Marianna főiskolai docens, SZTE JGYPK, Környezet - Biológia és Környezeti Nevelési Tanszék Az evolúció feltételei (fizikai, kémiai, biológiai tényezők) determinálták a földi viszonyrendszerek kialakulását, működését, fennmaradását. A társadalmak jelenlétével a természetes feltételek azaz, a földi környezet átalakult, megváltoztatva annak kapcsolati hálózatait. Ennek megfelelően napjainkban az evolúció az új feltételek (környezet) által meghatározottan zajlik. A földi környezet változásainak vizsgálatában jelentős hatást képviselnek a társadalmak által indukált elektromos és/vagy mágneses erőterek, melyek a köznapi megfogalmazásban „elektroszmog”-ként ismertek. Ez a környezetterhelés módozat olyan elektromágneses sugárzást jelent, amelyet a társadalom az elektromosság alkalmazásával generál. Az „elektroszmog” hatásokkal kapcsolatban felvetődik a kérdés, hogy milyen biológiai következményekkel kell számolnunk a fenti expozíciók kapcsán, ugyanis a társadalmak technológiai hátterét biztosító szervezetek nyilatkozatai szerint nem bizonyítható az „elektroszmog” káros hatása a populáris felhasználások során. Jelen munkában célunk az volt, hogy extrém alacsony energiatartalmú elektromágneses erőtér (iEMF) hatását tanulmányozzuk sejtszintű biológiai rendszereken, továbbá keressük azt a standardizálható vizsgálati módszert, amellyel a kiváltott hatáseredmények követése megbízhatóan elvégezhető. Munkánk során egészséges, leletezett Wistar törzsű patkányok hipofíziséből és májából vett szövetmintákból in vitro monolayer sejtkultúra modelleket készítettünk, amelyeken vizsgáltuk az iEMF (50T, = 60 Hz, 5 napig 6 óránként 20 percig) hatásait a sejtproliferációra egészséges /kontroll/, és indukált esetekben (dedifferenciáltató /klórbenzol; benz(c)akridin/; és differenciáltató /krocin+retinsav ágensek jelenlétében/. Kísérleteink során detektáltuk a DNS - és fehérjeprodukciót, követtük a morfológiai változásokat, valamint a viabilitást. Eredményeink szerint az iEMF nem okozott általunk kimutathatóan eltérést az in vitro modellek proliferációiban egészséges esetben. Viszont az indukált sejtekben a proliferáció változást szignifikánsan módosították. Vizsgálatainksorán megállapítottuk, hogy az iEMF promóter hatást mutatott be. Támogatta: TÁMOP-4.1.1. C-12/1/KONV-2012-0012- és TÁMOP-4.2.2. D-15/1/KONV2015-0010
10
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Környezeti nem-ionizáló sugárzás (312 nm) hatásának vizsgálata humán sejteken Hudacsek Viktória Vivien, IV. évf. Biomérnöki BSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Majoros Hajnalka, tudományos segédmunkatárs, SZTE TTIK, Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék Dr. Pankotai Tibor, tudományos munkatárs, SZTE TTIK, Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék Életünk során számos olyan ártalmas hatás, környezeti faktor – például az UVB sugárzás – ér minket, amely károsíthatja örökítő anyagunkat. Ezeknek a DNS hibáknak a javítása elengedhetetlen egészségünk szempontjából. Napjainkban a Föld ózonrétege csökken, így több ártalmas sugárzás jut a felszínre, ahol drasztikusan emelkednek az UVB káros hatása miatt kialakult betegségek. Az UVB sugárzásra adott sejtválasz feltérképezésére a kutatócsoportunk egy transzkriptom analízist végzet humán bőrsejteken. Kutatatásuk eredményeként találtak olyan, a szakirodalomban már leírt géneket, amelyek szerepet játszanak az UVB indukált sejtválaszban. Ezek mellett kimutatták egy olyan fehérjét, a Bomapint, kódoló gén kifejeződésének megemelkedését is, amelyet eddig még nem hoztak összefüggésbe az UV válasszal. A Bomapin (SerpinB10) egy szerin proteáz inhibitor, mely normál körülmények között elősegíti a hematopeatikus és mieloid leukémiás sejtek proliferációját, azonban növekedési faktorok hiányában apoptózist indukál. További kísérletekből kiderült, hogy nem csak a Bomapin mRNS szintje növekszik UVB kezelést követően bőrsejtekben, hanem a fehérje mennyisége is. Ezen eredmények alapján felvetődött az a kérdés, hogy vajon milyen szerepe lehet a Bomapinnak az UVB indukált sejtválaszban. A kísérleteink során vizsgáltuk, hogy a Bomapin mennyiségi változása sejt specifikus-e, csak bőrsejtekben vagy más sejttípusban is történik változás UVB sugárzást követően. Más DNS károsodást okozó környezeti stressz hatásokat – például radioaktív sugárzással, vagy oxidatív stresszt – modellezve vizsgáltuk, hogy az indukció kiváltható-e. Végezetül tanulmányoztuk, hogy a Bomapin fehérje esetlegesen kölcsön hat-e DNS hibajavításban résztvevő fehérjékkel, szerepet játszik-e DNS javítási mechanizmusokban.
11
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Laboratóriumi módszerfejlesztés az urbanizáció hatásának hatékonyabb vizsgálatához az ízeltlábúak mikroelem összetételére Papp Dalma, II évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. Simon Edina, egyetemi adjunktus, DE TTK, Ökológiai Tanszék Az urbanizáció negatív hatást gyakorol az ökoszisztéma egészére, ez indokolja az urbanizáció által okozott környezetszennyezés vizsgálatát, esetünkben bioindikátor szervezetekkel. Célunk költséghatékony mintafeltárási és előkészítési módszerek tesztelése volt, különböző taxonok; lisztbogár (Tenebrio molitor), közönséges gömbászka (Armadillidium vulgare) és tavaszi ganajtúró (Geotrupes vernalis) egyedenkénti és homogenizált minták elemösszetételének (Ba, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr, Zn mikroelemek) meghatározása alapján. Az atmoszférikus feltárás és a nagy nyomáson történő feltárás, illetve cézium-klorid hatását tanulmányoztuk a minták mikroelem koncentrációira. A méréseket mikrohullámú plazma atomemissziós spektrométerrel (MP-AES) végeztük. Kanonikus diszkriminancia analízis alapján (CDA) a három taxon elkülönül egymástól mikroelem összetétel alapján. Az eredmények azt igazolják, hogy az atmoszférikus feltárás hatékonyabb rovarminták feltárása esetén, mint a nagynyomáson történő feltárás, illetve a cézium-klorid használata az MP-AES mérésnél rovarminták esetében nem indokolt, irodalmi adatokkal ellentétben. The effect of urbanization on the terrestrial ecosystem is negative. The aim of our investigation was to test sample preparation and process types in case of arthropod samples. The Ba, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr and Zn concentration was analysed in three different taxa (Tenebrio molitor, Armadillidium vulgare and Geotrupes vernalis) with MP-AES. Differences were found in the elemental concentration between atmospheric and high pressure digestion samples process. The cesium chloride treatment also caused differences in the elemental concentrations of samples. Canonical discriminant analysis (CDA) show that the three studied taxa was separated well from each other based on the elemental concentrations. Our results demonstrated that the atmospheric digestion process is more efficient method for testing effect of urbanization based on elemental concentration of arthropods samples.
12
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Antropogén eredetű endogén disztruptorok felmérése és a vízi szervezetekre gyakorolt élettani hatásai a Balaton vízrendszerében Svigruha Réka, II. évf. Környezettudományi MSc szakos hallgató Pannon Egyetem, Mérnöki kar Témavezetők: Prof. Dr. Padisák Judit, egyetemi docens, PE MK, Környezettudományi Intézet, Limnológia Intézeti Tanszék Dr. Pirger Zsolt, MTA ÖK Balatoni Limnológiai Intézet, Kísérletes Állattani Osztály A tavak és a folyók napjainkban egyre jelentősebb szennyeződéseknek vannak kitéve. A felszíni vizek eredetileg is tartalmaznak elsősorban geológiai eredetű természetes szennyezőket, pl. arzént, de a xenobiotikumok legnagyobb része toxikus anyag, a tisztított ipari, mezőgazdasági,- és kommunilás szennyvizekből jut közvetlenül a felszíni vizekbe, illetve kimutatták ezekből a vizekből a lakosság által tömegesen használt általános gyógyszerek, elsősorban fájdalom csillapítok, gyulladáscsökkentők és antibiotikumok maradványait, valamint azok biológiailag aktív lebomlási termékeit is. A kémiailag rendkívül stabil, szteránvázas, zsíroldékony molekulák, a szteroid hormonok erőteljes hatást gyakorolnak a vízi gerinctelen és gerinces szervezetek endokrin szabályozására. A szteroidoknak ismert ösztrogenikus, androgenikus és egyéb hatásaik vannak, és ezek alapján, képesek módosítani a vízi szervezetek normál fiziológiai folyamatait. Munkánk során a szintetikus progesztineket vizsgáltuk, mivel ők a legelterjedtebb fogamzásgátlók fő hatóanyagai. A progesztin (pl. progeszteron, drospirenon, levonorgestrel) szennyezésről kevés információ áll a rendelkezésünkre a hazai természetes vizek tekintetében, illetve ez idáig nem készültek felmérések a Balaton és a Zala vízgyűjtő területén sem. Ezért ezekre a progestinekre optimalizáltunk egy gyors, érzékeny és relatív olcsó folyadék kromatográfiás – tömeg spektrometriai mérési módszert (HPLC-MS/MS), melyben szilárd fázisú extrakciót (SPE) alkalmaztunk. Az érzékeny módszerünket (LOQ 0.03-0.11 ng/L) alkalmazva, mérni tudtuk a szintetikus progesztineket már 0.1 és 1 ng/L közötti koncentráció tartományban is. Dolgozatom elsődleges célja a humán eredetű progesztin hormonok, fogamzásgátló hatóanyagok felmérése a Balaton és a Zala vízrendszerében, illetve annak a megismerése, hogy a vízrendszerből kimutatható progesztin típusú hormonok milyen hatást gyakorolhatnak a vízi gerinctelen (Lymnaea stagnalis) szervezetekre.
13
XV. OFKD 2016. I. Környezetegészségügy és környezettoxikológia szekció
Integrált optikai bioszenzor készítése E. coli baktériumok jelölésmentes kimutatására Újvárosy Attila Szabolcs, V. évf. Molekuláris bionika BSc szakos hallgató, Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Valkai Sándor, tudományos munkatárs, MTA SZBK, Biofizikai Intézet, Optikai Mikromanipuláció Kutatócsoport Dr. Rákhely Gábor, tanszékvezető helyettes, egyetemi docens, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék A bioszenzorok olyan vizsgálati eszközök, melyekben egy biológiai komponens egy fiziko-kémiai detektorral van egyesítve. Évtizedek óta használt detektálási eljárás az ELISA, ahol több lépésben kell különböző antitestekkel kezelni a felületet. Ez költség- és időigényes, utóbbi a gyógyászatban kritikus tényező, valamint ilyen kis mintamennyiség nem elegendő egy ELISA vizsgálat elvégzéséshez. Dolgozatomban fényre és hőre kötő polimerek (SU-8, NOA-81, PDMS) felhasználásával egy Mach-Zehnder interferométerből és egy mikrofluidikai csatornából álló bioszenzort készítettem, ami optikai úton, egy monokromatikus fény evaneszcens hullámainak segítségével jelölésmentesen tudja E. coli baktériumok jelenlétét kimutatni oldatban. A kevesebb lépés miatt gyorsabban, olcsóbban és remélhetőleg pontosabban. A mikrocsatorna hasznos űrtartalma nagyjából 0,04 µl (10 mm x 0,1 mm x 0,04 mm), ebbe a térfogatba helyeztük a baktériumokat, amit korábban 2% APTES oldattal funkcionalizáltunk majd Anti E. coli antitestekkel bevontunk. A kitapadás az interferométer karján történik legnagyobb valószínűséggel, egy órán belül. Az alkalmazott mérőfény hullámhosszával összemérhető távolság esetén a baktériumok törésmutatóváltozást okoznak az evaneszcens hullámok tartományában, amik a változással arányosan hatással vannak a szenzor interferenciaképére. Ez a jel a kimeneten erősítve egy oszcilloszkóppal feldolgozható.
14
XV. OFKD SZEGED 2016
II. KÖRNYEZETI FÖLDTAN ÉS TALAJVÉDELEM SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Pál-Molnár Elemér 1. Barcsik Szabira: A kulcsi partvédelem 2. Drotár Nikolett: A Zempléni-hegyköz perlit bányászatának környezeti hatásai 3. Gombos Benjámin, Szögyényi Imre: A szénbányászat hatások és azok területhasználtra gyakorolt hatásainak vizsgálata a Szuha-völgy és környékén 4. Karlik Máté: Városi talajminták toxikus fémtartalmának vizsgálata környezetfizikai módszerekkel Budapest XI. kerületében 5. Kátai Orsolya Renáta: A parajdi sóban található fluidumzárványok vizsgálata 6. Kinyó Zsolt: Környezeti hatások a Retek-ágban (Baradla-barlang Aggteleki-karszt) 7. Márta László: Nagy-sárréti talajok változásainak vizsgálata a Kreybig adatbázis mintaszelvényeinek újrafelvételezése alapján 8. Páles Mariann, Sendula Eszter: Agyagásványok reaktivitásának vizsgálata széndioxiddal telített vízben nagy nyomáson és hőmérsékleten 9. Topál Dániel: Töréspontok környezeti adatsorokban: esettanulmány és módszertani összehasonlítás
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
A kulcsi partvédelem Barcsik Szabira, I évf. Tájépítészmérnöki MSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Csemez Attila, ny. egyetemi tanár, BCE TÁJK, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Dolgozatomban a mozgásveszélyes partfalakkal foglalkozom, Kulcs település mintaterületén. Dunaújvárosi születésű vagyok, gyakorlatilag az ott kialakított európai szintű, több mint ötven éve működő partvédelmi mű közvetlen közelében nőttem fel. A téma már gimnáziumi éveim alatt is foglalkoztatott, de az egyetemen kerültem vele szoros kapcsolatba, szakdolgozatomat is ebben a témakörben írtam. Jelen dolgozatomban a 2011. januárjában Kulcson bekövetkezett katasztrofális omlás következményeit ismertetem, valamint a nagy összegeket felemésztő életvédelmi helyreállítás lépéseit vezetem végig. A dolgozat második felében pedig javaslatokat teszek további stabilizálási, élhetőségi valamint ismeretterjesztési szempontból.
16
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
A Zempléni-hegyköz perlit bányászatának környezeti hatásai Drotár Nikolett, II. évf. Földrajz- történelem MA szakos hallgató Nyíregyházi Egyetem, Turizmus és Földrajztudományi Intézet Témavezető: Prof. Dr. Hanusz Árpád egyetemi tanár, NYE, Turizmus és Földrajztudományi Intézet A tanulmány témája, a Zemplén- hegységben, található perlit bányászat környezeti hatásainak elemzése. Kutatásom arra irányult, hogy a Perlit-92 Kft, amely társadalmi szempontból nagyon fontos gazdasági tényező a Hegyközben, a hazai és Eu-s környezetvédelmi előírások betartása mellett, milyen környezeti terhelést jelent a bánya közvetlen környezetében lévő települések lakói számára. A kutatásom során megvizsgáltam a felszínt erőteljesen átalakító emberi tevékenységet, a talajszint depózásának helyzetét, a vízháztartást, a robbantások szeizmikus hatásait és az ezzel járó zaj és por koncentrációt, a meddőhányók állapotát, kiterjedését, valamint a rekultivációs tevékenységet. A kapott eredményeket azért tartom fontosnak, hiszen a Zempléni Tájvédelmi Körzet a Páska-tetői bányatelek határát érinti, még a Natura 2000-es terület teljes mértékben lefedi az egész Hegyköz területét. A bányaüzem két jelentős környezetvédelmi rendszerrel működik, amely biztosítja a szárítás és az őrlés pormentes üzemeltetését. A primer és szekunder kutatások alapján, arra a következtetésre jutottam, hogy a perlit bánya működése a környezetvédelmi előírásokat betartva működik és a vizsgálati határértékeket nem lépi túl, a rekultiváció során is az előírásoknak megfelelő eljárásokkal igyekeznek a tájsebeket helyreállítani. A bánya által felkért külső szakértők vizsgálati anyagának megismerése után jutottam arra megállapításra, hogy van olyan környezeti hatás, amit sem a hazai sem a nemzetközi szabályok nem szabályoznak és a bánya sem vizsgáltatja. Ilyen tényező, a robbantásos kitermelés alkalmával keletkező porszennyezés. Ilyen a bánya területén található tó szennyezése. A csapadék és csorgó vizeket összegyűjtő tó vizében csak fizikai kiülepedés történik, és úgy kerül átemelésre a Kemence patakba és ilyen az az emisszió többlet, amit a vonattal való szállítás leállítása után a szállító kamionok jelentenek a szállítás útvonalán lakók számára, valamint a közúthálózat gyors romlásával 2 szállítási útvonalon. A robbantásoknál keletkező nagy mennyiségű porszennyezés összefüggésben van az uralkodó É ÉK –i széliránnyal. A bánya közvetlen szomszédságában lévő települések lakosságának megkérdezése alapján megállapítható, hogy különösen a nyári meleg szeles időben mérhető káros porszennyezés Kishuta településen. A porszennyezés mennyiségi értékeinek megállapítása további műszeres kutatást igényel.
17
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
A szénbányászat táji hatásainak vizsgálata a Szuha-völgyben és környékén Gombos Benjámin, II. évf. Földrajz BSc szakos hallgató Nyíregyházi Főiskola, Turizmus és Földrajztudományi Intézet Szögyényi Imre, II. évf.Földrajz BSc szakos hallgató Nyíregyházi Egyetem, Turizmus és Földrajztudományi Intézet
Témavezetők: Dr. Sütő László, főiskolai docens, NYE, Turizmus és Földrajztudományi Intézet Adorján Balázs, PhD hallgató, DE TTK, Növénytani Tanszék Napjaink egyik aktuális kutatása az emberi tevékenységek táji hatásainak problémaköre. Ezek értékelésére különösen alkalmas, erőteljes tájformáló szerepe miatt a bányászat. Kutatásunk során a Sajótól É-ra fekvő Szuha-völgy és mellékpatakjai mentén kialakult bányaterületeken vizsgáltuk a kőszénbányászat antropogén tájformáló hatását. Munkánk térinformatikai adatbázisát a szénmedence földtani, bányászati és történeti felszínborítási adatai alapján állítottuk össze. A közel két évszázados adatsorok és anyagok tanulmányozását a terepi kutatásokkal egybekötve próbáltunk átfogó képet adni a terület egykori fő iparágának tájátalakító tevékenységéről. Célunk a terület bolygatottságának feltérképezése a bányászati térhasználat és formaképzés megjelenítésével. A munkához használt adatokat bányászati levéltári anyagokból, a három katonai térkép, az 1997-es EOTR 1:10 000 térképszelvények, a Google Earth térkép és további térképekről nyertük. Az összegyűjtött információkat bányászati, antropogén geomorfológiai szakirodalomra alapozva dolgoztuk fel. Az adatbázist ArcGIS és Quantum GIS szoftverek segítségével építettük fel. A terepi mérések során volt és jelenleg is aktív bányaterületeken a meddőhányók kataszteri felmérését végeztük el. A meddőhányókon kialakult eróziós és tömegmozgásos jelenségek változásait évszakos alkalommal mértük/mérjük. Jelenleg több mint tizenegy meddőhányó és a hozzá tartozó terület kétszeri felmérésén és vizsgálatán vagyunk túl. Már az eddigi vizsgálatok alapján is megállapítható, hogy a bányászat érintett területek felszínfejlődése, környezeti hatásai teljesen vegyes képet mutatnak a térségben. A felszínsüllyedési elmélet alapján számíthatunk potenciális elmozdulásokra, amelyet terepi megfigyeléseink is alátámasztanak. A meddőhányók eróziós és fizikai tömegmozgással járó jelenségei a visszamérések alapján a csapadékmennyiség változásával, a szakirodalom alapján a fagyhatással is összefüggő folyamatokat mutatnak. Összességében a környezeti hatások az idő folyamán jelentősen csökkentek, de bármilyen további tájrendezési vagy települési beavatkozás egyedileg, a környezeti folyamatok tükrében alakítandó.
18
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
Városi talajminták toxikus fémtartalmának vizsgálata környezetfizikai módszerekkel Budapest XI. kerületében Karlik Máté, IV.évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Angyal Zsuzsanna, egyetemi tanársegéd, ELTE TTK, Környezet- és Tájföldrajzi Tanszék A környezetünk egy rendkívül komplex rendszer, melyben folyamatos anyag és energiaáramlás valósul meg. A városi talajok vizsgálatát az indokolja, hogy népesség több mint fele, mind hazánkban, mind a fejlett országokban városokba tömörülve él. A magas népességsűrűségből kifolyólag egy esetleges szennyezés, káros hatás nagyságrendekkel több személyt veszélyeztet, mint ugyanazon szennyezés egy alacsony népességű területen. A városi kertészkedés terjedésével az itt termesztett haszonnövények új veszélyeket hordozhatnak a lakosság számára. Vizsgálataimat Budapest XI. kerületéből származó talajmintákon végeztem, mely egy korábbi szakdolgozat során került megvételre talajtani célú vizsgálatokhoz. Célkitűzésem a minták toxikus fémtartalmának meghatározása és azon pontok beazonosítása, ahol a toxikus fémtartalom meghaladja a jelenlegi jogszabályi határértéket, ezzel esetlegesen felhívva a döntéshozók figyelmét az ebből fakadó potenciális veszélyforrásokra. A toxikus fémek kimutatásához hullámhossz diszperzív röntgen fluoreszcens analízist alkalmaztam. Az eljárással kimutathatóan szennyezett mintákat térképi vetületben is megjelenítem, ezzel elősegítve az olvasó számára a térbeli elhelyezést. Kísérletet teszek a kapott eredményeim függvényében néhány mintán a szennyezés formájának s ásványtani környezetének felderítésére röntgen diffrakció és a pásztázó elektronmikroszkópia segítségével.
19
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
A parajdi sóban található fluidumzárványok vizsgálata Kátai Orsolya Renáta, II évf. Geológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Tóth Attila, tanársegéd, Sapientia EMTE, Természettudományi és Művészeti Kar, Környezettudomány Tanszék Dr. Szabó Csaba, egyetemi docens, ELTE TTK, Kőzettan-Geokémiai Tanszék Káldos Réka, tudományos segédmunkatárs, ELTE TTK, Kőzettan-Geokémiai Tanszék A parajdi sódiapír az Erdélyi-medence jellegzetes képződménye, amely a medence keleti peremén helyezkedik el, a Görgényi-havasok lábánál. Jelen dolgozatban a kősóban található fluidumzárványok vizsgálatának eredményeit mutatom be, amely petrográfiai és Raman spektroszkópiai vizsgálatokat foglal magába. A fluidumok vizsgálatával a kősó keletkezésekor és lerakódása után lezajlott folyamatok nyomonkövetése a cél, amely hozzájárul a medence keleti peremének földtani fejlődéstörténetének jobb megismeréséhez. A dinamikus fejlődéstörténet a petrográfiai vizsgálatok során elkülönített szövettípusok segítségével nyomon követhető: a kiindulási állapotot az idiomorf halitkristályokból álló elsődleges szövet mutatja, a deformáció hatására végbemenő változásokat inekvigranuláris varratos-mozaikos szövet őrzi, végül a deformáció előrehaladtával a kőzetben egyensúlyi szöveti bélyegek - 120°-os szöget bezáró hármas szemcsehatárok - jelennek meg. A vizsgált kősóban azonosított nagy számú fluidumzárvány generációk is ezt mutatják, amelyek változatos alakkal, mérettel és fázisaránnyal jelennek meg. Ezen tulajdonságok, valamint a kősó petrográfiája alapján elkülönítettünk a növekedési zónák mentén illetve a szemcsék belsejében előforduló, a kősó kiválásával egyidőben csapdázódott elsődleges fluidumzárványokat, valamint repedések és hasadási síkok mentén előforduló, a kősó lerakódását követő folyamatok során keletkezett másodlagos fluidumzárványokat. A fluidumzárványokon végzett Raman spektroszkópos vizsgálatok alapján a folyadék fázis az elsődleges és másodlagos fluidumzárványokban egyaránt vízgazdag. A másodlagos fluidumzárványok gázfázisából CH4, CO2 és N2 jelenlétét sikerült kimutatni. Ezen gázok eredete több - a sót ért utólagos - folyamathoz köthető: származhatnak diagenezis alatt zajló szerves anyag bomlásából vagy a szénhidrogének migrációja során is csapdázódhattak, ugyanakkor az Erdélyi-medence keleti peremén zajlott mészalkáli vulkanizmushoz köthető eredet sem zárható ki.
20
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
Környezeti hatások a Retek-ágban (Baradla-barlang Aggteleki-karszt) Kinyó Zsolt, II évf. Földrajz MSc szakos hallgató Nyugat- Magyarországi- Egyetem Savaria Egyetemi Központ Természettudományi Kar Témavezető: Prof. Dr. Veress Márton, egyetemi tanár, NYME TTK, Földrajz és Környezettudományi Intézet A kutatás célja a Retek-ág vízgyűjtőjén az emberi tevékenység következményeként lepusztuló üledék hatásának elemzése a barlangi üledékforgalomra. Vizsgáltam a Retek-ág kezdeténél létrejött üledékfelhalmozódást (annak szemcseméretét, növényhulladékát, korát). Térképeztem a Retek-ág víznyelőinek vízgyűjtőjét. Az egyik víznyelő (Zombor-lyuk) vízgyűjtőjén a fedőüledék és a talaj összetételének, azok lepusztulásának a megismeréséhez kutatógödröket alakítottam ki. Elkülönítettem a lepusztulást elősegítő és gátló emberi tevékenységeket. A vízgyűjtőn kijelöltem a különböző lepusztulású helyeket. Kimutattam a barlangi akkumuláció helyeit, következtettem az emberi tevékenység hatására beszállított üledéknek a barlangi üledékforgalmára (leülepedési helyek, üledék áthalmozódás, üledék elszállítás a barlangból).
21
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
Nagy-sárréti talajok változásainak vizsgálata a Kreybig adatbázis mintaszelvényeinek újrafelvételezése alapján Márta László, III évf. Földrajz BSc szakos hallgató Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Novák Tibor József, egyetemi adjunktus, DE TTK, Földtudományi Intézet, Tájvédelmi és Környezetföldrajzi Tanszék Hazánkban a mintegy száz éves múltra visszatekintő talaj-felvételezési munkálatok eredményeképpen mára óriási mennyiségű talajadat áll rendelkezésre. Ezek közül kiemelkedik a Kreybig-féle térképezés, amely az első olyan országos szintű helyszíni talajtani felvételezés volt, amely az egész ország területét lefedte. Az azóta eltelt közel 75 év alatt viszont a területhasználat és a táj jellege is sok helyen megváltozott. A dolgozattal az volt a célom, hogy egy mintaterületen belül újrafelvételezett talajszelvények elemzésével megvizsgáljam, hogy a Kreybig-térképezés során jellemzőnek tartott típusszelvények adataihoz képest milyen mértékben változtak meg a vizsgált talajkémiai és fizikai jellemzők a tájat azóta ért változások hatására. További célom volt, hogy az újrafelvételezett szelvényeket a WRB diagnosztikus rendszere alapján besoroljam. A terepi adatfelvétel során 6 talajszelvényt létesítettem a Nagy-Sárrét területén. Elvégeztem a terepi méréseket, majd mintákat gyűjtöttem és laboratóriumi körülmények között meghatároztam a talaj kémiai és fizikai tulajdonságait. Az eredmények alapján az általam feltárt szelvények esetében a pH csökkenését figyeltem meg. A korábban szántóként használt talaj kémiai javítását követően megnövekedett kalciumkarbonát-tartalom mindmáig jellemző maradt. A gyepként hasznosított területeken az elmúlt időszakban a feltalaj humusztartalmának a növekedését figyeltem meg. A legtöbb vizsgált talajt az elmúlt évtizedek során jelentős, vízrendezéssel kapcsolatos hatások értek. Jellemző volt a felszíni vízborítás elvezetése, a csatornázás következtében a talajvízszint süllyedése és egyes esetekben a rendszeres öntözés. A vizsgált szelvények a WRB irányelvek alapján besorolva a Solonetz, a Gleysol, a Vertisol, a Phaeozem és a Chernozem referenciacsoportokba tartoztak. Eredményeim azt mutatják, hogy a tájhasználatban bekövetkezett változások hatással voltak a nagy-sárréti talajok fizikai és kémiai tulajdonságaira, elsősorban azok kémhatására és szervesanyag-tartalmára.
22
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
Agyagásványok reaktivitásának vizsgálata szén-dioxiddal telített vízben nagy nyomáson és hőmérsékleten Páles Mariann, I évf. Környezettudományi MSc szakos hallgató, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Sendula Eszter I. évf. geológus PhD hallgató, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. Szabó Csaba, egyetemi docens, ELTE TTK, Kőzettan-Geokémiai Tanszék Falus György, tudományos főmunkatárs, Magyar Földtani és Geofizikai Intézet A klímaváltozásért felelős egyik fő üvegházhatású gáznak, a CO2 nagymértékű kibocsátásának csökkentésére jó megoldást jelenthet a CO2 sósvizes tárolókba történő geológiai elhelyezése. A szakirodalom az elmúlt néhány évben egyre intenzívebben foglalkozik a CO2 biztonságos geológiai tárolásához szükséges fedőkőzetek tanulmányozásával, hiszen ezen kőzettestek kell, hogy meggátolják a besajtolt CO2 felszín felé való migrációját. Így a fedőkőzetek fizikai és kémiai tulajdonságainak széleskörű tanulmányozása és ismerete elengedhetetlenné vált a biztonságos tárolási körülmények megteremtéséhez. Az ideális fedőkőzet kis porozitással és permeabilitással, nagy szorpciós és ioncserélő képességgel rendelkezik, agyagásvány tartalma nagy (kb. 20-80 v/v%), aminek egy része duzzadó-képes. A fedőkőzetekben található nagy agyagásvány tartalom miatt fontos ezen ásványok viselkedésének kiterjedt ismerete CO2-os környezetben. TDK dolgozatunk célja az ebben a rendszerben történő változások pontosabb megértése, amelynek érdekében összefoglaltuk a témával kapcsolatos eddigi publikációk eredményeit. Mindezeket összehasonlítottuk az általunk végzett nagy nyomású (70-180 bar) és nagy hőmérsékletű (85-105 °C) laboratóriumi kísérletek és geokémiai modellek eredményeivel. Dolgozatunk kísérleti körülményei magyarországi földtani viszonyokon, kb. 1500-1800 m mélyen található tároló, illetve fedőkőzet paramétereinek felelnek meg (50 °Cos geotermikus gradiens figyelembe vételével). TDK munkánk során 3 kísérletsorozat eredményét mutatjuk be, amelyek során nemzetközi agyagsztenderdeket (illit, kaolinit, Na-montmorillonit) vizsgáltunk. Ezek közül egyik kísérletsorozat során több időpontban is vettünk folyadékmintát. A kísérletek időtartama 1-2 hét volt és befejezésük után a szilárd és folyadék fázisokat minden esetben külön elemeztük, majd az eredményeket összevetettük a kísérletben részt nem vett kontroll minták adataival. A szilárd fázis elemzéséhez csillapított totálreflexiós Fourier transzformációs infravörös spektroszkópiát (ATR-FTIR) és röntgen-pordiffrakciót (XRD) használtunk. A kísérlet során a folyadék fázisban oldódott kationokat induktív csatolású plazma atomemissziós spektrométer (ICP-AES) segítségével mutattuk ki. TDK dolgozatunk további célja, hogy geokémiai modellek segítségével megkíséreljük értelmezni a kísérletek során kapott eredményeket. 23
XV. OFKD 2016. II. Környezeti földtan és talajvédelem szekció
Töréspontok környezeti adatsorokban: esettanulmány és módszertani összehasonlítás Topál Dániel, II. évf. Földtudományi BSc szakos hallgató, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Hatvani István Gábor, tudományos munkatárs, ELTE TTK, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék; Dr. Matyasovszky István, D.Sc., egyetemi docens, ELTE TTK Meteorológiai Tanszék Dr. Kern Zoltán, tudományos munkatárs, MTA CsFK, Földtani és Geokémiai Intézet A környezeti folyamatok természetükből adódóan tartalmazhatnak különböző eredetű és fokú töréspontokat, melyek, sokszor csak felületesen kerülnek figyelembevételre. Az ezeket leíró idősorokban a töréspontok jelentkezhetnek „lépcsőszerűen” (ún „shift-jellegűen), vagy az adatok trendjében, varianciájában illetve e három kombinációjaként. Vizsgálatukhoz a töréspont által kettéosztott adatsor két oldalán elhelyezkedő adatcsoportok statisztikáinak összehasonlításával közelíthetünk. Fehér-, és vörös zajt generáltam előre meghatározott mértékű és jellegű töréspontokkal és ezeken hasonlítottam össze három korszerű, szabadon hozzáférhető töréspont analizáló módszert, melyeket rendre más típusú töréspontok detektálására fejlesztettek ki. A módszerek érzékenységének összehasonlítása megerősítette, hogy azok töréspont-detektálási hatékonysága nagyban függ a töréspontok fokától, típusától, illetve a számítás módszertani háttértől. Ezen tapasztalatok birtokában végeztem el valós környezeti adatsorok töréspontjainak analízisét. A klimatológiai példa alapját adó kőszegi szőlő hajtáshossz (hőmérsékleti proxy) vizsgálata során, az eddigi, irodalomban dokumentált töréspontoktól eltérő eredményeket kaptam, alapot biztosítva ezzel későbbi hőmérséklet rekonstrukciók pontosításához. A kőolajkutatásban használt higany-levegő kapilláris nyomásgörbék adatsorában fellelhető töréspontok vizsgálatával pedig az ott alkalmazott töréspont analízis gyakorlat bizonyos fokú automatizálására és objektívebbé tételére mutattam lehetőséget. A dolgozat (i) áttekintést nyújt három korszerű töréspont detektáló módszer hatékonyságáról és korlátairól, valamint (ii) azok környezettudományi alkalmazásával a megszerzett tapasztalatok hasznosíthatóságát mutatja be, ezzel (iii) megválaszolva az azokhoz kapcsolódó környezeti/szakmai kérdéseket.
24
XV. OFKD SZEGED 2016
III. KÖRNYEZETI NEVELÉS ÉS KÖRNYEZETMENEDZSMENT SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Gálfi Márta 1. Berzi Alexandra: Zöld beruházás kis- és középvállalkozásoknál 2. Budai Ibolya, Sulumán Ádám, Hegyi Péter: Környezeti feltételváltozások és rendszerdinamika – környezetrendszer változás-követés új megközelítéssel – 3. Petróczky Henrietta: Időjárási előrejelzések és riasztások értelmezése, fogalmi rendszere és megjelenése a mindennapi életben 4. Rózsa Zsófia Borbála, Finta Kolos: Zöld oktatási intézmények környezetközpontú fejlesztési lehetőségei 5. Trabak Zoltán: Láthatósági elemzések tájképfotózáshoz 6. Szintai-Major Fanni: Az egészséges fenntartható szervezet – fenntarthatóság a szervezetfejlesztésben 7. Szopori Zoltán: Okostelefonok alkalmazása a környezettan képzésben
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Zöld beruházás kis- és középvállalkozásoknál Berzi Alexandra, II. évf. Gazdálkodás és menedzsment BSc szakos hallgató Gábor Dénes Főiskola, Gazdaság és Társadalomtudományi Intézet Témavezető: Feierabend Izabella, főiskolai adjunktus, BCE KTK, Összehasonlító Gazdaságtan Tanszék Egy cég értéke beazonosítható arról hogyan gondolkodik a vállalati felelősségvállalás kérdéséről. A 21. században egyre nagyobb szerepet kap a vállalatok működésében egy hatékony környezeti menedzsment bevezetése, zöldberuházások megvalósítása. Mégis sok hazai szereplő nincsen tisztában ennek fontosságával. Sokan a zöldprojektek céljának a friss levegőt, állatok élőhelyének megvédését látják, de egy okos vállalkozó a kellemeset a hasznossal összekötve kompetitív előnyt tud kovácsolni egy offenzív környezeti stratégiával. Ha egy jól megtervezett projektet dolgoznak ki a vállalathoz alkalmazkodva, az pozitív nettó cash flowt eredményez. A dolgozat bebizonyítja, hogy igenis gazdaságos egy ilyen beruházás a kis- és középvállalkozások számára is. A dolgozat keratein belül megvizsgálom milyen kulcstényezői vannak egy zöld beruházásnak, milyen megfontolásokat kell figyelembe venni egy sikeres zöld projektnél, valamint milyen megtérülési perspektivákkal lehet számolni. Vizsgálatomban kvalitatív és kvantitatív elemzési módszerekre egyaránt fogok támaszkodni. Magyarországon is egyre több vállalkozás dönt úgy, hogy egy környezetbarát technológiát használ. Ezek a beruházások költségigényesek de megtérülnek. Ha egy vállalkozás hosszú távra tervez és fontosnak tartja a környezetvédelmet, akkor érdemes a zöldberuházást választania, mert későbbiekben esetlegesen kevesebb lesz a kiadása, mint egy másik versenytársának, aki nem használ zöld technológiát. Az államnak ezeket a beruházásokat különféle kedvezményekkel kellene támogatnia, hogy az is környezetbarát legyen, aki esetleg eddig nem foglalkozott ezzel a témával. Egyes külföldi országban sokkal jobban elterjedt ez a fajta ösztönzés és támogatás. Feltevésem, hogy a fenntartható termelési struktúrára való átállás a magasabb kezdeti fix költségek ellenére versenyképességi előnyökhöz vezet, ezáltal rá tudja állítani a gazdaságot egy stabil növekedési pályára.
26
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Környezeti feltételváltozások és rendszerdinamika – környezetrendszer változás-követés új megközelítéssel. Budai Ibolya, II.évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Juhász Gyula Pedagógusképző Kar Sulumán Ádám, okleveles környezetmérnök Hegyi Péter II.évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Juhász Gyula Pedagógusképző Kar Témavezetők: Dr. Molnár Zsolt tanársegéd, SZTE JGYPK, Környezet - Biológia és Környezeti Nevelési Tanszék Dr. habil. Gálfi Márta, tanszékvezető főiskolai tanár, SZTE JGYPK, Környezet - Biológia és Környezeti Nevelési Tanszék A környezetben értelmezett rendszer egy komplexitás hálózat, mely adott algoritmusok szerint kooperáló elemeit eltérő dimenziók (pl. idő) szerint iteráltatni képes az aktuális egyensúly irányába. A földi viszonyok mellett, az élő és élettelen rendszerek véletlenszerű „viselkedésmintázatait”determinisztikus erők határozzák meg. Ezek a rendszerek dinamikus egyensúlyt fenntartók, amelyben a rendszer eltérései még küszöbhatárok között kompenzálhatók. A rendszer paramétereinek követésével jellemezhető, hogy melyek azok a küszöbhatárok és milyen változások zajlanak a rendszeren belül. A rendszer és környezete (pl. élőhely abiotikus és biotikus kapcsolatai) egy koherens egység, amelyben minden változót más változók szabályoznak. Egy rendszer-komplexitásban karakterisztikus egyszerűsítésekkel összetett-komponensek értelmezettek. Az egyszerűsítés ugyanakkor el is simíthat kifejező eltéréseket, pl. amelyek rövid idődimenzióban, de erős hatással jelennek meg. Jól példázhatja ezt napjaink időjárása, amelyben a hirtelen, akut változások leegyszerűsített hatásai, vagy módosult ciklusperiódusok képviselik a problémákat. Célunk az éghajlat egyes jellemző paramétereinek vizsgálatával az adott rendszert leíró folyamatokról, valamint a biológiai rendszerekre kifejtett hatásairól nyerjünk információkat. Munkánk során a Dél-Alföldi régióból (1961-2012) származó, munkacsoportunk által digitalizált és részben mért, klimatikus adatsorokon (léghőmérséklet, csapadék és talajhőmérséklet) elemzést végeztünk (szélsőérték vizsgálat és trendvonal illesztés). A kapott eredmények összehasonlításával kerestük azt az eljárást, amellyel az általunk vizsgált természeti jelenségekről (léghőmérséklet, csapadék és talajhőmérséklet) a valósághoz leginkább iteráló eredményinterpretációt végezhetünk. Eredményeink szerint jól karakterizálható változásokat detektáltunk a vizsgált klimatikus paramétereken. A trendvonal illesztések után növekvő tendencia jelent meg a vizsgált lég- és talajhőmérsékleti jellemzők esetében, a csapadék adatok kezelése során az ingadozások és szélsőértékek megjelenése is hangsúlyosabban jelentkezett. A 27
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció rendszervizsgálatok szerint értelmezve eredményeinket megállapítottuk, hogy hangsúlyossá vált napjainkra a környezetváltozások ok-okozati rendszerinek új szempontok szerinti elemzési igénye, amit a Dél-Alföldi régió vonatkozásában igazoltunk. A munkát támogatta: TÁMOP-4.1.1. C-12/1/KONV-2012-0012- és TÁMOP-4.2.2. D15/1/KONV-2015-0010
28
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Időjárási előrejelzések és riasztások értelmezése, fogalmi rendszere és megjelenése a mindennapi életben Petróczky Henrietta, II.évf. Meteorológia MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Buránszkiné Sallai Márta, vezető-főtanácsos, OMSZ Konzulens: Dr. habil. Weidinger Tamás, egyetemi docens, ELTE TTK, Meteorológia Tanszék Manapság sajnos sokszor halljuk, hogy: „amit a meteorológus mond, annak úgyis az ellenkezője fog bekövetkezni”. Ilyenkor mindig felteszem magamnak a kérdést, hogy miért vélekednek így az emberek, hiszen az előrejelzések egyre pontosabbak, egyre megbízhatóbbak. Egyik lehetséges oknak azt tartom, hogy nem megfelelően értelmezik a kapott információkat. Sajnos hiába lesz jó egy prognózis szakmai szempontból, ha azt a nagyközönség nem tudja használni. E gondolatok másokban is felmerültek. Számos hazai és külföldi felmérés, közvélemény-kutatás készült az 1980-as évektől. Dolgozatomban azt tűztem ki célul, hogy utánajárjak annak, hogy az emberek hogyan és milyen formában tájékozódnak az időjárásról, milyen gyakran teszik azt és mit tartanak fontosnak egy előrejelzésben. Nagyon érdekelt az is, hogy bizonyos fogalmakkal, amelyek az időjárás-jelentésben is előfordulhatnak, mennyire vannak tisztában. Annak érdekében, hogy ezt megtudjam két meteorológus és egy szociológus segítségével kérdőívet készítettem. A kérdőívben 36 kérdést fogalmaztam meg, melyekkel a felmerült kérdésekre szerettem volna választ kapni. A lekérdezés során két nagy csoportot vizsgáltam, az egyik mintám az úgynevezett átlagember minta volt, melybe bárki bekerülhetett, a másik minta a MET-ÉSZ önkéntes észlelők csoportja volt. A lekérdezés befejezése után létrehoztam az adatbázisokat, kielemeztem az adatokat, majd különböző összefüggéseket kerestem az SPSS programmal. A kapott eredmények egy része alátámasztotta a korábban megfogalmazott hipotéziseimet, más része megcáfolta előzetes feltételezéseimet, mint például azt, hogy a fiatalok meteorológiai ismerete nagyobb, mint az idősebb generációé. Munkámban bemutatom a kérdőíves felmérés eredményeit, a leszűrt összefüggéseket, majd néhány megoldási javaslatra is kitérek.
29
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Zöld oktatási intézmények környezetközpontú fejlesztési lehetőségei Rózsa Zsófia Borbála, II.évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Juhász Gyula Pedagógusképző Kar Finta Kolos, III.évf. Környezettan BSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Juhász Gyula Pedagógusképző Kar Témavezető: Dr. habil Gálfi Márta, tanszékvezető főiskolai tanár, SZTE JGYPK, Környezet - Biológia és Környezeti Nevelési Tanszék Napjaink társadalmai számára jelentős globális kihívás a környezeti válság. Az emberi tevékenységekkel kiváltott természeti és társadalmi folyamatok olyan környezeti változásokat okoztak, amelyek csak környezettudatos magatartással függeszthetők fel és/vagy tehetők reverzibilissé. Ezért kell a környezetvédelemnek aktív társadalmi tevékenységgé válnia, melyben annak minden szervezete és/vagy tagja részt vesz. Jelen munkánkban a hazai oktatási láncolat környezeti címkritérium rendszerének szabványmegfelelőség kontrollját kívánjuk megvalósítani, kiegészítve a hazánkban még nem létező „Zöld Egyetemek” elvárás-rendszer tervezetével. Mindezt a fenntarthatóság igényei szerinti oktatás- képzési láncolat környezeti nevelési szempontjainak megfeleltetetten végezzük. Céljainkhoz minőség- és audittechnikákat használtunk, melyekkel elemzéseket, kockázati mátrixokat készítettünk. Benchmarking technikákkal zajlottak a címkritériumok szabványmegfelelőség integrálásai az EFQM rendszerekbe. Ehhez helyszíni auditokkal nyert adatokat dolgoztunk fel. Eredményeink szerint a köznevelési intézményekben a környezettudatos gondolkodás megalapozása megfelelő. Azonban a szervezeti működések környezetbiztonsági követelményei szerint, a jelenlegi hazai képzési láncolatban, a környezeti címkritériumok átalakítása indokolt. Ehhez az átvizsgálási eredmények alapján meghatározásra kerültek a fejlesztési területek. A képzési láncolatba tartozó intézményeknek a környezetközpontú feladatok megvalósításához hatékony környezetmenedzsment rendszert kellene működtetniük. Kidolgoztuk a Zöld Egyetem kritériumrendszer tervezetét, mely kompatibilitást mutat az ISO 14001:2005 és az EMAS szabványkövetelményekkel. Megállapítható, hogy a hazai teljes képzési vertikum intézményrendszere egységes elvek szerinti kritériumoknak megfelelően átalakítható. A környezetirányítási követelményekkel harmonizáltatott szervezeti működések eredményeként a környezetvédelem gyakorlati tudatosulása fokozható a fiatalokban. Támogatta: TÁMOP-4.2.2.D-15/1/KONV-2015-0010
30
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Láthatósági elemzések tájképfotózáshoz Trabak Zoltán, IV évf. Tájrendező és kertépítő mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Kabai Róbert, egyetemi docens, BCE TÁJK, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék Tájvizsgálatok során a felmérést végző szakemberek főként fényképekkel dokumentálják a vizsgált terület és a tájelemek adottságait, melyeket nagymértékben befolyásolnak bizonyos tényezők, továbbá a fotózás technikája. A vizsgálat eredményeit megfelelő formában kell tálalni, különösen, ha egy döntéshozatali folyamatot szeretnénk megalapozni. Ehhez elengedhetetlen a jó minőségű felvételek készítése. Dolgozatom célja a tájkép és tájelemek láthatóságát befolyásoló külső tényezők meghatározása, valamint azok módosulásának láthatóságra gyakorolt hatásának megfigyelése. Ebből kifolyólag egy komplex, több szempontot figyelembe vevő vizsgálatot végeztem el, melynek eredményeként a tájhasználati konfliktusok és problémák dokumentálásához készülő fényképek elkészítéséhez tettem javaslatokat. A vizsgálat központjában a megfelelő nézőpont és időpont megválasztása áll, melyet az időjárási viszonyok nagymértékben befolyásolnak. Az elemzésekhez általam készített fényképeket használtam, melyeken a láthatóságot képszerkesztő és rajzszoftverekkel értékeltem. Az értékelés után meghatároztam az adott képeken kialakult láthatósági viszonyokat kialakító körülményeket a meteorológiai adatok tükrében. A vizsgálat során megfigyeltem, hogy a hátulról és oldalról érkező tartományon belül a megvilágítás horizontális szögének a táj láthatóságát tekintve nincs nagy jelentősége, bár oldalról érkező megvilágítás és alacsonyabb napmagasság mellett reprezentatívabb képek készültek. A szemből és oldalról érkező megvilágítási tartományban már sokkal nagyobb a szerepe a Nap azimutja és a fotózás tengelye által bezárt szögnek, valamint a napmagasság emelkedése is jelentősen javítja a láthatósági viszonyokat. A légszennyező anyagok közül a kén-dioxid és a kisméretű részecskeszennyezés láthatóságot korlátozó hatása jól megfigyelhető volt. A légköri elemek közül ezeknél volt a legegyértelműbb a negatív hatás. A természetes légköri alkotók tekintetében a páratartalom a vártnál kisebb mértékben volt meghatározó.
31
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Az egészséges fenntartható szervezet – fenntarthatóság a szervezetfejlesztésben Szintai-Major Fanni, II. évf. Vezetés és szervezés MSc szakos hallgató, Budapesti Corvinus Egyetem, Gazdálkodástudományi Kar Témavezető: Dr. Pataki György, egyetemi docens, BCE GTK, Vállalatgazdaságtan Intézet, Döntéselmélet Tanszék Dolgozatomban a fenntarthatóság és szervezetfejlesztés alapelvi szintű összeegyeztethetőségét vizsgáltam. Azokra a kérdésekre kerestem a választ, hogy melyek azok az értékei és eszközei a szervezetfejlesztésnek, amelyek a fenntarthatóság irányába mozdíthatják a szervezeteket. Hogyan konstruálódik meg a fenntarthatóság és a szervezetfejlesztés valósága különféle gyakorlati területek képviselői fejében? A fenntarthatóság elérését alapvető célként értelmeztem társadalmunk számára, melyhez szervezeti keretek közt juthatunk leginkább közelebb. A szervezetfejlesztés és fenntarthatóság legfontosabb közös dimenziójaként rendszerszemléletüket és változásorientáltságukat azonosítottam. További kiemelendő párhuzamok önreflexiót és felelősségvállalást támogató kultúrájuk, tapasztalati tanulás, proaktivitás, participáció, illetve hiteles, őszinte és konstruktív kommunikáció. A dolgozat legfontosabb következtetése, hogy felelősségvállalás és rendszerszemlélet közös alapértékein keresztül fenntarthatóság és szervezetfejlesztés kölcsönösen erősítik egymást. A szervezetfejlesztés, mint tevékenység előkészíti a talajt a szervezetben a fenntarthatóságról való érdemi gondolkodáshoz, illetve a szervezet öndefinícióján keresztül a saját képére formált, fenntartható működési elvek kialakításához.
32
XV. OFKD 2016. III. Környezeti nevelés és környezetmenedzsment szekció
Okostelefonok alkalmazása a környezettan képzésben Szopori Zoltán, II évf. Földrajz-környezettantanár MSc szakos hallgató Nyugat-magyarországi Egyetem Savaria Egyetemi Központ, Berzsenyi Dániel Pedagógusképző Kar Témavezető: Németh László, főiskolai adjunktus, NYME TTK, Földrajz és Környezettudományi Intézet A Rocard-jelentés szerint Európában a természettudományos tantárgyak népszerűsége mélyponton van, a hanyatló érdeklődés legfőbb okaként a természettudományos tantárgyak oktatási módszerét teszi felelőssé. A legfontosabb újítás a pedagógiai megközelítésben az lehet, ha sikerül a „hagyományos deduktív” oktatásról áttérni a kutatás-(érdeklődés) alapú természettudományos oktatásra. A 2012-ben megjelent Nemzeti alaptantervben megfogalmazódó célok között hangsúlyosan szerepel a tevékenykedtetés, cselekvő részvétel, kísérlet, megfigyelés középpontba állítása; az informatika alkalmazása; a szociális kompetenciák sokirányú fejlesztése; az aktív részvétel, öntevékenység és a kreativitás biztosítása, továbbá a médiumok alkotó használata. A mobilkommunikációs technológia egyre elterjedtebb Magyarországon is. A legnépszerűbbek az Androidos telefonok, piaci részesedésük 85 százalék feletti. A közép- és felsőoktatásban részt vevő hallgatók szinte kivétel nélkül okostelefont használnak. Ez a generáció kiemelten fogékony az ilyen eszközök használatára. A dolgozatban olyan Andorid operációs rendszerekre írt applikációkat vizsgálok, amelyek felhasználhatók a környezettan tanárképzésben és az iskolai természetismeret oktatásban tantermi, laboratóriumi és terepi keretek között. Az olcsón beszerezhető memóriakártyák, a bárhol és bármikor elérhető világháló, a felhő használat szinte korlátlan számú fénykép, film és hangfelvétel készítését teszi lehetővé. A korszerű készülékekbe sok szenzort építettek be pl. GPS, digitális iránytű, mágneses érzékelő, gravitációs- és gyorsulásmérés, fénymérés, zaj és rezgés stb. A szenzorokhoz általában a mérésekhez jól használható szoftverek tölthetők le. A dolgozatban szereplő applikációk döntő részben az istage2 által javasoltak. Kiemelten vizsgálom a magyar nyelvű alkalmazásokat és a QR kódok sokszínű terepi felhasználását.
33
XV. OFKD SZEGED 2016
IV. TERMÉSZETVÉDELEM ÉS BIODIVERZITÁS – ZOOLÓGIA SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Gallé Róbert 1. Csikós Nándor: A felszínborítás és a tájmintázat, valamint a mezei pacsirta (Alauda arvensis) denzitás és frekvencia viszonyai közti kapcsolat statisztikai vizsgálata 2. Jakab Dóra: A Sajó és a Hernád alsó szakaszának szitakötő (Odonata) faunája 3. Kelemen Krisztina: Kisemlősök élőhelyfüggő szegregációja mesterséges lékek és zárt erdőfoltok összehasonlításában 4. Keszte Szilvia: A magyarországi természetes vizek sebespisztráng állományának genetikai diverzitás vizsgálata 5. Kovács Szabolcs: A látóképi-víztározóban élő pisztrángsügérek (Micropterus salmoides) szaporodási viselkedése és növekedése 6. Máté Melinda Mária, Kismarci Henrietta: Kisemlősök jelenlét-hiány adatainak felhasználása a természetvédelmi célú monitorozásban 7. Mészáros Ádám: A dunavirág (Ephoron virgo) és a Caenis robusta kérészfajok vízszintesen- és függőlegesen poláros fény által kiváltott polarotaxisainak vizsgálata, a kétféle ingermozgás valószínűsíthető szerepe a fajok rajzási viselkedésében 8. Mizsei Edvárd: Kétéltűek és hüllők elterjedése és diverzitása Albániában 9. Oláh Szabolcs: A sebes-foki vizes élőhely, víztani és természetvédelmi vizsgálata 10. Somogyi Tímea: A zivatar és extrém csapadék hatása a vonuló madarakra 11. Szemán Karola: Agresszivitás Przewalski lónál (Equus ferus przewalskii) [Poliakov 1881] 12. Széchenyi Alexandra, Schmidt Kornél: Vízborítás függő fajkompozíció és közösségi struktúra változása a lápterületek kisemlős együtteseinél 13. Varga Sámuel Zsolt: Egy borzcsalád aktivitásának megfigyelése vadkamera alkalmazásával
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A felszínborítás és a tájmintázat, valamint a mezei pacsirta (Alauda arvensis) denzitás és frekvencia viszonyai közti kapcsolat statisztikai vizsgálata Csikós Nándor, II évf. Geográfus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. Szilassi Péter, egyetemi docens, SZTE TTIK, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék A Magyar Madártani Egyesület (MME) adatai szerint egyes madárfajok egyedszáma drámaian csökkent hazánkban. E folyamat tájökológiai háttere még nem tisztázott, ezért is szükséges e fajok állománytrendjeinek vizsgálata, illetve élőhely preferenciájuk elemzése. A mezei pacsirta a mezőgazdasági területek avifaunájának karakterfaja, ezért előfordulási adatai indikátorként is használhatók. Kutatásom célja a mezei pacsirta előfordulás csökkenését meghatározó tájökológiai tényezők azonosítása. Vizsgálataim során az előfordulási adatok és a felszínborítás, valamint az előfordulási adatok és a tájmintázat közti kapcsolatot elemeztem statisztikai módszerekkel. Vizsgáltam, hogy melyek azok a felszínborítás típusok, melyek kedvezőek a pacsirta számára és melyek csökkentik e faj előfordulás gyakoriságát. A MME Monitoring Programjának mezei pacsirta előfordulás adatait használtam fel kutatásomhoz, amelyet országosan 2,5 x 2,5 kilométeres UTM rácshálóban mértek fel 19992013 között. Emellett a Corine Land Cover felszínborítási térkép 2000, 2006 és 2012 1:100000 méretarányú állományaival dolgoztam. ArcGis, ArcGis Vlate és SPSS programok segítségével kiszámoltam az összes felszínborítás típus területét, és a folt és osztály szintű tájmetriai mutatók területtel súlyozott átlagait kvadrátonként. A kutatási eredményeim szerint a szántóföldeket, a gyepeket és a réteket kedveli a leginkább, míg a nem-összefüggő települések területét, a városi zöldterületeket, a komplex művelési szerkezetű területeket, a lomblevelű erdők és a vízfelületek területét nem kedveli ez a faj. A tájmetriai mutatók közül a felszínborítás foltok átlagos mérete (AWMPS) mutatott a legerősebb korrelációt a pacsirta előfordulási adataival. A statisztikai kapcsolat erőssége középtájanként eltér egymástól. Eredményeim, és a felszínborítás és a tájmintázat változásai alapján elkészítettem a mezei pacsirta 2000-2012 időszak között becsült országos élőhely változás térképét.
35
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A Sajó és a Hernád alsó szakaszának szitakötő (Odonata) faunája Jakab Dóra, IV. évf. Természetvédelmi mérnök BSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezető: Dr. Kátai János, egyetemi tanár, DE-MÉK, Agrokémiai és Talajtani Intézet, Talajtani Tanszék Munkám során a Sajó és a Hernád mentén jelöltem ki mintavételi területeket, melyek szitakötő-faunáját vizsgáltam. De miért is aktuális ma a szitakötők megfigyelése és kutatása? Az emberiség növekedésével egyre nőnek igényei is, egyre több területet vesz el a természettől. De nem csak a meghódított területeken hagyjuk ott a kezünk nyomát. Természetes vizeink minőségének romlása, a klímaváltozás fokozása is a mi számlánkra írható. Ezen folyamatok tendenciáira a természet különböző jelzésekkel válaszol, s ezeket megfigyelve segítségünkre lehet abban, hogy minél előbb észrevegyük, felmérjük a változások hatásait. Erre alkalmas indikátor szervezetek többek között a szitakötők. Célom a mintavételi területek szitakötő faunájának felmérése, az adataim múltbeli kutatási eredményekkel való összevetése és a különbségek kimutatása volt. Ezután a mintavételek eredményeinek természetvédelmi szempontú értékelésével foglalkoztam.
36
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
Kisemlősök élőhelyfüggő szegregációja mesterséges lékek és zárt erdőfoltok összehasonlításában Kelemen Krisztina, I. évf. Biológia MSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Horváth Győző, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék A Bükkhát Erdőrezervátum területén 2014-ben és 2015-ben elevenfogó csapdázással vizsgáltuk a kisemlősök mikroélőhely szintű asszociáltságát és az itt alkalmazott lékes felújítóvágás hatását. A pufferzónában négy hónapon keresztül gyűjtött abundancia-adatokkal dolgoztunk. Az analízishez 4 rágcsálófaj fogási adatait használtuk fel. A lékes felújítóvágás hatását általánosított becslőegyenlet (GEE) alkalmazásával modelleztük. A GEE modellezés minden faj esetén kiemelte az eltérő habitatok jelentőségét, mutatva, hogy a fajok a zárt erdőterületekkel szemben eltérő választ mutatnak a mesterséges lékek megjelenésére. A fajok mikrohabitat asszociáltságát a csapdapontok körül felmért 15 botanikai változó alapján többváltozós statisztikai módszerekkel vizsgáltuk, melyek a vegetáció fiziognómiai struktúrájának több mért változója esetén bizonyították a fajok mikroélőhelyszintű szegregációjában feltételezett jelentőségét. Az egyes élőhelytípusok vizsgálata során azt az eredményt kaptuk, hogy a fajok szegregációja a legtöbb esetben jól kifejezett. A leghatározottabb mikroélőhely léptékű szegregációt az alacsonyabb denztiású évben, 2015ben a lékekben írtuk le. A botanikai változók és a fajok abundancia értékei közti összefüggést redundancia analízissel (RDA) vizsgálva azt az eredményt kaptuk, hogy az erdőfoltokban 2014-ben a mezei pocok és a pirók erdeiegér mennyiségi eloszlását leginkább a cserjeszint magassága és a gyepszint borítása határozta meg, míg az erdeipocok a holtfa mennyiségéhez kötődött. A 2015-ben a mezei pocok gradáció utáni összeomlása miatt nem jelent meg az erdőben. Ezzel szemben a pirók erdeiegér sűrűsége nőtt, eloszlását leginkább a gyepszint magassága befolyásolta. A 2014 évi nagyarányú lékhasználathoz viszonyítva a mezei pocok 2015 évi összeomlása a lékekben egyértelműen jelentkezett, amely nyílt területeken az utóbbi évben a pirók erdeiegér uralkodott, melynek eloszlását leginkább a gyepszint magassága határozta meg.
37
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A magyarországi természetes vizek sebespisztráng állományának genetikai diverzitás vizsgálata Keszte Szilvia, II.évf. Mezőgazdasági biotechnológus MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Dr. Kovács Balázs, tudományos főmunkatárs, SZIE MKK, Halgazdálkodási Tanszék, Dr. Horváth Ákos, tudományos főmunkatárs, SZIE MKK, Halgazdálkodási Tanszék, Ősz Ágnes, PhD hallgató, SZIE MKK, Halgazdálkodási Tanszék Munkám során a hazai, természetes sebes pisztráng (Salmo trutta m. fario) állományok genetikai összetételét vizsgáltam. Az Európában őshonos sebes pisztráng populációk öt fő vérvonalba sorolhatók (atlanti, dunai, mediterrán, adriai és márvány), melyek elterjedése a különböző vízgyűjtő területekhez köthető. A mesterséges telepítések miatt azonban a vérvonalak keveredése és az atlanti vérvonal nagymértékű terjedése figyelhető meg egész Európában. A magyarországi tenyészállományokban is jelentős a dunai és atlanti vérvonal hibridizációjának mértéke. A hazai természetes vízi állományok származása és összetétele ez idáig nem volt ismert, így célul tűztük ki ennek genetikai vizsgálatát. Munkánkhoz a Bán (25 db), a Jósva (33 db), a Kemence (24 db), az Apátkúti (50 db), a Kölöntés (14 db) és a Bittva-patakból (9 db) gyűjtöttünk mintákat, amelyek DNS-ét egy mitokondriális, két sejtmagi PCR-RFLP és öt mikroszatellit markerrel vizsgáltuk. A markerek alkalmasnak bizonyultak a vizsgált pisztráng állományok vérvonal vizsgálatára és a populációk genetikai diverzitásának felmérésére. Az eredmények alapján az állományok, Hardy-Weinberg egyensúlyban vannak, beltenyésztettség nem figyelhető meg. A populációk egymástól elkülöníthetők. A többitől genetikailag legtávolabb a Bittva patak állománya áll. A vérvonalvizsgálat kimutatta, hogy az általunk ismert pisztrángos vizekben is nagymértékű a vérvonalak hibridizációja. Mindegyik populációban kimutathatóak, sőt egyes markerek esetében fölényben vannak az atlanti allélok. Azonban ezen allélok mellett számos esetben találtunk ez idáig nem ismert, új allélokat, illetve az egyes populációkra jellemző, egyedi allélokat is, melyek növelik a populációk értékét, így ezek védelme természetvédelmi szempontból is kifejezetten fontos.
38
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A látóképi-víztározóban élő pisztrángsügérek (Micropterus Salmoides) szaporodási viselkedése és növekedése Kovács Szabolcs, II.évf. Természetvédelmi mérnöki BSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdasági, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezető: Dr. Juhász Lajos, egyetemi Vadgazdálkodási Tanszék
docens,
DE
MÉK,
Természetvédelmi
Állattani
és
Dolgozatom témáját a Látóképi-víztározóban élő pisztrángsügér-állomány vizsgálata adja. Mivel a horgászat mellett évek óta megszállottan figyelem a faj viselkedését, szokásait, szerettem volna magamat minél jobban beleásni a témába, és egy tudományos munkát felépíteni ebből. Dolgozatom két részből áll: egyrészt a szaporodási viselkedésüket tanulmányoztam, melynek legfőbb oka, hogy több eltérést is tapasztaltam a szakirodalomban leírtakhoz képest. A fészek és az ikrák őrzésének ösztöne elég erős ahhoz, hogy a területet óvatosan megközelítve ne zavarjuk el a halakat, míg a víz jellemzően igen tiszta, így jó lehetőséget biztosít a megfigyelésre. Fontos megemlíteni, hogy ebben az időszakban csak megfigyeléseket végeztem, az ívás, illetve az ahhoz kapcsolódó tevékenységek (fészeképítés, ikra- majd ivadékőrzés) közben semmilyen módon nem avatkoztam be a halak életébe. A megfigyeléseket három szezonban, 2013, 2014 és 2015-ben végeztem, a jellegzetességeket pedig feljegyeztem. Ezen felül a 2015-ös évben folyamatosan végeztem vízhőfok-méréseket az ívásra alkalmas területeken, hogy megtudjam, milyen vízhőmérséklet szükséges az említett tevékenységek megkezdéséhez. Ezen kívül a tározóban élő egyedek növekedését vizsgáltam. A halak kifogásához pergető horgászmódszert alkalmaztam. Mivel az elektromos halászgép használata engedélyekhez kötött, és a horgászokat is zavarná, ezért a szabályos, mindössze horgászengedélyhez kötött módszer tűnt a legjobb választásnak. Ezen kívül nem mellékes, hogy a halászgép nem szelektív, míg a sügérek viselkedését ismerve azok műcsalikkal jól, és igen szelektíven foghatók. A kifogott példányoknak lemértem a hosszát (standard testhossz, egész centiméterben), a tömegét (kilogrammban, két tizedes pontossággal), illetve a kor meghatározásához 1-1 pikkelymintát is vettem tőlük, egy egyszerű tű segítségével. A levett mintát simítózáras zacskóban elhelyezett papírlapok közé helyeztem, melyre feljegyeztem a fogás dátumát, a hal hosszát és tömegét. Később a pikkelyeken található rádiuszok alapján, nagyító, illetve mikroszkóp segítségével határoztam meg a halak korát. Az eredményeket különböző diagramokkal tettem szemléletesebbé.
39
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
Kisemlősök jelenlét-hiány adatainak felhasználása a természetvédelmi célú monitorozásban Máté Melinda Mária, III.évf. Biológia BSc szakos hallgató Kismarci Henrietta, III.évf. Biológia BSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Horváth Győző, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék A Kis-Balatonon végzett kisemlős monitorozási program elmúlt öt évének adatait felhasználva a fajkompozíció változását, a jelenlét-hiány adatokat felhasználva a nagyobb frekvenciával detektált fajok területfoglalási dinamikáját értékeltük. A 2011-2015 között kiskvadrátok alkalmazásával, 7 különböző lápterületen valósult meg fogás-jelölés-visszafogás (CMR) alapú rétegzett mintavétel. A kapott adatok alapján értékeltük az évekre jellemző fajgazdagságot, számítottuk a 100 csapdaéjszakára standardizált fogásszámot. A mintavételi pontok alapján megadtuk a fajok adott lokalitásban jellemző előfordulási esetszámát, így meghatároztuk a fajokra évente jellemző konstancia (C%) értéket. A fajok jelenlét-hiányán alapuló, robusztus területfoglalási modell alapján becsültük a területfoglalási dinamikát leíró paramétereket. A regisztrált kisemlősök közül az 5 nagyobb gyakorisággal előforduló faj, erdei cickány (S. araneus), Miller-vízicickány (N. anomalus), közönséges vízicickány (N. fodiens), törpeegér (M. minutus) és pirók erdeiegér (A. agrarius) adataiból végeztük a becslést. A kiindulás modellben az 5 gyakori faj külön csoportot jelentett. A modellszelekció az AICc érték és a modellsúly () alapján történt. Az 5 év során 17 kisemlős, 6 cickány és 11 rágcsáló jelenlétét regisztráltuk. A cickányokon kívül további 2 védett és egy fokozottan védett rágcsáló fordult elő. A legnagyobb átlagos konstancia érték a pirók erdeiegér és az erdei cickány, míg legkisebb a törpecickány és a keleti cickány esetében volt, így az 5 év alatt a két utóbbi faj a legritkább előfordulású kisemlős. A globális modell, azaz a fajok, a mintavételi periódusok és a másodlagos mintavételi időpontok közötti különbséget feltételező, teljes paraméter számú volt a legjobb. A redukált modellek elvesztették a jelentőségüket, így a modellezés bizonyította, hogy a területfoglalási dinamikában jelentős különbség van a vizsgált fajok között és meghatározott jelentősége van a vízborításban különböző időszakoknak.
40
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A dunavirág (Ephoron virgo) és a Caenis robusta kérészfajok vízszintesenés függőlegesen poláros fény által kiváltott polarotaxisainak vizsgálata, a kétféle ingermozgás valószínűsíthető szerepe a fajok rajzási viselkedésében Mészáros Ádám, I. évf. Biológia BSc szakos hallgató Nyugat-magyarországi Egyetem Savaria Egyetemi Központ, Természettudományi és Műszaki Kar Témavezetők: Dr. Kriska György, egyetemi adjunktus, ELTE TTK, MTA ÖK Duna-kutató Intézet Dr. Horváth Gábor, egyetemi docens, ELTE TTK, Biológiai Fizika Tanszék Többen beszámoltak korábban különböző kérészfajok erős vonzódásáról a vízszintesen poláros fényhez. A tiszavirággal folytatott újabb kutatások eredményei arra utalnak, hogy a kérészek rajzásában a függőlegesen poláros fény is szerepet játszhat, ezért fontos a függőlegesen poláros fényre adott esetleges kérészreakciók vizsgálata és ezek szerepének feltárása a rajzási viselkedésben. Az Ephoron virgo és a Caenis robusta kérészfajok esetében azonos fényintenzitású és spektrális tulajdonságú vízszintesen poláros, függőlegesen poláros, valamint polarizálatlan fényt kibocsátó fénycsapdák alkalmazásával igazoltuk, hogy a vízszintesen poláros fény által kiváltott erőteljes pozitív polarotaxis mellett a fajokra a függőlegesen poláros fény által kiváltott negatív polarotaxis is jellemző. Képalkotó polarimetriai vizsgálatok alapján föltételezzük, hogy a két faj rajzási viselkedésének kialakításában a vízszintesen poláros fény által előidézett pozitív és a függőlegesen poláros fény által kiváltott negatív polarotaxis is fontos szerepet játszik. A vízszintesen poláros fényhez való vonzódás teszi lehetővé, hogy a kérészrajok a vízfelszín fölött alakuljanak ki. A vizes élőhelyek vízfelületének szegélyén a parti növényzet tükröződése miatt egy függőlegesen poláros fényt reflektáló sáv alakul ki, amely negatív polarotaxist válthat ki a kérészeknél. Ennek hatására a part felé repülő rovarok a növényzettel szegélyezett parttól visszafordulnak és a vízfelszín fölött maradnak a rajzásuk során.
41
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
Kétéltűek és hüllők elterjedése és diverzitása Albániában Mizsei Edvárd, I. évf. Biológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezetők: Dr. Végvári Zsolt, címzetes egyetemi tanár, tanszékvezető, DE TTK, Természetvédelmi Zoológiai Kihelyezett Tanszék Dr. Lengyel Szabolcs, tudományos tanácsadó, MTA Ökológiai Kutatóközpont Külső konzulens: Szabolcs Márton, tudományos segédmunkatárs, MTA Ökológiai Kutatóközpont A fajgazdagság térbeli heterogenitása a természet alapvető tulajdonsága, amelynek hatékony feltérképezése a biodiverzitás hosszú távú megőrzésének kulcsa. A kétéltűek és hüllők állományai világszerte fogyatkoznak, és a gerincesek legveszélyeztetettebb csoportját képviselik. Az európai herpetofauna közel egyharmada fordul elő Albániában, ám az országról rendelkezésre álló eddigi publikációk nem fedték le az ország egész területét és nem tükrözik a közelmúlt taxonómiai változásait. Vizsgálatom céljai a rendelkezésre álló ismeretanyag összegyűjtése, feltáratlan területek terepi adatgyűjtése, megkérdőjelezhető adatok ellenőrzése, a ritka vagy potenciálisan előforduló fajok térképezése, Albánia herpetofaunisztikai diverzitásának térbeli elemzése, valamint a diverzitást befolyásoló biotikus és abiotikus tényezők azonosítása voltak. Albániában összesen 17 kétéltűfaj 986, és 40 hüllőfaj 3730 előfordulási adatát georeferáltam szakirodalomból (68,1%), múzeumi gyűjteményekből (0,6%), online adatbázisokból (0,9%) személyes közlésekből (3,3%) és saját gyűjtésekből (27,1%). A herpetofauna diverzitási mintázatáról elmondható, hogy a Cikahegység, az Albán-Alpok, a Korab hegység, és a Pindosz-hegységrendszer északi hegyei a legfajgazdagabb alpin és montán élőhelyek. A Shkodrai-, Ohridi- és Preszpa-tavak is jól kirajzolódnak, valamint a Vjose és Buna folyók völgye és deltája is jelentős biodiverzitási forrópontok. A herpetofauna tagjainak jelenlétét prediktáló GLMM-re alkalmazott modellszelekció eredményei alapján mind a kétéltűeknél, mind a hüllőknél a legfontosabb prediktor az élőhely-diverzitás volt. A kétéltűek esetében a második legfontosabb prediktor a „csapadékmennyiségi” bioklimatikus főkomponens, hüllők esetében pedig a „hőmérsékleti” főkomponens bizonyult a legfontosabbnak. A munka során országra új fajok kerültek elő, és a pontos elterjedésük feltárása hozzájárul hosszú távú megőrzésük megalapozásához.
42
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A sebes-foki vizes élőhely, víztani és természetvédelmi vizsgálata Oláh Szabolcs, V. évf. Természetvédelmi mérnök BSc szakos hallgató Nyugat-magyarországi Egyetem, Erdőmérnöki kar Témavezetők: Albert András, természetvédelmi őr, Kiskunsági Nemzeti Park Igazgatóság Dr. Kalicz Péter, egyetemi docens, NYME EMK, Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet A Tisza folyó a dél-alföldi régióban, egykoron a megélhetést szolgálta, azonban mára már kevésbé van kihasználva közelsége. A közigazgatásilag Hódmezővásárhely városához tartozó országos jelentőségű védett terület – a Mártélyi Tájvédelmi Körzet- egyik sajátossága lehet a hagyományos ártéri gazdálkodás bemutatása, az ősi halászati módszer gyakorlása. 2016 –tól új, módosított halászati törvény lép hatályba, amely teljesen átreformálhatja a halászat fogalmát azzal, hogy megszünteti a kereskedelmi célú természetes vízi halgazdálkodást. A törvény elősegíti – halállomány védelme érdekében – a halbölcsőként szolgáló területek helyreállítását, esetenkénti létesítését. A „halbölcsők” helyreállítása elősegítheti a vizes élőhelyeken előforduló védett vízi madarak előfordulási gyakoriságát. A Mártélyi Tájvédelmi körzet értékes madárvilága csak akkor maradhat fenn, ha rendelkezésre áll megfelelő mennyiségű táplálék. Meglévő természetközeli élőhelyek és a védett hal és vízi madár populációk megőrzése kiemelt fontosságú, mivel a körzet szerepel a ramsari egyezmény vizes élőhelyek listáján, és része a Natura 2000-es hálózatnak. Témaválasztásommal törekedtem arra, hogy egy aktuális problémát dolgozzak fel. A sebes-foki élőhely (Kutyafenék) a lakhelyemhez közel, a Mártélyi Tájvédelmi Körzetben található. A Körtvélyesi holtág halállomány utánpótlását elősegítő területek kijelölése kiemelt fontosságú, ezért célom a területen – egykoron használt – a fokgazdálkodási rendszert helyreállító munkálatok elősegítése, az alap információk megteremtésével. Dolgozatomban nagy hangsúlyt fektetek az élőhely részletes fás szárú vegetáció állapotára és a hidrológiai viszonyok bemutatására, melyek ismeretéből esetleges élőhelyrekonstrukció készíthető. Elsődleges feladatnak tekintettem a leromlásnak indult természetközeli állapotban lévő halszaporodási helyek felmérését és az eredmények kiértékelését.
43
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
A zivatar és extrém csapadék hatása a vonuló madarakra Somogyi Tímea, II. évf. Földrajz-környezettan MA szakos hallgató Nyugat-magyarországi Egyetem, Természettudományi és Műszaki Kar Témavezető: Dr. Puskás János, főiskolai tanár, NyME TTMK, Földrajz és Környezettudományi Intézet, Természetföldrajz Tanszék A madarak vonulását és mindennapi életét (aktivitását) több tényező is befolyásolja. Legfőbb befolyásoló tényezők a táplálék mennyisége és az időjárás, melyek erősen összefüggnek egymással. Jelen munkában azt vizsgáltam, hogy miként hat az időjárás 4 madárfaj (foltos nádiposzáta, cserregő nádiposzáta, füstifecske és partifecske) aktivitására. A madár befogási adatok a Fenékpusztai Madárgyűrűző és Madármentő Állomáson meggyűrűzött fajok közül származnak, melyeket a zivataros napokkal és a csapadék mennyiség (5 mm <) függvényében (OMSZ adatok) vizsgáltam az 1980 és 2012 közötti évek nyári félévében. A befogott madarak példányszámát fajonként vizsgáltam meg a nagyobb csapadék illetve a zivataros napok szerint csoportosítva. A vizsgált években foltos nádiposzátából 63477, cserregő nádiposzátából 68236, füstifecskéből 33886 és parti fecskéből 15770 egyedet gyűrűztek meg Fenékpusztán. Ezen adatokból számoltam a befogott madarak csapadékos illetve zivataros napokon befogott egyedek számát és az összértékhez (Σ) tartozó átlag értéket. Utána megvizsgáltam, a madárfajok hogyan reagálnak a különböző időjárási helyzetekben. Végül a t-próba segítségével kiszámoltam, hogy a zivataros napokon, illetve a csapadékos napokon, vannak-e szignifikáns eltérések a különböző madárfajok esetében. A csapadékos napokon a két nádiposzáta faj teljesen azonos aktivitás mutat, míg a 2 fecske faj esetében is szinte teljesen azonos eredményeket kaptam. A zivataros napoknál a cserregő nádiposzáta esetében több szignifikáns eredményt kaptam, viszont az aktivitásban a nádiposzáták és a fecskék esetében is eltéréseket figyelhetünk meg. Kutatásom fontos információkat biztosít a vonuló madarak vonulási szokásairól, az aktivitás változásából pedig a növényvédelemben betöltött fontos szerepükről (lévén védett és hasznos fajok, amelyek rovarokkal táplálkoznak).
44
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
Agresszivitás Przewalski lónál (Equus ferus przewalskii) [Poliakov 1881] Szemán Karola, II. évf. Biológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezetők: Brabender Kristin, projektvezető, Hortobágyi Nemzeti Park Dr. Végvári Zsolt, tanszékvezető, DE TTK, Hortobágyi Nemzeti Park Igazgatóság kihelyezett tanszék Munkám során öt hónapon keresztül vizsgáltam Przewalski ló (Equus ferus przewalskii) csődöreinek agresszivitását. A vizsgálat során a Hortobágyi Nemzeti Park Pentezug nevű pusztáján élő populációval dolgoztam. Célom az volt, hogy megnézzem van-e egyedi különbség a lovak közt az agresszivitásukat tekintve, és van-e eltérés az agglegények és a háremcsődörök agresszivitásának mérteke között. A vizsgálat során 6 háremcsődörrel és 5 agglegénnyel dolgoztam. A módszerem tizenöt perces „fókusz mintavételezés” (focal sampling) volt az összes 1. függelékben felsorolt viselkedési elem esetében. „viselkedés figyelés” (behavior sampling) módszerét alkalmaztam a csődörharc esetén. A megfigyelés tárgyát képző agresszív viselkedésformákat A. Glatthaar etogarmmja alapján definiáltam. Ezeket a viselkedésformákat később öt kategóriába soroltam (1. táblázat). Először arra a kérdésre kerestem választ, hogy van-e az agresszivitásnak valami féle havi változatossága. Ennek megválaszolására Kruskal-Wallis-tesztet végeztem és azt kaptam, hogy szignifikáns különbség adódott a hónapok közt. Ezután azt is megnéztem, hogy vannake egyedi különbségek: itt is találtam eltéréseket. Másik kérdésem az volt, hogy tapasztalható-e különbség az agglegények és háremcsődörök között agresszivitást tekintve. A kapott eredmény szerint szignifikáns eltérés van a két csoport közt. Ebben az esetben χ2 tesztet alkalmaztam. A vizsgálat kimutatta, hogy a két csoport viselkedéskészlete sem azonos. Végül az agresszív viselkedés elemek (minden kategória minden eleme) százalékos megoszlása is azt mutatta, hogy a háremmel rendelkező csődörök agresszívabbak, mint azok, akiknek nincs háreme. A változások idejét összevetve az egyéb rögzített tényezőkkel (csapatváltozások, ellési időszak, első csikó születése a csapatban) megállapítottam, hogy a tenyészidőszak, csapatváltozások és az évszak okozzák a változásokat, tehát ezek a tényezők befolyásolják adott egyed agresszivitásának mértékét.
45
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
Vízborítás függő fajkompozíció és közösségi struktúra változása a lápterületek kisemlős együtteseinél Széchenyi Alexandra, V. évf. Biológia BSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Schmidt Kornél, V. évf. Biológia BSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Horváth Győző, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék A Kis-Balaton kisemlős faunájának monitorozása 2014-2015-ben 4 különböző berek területén CMR módszerrel történt. Az egyes napokon eltérő mennyiségű kvadráttal (területenként 2-3 6×6-os kvadrát) dolgoztunk, a fogásszámokat 100 csapdaéjszakára standardizáltuk. A mintavételt 3 csapdázási periódusban végeztük, melyre mindkét évben, júniustól augusztusig változó vízszint volt jellemző. A két évben összesen 15 kisemlős fajt mutattunk ki, melyből 3 faj fordult elő minden területen. A legnagyobb fajszámú kisemlős együttest 2014-ben a Halász-rét, 2015-ben a Keleti-berek, a legkisebbet mindkét évben a Balatoni-berek területén mutattuk ki. Mindkét évben vizsgáltuk a fajgazdagság, a védett és nem védett fajok mennyiségi, valamint a standardizált természetvédelmi pontértékek területi és évenkénti megoszlását, melyek esetében a területek és az évek összehasonlításban egyaránt szignifikáns különbséget mutattunk ki. A többváltozós beágyazott varianciaanalízis alapú GLM modellezés eredményei szerint a kiválasztott modell többváltozós tesztje a fajok, a közösségi paraméterek és a taxon csoportok esetén bizonyította a magyarázó változók minden beágyazott kombinációjának szignifikáns hatását. A modellezésbe bevitt 5 karakterfaj abundancia értékére az évek közötti vízborításnak volt a legnagyobb hatása, míg a két cickány genus (Neomys, Crocidura) és az erdei fajok csoportja abundanciájának változásában a vizsgált területek évek közötti különbsége jelentette a legnagyobb magyarázó erőt. A GLM modell által becsült standard regressziós koefficiensek () alapján a 2014-es évre jellemző alacsony vízszint pozitívan befolyásolta a fajszám értékét. A Shannon-diverzitás alakulásában a különböző területek esetén figyelembe vett vízborítás különbsége volt meghatározó. A fenti függőváltozók vonatkozásában vizsgáltuk az időjárási paraméterek közvetlen hatását is, ahol a többszörös regresszióanalízis alkalmazásával több fajnál is szignifikáns összefüggést bizonyítottunk.
46
XV. OFKD 2016. IV. Természetvédelem és biodiverzitás – zoológia szekció
Egy borzcsalád aktivitásának megfigyelése vadkamera alkalmazásával Varga Sámuel Zsolt, II. évf.Természetvédelmi mérnöki MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdasági, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezető: Dr. Juhász Lajos, egyetemi Vadgazdálkodási Tanszék
docens,
DE
MÉK,
Természetvédelmi
Állattani
és
Dolgozatom célja az volt, hogy egy védett erdőben élő borzcsalád életét vadkamera segítségével nyomon követve felmérjem a borzok éjszakai aktivitását, etogramját, zavarástűrését és mindezek függvényében a talajon fészkelő madarak tojásira gyakorolt predáció mértékét. Ennek fontossága természetvédelmi és vadgazdálkodási szempontból is kiemelkedő. Ezzel a kutatással szerettem volna tesztelni a vadkamera alkalmazhatóságát az ilyen jellegű vadbiológiai megfigyelésekben, és a kapott eredményekkel segíteni a vadgazdálkodási egységek munkáját a sikeres ragadozókontrollban. A helyszín egy bekerített alföldi tölgy-kőris- szil keményfás ligeterdő Debrecentől keletre. Különlegessége több okból is szembetűnő: egyrészt a 38 ha területű erdőrész teljes egészében kerítéssel van körülvéve. Emellett a Hajdúsági Tájvédelmi Körzet részét képező terület, így rendeltetése a környező, hasonló ökológiájú területhez képest kiemelt. Végül, de nem utolsó sorban egy több évtizedes múltra visszavezethető borzvár- komplexumnak is otthont ad, amelynek mindösszesen 11 ismert ürege került feltérképezésre. A megfigyelés időtartama 2014. február hónapban kezdődött és 2015. augusztus 31-ig tartott. Ebben az időszakban az általunk használt vadkamerát 2-4 m magasságban helyeztük ki, a borzvár körül található fák törzsére. A vadkameráról heti rendszerességgel töltöttük le a képeket, valamint videókat. A képek kiértékelése folyamatosan történt. A fészekpredációra irányuló vizsgálat eredményét a borzvártól a négy égtáj felé egyenlő távolságra (5-25 m távolságig, 5 m-res közökkel) kihelyezett műfészkek adták. A kapott eredményeket matematikai statisztikai módszerekkel elemeztük ki. Eredményeinkből kiderül, hogy szoros összefüggés van a borzok napi aktivitása és a naplemente között. A kutatás során fellépő zavarásra a borzok negatívan reagáltak. A talajon fészkelő madarakra gyakorolt predációs nyomása elenyésző volt, valamint a többi ragadozóval szembeni versengése növekedett.
47
XV. OFKD SZEGED 2016
V. KÖRNYEZETI BIOTECHNOLÓGIA SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Perei Katalin 1. Bognár Evelin: Biohidrogén fermentáció nitrogén, szén-dioxid és hélium atmoszférában 2. Csitári Bianka: Fenolos vegyületek mikrobiológiai lebontásának vizsgálata természetes és mesterséges környezetekben 3. Frank Tamara: Xanthomonas arboricola pv. juglandis - ellenes fágterápiás készítmény fejlesztése 4. Hódi Barbara: Hemicellulóz biodegradációjára képes környezeti izolátumok jellemzése 5. Józsa Ádám: A Hox1 hidrogenáz szerepe a redox egyensúly fenntartásában 6. Kari András: Terméshozam növelést fokozó talajoltó baktériumok, savanyúkémhatású mezőgazdasági talajokban történő, nyomon követése egy 16 hetes vizsgálati periódus során 7. Kavalecz Napsugár: Az Aspergillus nidulans laktóz felvételéért felelős lacpB gén fenotípusos analízise 8. Mészáros Sándor: Pakurából izolált Rhodococcus törzs jellemzése és potenciális bioremediációs alkamazása 9. Rédei Eszter: Hulladékhasznosítással kapcsolt innovatív növényi tápanyag-utánpótlás 10. Révész Fruzsina: Vasredukáló mikroszervezetek dúsítása BTEX-vegyületekkel szennyezett talajvízből 11. Szabó Ádám: Ubikviter baktériumok antibiotikum rezisztenciájának és biofilm képző képességének vizsgálata 12. Szerdahelyi Gábor Soma: Újonnan izolált mikrobatörzsek szénhidrogén bontó képességének elemzése 13. Tóth Fanni: A reduktív deklorináció folyamatában résztvevő mikroba közösségek molekuláris biológiai módszerekkel történő jellemzése anaerob háromfázisú mikrokozmoszokba 14. Zseni Marietta: Cellulózbontó törzs jellemzése
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Biohidrogén fermentáció nitrogén, szén-dioxid és hélium atmoszférában Bognár Evelin, VII. évf. Biomérnök BSc szakos hallgató Pannon Egyetem, Mérnöki kar Témavezető: Dr. Nemestóthy Nándor, egyetemi docens, PE MK, Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutató Intézet Munkám során a biohidrogén fermentáció optimalizálásának egyik lehetséges módját vizsgáltam. Mivel a reaktor gázterében az egyre növekvő hidrogén parciális nyomása növeli a folyadékfázisban levő hidrogén koncentrációját, a hidrogénképződés termékinhibíciós hatást válthat ki. A hidrogén parciális nyomásának csökkentése érdekében a termelődő hidrogént el kell távolítani a rendszerből. Ez megvalósítható a reaktor folyamatos inert gázos átöblítésével, magasabb keverési fordulatszámmal való működtetéssel vagy különböző membrán szeparációs technikákkal. Kísérleteim során sötét fermentációs úton állítottam elő biohidrogént Escherichia coli (XL1-BLUE) baktériumtörzsekkel, miközben a rendszert folyamatos inert gázos átöblítésnek vetettem alá. Először egy kontroll fermentációt végeztem, ami alatt nem történt inert gázos átöblítés, csupán a fermentáció előtt az anaerob légkör biztosítása érdekében fél óráig nitrogént buborékoltattam át a rendszeren. A további munkám során nitrogén, szén-dioxid és hélium gázt vezettem át a reaktortéren és figyeltem a termelődő gázok (hidrogén, szén-dioxid) mennyiségét és sebességét. A kutatás eredményeképpen elmondható, hogy a kívülről bevezetett gázokkal sikerült csökkenteni a hidrogén parciális nyomását, mivel nagyobb hidrogén hozamokat és gázképződési sebességeket értünk el.
49
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Fenolos vegyületek mikrobiológiai lebontásának vizsgálata természetes és mesterséges környezetekben Csitári Bianka, II. Környezettudomány MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Felföldi Tamás, adjunktus, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék Fenolos vegyületek előfordulhatnak természetes környezetekben (pl. bomló növényi anyagokban gazdag vizekben), de az emberi tevékenység hatására keletkező szennyvizek is nagy mennyiségben tartalmazhatnak ilyen anyagokat. Az általuk okozott környezetszennyezésnek káros hatásai lehetnek az élő szervezetekre, ezért gondoskodni kell az eltávolításukról, melyre a biológiai módszerek kiválóan alkalmasak. Kutatásunk során a célunk az volt, hogy olyan törzseket izoláljunk, amelyek képesek hatékonyan lebontani a fenolos anyagokat. Vizsgálatainkat kiterjesztettük a bomló növényi szerves anyagokban gazdag vizes élőhelyek baktériumközösségének felmérésére az ezekben a környezetekben előforduló, természetes úton keletkező fenolos anyagok mennyiségének tükrében. Ezáltal a fenolos vegyületek természetes élőhelyeken lévő előfordulásának és lehetséges lebontó szervezeteinek megismerése volt a célunk, hiszen ezeken az élőhelyeken zajló átalakulási folyamatok kevésbé ismertek még a tudomány számára. A közösségek összetételének vizsgálata és a fenol biodegradációjára képes törzsek taxonómiai azonosítása a 16S rRNS gén bázissorrend elemzése alapján történt. A vizsgált hulladéklerakó csurgalékvizét kezelő bioreaktorból izolált törzsek a Stenotrophomonas, Comamonas, Acinetobacter, Achromobacter, Arthrobacter, Pusillimonas, Georgenia, Haemophilus, Raoultella és a Microbacterium nemzetségekbe tartoznak. A törzsek fenolbontó képességét a szennyező anyagot egyedüli szénforrásként tartalmazó táplevesekkel vizsgáltuk. A biodegradációs aktivitást mutató törzsekben a többkomponensű fenol-hidroxiláz egyik alegységét kódoló funkciógén jelenlétének polimeráz-láncreakció módszerrel történő kimutatása is sikerrel járt. A funkciógén vizsgálatokra az Acinetobacter, Arthrobacter, Raoultella és a Comamonas nemzetségek lettek pozitívak. A bomló növényi anyagokban gazdag természetes élőhelyeken szintén sikerült fenolos anyagokat kimutatnunk, azonban a potenciálisan fenolbontó baktériumközösség itt teljesen más összetétellel rendelkezett. Vélhetőleg a növényi biomassza minősége és a vizes élőhelyek pH-ja egyaránt meghatározó szereppel bír a természetes élőhelyeken zajló biodegradációs folyamatokban.
50
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Xanthomonas arboricola pv. juglandis - ellenes fágterápiás készítmény fejlesztése Frank Tamara, I. évf. Vegyészmérnöki MSc szakos hallgató Pannon Egyetem, Mérnöki Kar Témavezető: Dr. Kovács Tamás, vezérigazgató-helyettes, Enviroinvest Zrt. Konzulens: Bélafiné Dr. Bakó Katalin, egyetemi tanár, PE MK, Biomérnöki, Membrántechnológiai és Energetikai Kutató Intézet Egyes bakteriális növénybetegségek ellen jelenleg nem rendelkezünk hatékony védekezési eljárással. E betegségek közé tartozik a diófák egyik leggyakoribb betegsége, a baktériumos levél- és gyümölcsfoltosság is, melyet a Xanthomonas arboricola pv. juglandis baktérium okoz. A betegség az egész világon komoly károkat okoz a diófákban, így nagy terméskiesést jelent a diósgazdáknak. A betegségnek jelenleg nincs hatásos ellenszere. Új, alternatív gyógymódot jelenthet a fágterápia, melynek lényege, hogy a kórokozó baktériumot a rá specifikus bakteriofággal fertőzzük meg, ezzel visszaszorítva a gyümölcsfák nagymértékű károsodását. Mivel az eljárás során biológiai rendszereket használunk, a kezelésnek gyakorlatilag nincs vegyszerigénye. Ebből adódóan teljes mértékig környezetbarát megoldás, mellyel kiváltható lehet a kémiai növényvédő szerek használata. Végső cél, hogy olyan hatékony fágterápiás készítményt tudjunk előállítani, mely a gazdák számára is elérhető és széles körben alkalmazható. Dolgozatomban a Xanthomonas arboricola pv. juglandis ellenes fágterápiás növényvédő szer kutatásának, fejlesztésének a részlépéseit mutatom be. Vizsgálataim alapján a bakteriofágterápia hatékony megoldást nyújthat azon bakteriális növénypatogén kórokozók elleni küzdelemben, melyek ellen jelenleg nem rendelkezünk hatásos ellenszerrel.
51
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Hemicellulóz biodegradációjára képes környezeti izolátumok jellemzése Hódi Barbara, I. évf. Biológia MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Rákhely Gábor, tanszékvezető egyetemi docens, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék Szilágyi Árpád, PhD hallgató, Környezettudományi és Technológiai Doktori Iskola, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék Földünk fosszilis energiahordozó-készletei kimerülőben vannak, emiatt a folyamatosan növekvő népesség igényeinek fedezése hosszútávon egyre kevésbé oldható meg az évmilliók alatt kialakult, nem megújuló energiaforrásokból, így a kutatók igyekeznek hosszútávon fenntartható, környezetkímélő megoldásokat keresni. Az elsődleges biomassza (növényi eredetű hulladékok) ahogyan a fosszilis energiahordozók is, szintén a napenergia kémiai energiává való átalakításával jönnek létre nagy mennyiségben.A növényi eredetű hulladékok fő alkotója a cellulóz, mely sokoldalúan hasznosítható, megújuló környezetbarát energiaforrás. A cellulóz egy heterogén, komplex felépítésű mátrixba, a hemicellulózba ágyazottan helyezkedik el, amely megnehezíti a lebontását. Kísérleteimhez első lépéseként nyúl vékonybéltartalomból igyekeztem olyan mikroorganizmusokat izolálni, amelyek hatékonyan képesek a cellulózt, illetve a hemicellulózt egyedüli szénforrásként aerob módon hasznosítani, átalakítani. A frissen nevelt kultúrákból készített genomi DNS izolátum 16S rDNS szekvenciájának analízisével sikerült nemzetség szinten meghatározni a mikroorganizmusokat. Miután Kongó vörös próba segítségével megbizonyosodtam az adott organizmus cellulóz- illetve xilán bontó aktivitásáról, a baktérium hatékony működéséhez igyekeztem a környezeti paramétereket (hőmérséklet) optimalizálni. Az izolált organizmusok egyéb enzimatikus aktivitásainak meglétét pár napos inkubációt igénylő biokémiai gyorstesztek segítségével, illetve az exoglükanáz aktivitást redukáló cukorméréssel vizsgáltam. A cellulóz hatékony bontásának igazolására gázkromatográf segítségével követtem nyomon a mikroorganizmus által eltérő szénforrások degradációjának következtében felszabaduló CO2 mennyiségét; valamint HPLC analízissel vizsgáltam a xilán szénforrás hasznosítása során keletkező anyagcsere-termékek mennyiségét.
52
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
A Hox1 hidrogenáz szerepe a redoxegyensúly fenntartásában. Józsa Ádám, I évf. Biológus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Rákhely Gábor, tanszékvezető egyetemi docens, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék Dr. Tengölics Roland, tudományos munkatárs, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék A fosszilis energiahordozók környezetkárosító hatása miatt egyre fontosabb szerep juthat a megújuló energiahordozóknak, köztük a biológiai úton előállított hidrogénnek. Modellorganizmusunkat a Thiocapsa roseopersicina BBS-t, mely egy fototróf bíbor kénbaktérium, az teszi különlegessé, hogy biohidrogén termelésre képes sötétfermentatív és fotoautotróf körülmények között egyaránt. Legalább négy aktív [NiFe] hidrogenázzal rendelkezik, melyek közül kettő szolubilis NAD+ függő (Hox1, Hox2), és kettő membrán kötött periplazmatikus (Hyn, Hup). Számos ismeret áll rendelkezésünkre, hogy mely szubsztrátot befolyásolják a Hox1 hidrogenáz hidrogéntermelését, de ennek az enzimnek a különböző anyagcsere és elektrontranszport utakban betöltött szerepe ismeretlen. Ezért célul tűztem ki, hogy különböző körülmények között megvizsgáljam a Hox1 hidrogenáz szerepét a redoxegyensúly fenntartásában. A sötétben történő hidrogéntermelés vizsgálata során kimutattam, hogy a Hox1 hidrogenáz hidrogéntermelése sötétben nem csak az eddig ismert elektrondonorok jelenlétében, hanem hozzáadott borostyánkősav jelenlétében is növekszik, viszont a hozzáadott almasav a hidrogéntermelést gátolja. A Hox1 hidrogenáz hiányában a sejtek glükózfelhasználása, és glikogénraktározása egyaránt csökken. Hasonló jellegű, de kisebb mértékű gátlás figyelhető meg piroszőlősav felhasználás esetében is. A Hox1 hidrogenáz hiányában nem termelődik se több borostyánkősav, se több tejsav, ami arra utal, hogy a sejtnek a Hox1 hidrogenáz a legfőbb NADH oxidációs útvonala sötétben. Továbbá megállapítottam, hogy fotoautotróf körülmények között elemi kén jelenlétében a Hox1 hidrogenáz hidrogén termelése és sejtek kénhidrogéntermelése kompetitív folyamatok. A fotoszintetikus reakciócentrumban felszabaduló elektronokat pedig a protongrádiens irányítja a - középponti redoxpotenciálok alapján- energetikailag kedvezőbb kénredukciós irányból a protonredukció felé.
53
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Terméshozam növelést fokozó talajoltó baktériumok, savanyú- kémhatású mezőgazdasági talajokban történő, nyomon követése egy 16 hetes vizsgálati periódus során Kari András, I. évf. Környezettudományi PhD hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Környezettudományi Doktori Iskola Témavezetők: Nagymáté Zsuzsanna, tudományos segédmunkatárs, ELTE TTK, Biológiai Intézet, Mikrobiológiai Tanszék Romsics Csaba, tudományos segédmunkatárs, ELTE TTK, Biológiai Intézet, Mikrobiológiai Tanszék A fenntartható mezőgazdaság a környezet minőségének és a természeti erőforrásoknak (levegő, talaj, víz) a megőrzése és növelése mellett képes kielégíteni az emberiség egészséges élelmiszer- és rostigényét. A környezettudatos gyakorlat részét képezi a növényi növekedést serkentő rizobaktériumok (PGPR) használata a mezőgazdasági terméshozam növelés érdekében. A PGPR mikroorganizmusok anyagcsere sajátságaik révén, mint például N2-én fixáció, hormonok (auxin) és sziderofórok termelése által, jótékony hatással vannak a növény növekedésére, illetve különböző stressz (víz, szárazság, patogén) állapotok leküzdésére.A talaj szerkezete, fizikai- és kémiai tulajdonságai, a környezeti tényezők és a talaj mikrobiótája együttesen befolyásolja a PGPR baktériumok megtelepedését és túlélését. Célunk volt, hét különböző baktérium törzs jelenlétének, illetve az autochton baktérium közösségen belüli arányaik változásának nyomon követése az oltást követő 16 héten keresztül. A vizsgálatba vont törzsek detektálását és a teljes bakteriális közösség szerkezetének feltárását Terminális Restrikciós Fragmenthossz Polimorfizmussal (T-RFLP) végeztük. A különböző törzsek elkülönítése céljából egy modell rendszert hoztunk létre, mellyel olyan primer pár és restrikciós endonukleáz kombinációt kerestünk, melyek az adott törzsekre, egyedi terminális fragmenteket (T-RF) eredményeznek. A törzsek teljes 16S rDNS bázissorrendjének meghatározását követően, in silico megkerestük a 16S rDNS legvariábilisabb ~500 bázis pár hosszúságú régióját közre fogó primer párt. A kiválasztott génszakaszon in silico számos restrikciós endonukleáz hasító helyét vizsgáltuk a törzsek egyedi terminális fragmentjeinek megtalálása céljából. Végül egy primer pár és 3 restrikciós endonukleáz bizonyult alkalmasnak a vizsgált baktérium törzsek elkülönítésére. Eredményeink alapján az eltérő kezelést kapott, illetve a kezeletlen (kontroll) talajok közösségszerkezetük alapján elkülönültek egymástól. Továbbá a baktérium közösség összetételében egy időbeli változás is tapasztalható. A 16 hetes vizsgálati periódus alatt a N2 fixáló és auxin termelő, továbbá a nikkel- és foszfát szolubilizációban szerepet játszó törzsek közösségen belüli aránya mutatott növekedést a kezelésnek alávetett területeken.
54
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Az Aspergillus nidulans laktóz felvételéért felelős lacpB gén fenotípusos analízise Kavalecz Napsugár, II. évf. Biomérnöki MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Fekete Erzsébet, egyetemi docens, DE TTK, Biomérnöki Tanszék A sajtgyártás melléktermékeként éves szinten millió tonnás nagyságrendben keletkezik laktózban gazdag tejsavó, melyet a fermentációs biotechnológiai ipar hasznosíthat táptalajok olcsó szénforrásaként; azonban csak mintegy 15%-a kerül ilyen jellegű felhasználásra. Ennek legfőbb oka, hogy számos ipari szempontból jelentős gombafaj számára a laktóz egy rendkívül lassan asszimilálódó szénforrás. Jelenlétében azonban a sejtek karbon katabolit derepresszált állapotba kerülnek, ami viszont elengedhetetlen szekunder metabolitok, vagy heterológ fehérjék termeltetéséhez. Ahhoz, hogy a laktóz, illetve a tejipari melléktermékek fungális fermentációk széleskörűen alkalmazott táptalaj komponensévé váljanak, fontos az egyes mikrobák laktóz felvételi stratégiájának és metabolizmusának ismerete. A vizsgált fonalas gombafaj, az Aspergillus nidulans számára esszenciális transzporterek megléte; ugyanis a cukor hidrolízisére csak az intracelluláris térben képes. A korábbiakban sikerült azonosítanunk egy laktóz permeázt kódoló gént (lacpA) az A. nidulansban, melynek relevanciáját számos kísérlet alátámasztotta. Az eredmények alapján azonban jogosan feltételezhettük más, fiziológiásan jelentős, a laktóz felvételben szerepet játszó transzporter(ek) meglétét. In silico és expressziós analízis után kiválasztottunk egy második gént, amely putatív laktóz permeázt kódolhat (lacpB). Kísérleteink ezen génre nézve hiánymutáns A. nidulans törzsek fenotípusos analízisére irányultak. A létrehozott törzsek laktóz fogyasztását és növekedési képességét mind szilárd, mind folyékony táptalajokon vizsgáltuk. Az eredmények minden esetben alátámasztották előzetes feltételezésünket, miszerint lacpB gén egy élettanilag releváns laktóz permeázt kódol. Továbbá azt is kijelenthetjük, hogy a fonalas gomba laktóz felvételében valószínűleg csak a korábbiakban identifikált és a jelen kísérletek során vizsgált gén játszik fontos szerepet.
55
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Pakurából izolált Rhodococcus törzs jellemzése és potenciális bioremediációs alkamazása Mészáros Sándor, II. évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Perei Katalin, egyetemi adjunktus, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék Bodor Attila, PhD hallgató, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék A különböző nyersolajak és olajszármazékok nagy mennyiségű, szándékos vagy véletlen kijuttatása a környezetbe korszakunk egyik legaggasztóbb környezetvédelmi problémája. A tankerhajók baleseteitől a helytelenül tárolt olajos hulladékok szivárgásáig több dokumentált esetet is ismerünk. Ezek a hidrofób jellegű, szerves szennyezők komoly kockázatot jelenthetnek az emberi egészségre és a természetes életközösségekre is. Eltávolításukra számos fizikokémiai és bioremediációs módszert kidolgoztak már, de ezek gyakorlati alkalmazása az érintett földtani közegek eltérő tulajdonságai és a szennyezők összetettsége miatt mégis nehézkes és fejlesztésre szorul. Emellett a nyersolaj feldolgozása során keletkező hulladékok, felesleges végtermékek további feldolgozása, eltüntetése tovább növeli a környezetszennyezés kockázatát, így ezekre is érdemes figyelmet fordítani. A pakura a nyersolaj atmoszférikus desztillációjának erősen viszkózus fenékterméke. Összetételét tekintve rendkívül komplex anyag: főleg hosszúláncú alkánok, aszfaltének, gyanták, cikloalkánok és PAH-vegyületek alkotják, de magas a nehézfém- és kéntartalma is, mindezen tulajdonságok pedig megnehezíthetik a pakura további felhasználását, továbbá biodegradációját is. A kőolajszármazékok mikrobiális lebontása évek óta aktívan kutatott terület, a pakura biodegradációjáról azonban kevesebb információ áll rendelkezésre. Kiterjedt enzimrendszerüknek köszönhetően a Rhodococcus nemzetség tagjai jól ismertek sokrétű biotechnológiai felhasználhatóságukról. Dolgozatomban az általam pakurából izolált Rhodococcus sp. PAE1 törzs fiziológiai és biokémiai jellemzését tűztem ki célul, annak reményében, hogy a pakura által okozott szennyeződések kármentesítése során célzott mikrobiális megoldást szolgáltathassak. Az elvégzett kísérletek alapján láthatóvá válik, hogy az izolátum potenciálisan hasznosítható lehet a jövőben terepi körülmények között.
56
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Hulladékhasznosítással kapcsolt innovatív növényi tápanyag-utánpótlás Rédei Eszter, okl. biológus Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Perei Katalin: egyetemi adjunktus, SZTE TTIK, Biotechnológiai Tanszék Kis Ágnes, doktorjelölt, SZTE TTIK, Környezettudományi Doktori Iskola Napjainkban a romló környezeti állapot és a számos, mindenkit érintő környezeti probléma miatt egyre nagyobb az igény a környezetbarát technikák és megoldások kutatására és kidolgozására. A mezőgazdaságon belül megoldandó feladatok egyike a különböző műtrágyáktól való függőség megszüntetése, mivel e vegyszerek előállítása, olykor helytelen használata jelentős környezetterhelést jelent. Foszforműtrágyák esetén gondot okoz, hogy a nyersanyag– mint nem megújuló forrás –, véges mennyiségben áll rendelkezésre, kitermelése és feldolgozása környezetkárosító technológiák, anyagok alkalmazásával jár és egyre gazdaságtalanabb. Ezenfelül túlzott használata is veszélyforrás, főként a természetes vízi ökoszisztémák számára. Ismert tény, hogy a mikroorganizmusok között számos faj rendelkezik olyan hasznos tulajdonságokkal, melyek a fenntarthatósági célok elérésében sokféle módon segítségünkre lehetnek, így kutatásuk és különböző területeken való alkalmazásuk indokolt. A munkám során vizsgált baktériumtörzs előzetes adatok alapján képes a szervetlen foszfátforrásból történő foszfátmobilizálásra, így potenciális lehetőséget teremt arra, hogy a növények foszforigényét fenntarthatóbb módon lássuk el. Kísérleteim célja volt meghatározni, hogy az általam használt F1 törzs eltérő körülmények között hogyan képes egy húsipari melléktermék, a csont pirrolizált és granulált formájának vízoldhatatlan foszfáttartalmát vízoldékony foszfátokká alakítani. A növények a folyamat során keletkező foszfátvegyületeket már képesek a talajoldatból felvenni és hasznosítani, így biztosítható számukra a megfelelő foszforutánpótlás. A kísérletek során sikeresen bebizonyítottam, hogy a csontszénből történő foszfátfelszabadítás, különböző szénforrások alkalmazása esetén, eltérő útvonalakon megy végbe. Az eredmények alapján elmondható, hogy a vizsgált F1 törzs ígéretes alternatívát jelent a növények foszforigényének ellátására, ezáltal bevethető a mezőgazdaságban felhasznált foszfortartalmú műtrágyák kiváltására.
57
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Vasredukáló mikroszervezetek dúsítása BTEX-vegyületekkel szennyezett talajvízből Révész Fruzsina, II.évf. Környezetgazdálkodási agrármérnök MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Dr. Táncsics András, tudományos munkatárs, SZIE MKK, Környezetipari Regionális Egyetemi Tudásközpont Farkas Milán, doktorjelölt, SZIE MKK, Környezetipari Regionális Egyetemi Tudásközpont Munkám során célom vasredukáló mikroszervezetek, elsősorban Geobacter és Rhodoferax nemzetségekbe tartozó baktériumok feldúsítása volt, aromás szénhidrogéneket tartalmazó közegből. A kívántnemzetségek tagjainak feldúsítására két, kismértékben különböző, Fe(III) elektron akceptort tartalmazó anaerob dúsító tápoldatot állítottunk össze. E táplevesek mindössze abban tértek el egymástól, hogy a bevitt magnéziumot MgCl2 vagy MgSO4 formájában adtuk hozzá a tápoldathoz. Utóbbi esetben a Fe(III) mellett a SO42- is jelen volt a dúsítóban, mint elektron akceptor. A SO42- alkalmazásával két kérdésre kerestük a választ: (1) elősegíti-e a SO42- jelenléte, mint kénforrás a Rhodoferax nemzetségbe tartozó baktériumok feldúsulását, illetve (2) növeli-e a feldúsított mikroszervezetek diverzitását a SO42- jelenléte. A dúsítás végére kialakult mikrobaközösségek faji összetételének meghatározására 16S rDNS klónkönyvtárakat hoztunk létre, a dúsítási folyamat során bekövetkezett változások nyomon követésére pedig T-RFLP vizsgálatot végeztünk. A kutatás során használt kétféle dúsítóban jelentősen megváltozott a kiindulási mikrobaközösség összetétele és az eredetileg túlnyomó többségben jelen lévő nitrát-redukáló mikroszervezetek számát sikerült minimális szintre csökkenteni. A T-RFLP elektroferogramok alapján számított Shannon-Wiener diverzitás értékeket vizsgálva elmondható, hogy a MgCl2-os dúsító erősebben szelektál kimondottan Fe(III)-redukáló, illetve Fe(III)-redukáló közegből kimutatott mikroszervezetekre. A diverzebb, MgSO4-os dúsítóban azonban több olyan fajt találtunk, melyeknek (közvetett vagy közvetlen) szerepük lehet az aromás szénhidrogének lebontásában, míg a MgCl2-os minta esetében mindössze a Geobacter psychrophilus-hoz közeli mikroszervezet volt az egyetlen, amelyre azt mondhatjuk, hogy szakirodalmi adatok alapján részt vehet a BTEX-vegyületek biodegradációjában. A SO42-jelenléte pedig nem biztosította a Rhodoferax nemzetségbe tartozó baktériumok stabil feldúsulását.
58
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Ubikviter baktériumok antibiotikum rezisztenciájának és biofilm képző képességének vizsgálata Szabó Ádám, II évf. Ökotoxikológus MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Dr. Szoboszlay Sándor, egyetemi docens, SZIE MKK, Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék Radó Júlia, PhD hallgató, SZIE MKK, Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék A Pseudomonas aeruginosa és az Acinetobacterspp. olyan fakultatív patogén baktériumok, amelyek antibiotikum rezisztenciájuk és a virulencia faktoraik révén klinikai környezetben halálos kimenetelű megbetegedések okozói lehetnek. Ezen ubikviter baktériumok természetes eredetű képviselőinek ellenálló- és fertőzőképességéről kevés adat áll rendelkezésre, ezért munkánk során környezeti mintákból - elsősorban talajvízből – izolált törzseket vizsgáltunk. Az orvosi gyakorlatban használt antibiotikumokkal szembeni rezisztencia detektálását a minimális gátló koncentráció (MIC) mérésére alkalmas teszttel végeztük, rezisztencia gének jelenlétét polimeráz láncreakcióval (PCR) vizsgáltuk, a biofilm képző képesség erősségét pedig egy optikai denzitást mérő módszerrel mutattuk ki. Az összesen 16 P. aeruginosa és 10 Acinetobacter (A. baumannii, A. pittii) fajhoz tartozó törzs vizsgálata során megállapítást nyert, hogy a környezeti törzsek esetében is kimutatható multirezisztencia. PCR segítségével az A. baumannii törzsek esetében az OXA51-es génszakaszt, a P. aeruginosa törzseknél pedig az OprD fehérjecsatornát kódoló gént mutattuk ki, melyek béta-laktám rezisztenciát biztosítanak. A biofilm képző képesség vizsgálatánál a legtöbb törzs esetében közepes vagy erős biofilm termelést állapítottunk meg. A vizsgálatba bevont törzsek a legtöbb esetben igazolták a szakirodalmakban leírt, klinikai környezetben tapasztaltakat, így patogén jellegük és antibiotikum rezisztenciájuk révén veszélyeztethetik az emberi egészséget. Eredményeink rávilágítanak arra a tényre is, hogy a felszín alatti vízben élő mikrobák körében annak ellenére ki tud alakulni a rezisztencia a klinikai gyakorlatban használt szintetikus és félszintetikus antibiotikumokkal szemben, hogy az ebben a közegben élő opportunista patogén baktériumoknak valaha is módjuk lett volna ezekkel a szerekkel találkozni. Köszönetnyilvánítás: Kutató Kari Kiválósági Támogatás – 9878/2015/FEKUT.
59
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Újonnan izolált mikrobatörzsek szénhidrogén bontó képességének elemzése Szerdahelyi Gábor Soma I. évf. Környezetmérnök MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Dr. Szabó István, egyetemi adjunktus, SZIE MKK Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék Radó Júlia, PhD hallgató, SZIE MKK Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék Dolgozatomban Tanzániából (Kelet-Afrika) származó talajmintákból izoláltam szénhidrogén bontó baktériumtörzseket. A törzsek identifikációját 16S rDNS szekvencia analízissel végeztem el. A bázissorrendeket összehasonlítottam az EzTaxon nemzetközi adatbázisában fellelhető, típus törzsek szekvenciájával, majd ez alapján (a DSMZ előírásait figyelembe véve) meghatároztam azok patogenitását. A környezeti kockázatot nem jelentő törzsek szénhidrogén bontó képességét gravimetriás módszerrel vizsgáltam. A biodegradációs képesség genetikai hátterének meghatározásához alkán monooxigenáz géneket azonosítottam. A kapott bontási százalékok alapján négy, általam izolált baktérium törzs alkalmazható lehet szénhidrogénekkel szennyezett kárhelyeken innovatív oltóanyag alkotóként. A biodegradációra alkalmas oltóanyag fejlesztésen túl dolgozatom egyik lényeges eredménye, hogy a Serratia fonticola fajról korábban szénhidrogén bontást nem bizonyítottak, míg az általam izolált KM-BW2 jelű törzsnél igazoltam ezt. Ennél is jelentősebb eredmény, hogy az izolált TZCO2 jelű törzs 16S rDNS szekvenciája (1420 bp) az EzTaxon adatbázis alapján egy eddig le nem írt, új (Taibaiella) baktériumfaj, amelyet kollégáimmal közösen nemzetközi publikációban írtunk le. Köszönetnyilvánítás: Munkámat a SZIE - MKK Kutató Kari Kiválósági Támogatás Research Centre of Excellence-9878/2015/FEKUT segítségével valósítottam meg.
60
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
A reduktív deklorináció folyamatában résztvevő mikroba közösségek molekuláris biológiai módszerekkel történő jellemzése anaerob háromfázisú mikrokozmoszokba Tóth Fanni, II. Biológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudomáyni kar Témavezetők: Nagymáté Zsuzsanna, tudományos segédmunkatárs, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék Romsics Csaba, tudományos segédmunkatárs, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék A rövidszénláncú alifás klórozott szénhidrogének, mint pl. triklóretén - TCE, ciszdiklóretén – cDCE, vinil-klorid – VC a környezetre nézve károsak és rendkívül perzisztens vegyületek, így az egyik leggyakoribb talajvíz szennyezők közé tartoznak. A Dehalococcoides nemzetség tagjai kevert kultúrában szaporodó szervezetek, melyek anaerob, energiaszerző reduktív deklorináció folyamat során ártalmatlan eténig képesek bontani a fent említett vegyületeket, így ezen szervezetek felhasználhatók bioremediációs célokra. A TCE cDCE-ig, illetve VC-ig történő bontásában a triklóretén-reduktáz (tceA) gén vesz részt. A VC eténig történő redukcióját vinil-klorid reduktáz (vcrA és bvcA) génekből expresszálodó enzimek katalizálják. A TCE teljes eténig történő bontásra, jelenlegi tudásunk szerint, csak a szigorúan anaerob Dehalococcoides nemzetség egyik tagja, a Dehalococcoidesmccartyi 195 – ös törzse képes. Célunk volt a triklór-etilén bontására képes, szigorúan anaerob deklorináló mikrobaközösségek háromfázisú dúsító tenyészetekben való létrehozása, fenntartása és szaporítása. A tenyészeteket 0,5L térfogatban hoztuk létre, egy TCE-nel szennyezett talajvízből izolált mikroba közösséggel. Ezt követően a tenyészeteket léptéknöveléssel, 2L, illetve 5L térfogatba oltottuk át. A TCE biodegradációja során keletkező termékek, illetve a metán koncentrációjának változását gázkromatográfiás mérési módszerrel folyamatosan detektáltuk. A biodegradációban szerepet játszó reduktáz gének jelenlétét polimeráz láncreakció (PCR) módszerével ellenőriztük, illetve16S rDNS alapon történt a Dehalococcoides nemzetség kimutatása. A teljes bakteriális közösség szerkezetétét Terminális Restrikciós Fragment Hossz Polimorfizmus (T-RFLP) technika alkalmazásával tártuk fel. Meghatározásra került továbbá a kiindulási talajvíz minta, illetve a különböző térfogatú mikrokozmoszok teljes sejtszám értékei fluoreszcens festési eljárás (DAPI) segítségével. A kiindulási TCE koncentrációja az inokulálást követő 3 hónap elteltével határozottan csökkent, ezzel párhuzamosan a cDCE koncentrációja nőtt, továbbá kis koncentrációban VC jelent meg a mikrokozmoszokban, feltehetően a jelenlevő triklór-etilén reduktáz (tceA) aktivitása révén. A VC bontásában résztvevő vinil-klorid reduktáz (vcrA és bvcA) gének jelenléte is kimutatható volt. A deklorináció kulcsszervezetei, a Dehalococcoides nemzetség tagjai, minden esetben megtalálhatóak voltak a létrehozott tenyészetekben. A talajvízből 61
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció izolált és a létrehozott mikrokozmosz közösségek összetételében időbeli változás volt tapasztalható. Emellett a közösségszerkezetre a léptéknövelés is befolyásoló hatással bírt. A talajvíz 108 mL-1 nagyságrendű teljes sejtszám értéke az inokulálást követően a tenyészetekben 106-107 mL-1 nagyságrendűnek adódott.
62
XV. OFKD 2016. V. Környezeti biotechnológia szekció
Cellulózbontó törzs jellemzése Zseni Marietta, I évf. Környezetmérnöki MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. Rákhely Gábor, egyetemi docens, SZTE TTIK, Környezettudományi Intézet, BiotechnológiaiTanszék Napjaink egyik legtöbbet vitatott témája az energiaforrásokkal való bánásmód. Az ipari forradalom óta jelentkező egyre növekvő energia használat, emellett társadalmunk pazarló életvitele is, jelentősen hozzájárul ahhoz, hogy a nem megújuló nyersanyag készleteinket (kőolaj, földgáz, kőszén) a kimerülés fenyegeti. A kimerülésük mellett a másik jelentős problémát az okozza, hogy környezetszennyező hatásaik révén (pl. talaj-, víz-, levegőszennyezés) jelentősen hozzájárulnak környezetünk állapotának romlásához. Ezen összetett folyamatok ösztönzik a kor kutatóit arra, hogy minél jobb alternatívákat keressenek e problémák kiküszöbölésére. Napjainkban számos alternatív megoldás van kibontakozóban. Egy lehetséges megoldás például a cellulóz, mint ipari nyersanyag, hasznosítására alapuló technológia, mely számos előnyt hordoz magában. Amellett, hogy képes helyettesíteni a fosszilis energiahordozókat, nagy tömegben, megújuló nyersanyagként van jelen a környezetben (a fotoszintézis során évente mintegy 200 milliárd tonna CO2 alakul át növényi biomasszává a Földön, melynek túlnyomó többségét a cellulóz adja). A keletkező cellulóz tartalmú szerves anyag jelentős része hulladékként elveszik, pl. a szalma, kukoricaszár, fahulladék, papírhulladék, illetve a gyümölcsök fel nem használt részeként. Így ezek a hulladékok kiváló lehetőségeket nyújtanak arra, hogy iparilag hasznos célokra fordítsuk őket. A TDK munkám céljául azt tűztem ki, hogy szarvasmarha bendőtartalomból, aerob körülmények között, cellulózbontó mikroorganizmust izoláljak. Habár a szarvasmarha bendő anaerob közeg, ennek ellenére az állat táplálkozása, valamint folyadékfelvétele során is jut oxigén a bendőbe. Ezen feltételezés alapján a helyi mikroflóra tagjai kis mennyiségben el kell, hogy viseljék az oxigén jelenlétét. Ennek megfelelően kizárólagos szénforrásként csak karboximetil cellulózt tartalmazó minimál sós táplemezen kezdtem meg az izolációt, melynek eredményeképp sikeresen izoláltam egy aerob módon, cellulózbontásra képes mikroorganizmust. Az izolációt követően fajszinten azonosítottam az izolált törzset, valamint kísérleteim során vizsgáltam a törzs cellulóz bontás szempontjából fontos paramétereit.
63
XV. OFKD SZEGED 2016
VI. LEVEGŐKÖRNYEZET SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Unger János 1. Balogh Máté: Nagy csapadékot adó ciklonok nedvesség forrásainak vizsgálata 2. Bán Beatrix: Numerikus modellszámításokra (WRF) alapozott napenergia termelési előrejelzés fejlesztése 3. Dian Csenge: Városklimatológiai mérések Budapest IX. kerületében 4. Fricke Cathy: A városon belüli vegetáció termikus hatásainak elemzése MODISadatok alapján 5. Gulácsi András: A vegetáció-, víz- és aszályindexek szerepe a mezőgazdasági aszály érzékelésében, aszálymonitoring rendszer kialakítása 6. Gyökös Brigitta: A debreceni légköri PM2.5 aeroszol fosszilis és recens szénterhelésének vizsgálata 7. Hegedüs Adrienn: Időjárás-előrejelző modellek összehasonlítása intenzív konvektív légköri folyamatok esetén 8. Kovács Attila: A WRF-Chem levegőkémiával csatolt időjárás előrejelző modell adaptálása és alkalmazása Budapest légszennyezettségének előrejelzésére 9. Molnár Vanda Éva: Módszertesztelés légszennyezettség hatásának vizsgálatára falevelek klorofill tartalma és elemösszetétele alapján 10. Rozovits Ferenc Péter: Terepklimatológiai módszerek alkalmazása Zala megye erdőterületein 11. Sebestyén Anna: Mediterrán ciklonok szinoptikus-klimatológiai vizsgálata 12. Tordai Ágoston Vilmos: Adatfeldolgozási módszerek fejlesztése a 2015-ös PABLS határréteg mérési program során 13. Vinczéné Kiss Szilvia: Munkahelyi légtér 1,2-dibrómetán koncentrációjának meghatározása gázkromatográffal
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Nagy csapadékot adó ciklonok nedvesség forrásainak vizsgálata Balogh Máté, II évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Horváth Ákos, OMSZ Siófoki Viharjelző Obszervatórium A csapadék mennyisége, intenzitása, időbeli eloszlása alapvetően befolyással van egy terület éghajlatára, növényzetére, és hatással van annak gazdaságára, társadalmára. A csapadék mennyiségének anomáliája szélsőséges helyzeteket eredményezhet, melyek okai a szinoptikus skálájú folyamatok, időnként pedig a globális cirkuláció sajátosságaira vezethetőek vissza. A dolgozat témája a nedvesség forrással kapcsolatos kutatások azon csoportjába tartozik, ahol az egyes szélsőségesen nagy csapadékos eseményeket elemzik. Magyarországra vonatkozóan eddig kevés ilyen jellegű tanulmány készült. Tanulmányunkban lagrange-i szemléletű trajektória alapú módszert használtunk. Ekkor a nagy csapadékos területről indított légrészek útját háromdimenziós objektív analízis szélmezők segítségével követjük visszafelé az időben, tehát azok útvonalát próbáljuk rekonstruálni. A vizsgált légtestek útvonalán vizsgáljuk a légrészek specifikus nedvesség változását és ez alapján következtetünk a forrásterületekre. A szakirodalom főleg a planetáris határrétegben történő nedvesség felvételt tekintik forrásnak, és a nedvesség növekményt az ott zajló párolgásnak tulajdonítják. A szabad légkörben történő nedvesség felvétel forrását nehezebb meghatározni, konvekciónak, hulló hidrometeorok párolgásának, turbulenciának, numerikus vagy adat hibának tekintik. Azonban egyik olvasott tanulmány se foglalkozik a konvergenciával, mint nedvesség összegyűjtő, így adott helyen specifikus nedvességet növelő tényezővel. A dolgozatban azt tételezzük fel, hogy a nagy csapadékos helyzetek egy jól behatárolható típusánál meghatározó lehet a szabadlégköri konvergencia szerepe és ezt próbáljuk meg kimutatni vizsgálataink során. A trajektória számolásához saját fejlesztésű programot használtunk, mivel így egyszerűbben átlátjuk a program működési elvét, és ha módosítani kell a számításokhoz, akkor azt könnyebben megtehetjük.
65
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Numerikus modellszámításokra (WRF) alapozott napenergia termelési előrejelzés fejlesztése Bán Beatrix, I. évf. Meteorológus MSc hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. habil. Weidinger Tamás, egyetemi docens, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék Gyöngyösi András Zénó, tudományos munkatárs, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék Egy naperőmű tervezése, üzemeltetése, a termelt energia hálózatba jutása megköveteli a meteorológiai adatok felhasználását, legyenek azok hosszú felhőzeti és sugárzási sorok a tervezéshez, vagy a sugárzási előrejelzések az áramszolgáltatáshoz. A múltbéli viszonyok vizsgálata elengedhetetlen a későbbi megbízható előrejelzések készítéséhez. Elsőként bemutatom a standard meteorológiai mérésekre alapozott direkt, diffúz és globálsugárzást számító modellt. A számításokat Excel környezetben végeztem, a szükséges makrókat Basic nyelven írtam. A programot elsőként sík felszínre, majd 32°-os hajlásszögű és déli kitettségű lejtőkre alkalmaztam. A 2015. március 17. és 23. közötti szegedi eredményeket mutatom be, ugyanis ide esett a március 20-i részleges napfogyatkozás. A modell által szolgáltatott globál- és lejtőre jutó rövidhullámú sugárzást összehasonlítottam a Solargate Energetikai Beruházó Kft. által közzétett közeli Kisteleki Naperőmű órás termelési adataival (ismerve a napelemek elhelyezését). A modellezett sugárzás és a mért termelési adatok jó egyezést mutattak. A modell működik. Következő lépésként bevontuk a vizsgálatokba a WRF időjárás előrejelzési modellt, amit az ELTE Meteorológiai Tanszék Meteor38-as gépén futtattunk. A WRF modell az egyik legelterjedtebb időjárás előrejelző modell;alkalmas rövid távú, korlátos tartományú előrejelzések készítésére. A kezdeti- és peremfeltételek a GFS globális modellből származnak. A WRF modellből kinyertem a további vizsgálatokhoz szükséges globálsugárzást, valamint a felhőzet mennyiségét. Összehasonlítottam a WRF által szolgátott felhőzetet és globálsugárzást több hazai szinoptikus állomás felhőzeti adataival és az általunk végzett globálsugárzás számításokkal. Elvégeztem a WRF modellből kapott globálsugárzás és a Kisteleki Naperőmű termelési adatai közötti összehasonlító vizsgálatokat is. A korrelációs együttható 0,9 feletti volt 2015 augusztusára. Az esetenkénti hibák a felhőzet pontatlan előrejelzéséből származnak.
66
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Városklimatológiai mérések Budapest IX. kerületében Dian Csenge, I évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. Pongrácz Rita, adjunktus, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék Dr. Bartholy Judit, tanszékvezető egyetemi tanár, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék Soósné Dr. Dezső Zsuzsanna, adjunktus, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék A városklimatológia napjainkra a meteorológia fontos részévé vált, hiszen a földi lakosság nagy része városokban él. A mesterséges burkolatok jelentősen eltérnek a természetes felszíntől, ezzel lényegesen befolyásolják a környezet éghajlatát, például a városi hősziget jelensége révén, mely a város beépített részeinek és a városon kívüli területek hőmérséklet különbségét jelenti. Magyarországon 2000 óta folynak műholdas felszínhőmérséklet mérések alapján történő hősziget-intenzitás vizsgálatok. Ezekhez kapcsolódóan korábbi vizsgálataink során Budapest IX. kerületére műholdas adatokból végeztünk hősziget-intenzitás elemzéseket.2015 tavaszán beindítottunk egy helyszíni mérési expedíció sorozatot, mely azóta is folytatódik, és ennek elemzését végezzük el jelen dolgozat keretében. Budapest IX. kerületi önkormányzata fontosnak tartja a lakossága számára az élhetőbb környezet kialakítását és a városrész fejlesztését. A felújítási tervek egyik fő eleme a zöld felületek arányának növelése. Ezt megvalósítandó például a Belső-Ferencvárosban a parkokat felújították; az ún. rehabilitációs területen a régi tömbházakat egybenyitották, és belső zöld udvarokat építettek ki. Diákköri dolgozatomban mozgó és egyhelyben történő helyszíni léghőmérséklet és relatív nedvesség mérések alapján vizsgálom a IX. kerület belvárosi részeinek városklimatológiai viszonyait. A különböző felszín-borítottságú mérési pontok (parkok, zöld területek; nagy forgalmú utak, terek) hősziget-intenzitás viszonyait vizsgáljuk tavaszi, nyári és őszi időszakokban. Ezekből kívánunk arra következtetni, hogy milyen hatással voltak a kerületi felújítások a városi hősziget jelenségére az éven belül. Célom ezen új eredmények összevetése a korábbi műholdas mérésekből kapott eredményekkel.
67
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
A városon belüli vegetáció termikus hatásainak elemzése MODIS-adatok alapján Fricke Cathy I. évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. Pongrácz Rita, adjunktus, ELTE TTK Meteorológia Tanszék Soósné Dr. Dezső Zsuzsanna, adjunktus, ELTE TTK Meteorológia Tanszék Dr. Bartholy Judit, tanszékvezető egyetemi tanár, ELTE TTK Meteorológia Tanszék
Az erőteljes urbanizáció hatására egyre nő Földünkön a beépített területek aránya, ezért egyre fontosabb szerephez jut ezen területek helyi klímára gyakorolt hatásának vizsgálata. A városi környezetben jellemzően komplex felépítésű vízzáró felületek, épületek váltják fel a természetes felszínt, mely jelentősen befolyásolja a terület energiaháztartását. Vizsgálataink helyszínéül Budapest XII. kerületét választottuk, ugyanis a kerület kivételes földrajzi adottságainak köszönhetően sajátos szerepet tölt be fővárosunk éghajlatában. A városi hősziget tér- és időbeli szerkezete a műholdas távérzékelési adatok segítségével tanulmányozható a legfinomabb felbontásban, így a dolgozatban az Aqua és a Terra műholdon elhelyezett MODIS szenzor méréseit dolgoztuk fel. A termikus sajátosságok elemzéséhez felszínhőmérsékleti és az ebből származtatott felszíni hősziget-intenzitás adatokat használtuk fel, míg a növényzet és hatásainak jellemzése a szenzor NDVI vegetációs index produktumainak segítségével történt. Vizsgálataink során nagyfelbontású műholdképek alapján három különböző felszíntípushoz tartozó kategóriába soroltunk minden kerülethez tartozó cellát, majd a különböző csoportba tartozó területekről készítettünk részletes termikus elemzést. A termikus jellemzők eddigi vizsgálatainak eredményei alapján a Budai-hegyvidék hűvösebb területei és a beépített területek tavaszi-nyári időszak nappali óráiban mért átlagos intenzitási értékei között a kerületen belül akár 8 °C különbség is megfigyelhető volt.
68
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
A vegetáció-, víz- és aszályindexek szerepe a mezőgazdasági aszály érzékelésében, aszálymonitoring rendszer kialakítása Gulácsi András, II évf. Környezettudományi MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. Kovács Ferenc, egyetemi adjunktus, SZTE TTIK, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék A Terra műhold MODIS multispektrális szenzorjának mérésein alapuló spektrális indexek az aszály jellemzésében és nyomon követésében megmutatkozó gyakorlati alkalmazhatóságát vizsgáltam meg az ország egész területére. Ennek bizonyítására lineáris regressziókat futattam a vizsgált műholdas indexek tenyészidőszaki átlaga és a Pálfai-féle aszályindex értékei között, statisztikai kapcsolatokat keresve. Az elemzéshez 2000 és 2014 között, az április-szeptember közötti időszak összes rendelkezésre álló (358 darab) 8 napos MODIS kompozitképét letöltöttem és feldolgoztam. Kiszámoltam a 15 éves referencia időszak átlagától vett eltéréseket, így lehetővé vált az aszály sújtotta területek beazonosítása, lehatárolása. Az aszályra statisztikai definíciót alkottam: a referencia indexátlagot legalább egyszeres szórásértékkel meghaladó anomáliával rendelkező területek aszályosak. Bevezettem az aszály-hurokgörbe fogalmát, valamint kompozitképenként haladva nyomon követtem az indexátlagok alakulását a referenciaátlaghoz képest, a legsúlyosabb 2003-as és a 2012-es rendkívüli aszály, illetve 2010-2011 esetén. Továbbá magyarázatot kerestem arra, hogy mi okozhatta a rekord csapadékmennyiségű 2010., majd az azt követő rekord szárazságú 2011., és végül a rákövetkező súlyosan aszályos 2012. évet. A MODIS spektrális reflektancia adatokból számított spektrális indexek alkalmasnak bizonyultak az aszályosság számszerűsítésére, nyomon követésére.Az eredmények felhasználhatók lehetnek egy aszálymonitoring rendszer kialakítására, valamint előrejelzések készítéséhez.
69
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
A debreceni légköri PM2.5 aeroszol fosszilis és recens szénterhelésének vizsgálata Gyökös Brigitta, III. évf. Környezetmérnök BSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Műszaki Kar Témavezetők: Dr. Molnár Mihály, tudományos főmunkatárs, DE MK, Környezet- és Vegyészmérnöki Tanszék Major István, tudományos segédmunkatárs, DE MK, Környezet- és Vegyészmérnöki Tanszék A széntartalmú aeroszol kulcsfontosságú hányadát jelenti a légköri szálló pornak, amely közvetlenül befolyásolja az éghajlat és a környezet minőségének változását illetve közvetett veszélyt jelent az emberek egészségére. Az aeroszol PM2,5 méretfrakciója esetében az összes szén tömegkoncentrációja a városi területek teljes aeroszol mennyiségének akár a 20-50%-át is jelentheti. Jelentős szerepe ellenére máig igen keveset tudunk az aeroszolok szén-forrásainak tulajdonságairól, illetve az emberi és természetes források arányának alakulásáról. A mintagyűjtés helyszíne a debreceni Atommagkutató Intézet területén, közvetlen ipari és mezőgazdasági szennyező forrásoktól távol, társasházi lakóövezetben található. A két éves folyamatos mintavételezés alatt több mint ötven mintát sikerült gyűjteni a PM2,5 frakcióból izotópanalitikai vizsgálatokra. A fosszilis/biogén szén mennyiségének arányát mutató C-14 méréseket nagyérzékenységű MICADAS típusú gyorsítós tömegspektrométerrel végeztük, mely kifejezetten környezeti minták mérésére lett fejlesztve. A minták széntartalmának mérése Delta +XP típusú tömegspektrométerrel történt, online EA/IRMS módszerrel. Meghatározásra kerültek a légköri aeroszol széntartalmának fosszilis illetve recens szén frakciói, amelyek utalnak az aeroszol forrására. A két éves periódus alatt kapott szénizotóp eredmények alapján elmondható, hogy miközben télen jóval több szén van az aeroszolban addig ennek a fő forrása nem a fosszilis szén fokozott jelenléte, hanem a friss biológiai szén légköri mennyiségének erőteljes növekedése (a jelenkori szén aránya átlagosan 0,72 volt, míg télen ~0.8), amelyet valószínűleg a lakossági olcsóbb fatüzeléstől származó hozzájárulás adhat.
70
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Időjárás-előrejelző modellek összehasonlítása intenzív konvektív légköri folyamatok esetén Hegedüs Adrienn, II. évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. Seres András Tamás, meteorológus főtiszt, Magyar Honvédség Geoinformációs Szolgálat Dr. Breuer Hajnalka, egyetemi adjunktus, ELTE TTK, Meteorológiai Tanszék A heves konvektív időjárási jelenségek meteorológiai tér- és időskáláját tekintve mezoléptékűnek tekinthetők. Az időben kis és a térben lokális skálára való korlátozódásuk miatt az időjárás-előrejelző modellek számára sem könnyű e légköri folyamatok leírása. Gyors időbeli lefolyásuk, illetve az általuk kiváltott, emberi- és vagyonbiztonságot veszélyeztető meteorológiai jelenségek miatt azonban elengedhetetlen a zivatartevékenységgel járó légköri események minél pontosabb ismerete ahhoz, hogy megfelelő megbízhatóságú előrejelzést, illetve veszélyjelzést készíthessünk. Dolgozatomban két globális időjárás-előrejelző modell objektív analízisei, illetve ezekből készített előrejelzési időpontokra vonatkozó output adatai alapján szeretném vizsgálni, hogy az egyes modellek milyen pontossággal képesek leírni a konvektív folyamatokat. A vizsgálathoz az European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) readingi központjában naponta kétszer, az IFS modell 00 és 12 UTC-s kezdeti meteorológiai mezőkből származó adatait, illetve a National Centers for Environmental Prediction (NCEP) fejlesztése alatt álló GFS-modell 6 óránként frissülő kezdeti feltételekből kapott eredményeit használom fel. A modellek horizontális térbeli rácsfelbontását egységesen 0,25° x 0,25°-nak választottam az összehasonlíthatóság érdekében. A kapott modelladatokat az Országos Meteorológiai Szolgálat radarméréseivel vetem össze úgy, hogy a TITANmódszer segítségével megvizsgálom a heves zivatarokat modellező ellipszisek, ún. zivatarellipszisek számát és erősségét a megfelelő magyarországi rácsra vonatkozóan. Az adott napra vonatkozó szinoptikai háttérhelyzet bemutatásán túl a műholdas, illetve a hazai szinoptikus állomások és rádiószondás felszállások méréseit is felhasználom.
71
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
A WRF-Chem levegőkémiával csatolt időjárás előrejelző modell adaptálása és alkalmazása Budapest légszennyezettségének előrejelzésére Kovács Attila, II évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar
Témavezetők: Dr. Mészáros Róbert, egyetemi docens, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék Leelőssy Ádám, doktorjelölt, ELTE TTK, Földrajz- és Földtudományi Intézet, Meteorológiai Tanszék Dr. Lagzi István László, egyetemi docens, BMGE, Fizikai Intézet, Fizika Tanszék A WRF (Weather Research and Forecasting) modell egy nem-hidrosztatikus dinamikával futtatható, numerikus időjárás előrejelző modell, amelyet alapvetően a globális időjárás előrejelző modellek leskálázására használnak. A WRF-Chem a WRF modell levegőkémiai kiegészítése, ahol a meteorológia és a kémia közötti csatolás online. Az offline csatolással ellentétben a modell így nem csak a meteorológia kémiára gyakorolt hatását veszi figyelembe, hanem ennek visszacsatolását is. A modell a nyomanyagok emissziója, légkörben lejátszódó kémiai és transzport folyamatai, keveredése és ülepedése mellett az aeroszolok direkt (sugárzás szórása) és indirekt (felhőképző magvak) hatásait is számításba veszi. A kémiai visszacsatolásnak köszönhetően pedig bizonyos időjárási helyzetekben akár az időjárás előrejelzés is javulhat. A WRF-Chem modell sikeres adaptációja után emissziós adatok ismeretében különböző skálán végeztünk szimulációkat. Elsőként a 2012 júniusában a Szaharából Európába érkező sivatagi por terjedését modelleztük, és a szimulációk eredményeit budapesti PM10 koncentráció mérési adatokkal vetettük össze. Ezután a 2011 novemberében a budapesti Izotóp Intézet telephelyéről származó jód 131-es tömegszámú radioaktív izotóp terjedését szimuláltuk regionális skálán.
72
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Módszertesztelés légszennyezettség hatásának vizsgálatára falevelek klorofill tartalma és elemösszetétele alapján Molnár Vanda Éva, I évf. Környezettudomány MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Simon Edina, egyetemi adjunktus, DE TTK, Biológiai és Ökológiai Intézet, Ökológiai Tanszék A falevelek klorofill tartalma, illetve a falevelek és a falevelekre ülepedett por elemösszetétele alkalmas lehet a légszennyezettség becslésére. Vizsgálatom célja annak tanulmányozása volt, hogy a klorofill tartalom meghatározás előtt a minta előkészítésekor használt különböző lemosó elegyek (desztillált víz, csapadék víz és csapvíz) befolyásolják-e a levelek klorofill tartalmát, a levélszövet és a lemosott por elemösszetételét. AQuercus robur és a Celtis occidentalisleveleiben határoztuk meg a klorofill-a, -b és az összklorofill tartalmat, valamint az alumínium, bárium, króm, réz, vas, mangán, ólom, stroncium és cink koncentrációt. Az eredményeink alapján egyik lemosó elegy sincs szignifikáns hatással a levelek klorofill tartalmára. AC. occidentalis levelének klorofill-a és -b tartalma szignifikánsan nagyobb, mint a Q. roburé.A lemosó elegyek alapján a levelek alumínium, vas és cink koncentrációjában tapasztaltunk szignifikáns különbséget.A Q. roburleveleiben a króm és a mangán, a C. occidentalis leveleiben a bárium, a réz és a stroncium akkumulálódott. A porban az összes meghatározott elem koncentrációjában tapasztaltunk szignifikáns különbségeket a lemosó elegyek között. A legnagyobb fémtartalma az esővízzel lemosott pornak volt. A porok elemkoncentrációiban a fajok között szignifikáns különbséget csak a bárium és a stroncium esetén tapasztaltunk. Gyakorlati szempontból a klorofill meghatározásra való minta előkészítéskor egyszerűbb és gazdaságosabb módszer lehet desztillált víz helyett csapvizet alkalmazni a levelek lemosásához. Mivel a csapvízzel lemosott levelek elemtartalma a mért elemek közül csak a cink esetében tért el a desztillált vízzel lemosottakétól, ezen levelek egyben alkalmasak a többi fém meghatározására is a levélszövetben további előkészítő műveletek után.
73
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Terepklimatológiai módszerek alkalmazása Zala megye erdőterületein Rozovits Ferenc Péter, V évf. Erdőmérnök szakos hallgató Nyugat-magyarországi Egyetem, Erdőmérnöki Kar Témavezetők: Dr. Király Géza, egyetemi docens, NYME EMK, Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet, Földmérési és Távérzékelési Tanszék Dr. Vig Péter, nyugalmazott egyetemi docens, NYME EMK, Környezet- és Földtudományi Intézet, Ökológiai és Bioklimatológiai Intézeti Tanszék A Zala megyét erdőklimatológiai szempontból vizsgáltam munkám során. Dolgozatom előkészületeit és elméleti alapjait a már korábbi TDK dolgozatunk szolgáltatta. Zala megye esetében elsősorban szükségem volt egy részletes digitális domborzat modellre (DDM), melyet számításaim alapjául használtam fel. Továbbá a (CarpatClim Hun) Kárpát Klíma Projekt során elkészített klímaadatbázisból exportáltam a Digiterra Map segítségével éves csapadékösszeg, valamint tenyészidőszaki középhőmérséklet raszteres térkép fedvényeket. Kiszámítottam Zala megyére az ArcGIS geoinformatikai program segítségével az Angström formulával a valós globálsugárzás adatokat, melyben nagy segítségemre volt dr. Vig Péter által gyűjtött számított napfénytartam adatsor 1981-2010-ig. Az így kapott sugárzásadatokat, a csapadék és hőmérséklet fedvényeket felhasználva kiszámítottam Zala megyére a 20 m -es felbontású általunk fejlesztett klímaindex térképfedvényét. Majd levontam az eredményeim által mutatott következtetéseket.
74
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Mediterrán ciklonok szinoptikus-klimatológiai vizsgálata Sebestyén Anna, II. évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Fodor Zoltán, osztályvezető, Országos Meteorológiai Szolgálat A Földközi-tenger felett kialakuló mediterrán ciklonok hazánk meghatározó időjárási képződményei. Leggyakrabban akkor alakulnak ki, ha az Észak-Európában felhalmozódott hideg levegő egy Nyugat-Európában található magassági gerinc keleti oldalán dél felé mozdul el, majd elérve a Földközi-tengert, keveredik az ottani meleg, nedves légtömeggel. A téli félévben a szárazföldnél jelentősen melegebb tenger biztosítja a troposzférában a szenzibilis és látens hőt. Ha a meleg vízfelszín fölé hideg levegő áramlik, a troposzféra alacsony szintjén pozitív örvényesség generálódik, amely megalapozza a ciklogenezist. Meteorológiai szakmai körökben gyakran felmerül a kérdés, hogy a Földközi-tenger felszíni hőmérséklete hatással lehet-e a mediterrán ciklonok gyakoriságára. A dolgozat célja ennek vizsgálata, amelyhezaz Egyesült Államok Nemzeti Óceáni és Légköri Hivatalának (NOAA) 1900-2012 közötti rekonstruált tengerfelszín hőmérséklet adatai és 20. századi reanalízis adatsora kerül felhasználásra. Hazánk területét a Földközi-tenger nyugati felében, különösen a Genovai-öbölben keletkezett ciklonok érintik, ezáltal a dolgozat nem tér ki a tenger keleti részének tanulmányozására. A vizsgálatok középpontjában a téli félév áll, amely időszakban a térségben a genovai légörvények kialakulása a legmeghatározóbb. A kapott eredmények alapján megállapítható, hogy éves szinten nincs kapcsolat a mediterrán ciklonok gyakorisága és a Földközi-tenger felszíni hőmérsékletének alakulása között, ugyanakkor ezek 20 éves mozgóátlagait tekintve több alkalommal fordul elő közepes korreláció. Az elemzések alapján feltételezhetjük, hogy a mediterrán ciklonok gyakoriságát elsősorban nem a tengervíz hőmérséklete, hanem a makroszinoptikus elrendeződés befolyásolja.
75
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Adatfeldolgozási módszerek fejlesztése a 2015-ös PABLS határréteg mérési program során Tordai Ágoston Vilmos, III. évf. Földtudományi BSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. habil. Weidinger Tamás, egyetemi docens, ELTE TTK, Meteorológiai Tanszék Dr. habil. Horváth Gábor, egyetemi docens, ELTE TTK, Biológiai Fizika Tanszék A dolgozat témája a 2015 nyarán (jún. 16.– szept. 8.) Szegeden megrendezett PABLS nemzetközi planetáris határréteg (PBL) mérési program (Pannonian Atmospheric Boundary Layer Experiment Szeged). Célom, hogy bemutassam az előkészületektől, az eszköztelepítésen és az intenzív mérési periódusokon (IOP’s) át a méréseket követő adatfeldolgozásig tartó folyamatot, amiben részt vettem. A program fő feladatai: i) a PBL szerkezetének, napi menetének nyomon követése, ii) az éjszakai stabil határréteg elemzése, iii) az átmeneti időszakok (naplemente, napnyugta) vizsgálata kötött ballon és kvadrokopterek segítségével, illetve rádiószondás adatokra támaszkodva. Az expedíció központi részét (2015. júl. 10.– 17.) az intenzív mérési periódusok (IOP) képezték, amelyek során az esti és hajnali átmeneti határréteg mérésén volt a hangsúly. A mérési eredmények adatbázisba rendezése folyamatban van. Feladatom a meteorológiai táviratok (SYNOP, METAR (felszíni) és TEMP rádiószondás felszállások) adatait kinyerni, összesíteni és kezelhető formátumba hozni. Az expedícióval egy időben a Szegedi OMSZ Magaslégköri Obszervatóriumában elhelyezésre került egy kísérleti polarimetrikus felhődetektor. Elvégeztem a felhődetektor adatainak verifikációját korábbi szinoptikus megfigyelések alapján. Az esetek 85%-ában az észlelt és a mért értékek közötti eltérés 0, vagy 1 okta volt, míg az esetek 95%-ában 0–2 okta. Bemutatom a többszöri mérésre alkalmassá tett GRAW rádiószondát, amelyet kvadrokopter, illetve kötött ballon emelt fel. Összevetem az OMSZ által felbocsátott és az általunk használt GRAW szonda méréseit. A szonda jól vizsgázott. Az eltérés néhány tized fok volt az alsó 100 m-es rétegben. Összehasonlítottam a mobil GRAW szonda és a spanyol (UIB – Universitat de les Illes Balears) kötött ballonos mérések adatait is. A két szondát ugyanaz a héliummal töltött ballon emelte. Számszerűsítettük az eltéréseket, elemeztük a spanyol szonda adataiban megjelenő hiszterézis lehetséges méréstechnikai okait.
76
XV. OFKD 2016. VI. Levegőkörnyezet szekció
Munkahelyi légtér 1,2-dibrómetán koncentrációjának meghatározása gázkromatográffal Vinczéné Kiss Szilvia, IV évf. Környezetmérnök BSc szakos hallgató Óbudai Egyetem, Rejtő Sándor Könnyűipari és Környezetmérnöki Kar Témavezetők: Prof. Dr. Juvancz Zoltán, egyetemi tanár, OE RKK, KörnyezetmérnökiIntézet Bacher Gábor Attila, munkabiztonsági laboratóriumvezető, Egis Gyógyszergyár Zrt. Dolgozatomban a munkavédelem egyik fontos részével, a munkabiztonsággal, a munkahigiénés körülmények ellenőrzésével foglalkozom, azon belül is a munkahelyi légtér szennyező anyagának vizsgálatával. A feladatom egy gyógyszeralapanyag gyártó technológia során felhasznált rákkeltő vegyület, az 1,2-dibrómetán kimutatása és monitorozása a munkahelyi légtérben, megállapítva, hogy az ott dolgozókat milyen mértékben éri az expozíció. Célom, egy olyan légtérvizsgálati módszer kidolgozása volt, amely alkalmas az 1,2-dibrómetán koncentrációjának meghatározására, az adott munkahelyen, az anyag expozíciós ideje alatt, a tevékenységet végző dolgozó légzészónájában vett mintából. Vizsgálataim során az aktív szivattyús mintavételi módszert alkalmaztam, ahol aktív szénnel töltött adszorbenscsőre meghatározott térfogatú levegőmintát vettem. A mintavételi csőről, oldószeres deszorpcióval, széndiszulfid alkalmazásával szorítottam le a vizsgálandó komponenst. A mintát ezután lángionizációs detektorral ellátott kapilláris gázkromatográffal vizsgáltam. A vizsgálati módszer kidolgozásom az 1,2-dibrómetán gázkromatográfiás módszerrel mért teljesítményjellemzőinek meghatározására terjedt ki, többek között a szelektivitás vizsgálatra, az analitikai mérőgörbe meghatározására, a kimutatási és meghatározási határ, a deszorpciós hatásfok megállapítására és a mérési bizonytalanság becslésére. A kidolgozott módszerrel lehetőség nyílt az adott gyártási technológia során a dolgozókat érő 1,2-dibrómetán rákkeltő anyag által okozott expozíció mérésére. A munkahelyi légtér ilyen jellegű monitorozásával, a gyógyszeralapanyag gyártó vállalat eleget tud tenni a jogszabályi előírásoknak, biztosítva az érintett munkavállalók biztonságos, és egészséget nem veszélyeztető munkavégzését, szükség szerint kollektív és/vagy egyéni védőeszköz alkalmazásával.
77
XV. OFKD SZEGED 2016
VII. TÁJVÉDELEM, TÁJÖKOLÓGIA SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Mezősi Gábor 1. Kiss Judit: Barlanglakások funkcióváltásai az Egri-Bükkalján 2. Kóbori Dorottya: A koltói Teleki-kastélykert történeti kutatása 3. Lugosi Flóra: A Torna-patak kármentesítésének értékelése a vörösiszap-katasztrófa során érintett területeken 4. Mánfai Kinga: Agrárdominanciájú és természetközeli élőhelyek arányában eltérő mozaikos tájmintázat hatása kisemlős közösségek összetételére 5. Novák Zsuzsanna: Tard község egyedi tájértékeinek felmérése 6. Simon Bertalan: Erdő-területváltozások Zala megyében a második katonai felméréstől napjainkig 7. Szabó Loránd: Multispektrális űrfelvételek elemzése Tisza-tavi mintaterületen 8. Szabó Zsófia Zulejka: A Serházzugi Holt-Tisza tájvizsgálata és értékelése 9. Turi Emese: Rehabilitált kommunális hulladéklerakók tájbaillesztésének vizsgálata 10. Varga Dalma: A Rába folyó két vas megyei szakaszának összehasonlító elemzése, tájvédelmi szempontú értékelése 11. Varga Liza: Tanyai örökségünk – Tanyahelyek felmérése Békés megyei mintaterületeken
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Barlanglakások funkcióváltásai az Egri-Bükkalján Kiss Judit, I. évf. Geográfus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Szabó György, egyetemi docens, DE TTK, Tájvédelmi és Környezetföldrajzi Tanszék Vizsgálati területem az Egri-Bükkalja vidékére terjed ki, ahol a barlanglakások kialakulásának egyik meghatározó tényezője a könnyen vájható vulkáni riolittufa volt. Az 1870-es népszámlás említi meg először a barlanglakásokat a vidéken, melyeket azóta az idő vasfoga megcsorbított. Saját korábbi tapasztalataim mellett az irodalmi áttekintések is rávilágítottak a barlanglakások 21. századi felmérésének szükségességére. Vizsgálati témám alapját Bakó Ferenc 1977-ben megjelent Bükki barlanglakások című könyve képezte, mely révén 2015 tavaszán 10 települést bejárva mértem föl a barlanglakásokat. A dokumentálás során értékeltem a változásokat, fényképeket, felméréseket, interjúkat készítve vetettem össze a lakások jelenlegi állapotát és azok funkcióbeli változásait a 20. századi adatokkal. Táblázat segítségével tettem szemléletesebbé az egyes települések barlanglakásainak, valamint barlanglakóinak számában történt változásokat a 20. század elején és a század második felében. Kutatásom részét képezte, hogy felmérjem, milyen funkcióváltásokkal lehet fenntartani a barlanglakásokat a jövő generációi számára. Ezekre számos példát találtam vizsgálatom során, melyeket fotódokumentációval szemléltettem. Eredményeim és a felhasznált szakirodalom összevetése alapján a barlanglakások tömeges pusztulásával kell számolni a térségben. Jó hírként szolgál, hogy az általam vizsgált településeken felfigyeltek a barlanglakások kultúrtörténeti értékeire, és megóvásukra, renoválásukra törekednek. Fontosnak tartom, hogy jogi tényezőket is figyelembe véve vonják védelem alá a legjellegzetesebb barlanglakásokat.
79
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
A koltói Teleki-kastélykert történeti kutatása Kóbori Dorottya, IV évf. Kertépítő BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti Kar Témavezető: Dr. Sárospataki Máté, egyetemi adjunktus, BCE, TÁJK, Kertművészeti és Kerttechnikai Tanszék A széki gróf Teleki család nagy birtokszerző tevékenységének köszönhetően óriási birtokok, számtalan kastély és kúria tulajdonosa volt. A Kővár-vidéken négy jelentős birtokuk említhető: Koltó (Coltău, RO), Kővárhosszúfalu (Satulung, RO), Nagysomkút (Șomcuta Mare, RO) és Pribékfalva (Pribileşti, RO). Jelen tanulmány az egykori koltói kastélypark kerttörténeti kutatását mutatja be, mely segítségével talán felfedhető a park hajdani, rég elfelejtett és mindeddig meghatározhatatlan képe. A kertre vonatkozó dokumentumokat nagyrészt elpusztították a történelem során, így a kerttörténeti feltárás kezdetben nehezen indult, azonban a kitartó kutatás meghozta a gyümölcsét. A park történetével részletesen korábban senki sem foglalkozott, így a munka nagy jelentőségű, hiánypótló információkkal szolgál az egykori park megismerésének vonatkozásában. Minthogy a koltói park növényalkalmazásáról nem áll rendelkezésre adat, így a tanulmány egy másik egykori Teleki tulajdon, a kővárhosszúfalusi park növényhasználatát hozza lehetséges párhuzamként. Egyazon család tagjai lévén kapcsolatban álltak egymással, így elképzelhető, hogy kertjeik kialakításában is hatással voltak egymásra. A Kolozsvári Levéltárban felkutatott, II. Teleki Imre által precízen vezetett kertészeti leltár alapján bizonyos, hogy egy rendezett és káprázatosan sokszínű park gyönyörködtethette egykor az hosszúfalusi Teleki családot. A koltói kastélyhoz és parkjához nem kisebb személyek nevei fűzhetők, mint Petőfi Sándor és Jókai Mór. A szerkezetéből, növénykiültetéseiből adódóan tájképi park tökéletes összhangot teremtett a vidékies, léptékének megfelelő kerti elemekkel és a kastéllyal. A kastély ura, Teleki Sándor nagy világjáróként jól ismerhette a kertművészeti stílusokat. Ennek fényében nem meglepő, hogy kastélykertje jól átgondolt kompozíciós elvek mentén létesült. A magaslatra elhelyezett parkba tudatos tervezéssel komponálták bele a Telekinek oly fontos tájat.
80
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
A Torna-patak kármentesítésének értékelése a vörösiszap-katasztrófa során érintett területeken Lugosi Flóra, IV. évf. Tájrendező és kertépítő mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Boromisza Zsombor, egyetemi adjunktus, BCE TÁJK, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék A vörösiszap-katasztrófát követő kármentesítés tájépítészeti és környezetvédelmi szempontból is példátlan kihívást jelentett hazánkban. Az ipari katasztrófát követő munka összetettsége keltette fel a figyelmem a téma iránt és a dolgozat céljául a kármentesítés vizsgálatát és értékelését tűztem ki. A dolgozat készítése során együttműködtem a Pannon Egyetem Környezetmérnöki Intézetének hallgatójával. A kutatás során célunk az volt, hogy meghatározzuk a tájépítész és a környezetmérnök szakma által közösen vizsgálható szempontokat és egymás eredményeinek felhasználásával közös megállapításokra, következtetésekre jussunk. A vizsgált terület egy körülbelül 5800 méteres szakasz a Torna-patak mentén, Devecser és Kolontár közigazgatási területén. A vizsgálat során a patak medrének körömvonalától számított 200-200 méteres tájsávot elemeztem. A helyszíni bejárás során a meder jellemzői, a művi elemek és a kapcsolódó tájhasználat alapján kisebb szakaszokra osztottam a területet. A tájsáv elemzésének módszere a kisvízfolyások állapotfelméréséhez szükséges szempontok vizsgálata. A kármentesítés értékelését alátámasztó legfontosabb eredmények a területről készített élőhelytérkép és a Torna-patak vízminőségének elemzéséhez vett 2015. júniusi vízminták kiértékelése. A kármentesítés értékelésének módszere a tájsáv ökoszisztéma szolgáltatásainak vizsgálata, ezek mennyiségének is minőségének összehasonlítása a katasztrófát megelőző állapotéval. A vizsgálat alapján a kármentesítés az ökoszisztéma szolgáltatások nagyobb arányában sikeresnek ítélhető. Az elvégzett vizsgálatokról vizsgálati tervlapot készítettem, melyen az ökoszisztéma szolgáltatásokkal kapcsolatos megállapítások mellett, ábrázoltam a vízfolyás medrének (partbiztosításának, rézsűviszonyainak) jellemzőit, a tájhasználati konfliktusokat, táji, természeti értékeit, a patak partjához kapcsolódó zöldfelületi elemeket és a látványkapcsolatokat.
81
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Agrárdominanciájú és természetközeli élőhelyek arányában eltérő mozaikos tájmintázat hatása kisemlős közösségek összetételére Mánfai Kinga, II. évf. Biológus MSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Horváth Győző, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék Elemzésünk a gyöngybagolyköpetek kisemlős adatain alapult, mely indirekt módszer alapján azt vizsgáltuk, hogy a táj foltmintázatának eltérését mennyiben indikálja a kisemlősök kvalitatív és kvantitatív adatainak változása. Ehhez a költőhelyeknek tekinthető települések környezetében jellemző tájmintázat összetételének meghatározásával agrárdominanciájú és természetközeli területekben gazdagabb élőhely mozaikokat hasonlítottunk össze. Az elemzésekhez 15 Baranya megyei települést választottunk, melyek körül 2 km sugarú terület tájmintázata és a 2006-2008 közötti bagolyköpetek elemzéséből származó kisemlős adatai jelentették a mintavételi egységeket. A 15 településből 7-et tekintettünk vizes élőhelyekben, és 7-et agrárterületekben domináns foltmozaiknak. A tájmintázat értékelését a CORINE Land Cover felszínborítású térkép alapján 13 foltkategóriát vettünk figyelembe. A tájmintázat értékeléséhez 15 tájindexetszámítottunk, amelyhez a Fragstats 4.2 programot használtuk. A kisemlős-összetétel különbségét a relatív abundancia értékek alapján vizsgáltuk. A változók közül a kisemlősök tömegességére a kistáblás szántók, erdők vizenyős területen és az erdőültetvények arányának volt meghatározó jelentősége. Ez alátámasztotta a vizsgálatba bevont települések csoportosítását, amit a tájindexek alapján a vizes jelleget meghatározó változók statisztikai különbsége is igazolt. A vizsgálat megerősítette, hogy a mezőgazdasági területekkel szemben a vizes élőhelyekben domináns foltmozaikokban az élőhely specialista fajok nagyobb arányú megjelenése várható. A köpetekből nyert faunisztikai adatok, illetve a kisemlősök tömegességét reprezentáló relatív abundancia tájléptékű értékelése bizonyította, hogy a fajkompozíció és a közösségi szerkezet változatosságában a természetközeli élőhelyek, valamint a mezőgazdasági mátrixban szigetszerűen megtalálható nyílt füves területek meghatározó tájelemek. Ezek elősegítik a mezőgazdasági tájhasználatból eredő diverzitás csökkenés kompenzációját.
82
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Tard község egyedi tájértékeinek felmérése Novák Zsuzsanna, III. évf. Természetvédelmi mérnök BSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Konzulens: Dr. Kozák Lajos, egyetemi adjunktus, DE MÉK, Természetvédelmi Állattani és Vadgazdálkodási Tanszék Az egyedi tájértékek olyan természeti képződmények, értékek vagy ember által létrehozott elemek, amelyek fontos szerepet töltenek be a helyi társadalom életében, tudományos, kultúrtörténeti vagy esztétikai szempontból értékesek. Már a ’70-es évek óta folynak különböző felmérések a kultúrtörténeti és tájképi értékekkel kapcsolatban, viszont a felvételezés mai kereteit a jelenleg hatályos természetvédelmi törvény határozza meg. Ez kimondja, hogy a helyileg illetékes Nemzeti Park Igazgatóságok kötelesek a működési területükön az egyedi tájérték felmérést elvégezni. A Bükki Nemzeti Park Igazgatóság munkáját segítve Tard község egyedi tájértékeinek felmérését végeztem el. A felmérés során az 1300 lelkes községben több mint 30 értéket mértem fel, majd különböző szempontok alapján értékeltem azokat. A kataszterbe vett és felmért egyedi tájértékek többségükben a kultúrtörténeti kategóriába sorolhatóak és a település belterületén találhatóak. A településsel kapcsolatos kultúrtörténeti értékek vizsgálatával végigkövethetjük a társadalom fejlődését, gazdálkodási módjának modernizálódását valamint betekintést nyerhetünk a falu vallástörténetébe is. Tard település külterületének nagy része hosszú idő óta mezőgazdasági művelésbe vont, míg a fennmaradó területrészek természetvédelmi oltalom alatt állnak. A települési gazdálkodás történeti múltjából adódóan a külterületi egyedi tájértékek mindegyike kultúrtörténeti érték kategóriába sorolható, hiszen a mezőgazdálkodás teljesen átalakította a táj eredeti természeti értékeit, a védelem alatt álló területeken pedig természeti és tájképi érték kategóriába sorolható egyedi tájérték nem található. A tájértékek olyan korok emlékét őrzik, amikor az ember a természettel viszonylagos összhangban élt és gazdálkodott, ezért ezek megismerése lehet az első lépés egy környezettudatosabb életmód kialakításához. Fontosnak tartom, hogy a helyi lakosság megismerje ezen értékeit és védelmükben, valamint a hozzájuk fűződő hagyományok ápolásában aktívan részt vegyen.
83
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Erdő-területváltozások Zala megyében a második katonai felméréstől napjainkig Simon Bertalan, II. évf. Geográfus MSc hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. Majdánné dr. Mohos Mária, egyetemi docens, PTE TTK, Földrajzi Intézet, Társadalomföldrajzi és Urbanisztikai Tanszék Dr. Gyenizse Péter, egyetemi docens, PTE TTK, Földrajzi Intézet, Térképészeti és Geoinformatikai Tanszék Pályamunkám deduktív módon elemzi a Zala megyei erdőfoltok területi kiterjedését, és annak okait. A tanulmány a mai kereteken kívül történelmi léptékben is gondolkodik, az egyes egységek időbeli elhelyezkedését térinformatikai módszerekkel kívánja szemléltetni, ezáltal lehetőségünk nyílik az erdőterület-változások lekövetésére. Az országos szint vizsgálatán kívül bővebben kitér a zalai viszonyokra és a megyére jellemző kistájak egy-egy meghatározó településének tanulmányozására. A munkában szerepet kapnak a településekről készült ortofotók és Landsat műholdfelvételek, amelyek közül utóbbiak akár az erdőterületek minőségi elemzéséhez, így megfelelő scenáriókhoz is nyújthatnak alapot. A változások feltérképezésénél a domborzati és lejtőkitettségi viszonyokon túl kiemelt figyelmet fordítok az időmetszetek éppen aktuális jogi viszonyaira, hiszen ezek gyakran kiemelt mértékben determinálják egy-egy terület erdősültségét.
84
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Multispektrális űrfelvételek elemzése Tisza-tavi mintaterületen Szabó Loránd, II. évf. Geográfus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Szabó Szilárd, tanszékvezető egyetemi docens, DE TTK, Földtudományi Intézet, Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék Az űrfelvételek napjainkban nagyon fontos információkat hordoznak a felszínborítási vizsgálatokhoz, vagy akár különböző változás vizsgálatokhoz. A tanulmányban négy különböző műhold szenzorait használtuk fel, hogy összevessük a használhatóságukat egy adott mintaterületen. A szenzorok a következők voltak: Landsat TM, ETM+, OLI és EO-1 ALI. A feldolgozás során nem ellenőrzött osztályba sorolás mellett szegmentáción alapuló ellenőrzött osztályba sorolást is végeztünk a legnagyobb valószínűség módszerével. Az utóbbi módszerrel készült tematikus térképeket pontosságvizsgálatnak vetettük alá, hogy megtudjuk, milyen a térképeink tematikus pontossága, és melyik szenzor szolgáltatta a legmegbízhatóbb adatokat. A vizsgálatok alapján a Landsat 8 felvételei bizonyultak a legmegbízhatóbbnak, de az EO-1 is használható adatokat szolgáltatott.
85
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
A Serházzugi Holt-Tisza tájvizsgálata és értékelése Szabó Zsófia Zulejka IV. évf. Tájrendező és kertépítő mérnöki BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Mészáros Szilvia, PhD hallgató, BCE TÁJK, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék Kutatásom célja a Serházzugi Holt-Tisza tájvédelmi szempontú tájvizsgálata és értékelése, a természeti adottságok és értékek feltárása, a meglévő tájhasználati konfliktusok feltárása, a holtág tájképi megjelenésének vizsgálata és értékelése, valamint környezeti állapotának vizsgálata. A téma aktualitását adja, hogy 2009-ben megvalósult a holtág elsősorban mederkotrásra irányuló rehabilitációja, hozzá tartozik egy ’ex lege’ védelem alatt álló lápterület, valamint az egész holtágat előzőleg helyi védelemre javasolták. Ezen kívül elmondható, hogy népszerű rekreációs helyszín a lakosság körében. A mintaterület elhelyezkedését tekintve is vethet fel szakmai kérdéseket, mivel a belterülettel közvetlenül határos. Szakirodalmi kutatással, a tervelőzmények, magasabb szintű tervek áttekintésével, a természeti adottságok vizsgálatával, valamint terepi bejárásokkal nem csak a holtág környezeti állapotát vizsgálom, hanem tájképi megjelenését, természeti adottságait is. Először a holtágak típusait, kialakulásukat, ökológiai szerepüket tekintem át, majd a vizsgálatot leszűkítem specifikusan a mintaterületemre. Vizsgálom a holtág tájtörténeti vonatkozásait, kialakulásának körülményeit, elhelyezkedését, valamint természeti adottságait. A kutatás eredménye, a parti sáv, és a holtágra közvetlen hatást gyakorló tájhasználatok vizsgálata. Összegyűjtöm a felmerülő tájhasználati konfliktusokat, majd értékelem őket jellegük, időtartamuk, visszafordíthatóságuk szerint. Vizsgálatomat két léptékben végzem. A teljes mintaterületre kiterjedő tájvizsgálat, a holtágat és az azt körülölelő tájsávot (150 m) foglalja magába, egy 1:10000-es méretarányban készült tervlapon kerül bemutatásra. Míg a parttípus vizsgálatot egy általam kijelölt 20 méteres tájsávon belül elhelyezkedő homogén szakaszok kijelölésével és tipizálásával végzem, a kapott parttípus kategóriákon belül egy-egy jellemző 20 m X 20 m-es mintakvadrátra kitöltött adatlapon összegezve a táji jellemzőket.
86
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Rehabilitált kommunális hulladéklerakók tájbaillesztésének vizsgálata Turi Emese, IV évf. Tájrendező és kertépítő mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Boromisza Zsombor, egyetemi adjunktus, BCE TÁJK, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék Dolgozatom témájául azért választottam a kommunális hulladéklerakók tájbaillesztését, mert - tájrendező szakos hallgatóként - felkeltette a figyelmemet egy ilyen hétköznapi, ugyanakkor nem egyszerű probléma kérdésköre. A témát kifejezetten aktuálisnak tartom, mert tájépítészeti szempontból több aspektusban is fontos és az elhelyezéséből, lerakásból adódó rombolt, sok esetben szennyezett felszín problémájára megoldást kell találni. A témát két mintaterület példáján vizsgáltam, melyek a Nyíregyházi Regionális Hulladékkezelő Üzem és a rakamazi települési hulladéklerakó voltak. Ezek kiválasztásakor a célom az volt, hogy két egymással jól összehasonlítható és már rehabilitált létesítményt hasonlítsak össze, elemezzek. A vizsgálat során a rehabilitációs tervek és a helyszíni bejárások tapasztalatait dolgoztam fel és készítettem vizsgálati tervlapot, élőhelytérképet és a jellemző nézőpontokból fényképeket is. Ezt követően az általam kidolgozott értékelési módszer segítségével a tájbaillesztés sikerességét értékeltem funkcionális, esztétikai és ökológiai szempontok szerint. Ennek során megállapítottam, hogy az egyes rehabilitált hulladéklerakók önmagukban mennyire kaptak tájba illő formát és ezt az eredményt mennyire tudják tovább fokozni a környező természeti elemek. A fotókat értékeltem aszerint, hogy az adott nézőpont milyen messze helyezkedik el a lerakótól, onnan mennyire válik láthatóvá, valamint vizsgáltam a nézőpont környezetét is. A későbbiekben kialakítható takarás lehetőségét és az ettől várható hatás mértékét is értékeltem. Ezen kívül a telepített növényzet és a kialakított forma vonalainak természetességét, jelenlegi állapotát is figyelembe vettem a dolgozat megírásakor. Összegezve mindkét hulladéklerakó rehabilitációja jónak mondható, de a funkcionális értelemben vett tájbaillesztés még számos fejlesztési lehetőséget rejt magában, hiszen jelenleg egy más funkciókkal nem rendelkező zöldfelület jött létre.
87
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
A Rába folyó két vas megyei szakaszának összehasonlító elemzése, tájvédelmi szempontú értékelése Varga Dalma, IV évf. Tájépítész mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Módosné Bugyi Ildikó, tanszéki mérnök, BCE TÁJK, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék Napjainkban egyre égetőbb feladat nem csupán helyi szinten, hanem globális mértékben is az ember vagy esetleg a természeti folyamatok által kialakított problémák megfelelő mértékű kezelése, a tájban létrejött „sebek” helyreállítása. A Rába folyó hazánk egyetlen vadvize, ami bár a vizsgálati területeimen már szabályozott, de még mindig több szakaszon természetközeli állapotú. Igaz, nincs akkora mesterséges beavatkozás a folyó „életébe”, mint egy nagyobb vízfolyás, például a Duna esetében, de jelentős konfliktusok itt is vannak. Éppen ezért kutatásom célja, hogy mélyrehatóan foglalkozzak az egyes szakaszok hasznosítási módjaival, mint például a turizmus hatásaival, az erőművekkel, duzzasztóművekkel és a folyóra települt ipari létesítmények esetleges szennyezésével. Mindezek mellett pedig az élővilág megismerése is célom, hiszen e vízfolyás saját ökológiai rendszert, különleges és értékes környezetet alakított ki maga körül, melynek megőrzése a jelen kor emberének feladata. Az ember megjelenése óta folyamatos átalakítások, behatások érik a folyót. A vízfolyás ökológiai rendszerének azonban a megváltozott körülményekhez igazodva is működni kell, de nem tekinthetünk el e rendszer működésének milyenségétől. Ezért fontos, hogy megismerjük a jelenlegi élőhelyeket, tájhasználatokat, a folyó életében a korábbiakhoz képest bekövetkező jelentősebb hidrológiai változásokat, a tájhasználati konfliktusokat, valamint a természetességi mutatókat. Az önálló tájértékelés célja a két vizsgálati szakasz közti azonosságok és különbségek feltárása. Ezen szakaszok közötti eltérésből fakad a konfliktusok különböző mértéke, az élőhelyek más-más típusú degradációja, valamint a tájpotenciál lehetőségeinek eltérő mértékű kihasználása. Konklúzióként megállapítható, hogy a vizsgálat eredményei alapján élőhelyrehabilitációt és fejlesztést lehet véghez vinni a folyó környezetében, hiszen mind megoldásra váró probléma és konfliktus, mind pedig kihasználatlan lehetőség bőven rejlik a területeken.
88
XV. OFKD 2016. VII. Tájvédelem, tájökológia szekció
Tanyai örökségünk Tanyahelyek felmérése Békés megyei mintaterületeken Varga Liza, IV. évf. Tájrendező és kertépítő mérnöki BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Kabai Róbert, egyetemi docens, BCE TÁJK, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék Kutatásom témája az alföldi tanyavilág változásának és jelenlegi állapotának mintaterületen történő vizsgálata. A tanyák szerepe települési, táji és társadalmi szempontból egyaránt meghatározó, megítélésük azonban változatos. A társadalom többsége úgy gondolja, a tanyák táji és társadalmi problémák forrásai, ők a mihamarabbi felszámolásukat tartják célravezetőnek. Ezzel szemben azonban sokan, köztük én is, a tanyákat értéknek tekintik, amelyek gazdasági és társadalmi lehetőségeket rejtenek magukban. A téma jelentőségét jelzi továbbá az is, hogy az elmúlt évszázadokban a tanyák száma lecsökkent. A fennmaradt tanyák állapota változatos, a tapasztalt különbségek oka azonban ismeretlen; befolyásolhatták gazdasági, társadalmi, településrendezési, tájalakítási és tájhasznosítási folyamatok, illetve az egyes tanyákat érintő egyedi tényezők is. Az állapotváltozást előidéző folyamatok, hatások feltárása alapot nyújt a további hanyatlás megakadályozásához és az optimális fejlesztési lehetőségek meghatározásához. A kutatásnak két alapvető, valójában összefüggő célja van. A tanyák kultúrtörténeti szerepének alátámasztása által az egykori tanyasi életformából adódó hagyományok iránti tisztelet kifejezése, illetve a társadalom figyelmének felhívása a tanyákban rejlő lehetőségekre. A téma feldolgozásának menete egy szálon fut, az alföldi tanyavilágra vonatkozó ismeretek összegyűjtésétől halad a Békés megyei mintaterületek tanyavilágának megismerése irányába. A kutatás meghatározó lépései közé tartozik a tanyák történetével foglalkozó szakirodalmak feldolgozása által átfogó történeti kép megalkotása. Mintaterületek kijelölése, majd ezek természeti, táji adottságainak, tájtörténetének, tanyavilágának feltárását követően az egyes mintaterületek jelenlegi tanyahelyeinek felmérése. Az összegyűjtött információk megalapozzák a tanyavilág változását előidéző hatások feltárását, illetve a tanyák kulturális örökségünk részeként történő megőrzését.
89
XV. OFKD SZEGED 2016
VIII. TERMÉSZETVÉDELEM ÉS BIODIVERZITÁS - BOTANIKA SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Margóczi Katalin 1. Aszalós Júlia Margit: Extremofil baktériumközösségek diverzitása az Ojos del Salado vulkán (Száraz Andok) magashegyi tavainak üledékében 2. Fekete Réka: Útszegélyek orchideaflórája 3. Filep Zoltán: A Síkfőkúti kutatóerdő szén tartalmi viszonyainak változása a klímaváltozás tükrében 4. Hollós Roland: Mesterséges lékek kis léptékű vegetációdinamikájának vizsgálata SDR-szimplex módszer alkalmazásával 5. Juhász Erika Mária: Az Ásotthalmi Láprétek parlagjainak szukcessziója 6. Kiss Hanga Johanna: Ploidszintek vizsgálata a Janka – tarsóka (Thlaspi jankae Kern) szlovákiai és magyar populációiban 7. Kitka Dorottya: Egyes özönnövények megjelenését és terjedését befolyásoló földrajzi tényezők geoinformatikai módszerekkel történő vizsgálata a Dél-alföldi régió példáján 8. Korponai Kristóf: Különböző karakterű kiskunsági szikes tavak baktériumközösségeinek összehasonlítása 9. Laczkó Levente: A bennszülött medvefülkankalin (Primula auricula agg.) elkülönülésének vizsgálata filogeográfiai módszerekkel 10. Lázár Diána: A Nitzschia aurariae (Bacillariophyceae) ökofiziológiai vizsgálata 11. Nagy Dóra és Lévai Kata: A fásszárú újulat fajainak pigmentválaszai dél-dunántúli bükkös erdő kísérleti lékjében 12. Radócz Szilvia: Telepített gyepek fajgazdagságának növelése kolonizációs ablakok segítségével Egyek-Pusztakócson 13. Süveges Kristóf: Törökországi temetők orchideáinak termésképzési sikere
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Extremofil baktériumközösségek diverzitása az Ojos del Salado vulkán (Száraz-Andok) magashegyi tavainak üledékében Aszalós Júlia Margit, I évf. Biológia Doktori Iskola hallgatója Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Borsodi Andrea, egyetemi docens, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék Az Atacama sivatag száraz környezete a Száraz-Andok területén felnyúlik a magashegyi régióba, létrehozva a Puna de Atacama fennsík hegyi sivatagát, ahol a világ legmagasabb vulkánja, az Ojos del Salado (6893 m) magasodik. A hegyi sivatagot szélsőségesen száraz klíma, extrém mértékű napi hőingás, nagy intenzitású szoláris UV sugárzás és 4500 m fölött örökfagy jellemzi. Az örökfagyott üledék felső deciméterei nyáron felengednek, az ebből származó olvadékvíz a lefolyástalan területeken felgyűlik, és a világ legmagasabban (3770 és 6500 m között) fekvő sekély tavait hozza létre. A magashegyi tavak olyan tápanyagban szegény oligotróf élőhelyek, ahol szélsőséges környezeti tényezőkhöz alkalmazkodni képes extremofil mikroorganizmusok jelenléte valószínűsíthető. Munkám során az Ojos del Salado magashegyi tavainak üledékében előforduló baktériumközösségeket vizsgáltam. A különböző tengerszint feletti magasságokban fekvő öt tó üledékéből 2014 februárjában a Földgömb-Atacama Klímamonitoring Expedíció keretében történt mintavétel. A baktériumközösségek diverzitását a 16S rRNS gén vizsgálatán alapuló tenyésztéstől független molekuláris módszerrel tártam fel. Az összesen 11 környezeti minta baktériumközösségeinek szerkezetét egy molekuláris ujjlenyomat módszerrel (DGGE) hasonlítottam össze. A DGGE eredményei alapján kiválasztott hat minta bakteriális diverzitásának részletes vizsgálatát molekuláris klóntárak létrehozásával végeztem el. A klóntárak elemzésével összesen 17 filogenetikai törzs képviselőit mutattam ki, melyek jelenléte és eloszlása a vizsgált üledékmintákban a tengerszint feletti magasságnak és vízhőmérsékletnek megfelelően nagymértékben különbözött. A molekuláris klónok a legnagyobb mértékű egyezést hasonló környezetekből származó extremofil (pszichrofil, acidofil, halofil) baktériumok szekvenciáival mutatták, melyek között mindkét molekuláris biológiai módszerrel kimutattam szervetlen anyagok (vas, kén) oxidálására képes litotróf anyagcseréjű baktériumfajokkal rokon szekvenciákat.
91
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Útszegélyek orchideaflórája Fekete Réka, I. évf. Biológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezetők: Dr. Molnár V. Attila, egyetemi docens, DE TTK, Növénytani Tanszék Dr. Tökölyi Jácint, egyetemi adjunktus, DE TTK, Evolúciós Állattani Tanszék
Napjainkban a megváltozó tájhasználat miatt folyamatosan csökken az extenzíven használt természetközeli élőhelyek területe. Az ilyen folyamatokra érzékeny növényfajok megőrzése szempontjából egyre jelentősebb szerepet töltenek be a kisebb, antropogén eredetű élőhelyek, mint az útszegélyek és útbevágások. Mivel ezek kialakításakor szabad felszínek keletkeznek, jó lehetőséget nyújtanak a pionír fajok, így az orchideák megtelepedéséhez. Célunk volt, hogy felmérjük, az utak mentén mely kosborfajok fordulnak elő, és milyen termőhelyi tényezők hatnak előfordulásaikra. Magyarországon, Olaszországban valamint a Balkán öt országában (Szerbia, Koszovó, Albánia, Montenegró, Bosznia-Hercegovina) végeztük vizsgálatainkat. Feljegyeztük a lelőhelyek geokoordinátáit, a tengerszint feletti magasságot, valamint az egyedek magasságát, virágszámát, illetve az útszegélytől való távolságot, a lejtőszöget, a kitettséget és a fás szárú borítást. Egy faj (Himantoglossum adriaticum) esetében rendelkeztünk termésképzési adatokkal is. Összesen 33 faj 1212 egyedét azonosítottuk az útszegélyeken. A fajok között szignifikáns eltéréseket tapasztaltunk a tengerszint feletti magasságon való előfordulásukat, a lejtőszöget, a kitettséget, a fás szárú borítást és az úttól való távolságaikat illetően. Fontos és gyakorlati jelentőséggel rendelkező tanulsága a vizsgálatnak, hogy a legtöbb faj legtöbb egyede északias kitettségű útbevágásokban fordult elő. A H. adriaticum esetében az egyedek termésképzési sikerére az úttól való távolság és a hajtásmagasság esetében szignifikáns pozitív korrelációt, míg a fásszárú borítást illetően szignifikáns negatív korrelációt tapasztaltunk. Vizsgálataink alapján az útszegélyek változatos termőhelyi körülményeket teremtenek, így különböző környezeti igényű orchideafajok számára nyújtanak megfelelő élőhelyet. Egyes veszélyeztetett orchideafajok jelentős és életképes populációi élnek útszegélyeken.
92
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
A Síkfőkúti kutatóerdő szén tartalmi viszonyainak változása a klímaváltozás tükrében. Filep Zoltán, III. évf. Környezettan BSc szakos hallgató Nyíregyházi Egyetem, Környezettudományi Intézet Témavezető: Dr. Fekete István, főiskolai adjunktus, NYE, Környezettudományi Intézet Bolygónk meghatározó környezeti problémája a globális felmelegedés, amelyszámos egyéb – főként negatív – változást idéz elő bolygónkon. Ennek legfőbb okozói az emberi civilizációkhoz kötődő tevékenységek. A globális felmelegedés jelentős hatást gyakorol a földi ökoszisztémákra, átalakítja a természetes vegetációt, annak összetételét, de befolyásolja a talajok összetételét és a talajban végbemenő folyamatokat is. A klímaváltozás természetes vegetációra gyakorolt hatásait, úgymint az erdőösszetétel átalakulását, az avarprodukció változását, a talajban lejátszódó folyamatokra gyakorolt hatását, a szénmegkötő képességet is vizsgálják az erre a célra létrehozott Síkfőkúti kutatóerdőben. Dolgozatom témája az avarprodukció vizsgálata, a 70-es évek mérési adatai, és a 2003 óta tartó mérési adatok összehasonlításával. Azt vizsgálom, hogy hogyan alakult át az erdő összetétele, illetve biomasszájának mennyiségi és minőségi paraméterei az elmúlt 40 év távlatában. Dolgozatomban foglalkozom a 70-es évek végétől jelentkező tölgypusztulás környezeti okaival, valamint ennek a talajokra és a biomassza szén tartalmára gyakorolt hatásaival. Ennek keretében összehasonlítom a vizsgált erdőterület szén megtartó képességének alakulását 4 évtizedes időtávon, a talajok különböző rétegeinek, az élő és a holt növényzet biomasszájának vizsgálatával.
93
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Mesterséges lékek kis léptékű vegetációdinamikájának vizsgálata SDRszimplex módszer alkalmazásával Hollós Roland, I évf. Környezettan tanári MA szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Ortmann-né Dr. Ajkai Adrienne, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai és Hidrobiológiai Tanszék A természetközeli erdők területének folyamatos csökkenésével egyre sürgetőbbé válik a gazdasági erdők folyamatos erdőborítás melletti felújítása, amit gyakorlatban rendszerint lékes felújítással oldanak meg. A lékekben és a lékek körül végbemenő erdődinamikai folyamatok vizsgálata ezért aktuális kutatási kérdés. Kutatásom során a 2010-es évek elejétől fejlesztett SDR szimplex módszer alkalmazhatóságát vizsgáltam, ehhez R környezetben írtam szkripteket. Vizsgálatainkat a Bükkhát Erdőrezervátum védőzónájában létrehozott lékekben végeztük 6 fiatal és 2 idősebb lékben. A lék középpontjára illeszkedő, É-D és K-NY irányú, a környező erdőbe 50 m hosszan benyúló transzektek mentén 0,5 m2-es mintakörökben felvételeztük az aljnövényzeti fajok mennyiségi viszonyait. A terepi adatokat R környezetben (2.18-as verzió) dolgoztam fel, majd a szimplexek összehasonlítását 105 szimulációra alapozva végeztem el. A módszert alkalmazva sikerült kimutatnom, hogy a lékbelsők egymásba ágyazottsága szignifikánsan magasabb, β-diverzitása pedig szignifikánsan alacsonyabb a szegélyénél. Az előbbi a lékspecifikus fajokra jellemző véletlenszerű kolonizációnak lehet a következménye, az utóbbi pedig azt jelzi, hogy a lékbelsők finom léptékű szerkezeti változatossága jóval alacsonyabb, ami egyértelműen degradációt jelez. Az idős lékbelsők β-diverzitása jóval alacsonyabb volt, egymásba ágyazottsága viszont magasabb a fiatalokénál. Az egymásba ágyazottság növekedése arra utal, hogy a véletlenszerű kolonizáció szerepe idővel csökken, míg a kompetícióé növekszik a záródás hatására. Azok a fajok, amelyek forrásfelhasználási hatásfoka lényegesen nagyobb, fokozatosan kiszorítják a többi lékspecifikus fajt, a fajkombinációk jóval homogénebbé válnak, a β-diverzitás csökken. Eredményeim alapján a módszer alkalmas mesterséges lékek ökológiai, fajszerkezeti változásainak hatékony, pontos és gyors monitorozására.
94
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Az Ásotthalmi Láprétek parlagjainak szukcessziója Juhász Erika Mária, I. évf. Biológus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Bozsóné Dr. Margóczi Katalin, egyetemi docens, SZTE TTIK, Ökológiai Tanszék A természetközeli gyepek területe az intenzív művelés előtérbe kerülésével, és a kaszálás, valamint a legeltetés háttérbe szorulásával csökkenést mutat. A megmaradt gyepek védelmén kívül fontos feladat a felhagyott mezőgazdasági területek helyreállítása. Ennek legegyszerűbb módja a spontán regeneráció elősegítése. Vizsgálatomat az Ásotthalmi Láprét Természetvédelmi Területen végeztem. 2014 nyarán Bozsóné Dr. Margóczi Katalin és munkatársai által 2008-ban, illetve 2009-ben parlagokon és referenciagyepeken készített cönológiai felvételeket ismételtem meg. Összehasonlító elemzésem célja az volt, hogy megállapítsam, milyen változások zajlottak a parlagok növényzetének szerkezetében, fajösszetételében, diverzitásában. Az előforduló növényfajokat Borhidi (1993) rendszere alapján természetességre utaló (TERM), zavarástűrő (TZ) és gyom (GY,A) csoportokba soroltam. Főkoordináta-analízissel vizsgáltam a mintavételi egységek korábbi és 2014-es állapota közötti hasonlóságot (BrayCurtis-index, Jaccard-index). A sokszínűség mérésére a Shannon- és a Simpson-diverzitást használtam, a szignifikancia-analízishez pedig a Kruskal-Wallis-tesztet. Bár a parlagok és a referenciagyepek fajszáma nem különbözött szignifikánsan, a parlagokon mindkét évben több volt a Gy,A faj, és kevesebb a TERM faj. A főkoordinátaanalízis alapján elmondható, hogy a régebben (nagyjából a rendszerváltás idején) felhagyott területeken a regeneráció folyamatában legfeljebb csekély előrelépés történt. Egy esetben a ruderális kompetitor Elymus repens borításának jelentős növekedését tapasztaltam. A fiatal (9 és 11 éves) parlagok közelebb kerültek a természetes állapothoz, a domináns fajok figyelmen kívül hagyásával azonban kiderül, hogy az elsőre látványosnak tűnő változás csak e néhány taxonnak köszönhető, a referenciagyepek számos értékes faja még hiányzik.
95
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Ploidszintek vizsgálata a Janka – tarsóka (Thlaspi jankae Kern) szlovákiai és magyar populációiban Kiss Hanga Johanna, I. évf. Természetvédelmi mérnöki MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezetők: Dr. Lisztes-Szabó Zsuzsa, egyetemi adjunktus, DE MÉK, Növénytudományi Intézet, Mezőgazdasági Növénytani, Növényélettani és Biotechnológiai Tanszék Dr. Sramkó Gábor, posztdoktori kutató, DE TTK, Biológiai és Ökológiai Intézet, Növénytani Tanszék A hazai természetvédelem egyik kiemelt jelentőségű, pannon elterjedésű növényfaja a Janka-tarsóka (Thlaspi jankae Kern). Ez a védett faj számos nemzetközi veszélyeztetettségi listán szerepel (Berni Egyezmény, IUCN Vörös Listája). Az Élőhelyvédelmi Irányelv II. függelékére való felkerülése után különleges természet megőrzési területeket jelöltek ki Szlovákiában és Magyarországon a növényfaj állományainak megőrzése érdekében. Elsősorban Festucion valesiacae fajnak tekinthető, mely délies kitettségű sztyeppréteken, löszgyepekben és sziklagyepekben él. Kerner Antal a Nyitra környéki Zobor hegyről (locus classicus)írta le a fajt. Cseh szerzők citológiai tanulmányai megállapították, hogy Szlovákia területén a tetraploid, hazánkban pedig a diploid alak él. A hazai populációkat a ploidszintbeli különbségre alapozva Th. hungaricum-ként különítették el. Mivel ezen taxonómiai felfogás szerint a szűken értelmezett, Natura 2000-es jelölő Th. jankae nem él Magyarországon, szükségszerűvé vált a szlovákiai és hazai állományok populációs szintű ploidszint vizsgálata és tisztázása. A ploidszinteket áramlási citometriai és citológiai módszerekkel vizsgáltuk2 szlovákiai és 13 hazai populációban. Az áramlási citometriai vizsgálatokhoz sejtmag szuszpenziót készítettünk tőlevél, szárlevél, és szár részekből, propidium-jodidos festéssel. A kromoszómaszámlálást csíranövények gyökércsúcsi osztódó szövetének metafázisos sejtjeiben végeztük Feulgen festéssel. A vizsgált szlovákiai, és két hazai populációban (Mátrafüred és Komjáti) kizárólag tetraploid növényeket találtunk. A hazai populációk zöme mixoploid egyedekből áll, melyek szövetei nagyobb részben diploidok, kisebb részben tetraploidok. Az áramlási citometriai ploidszint becsléseket kromoszómaképekkel is alátámasztottuk. Eredményeink alapján a Th. jankae aggregáció populációinak citológiai eltérései nem feltétlenül indokolják a fajszintű elkülönítést, ezért a Th. hungaricum-ot a Th. jankae szinonimájának tekinthetjük.
96
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Egyes özönnövények megjelenését és terjedését befolyásoló földrajzi tényezők geoinformatikai módszerekkel történő vizsgálata a Dél-alföldi régió példáján Kitka Dorottya, II. évf. Geográfus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. habil. Szilassi Péter, egyetemi docens, SZTE TTIK, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék A kutatás célja a dinamikusan terjedő invazív fajok közül a selyemkóró (Asclepiassyriaca) és a keskenylevelű ezüstfa (Ealeagnusangustifolia) jelenlétét, a terjedését befolyásoló földrajzi tényezők vizsgálata. Vizsgáltam e fajok terjedésének talajtani jellemzőkkel, vízhálózattal, felszínborítással, felszínborítás változással való kapcsolatát, majd eredményeim alapján elkészítettem e két faj által veszélyeztetett területek térképét a Délalföldi régión belül A Dél-alföldi régió területén belül az elsősorban agrár területhasználatot bemutató LUCAS adatbázist alkalmaztam. A felmérés során 2006-ban 2009-ben és 2012-ben évente kb. 1200 pontban, négy égtáj felé földi fényképfelvételek készültek. E fényképfelvételek alapján azonosítottam, hogy mely pontokban vannak jelen ezek az invazív fajok. Miután leválogattam az ezüstfával és a selyemkóróval fertőzött LUCAS pontokat, az ArcGISés QGIS térinformatikai szoftverek segítségével vizsgáltam e fajok előfordulásának talajtulajdonságokkal (AGROTOPO), víz- és csatornahálózattól mért távolsággal, jelenlegi, és az 1980-as évek területhasználatával, és területhasználat változásokkal való kapcsolatát. Eredményeim alapján elmondható, hogy az ezüstfa a természetes gyepeken, réteken, legelőkön, és állóvizek környékén van jelen a leginkább. A faj terjedésében a szikes talajok mellett a vízhálózat közelsége is szerepet játszik. Kiemelten veszélyeztetett területek közé tartozik a Kiskunsági löszös hát, a Dorozsma-Majsai homokhát, a Kiskunsági homokhát, és Solti-sík DK-i pereme. A selyemkóró elterjedése specifikusabb, mivel ez a főként a homoktalajokra jellemző faj szinte kizárólag a Duna-Tisza közi síkvidéken jelenik meg. Jelentős arányban van jelen a felhagyott a szőlőkben, gyümölcsösökben, az alföldi ültetett erdők, valamint a természetes gyepek, rétek és legelők területén. Az általam a Dél-Alföldi régióra kidolgozott inváziós veszélyeztetettség térképek készítésének módszertana adaptálható lesz más területek hasonló célú vizsgálatához is.
97
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Különböző karakterű kiskunsági szikes tavak baktériumközösségeinek összehasonlítása Korponai Kristóf, I évf. Biológia Doktori Iskola hallgatója Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar
Témavezető: Dr. Felföldi Tamás, adjunktus, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék Szabó Attila, doktorandusz, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék A szikes tavak a Kárpát-medence jellegzetes felszíni formái, különleges és értékes élőhelyei. Közülük a legjobb állapotban a kiskunsági szikes tavak maradtak fent. Különlegességük elsősorban alkalikus vizükben, ionösszetételükben, fotikus viszonyaikban, időnkénti kiszáradásukban rejlik. Emiatt jelen dolgozatban egy zavaros (Zab-szék) és egy színes vizű (Sós-ér) szikes tavat baktérium-közösségeik alapján, újgenerációs szekvenálással hasonlítottam össze. A havonkénti mintavételek majdnem két évig tartottak, a 2012 novemberétől 2014 júliusáig. Ugyanezt a DNS-alapú, nagyfelbontású molekuláris módszert alkalmaztam egy harmadik víztestben, 2014 áprilisában megfigyelt bíborbaktériumtömegprodukció vizsgálatához is, amelyet ezzel párhuzamosan a klasszikus mikrobiológia elsődleges módszerével, tenyésztéses technikával is vizsgáltam. A mintánként több ezer 16S rDNS szekvenciát referencia-adatbázishoz rendeltem hozzá a baktériumtaxonok azonosításának érdekében. Háromféle táptalaj felhasználásával anaerob inkubációval 12, míg aerob módon 51 törzset sikerült kitenyésztenem, amelyek 17 nemzetségbe tartoznak, ezek közül a közösségben nagyobb arányban előfordulók az Aquiflexum, a Rhodobaca, a Loktanella, a Porphyrobacter, és az Ectothiorhodospira. A bakteriális közösség közel 60%-át két nemzetség (az Ectothiorhodospira és a Rhodobaca) tagjai alkották. A Sós-érből többnyire alacsonyabb fajszámot mutattunk ki, mint a Zab-székből, viszont itt jellemzően néhány genus kerül időszakosan domináns helyzetbe, míg a Zabszékben a nemzetségek arányai lényegesen kiegyenlítettebbek. A Zab-székre egyedileg elsősorban a Nitriliruptor, a Balneola, az Aquiflexum, a Belliella, a Methylophilus és az Ulvibacter nemzetségek jellemzőek, míg a Sós-érre a Flavobacterium, az Algoriphagus és a Hydrogenophaga. Az eredmények alapján megállapíthatjuk, hogy a két tó alapvetően elkülönül egymástól, valamint a bíborbaktérium tömegprodukció bakteriális közösségétől is, ennek okai alapvetően a tavak eltérő fizikokémiai jellemzőiben gyökereznek.
98
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
A bennszülött medvefülkankalin (Primula auricula agg.) elkülönülésének vizsgálata filogeográfiai módszerekkel Laczkó Levente, II. évf. Biológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Sramkó Gábor, posztdoktor, DE TTK, Növénytani Tanszék A Primula auricula agg. alpi elterjedési központú, hazánkban fokozottan védett taxon, mely élőhelyei Natura 2000 védelem alatt állnak. Korábbi vizsgálatok alapján két testvérfaj tartozik ide: az Alpok déli részén élő P. auricula s.str. és az északi részen található P. lutea. Célunk a Kárpát-medencei populációk eredetének feltárása, ezáltal taxonómiai hovatartozásának tisztázása molekuláris filogeográfiai módszerek használatával. Első lépésként legvariábilisabbként a trnH-psbA, rpl32-trnL, trnG-trnS, trnL-trnF és a petA-psbJ plasztidiális IGS szakaszokat azonosítottuk. Mintáink, melyek említett szekvenciáit előállítottuk, lefedik a fajcsoport Kárpát-medencei előfordulási helyeit: Dunántúliközéphegység, Északnyugati-Kárpátok, Magas-Tátra, Domogléd. Emellett a környező hegyvidékről is bevontunk mintákat: Keleti-, és Déli-Alpok, Kalnik-hegység. Külcsoportként egy P. palinuri minta szintén általunk előállított szekvenciáit használtuk fel. A fenti régiók szekvenciáit kombináltuk, így a tíz populáció egy-egy egyedét 3358 bázispár alapján tudtuk összehasonlítani. Maximális parszimónia módszerrel két leszármazási vonalat azonosítottunk, mely megfelel a korábbi P. lutea és P. auricula s.str. vonalaknak.Az első csoportba a KeletiAlpokból, a Kalnik-hegységből és a Domoglédről származó minták tartoznak, a másodikba a dunántúli-középhegységi és északnyugat-kárpáti, valamint a déli-alpi minták kerültek. A korábbi szakirodalmi eredményekkel ellentétben, a Fátra és a Tátra több lelőhelyéről leírt P. auricula subsp. hungarica és a tátrai P. lutea subsp. tatriaca populációk nem különülnek el egymástól és a mi középhegységi populációinktól. Nómenklatúrailag a P. auricula subsp. hungarica élvez prioritást, a dél-alpi populációtól való csekély elkülönülés miatt hazai és északi-kárpáti állományok is így nevezendők. A hazánkban csak a Dunántúliközéphegységben élő alak külön evolúciósan szignifikáns egységnek tekinthető, a hazai természetvédelem számára kiemelt fontosságú kell legyen.
99
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
A Nitzschia aurariae (Bacillariophyceae) ökofiziológiai vizsgálata Lázár Diána, III évf. Környezettudományi MSc szakos hallgató Pannon Egyetem, Mérnöki Kar Témavezetők: Lengyel Edina, tudományos segédmunkatárs, MTA-PE, Limnoökológiai Kutatócsoport Dr. Stenger Kovács Csilla, egyetemi docens, PE MK, Limnológia Intézeti Tanszék Az ipari forradalom óta az üvegházhatású gázok megnövekedett koncentrációja számos változást idézett elő Földünk klímájában és ökológiai rendszereiben. A hidroszférára gyakorolt hatások között említhetjük többek között a tavak csökkenő vízszintjét, a növekvő vízhőmérsékletét és só koncentrációját vagy a megváltozott fényviszonyokat. A szélsőséges környezeti paraméterekkel (pl. magas vezetőképesség, nagy napi hőingás) rendelkező hazai kis szikes tavainkban ezek az abiotikus változók még extrémebb értékeket vettek fel és vehetnek fel a jövőben is, mely többszörös stresszt jelent biótájukra nézve. A biótának ezekre a változásokra adott pontos válaszreakciója ez idáig még nem ismert. A szikes tavak egyik domináns kovaalga faja a Nitzschia aurariae, melynek fotoszintetikus aktivitását követtem nyomon. Annak érdekében, hogy megismerjük a faj fiziológiai toleranciáját és optimumát az ökofiziológiai kísérletet 6 szulfát, 5 klorid,8 hőmérséklet és 9 fény gradiens mentén végeztem el. A szakirodalomban a Nitzschia aurariae sós vizeket kedvelő fajként szerepel, melyet kísérletem is alátámasztott, ugyanis vezetőképesség optimuma 10424 µS cm-1. Korábbi florisztikai vizsgálatokkal ellentétben azt kaptam, hogy a faj dominanciája csupán a vezetőképesség mértékéhez köthető, azonban az ionösszetétel nem (p=0,382) befolyásolja. A faj optimális szulfát- és kloridion koncentrációja 5336±332 és 4524±574 mg L-1. Több Nitzschia fajhoz (pl. N. palea, N. frustulum) hasonlóan ez a faj is a melegebb vizeket kedveli (Topt= 33,9±2,2 °C). A faj légzése pozitív szignifikáns kapcsolatban van a hőmérséklettel, azonban az ionkoncentrációval nem korrelált. Fotoinhibíciót nem tapasztaltam, feltehetően a kovaalgákban található nagymennyiségű másodlagos védő pigmenteknek köszönhetően. Az eredmények alapján megállapítható, hogy a Nitzschia aurariae a tavak klímaváltozás hatására bekövetkező növekvő vezetőképességét és hőmérsékletét képes elviselni, így kompetíciós előnyre tehet szert más fajokkal szemben.
100
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
A fásszárú újulat fajainak pigmentválaszai dél-dunántúli bükkös erdő kísérleti lékjében Nagy Dóra IV. évf. Biológia BSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Lévai Kata, IV. évf. Biológia BSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Salamonné Dr. Albert Éva, egyetemi docens, PTE TTK, Biológiai Intézet, Növénybiológiai Tanszék Az erdei lékek fénykörnyezete jelentősen különbözik a zárt erdőállományoktól, ez alapvető hatással van az újulat fejlődésére. Kutatásunkban a korai lékdinamika fásszárú fajainak pigment tartalmát vizsgáltuk. Célunk volt, hogy jellemezzük a fénykörnyezetek és a fajok különbségeit, feltárjuk a növényi pigment-mintázatokat. Hipotéziseink: a lékés az erdőközött van különbség a növények pigment tartalmában, mindkét fénykörnyezetben jelentős eltérés lehet afajok között, és feltárhatók tipizálható tér-időbeli mintázatok. Vizsgálatainkat északkeletifekvésű lékben végeztükhárom szezonban, a fásszárú újulat négy faján: közönséges bükk, kocsánytalan tölgy, földi szeder, ezüst hárs. A mérésekhez hasonló fenológiájú, kifejlett leveleket választottunk, relatív klorofill és flavonoid tartalmat határoztuk meg. Az eredmények bemutatásához nem-paraméteres variancia analíziseket alkalmaztunk. A fénykörnyezetek között legnagyobb különbségek klorofill szempontjából nyáron, flavonoidok szerint tavasszal jelentkeznek. A lékben a fajok klorofill tartalma tavasszal és ősszel változó, nyáron kiegyenlített, a flavonoidok mennyisége szezonálisan jelentősen csökken, ősszel már fajonként is szignifikánsan eltérő.Mindkét pigment mennyisége nyáron mutatja a legnagyobb változatosságot taxonon belül, ősszel pedig a taxonok között. A lékben a pigmentek mennyiségében a szezonális hatások dominálnak. Az erdei újulat fajaiban szezonálisan kiegyenlített, magas és hasonló klorofill tartalom jellemző. A flavonoidok mennyisége alacsony, ugyanakkor ezek nyáron és ősszel jól differenciálják a fajokat. A térbeli klorofill-mintázatban a kocsánytalan tölgy és a földi szeder különbözik, flavonoidok szerint a fajok hasonlóak. Szezonális klorofill mintázat alapján erdőben három típus különböztethető meg, flavonoidok alapján a lékben a kocsánytalan tölgy, erdőben az európai bükk eltérő. Eredményeink a forráshasznosítás elemeként hozzájárulhatnak a sikeres erdőgazdálkodás szempontjaihoz.
101
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Telepített gyepek fajgazdagságának növelése kolonizációs ablakok segítségével Egyek-Pusztakócson Radócz Szilvia, I évf. Természetvédelmi mérnöki MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezetők: Dr. Deák Balázs, tudományos munkatárs, MTA-DE, Biodiverzitás Kutatócsoport Dr. Valkó Orsolya, egyetemi adjunktus, DE MÉK Ökológia Tanszék Konzulens: Dr. Gyüre Péter, egyetemi adjunktus, DE MÉK, Természetvédelmi Állattani és Vadgazdálkodási Tanszék Természetvédelmi célú gyeprekonstrukciós vizsgálataimat a Hortobágyi Nemzeti Parkban végeztem 2013-2015 között. A kutatási területeken, Egyek-Pusztakócson 2005-ben egykori szántókon végeztek gyeptelepítést szikes- és löszgyepekre jellemző fűfajok magjait tartalmazó magkeverékekkel. A vetett gyepek fajgazdagságának növelése érdekében 2013ban egy sokfajos magkeveréket vetettünk úgynevezett „kolonizációs ablakokba”. Vizsgálataim során arra kerestem a választ, hogy milyen méretű kolonizációs ablakok a legmegfelelőbbek a célfajok megtelepítéséhez, illetve, hogy a megtelepedés sikerét hogyan befolyásolja a legeltetés illetve a legelés-kizárás. Nyolc gyepesített területen, területenként 4 darab (1m2, 4m2 és 16m2 legelt és 16m2 bekerített) kolonizációs ablakot létesítettünk. Talajmunkákat követően2013 októberébena kolonizációs ablakokba elvetettük a szikes- és löszgyepi célfajok magjait tartalmazó, 35 fajból álló sokfajos magkeveréket. A vizsgálat során a vetett fajok mindegyikét sikerült megtalálnunk legalább egy területen. 31 faj már 2014-ben megtelepedett, 7 faj borítása szignifikánsan nőtt 2015-re. Kimutattuk, hogy a célfajok fajszáma és összborítása is a nagyobb méretű ablakokban volt a legnagyobb. A legsikeresebben betelepülő faj a magyar szegfű (Dianthus pontederae)volt, amelynek minden ablaktípusban növekedett a borítása. A gyomok borítása 2014-ben 26-31%, 2015-ben 16-23% volt, így intenzív gyomosodás nem veszélyezteti a gyepesített területeket. Eredményeink alapján a legtöbb célfaj a legelt ablakokhoz kötődött. Vizsgálatunkalapján a kolonizációs ablakok alkalmasak a gyepesített területek fajgazdagságának növelésére. A talajelőkészítés alkalmas volt a vetett kompetítor füvek dominanciájának megtörésére, ezáltal csökkentette a mikroélőhely-limitációt, a diverz magkeverék vetése pedig hatékonyan csökkentette a propagulum-limitációt. Ahhoz, hogy a célfajok a környező területekre is kiterjedjenek, elengedhetetlen a területek hosszú távú megfelelő kezelése.
102
XV. OFKD 2016. VIII. Természetvédelem és biodiverzitás - botanika szekció
Törökországi temetők orchideáinak termésképzési sikere Süveges Kristóf, I. évf. Biológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi- és Technológiai Kar Témavezetők: Dr. Molnár V. Attila, egyetemi docens, DE TTK, Növénytani Tanszék, Dr. Tökölyi Jácint, egyetemi adjunktus, DE TTK, Evolúciós Állattani Tanszék Az orchideafélék családja egy világszerte elterjedt, diverz növénycsalád, amelynek eddig 170 faja és alfaja került előTörökországból. Az utóbbi évtizedekben amatőr és professzionális botanikusok munkájának eredményeképpenfény derült arra, hogy a törökországi orchideák rendszeresen telepednek meg temetőkben. Habár a jelenség jól ismert botanikus körökben, az ezeken a másodlagos és antropogén élőhelyeken megjelenő növények reproduktív biológiai vizsgálta még nem történt meg. Munkánk során két egymástól fenológiailag, ökológiailag és morfológiailag is eltérő, temetőkben rendszeresen előforduló orchideafajt választottunk ki termésképzési arány vizsgálatokra. Összesen 32 populációját vizsgáltuk az őszi füzértekercsnek (Spiranthesspiralis), és 36 populációját a Robertsallangvirágnak (Himantoglossumrobertianum). Hogy értékelni tudjuk a kapott termésképzési arányokat, összehasonlítást végeztünk a temetőkben észlelt és természetes populációkból származó adatok között. Vizsgáltuk továbbá, hogy a növények két morfológiai jellege, valamint a temetők valamilyen paramétere van- e hatással a szaporodási sikerükre. Eredményeink azt mutatják, hogy a H. robertianum termésképzési sikere szignifikánsan magasabb a (főként nyugat- európai) természetes állományok termésképzési sikerénél, aS. spiralis esetében nem tapasztaltunk jelentőséggel bíró különbséget a temetők és a természetes populációk között. A S. spiralis esetében mivel a török temetőkben mért termésképzési értékek átlaga nem tér el szignifikánsan a faj természetes élőhelyein észlelt átlagos termésképzési sikerétől, vélhetően nincs ökológiai csapdahatás a vizsgált temetőkben; a H. robertianum esetében pedig a természetes populációk átlagnál szignifikánsan magasabb temetőkben kapott termésképzési arányok kizárják a csapdahatás jelenlétét.
103
XV. OFKD SZEGED 2016
IX. AGRÁRKÖRNYEZET SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Hodúr Cecília 1. Baranyi Gábor István: Az intenzív húslúd előnevelés tartástechnológiai elemeinek környezeti teljesítményt befolyáspló szerepe 2. Czékus Zalán: Abszcizinsav hiányának vizsgálata sóstressz alatt 3. Dankó Ádám: Leggyakoribb vadjaink kártétele szőlészeti kultúrában 4. Hendinger Virág: Kisemlősök mennyiségi viszonyainak változása Baranya megye intenzív mezőgazdasági művelés alatt álló térségében 5. Horváth Adrienn: A mezőgazdasági kártevő mezei pocok (Microtus arvalis) demográfiai változásának prognosztizálása bagolyköpetek alapján 6. Horváth Dávid: A parlagfű potenciális ízeltlábú ellenségeinek táplálkozási vizsgálatai 7. Kepner Anett: Dirofilaria fajok szűrővizsgálata Baranya megyei szúnyogmintákban és a dirofilariosis hazai kockázatelemzése 8. Kovács Barnabás Zoltán: Művelési eljárások hatása a szőlő rizoszféra gomba és fonálféreg közösségeire 9. Kövesi Benjamin: Trichotecénvázas mikotoxinok rövidtávú hatása a gpx4 gének expressziójára ponty fajban (Cyprinus carpio L.) 10. Sipos Áron: Szarvasmarha-takarmányok penészgomba-fertőzöttsége
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Az intenzív húslúd előnevelés tartástechnológiai elemeinek környezeti teljesítményt befolyáspló szerepe Baranyi Gábor István, II. évf. Környezetgazdálkodási agrármérnök MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezető: Dr. Kovács Elza, egyetemi docens, DE MÉK, Víz- és Környezetgazdálkodási Intézet A lúdtartás nemzetgazdasági jelentősége évtizedek óta kiemelt fontosságú és a baromfiágazatban betöltött szerepe is jelentős emellett elmondható, hogy sehol a világon nem jellemző olyan koncentrált termelés mint Magyarországon. A pecsenyelúd és a húslúd tartás nemcsak a hasznosítás módjában, de a nevelés technológiája és időtartama közti különbségekben is elválik egymástól.A minőségi végtermék előállításhoz mindkét esetben jól felszerelt, a napjaink technológiai előírásainak megfelelő istállóban szükséges tartani az állományt intenzív takarmányozás mellett.A technológiai fejlesztések az állatok kondícióján és az elhullás mértékén keresztül meghatározzák az adott telep gazdasági hatékonyságát, azonban a környezeti elemek védelmében és a természeti erőforrások optimális kihasználásában is kiemelt szerepet kell, hogy betöltsenek. A dolgozat célja hogy megvizsgálja, a gazdasági hatékonyság mellett, mely esetekben történt környezeti teljesítmény javulás is és ezek milyen mértékű előrelépést jelentettek. Ezen kívül alternatív megoldások, lehetséges alkalmazására is történik javaslattétel, szintén a környezeti teljesítmény javulásának vizsgálata mellett. Kutatómunkám során a gyakorlatban világviszonylatban is a legelterjedtebben alkalmazott két intenzív tartástechnológiával üzemelő előnevelő épület különböző műszaki megoldásainak környezeti teljesítményre gyakorolt hatását vizsgáltam Az egyik megoldás egy hagyományos, félig nyitott oldalfalú, manuálisan állítható szellőzéssel és fűtéssel ellátott istálló, míg a másik esetében egy beruházás keretében a gazdasági hatékonyságot és a modern termelési körülményeket figyelem előtt tartva a falak szigetelését, a szellőzés és a klíma automatikus vezérlését magukba foglaló technológiai újítások kerültek bevezetésre. A környezeti teljesítmény értékeléséhez alapvetően a két épület esetében jellemző legfontosabb anyag és energia input és outputok ismerete szükséges. A vizsgálatokhoz az egyes technológiai berendezések jellemző teljesítmény és fogyasztási adatait, a telepen vezetett gyorsjelentésekben található összesített anyag és energia input és output mennyiségeket és a telepen történt mérőberendezések (földgáz, elektromos áram és vízórák) leolvasásának segítségével kapott napi fogyasztási adatokat használtam fel. A vizsgált területek az elektromos áram, a víz és a földgáz felhasználás, ezenkívül a termelés alapjait meghatározó alomanyag felhasználással illetve a vitaminok és gyógyszerek kijuttatott mennyiségével, valamint output oldalon a keletkező szerves trágya és veszélyes hulladék mennyiségével.
105
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció A megtörtént technikai fejlesztések bizonyos esetben környezeti teljesítmény javulással is jártak, azonban volt olyan helyzet is amikor kizárólag gazdasági szempontból nevezhető előnyösnek a beruházás.
106
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Abszcizinsav hiányának vizsgálata sóstressz alatt Czékus Zalán, I évf. Biológus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Poór Péter, egyetemi adjunktus, SZTE TTIK, Növénybiológiai Tanszék Dr. Tari Irma, egyetemi docens, SZTE TTIK, Növénybiológiai Tanszék A mezőgazdasági növénytermesztés egyik legfontosabb korlátozó tényezője a környezeti stresszorok közül a sóstressz. A stressz tolerancia kialakításában szerepet játszó egyik hormon az abszcizinsav (ABA), melynek szerepe a sóstressz indukálta fotoszintetikus változásokban még kevésbé ismert. Munkánk során célul tűztük ki, hogy megvizsgáljuk a szubletális (100 mM) és letális (250 mM) NaCl kezelés hatását vad típusú és ABA bioszintézisére nem képes (sitiens) mutáns paradicsom növények levelében. Letális sóstressz hatására a sitiens növények levelében szignifikánsan megemelkedett az elektrolit kieresztés, mely a sejtek életképességének csökkenésére utal. Mindkét NaCl kezelés hatására csökken a relatív víztartalom (RWC) és a vízpotenciál a sitiens növényekben. Már a szubletális sóstressz hatására sztómazáródás és CO2 asszimiláció csökkenés mérhető, mely értékek az ABA mutáns növények esetében jóval alacsonyabbak. A meghatározott klorofill a fluoreszcencia indukciós paraméterek közül a II. fotokémiai rendszer (PSII) maximális kvantumhatásfoka (Fv/Fm) és az effektív kvantumhatásfok (Y(II)) szignifikánsan csökkent a letális sóval kezelt sitiens növényekben. A PSII szabályozatlan (Y(NO)) valamint szabályozott (Y(NPQ)) energia disszipációjában bekövetkezett változások alapján megállapítható, hogy a NaCl hatására a sitiens növényekben a PSII-t károsító folyamatok dominálnak a védelmi mechanizmusokkal szemben. Az I-es fotokémiai rendszert (PSI) vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy a PSI effektív kvantumhatásfoka (Y(I)) erős gátlást mutat a sitiens növényekben a vad típusú, NaCl kezelt növényekhez és a kontrollhoz képest, ami degradációra utalhat a PSI-ben is. Sóstressz hatására a PSI működésének limitációja elsősorban akceptor oldali gátlás útján valósul meg a sitiens növényekben. Megállapítható, hogy az ABA hiányos sitiens növények érzékenyebben reagáltak az alacsonyabb és a magasabb sókoncentrációkra is, mely az ABA protektív szerepét bizonyítja a sóstressz alatt.
107
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Leggyakoribb vadjaink kártétele szőlészeti kultúrában Dankó Ádám, II. évf. Növényorvos MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Témavezető: Dr. Bozsik András, egyetemi docens, DE-MÉK, Növényvédelmi Intézet A vadkár jelentősége, az ellene való védekezés egy komplex feladat, melynek elhárításában csakis az összefogás adhat értékelhető eredményt. A termelőknek, vadgazdálkodóknak és a növényvédelmi szakembereknek össze kell fogniuk és közösen kell tenniük, hogy a lehető legsikeresebb legyen a védekezés, s ez által biztosabb legyen a várható termésnek mind a mennyisége, mind a minősége. Ha ez az összefogás nem valósul meg, illetve valamely részről hiányosságok tapasztalhatóak, akkor ebben az esetben is érvényesülni fog Justus von Liebig törvénye, miszerint hiába egészséges a legtöbb donga, a hordót mégis csak a legjobban elkorhadt donga magasságáig lehet feltölteni. A dolgozatban a Tokaj-Hegyalján lévő szőlészeti vadkárral foglalkozom. A vizsgált terület a Tokaj-hegyaljai zárt történelmi borvidék, amely földrajzilag az Észak – Magyarországi - középhegységben, az Abaújszántó, Tokaj és Sátoraljaújhely közötti háromszögben terül el, vadgazdálkodási szempontból pedig a II/3. Zempléni nagyvadas vadgazdálkodási körzethez tartozik. Szakirodalmi, terepi munkámat segítette a kérdőívem, melynek kitöltését 2011 óta vállalták mind kisgazdálkodók, mind pedig a nagytermelők. Célom a szőlészeti kultúrában fellelhető vadkár típusok, az azokat okozó vadfajok, a védekezési stratégiák, a szőlészeti vadkár összefüggéseinek feltárása, a kár mértékét befolyásoló tényezők, vadriasztó berendezés tesztelése, valamint bizonyítása annak, hogy a fácán jobban kedveli az édes aszúszemeket.
108
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Kisemlősök mennyiségi viszonyainak változása Baranya megye intenzív mezőgazdasági művelés alatt álló térségében Hendinger Virág, V. évf. Biológia BSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Horváth Győző, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék A vizsgált 22 éves időszak alatt a Bóly Zrt. üzemgazdálkodási területeit érintve 16 településen gyűjtött 5220 gyöngybagoly köpet feldolgozásával, összesen 12695 kisemlős egyedet határoztunk meg. Az intenzív mezőgazdasági művelés alatt álló lehatárolt területre vetítve vizsgáltuk a gyöngybagoly köpetekben leggyakoribb zsákmányként élőforduló mezőgazdasági kártevő mezei pocok (M. arvalis) és e területen más jellemző fajok és taxoncsoportok abundancia változását. A mezei pocok demográfia mintázatában a 22 év alatt 13 csúcsot és 8 demográfiai mélypontot (összeomlás) különítettünk el. A 22 év során az abundancia változás négy jól elkülönülő demográfia szakasza (2 növekvő, 2 csökkenő trend) volt jellemző. A demográfiai csúcs és összeomlás időszakai közötti több faj és taxon tömegességi értékében volt szignifikáns különbség. A gyöngybaglyok az összeomlás időszakaiban az erdeiegerek és a güzüegér nagyobb arányú fogyasztásával kompenzálták a mezei pocok hiányát. Ekkor a faj-gyakorisági viszonyokat leíró diverzitás indexek szignifikánsan magasabbak. A csúcs és összeomlás időszaka, mint nominális változó mellett további magyarázó változókat különítettünk el (a 4 demográfiai trendet leíró periódus, a gyöngybagoly regionális állományváltozását leíró időszakok, a vizsgálatba bevont települések), míg az időjárási paraméterek és az egyes kisemlős fajok/csoportok abundancia értékét, mint folytonos változókat bevonva vizsgáltuk az elkülönített változók minták csoportosításában szerepet játszó jelentőségét, melyhez regressziós fa-analízist alkalmaztunk. Az éves adatok alapján a mezei pocok abundanciája (csúcs, összeomlás), mint magyarázó változó (gyökér) alapján bontva a mintákat, a további osztályozásban az időjárási paraméterek közül az őszi átlagos csapadék mennyiségnek volt legnagyobb hatása. Az időjárási változók mellett a különböző taxonok mennyiségi adatait is bevonva, az osztályozásában az egérféléknek és ezen belül az Apodemus és Mus fajoknak volt legnagyobb jelentősége.
109
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
A mezőgazdasági kártevő mezei pocok (Microtus arvalis) demográfiai változásának prognosztizálása bagolyköpetek alapján Horváth Adrienn, II. évf. Biológia MSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Horváth Győző, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Biológiai Intézet, Ökológiai Tanszék A gyöngybagoly köpeteinek vizsgálata felhasználható a kisemlősök faunisztikai és populációdinamikai elemzésére. A mezei pocok, mint a leggyakoribb zsákmányállat nagyarányú megjelenése a bagolyköpetekben, alkalmas e kártevő faj demográfiai változásainak nyomon követésére, így a gradációs időszak kimutatására, illetve prognosztizálására. Munkám során Baranya megye területén 1994 és 2015 között gyűjtött köpetek adatait dolgoztuk fel. A kisemlősökrelatív abundancia értékeinek időbeli változását a megye teljes területére, illetve két középtájra vonatkoztatva szezonális (tavasz, nyár, ősz) időlépték alapján elemeztük. A mezei pocok gyakoriságának többéves változását idősor analízist felhasználva additív, dekompozíciós modell alapján vizsgáltuk.A mezei pocok tömegességének fluktuációját, illetve a demográfiai változás feltételezett ciklikusságáta kapott simított trendciklus alapján autokorrelációs módszerrel teszteltük. Amezei pocok népességének változását a szezonok és időjárási paraméterek függvényében általánosított lineáris modell (GLM) alkalmazásával vizsgáltuk. A többi kisemlős faj esetében a szezonok és az időjárási paraméterek mellett a mezei pocok hatását is figyelembe vettük. A vizsgált 22 éves időszakban a simított trendciklus alapján 6 demográfiai csúcs volt jellemzőa mezei pocok népességének időbeli mintázatában. Az autokorrelációs eredmények alapján a demográfiai ciklus három évenként megjelenő csúcsokat mutatva változott, amely 2005-ig szabályos volt, ezután kisebb szabálytalanságok figyelhetők meg a fluktuációban. A GLM felhasználásával kapott eredmények azt mutatták, hogy a szezonok jelentősen befolyásolták a mezei pocok populációdinamikai alakulását. A gyöngybagoly táplálékában jellemző egyéb kisemlős fajok esetében az eredmények szerint mind a szezonok, mind a mezei pocok jelenléte számottevő hatással van e fajok bagolyköpetekből kimutatható mennyiségére. Több taxon esetén (pl. Crocidura genus) a két változó együttes hatása is szignifikáns volt.
110
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció A parlagfű potenciális ízeltlábú ellenségeinek táplálkozási vizsgálatai Horváth Dávid IV. évf. Növénytermesztő mérnök BSc szakos hallgató Kaposvári Egyetem, Agrár- és Környezettudományi Kar Témavezető: Dr. Keszthelyi Sándor, egyetemi docens, KE AKK Növénytudományi Intézet, Növénytermesztési és Növényvédelmi Tanszék Az ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia) ma Magyarország legveszélyesebb gyomnövénye. Az ellene történő védekezés részét kell, hogy képezzék a biológiai módszerek is, melybe beletartoznak a gyomnövények ellen bevetett természetes ízeltlábú ellenségek. A herbivor rovarokat a világ számos pontján bevetették már, de az átütő siker eddig elmaradt, így további kutatásokra van szükség. Különösen figyelemre méltó lenne olyan természetes ellenséget találni, amely a hazai faunában honos, nem kell más kontinensről betelepíteni azt, így esetleges további terjedése nem adhatna aggodalomra okot. E tényekből kiindulva előzetes vizsgálatainkban talajon mozgó ormányosbogár fajok parlagfű fogyasztását vizsgáltuk. A részletes vizsgálatokba két fajt, a karcsú répabarkót (Coniocleonus nigrosuturatus) és a fényes gyalogormányost (Otiorhynchus laevigatus) vontuk be. Ezen fajok mezőgazdasági kártétele nem ismert, és az előzetes vizsgálatok során mindkét rovar elfogyasztotta a parlagfüvet. Célul tűztük ki tehát e fajok parlagfű fogyasztásának pontosabb felderítését. Továbbá kíváncsiak voltunk, hogy tápláléknak tekintik-e a parlagfű mellett, annak rokon kultúrnövényeit (napraforgó, csicsóka) is. Laboratóriumi vizsgálataink jelentősen hozzájárultak a vizsgálatba vont barkó fajok hiányos táplálékválasztási ismereteinek bővítéséhez. E fajoknál jelentős parlagfű fogyasztást tapasztaltunk, de mindkét faj táplálkozott napraforgón, s csicsókán is. A fajok közül a karcsú répabarkó kultúrnövényeken okozott kismértékű levélrágása mellett, a parlagfűn okozott levélpusztítása különösen kimagasló volt. A karcsú répabarkó jövőbeni, esetleges biológiai védekezésben betöltött szerepének tisztázásához, azonban további tápnövény-preferencia kutatások szükségesek. Csak ezen információk birtokában ítélhető meg a faj parlagfű visszaszorításban betöltött jövőbeni szerepe. A fényes gyalogormányos szerényebb parlagfű fogyasztása miatt, kevésbé perspektivikus elem a jövőbeni kutatások szempontjából.
111
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Dirofilaria fajok szűrővizsgálata Baranya megyei szúnyogmintákban és a dirofilariosis hazai kockázatelemzése Kepner Anett, I. évf. Biológus MSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Jakab Ferenc, egyetemi docens, PTE TTK, Biológiai Intézet, Genetikai és Molekuláris Biológiai Tanszék A dirofilariosis nevű megbetegedést Dirofilaria fajok okozzák és vektorszervezetek (szúnyogok) terjesztik. A kórokozó humán- és állategészségügyi jelentősége nagy, ehhez mérten viszont a terület kutatottsága hazánkban és nemzetközi szinten is igen csekély. Célunk egy 2011 és 2013 közt gyűjtött csípőszúnyog mintaállomány retrospektív vizsgálata volt, valamint a Dirofilaria fajok Baranya megyei elterjedésének és potenciális vektorszervezeteinek felmérése. A paraziták azonosításán túl fontos célunk az adatok gyakorlati szempontból történő interpretációja, mely főként a szúnyoggyérítési tevékenységek ütemezését és módjait érinti. A terepi munka során 25 különböző szúnyogfajt gyűjtöttünk be, ebből 11 faj esetében (pl.: Aedes vexans, Ochlerotatus sticticus) mutattuk ki valamely általunk vizsgált parazitát. A molekuláris vizsgálatok (PCR, szekvencia analízis) eredményeként beszámolhattunk Dirofilaria repens, Setaria tundra valamint egy ismeretlen Onchocercidae családba tartozó faj jelenlétéről a vizsgált területen. A minták rendkívül nagy százaléka volt D. repensparazitával fertőzött (94,7%). Felmérésünk alapján a S. tundra endémiásnak tekinthető hazánkban. Környezetegészségügyi szempontból fontos az adatainkból számított DDU (Dirofilaria Development Unit) mérőszám, valamint a MIR érték (fertőzöttségi ráta) elemzése. Vizsgálatunk adatai jól tükrözik az éghajlatváltozás közvetett hatásait, mely a szúnyogfauna időszakos összetételének változásait idézheti elő, és a vizsgált paraziták esetében komoly fertőzési kockázatot eredményezhet. A probléma megoldásához szükséges a szúnyogok irtásának megfelelő ütemezése az új kihívások tükrében.
112
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Művelési eljárások hatása a szőlő rizoszféra gomba és fonálféreg közösségeire Kovács Barnabás Zoltán, II. évf. Környezetgazdálkodási agrármérnök MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Dr. Kocsis László, egyetemi tanár, PE GK, Kertészeti Tanszék Nagy Péter István, egyetemi docens, SZIE MKK, Állattani és Állatökológiai Tanszék Sebők Flóra, tanszéki mérnök, SZIE MKK, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék A szőlőre nézve patogén gombák a fonálférgek sebzésein keresztül behatolva fokozottabbmérvű kórokozó hatást képesek kifejteni, és ezzel jelentős mértékben hozzájárulnak a tőkepusztuláshoz. Ezen interakciók számos paramétere máig feltáratlan azok gazdasági és ökológiai jelentőségének ellenére. Célkitűzésként olyan szőlőültetvények talajbiológiai és -kémiai paramétereinek vizsgálatát fogalmaztam meg, melyek (a kutatás szempontjából releváns szempontokat alapul véve) kizárólagaz ott folytatott talajművelési eljárások tekintetében különböznek, azonban egyéb tényezőik, így a meteorológiai, talajtani körülmények, a szőlőtőkék életkora és alanyfajtái is megegyezőek. Ez év márciusa és augusztusa során három szomszédos területről 5-5 talajmintát vettem a szőlősorokból a vizsgálatoknak megfelelő módon és mélységben. A területek egyikén intenzív, másikon extenzív mechanikai talajművelést alkalmaznak, harmadikként pedig egy művelés alól kivett ültetvényt vizsgáltam. Az agrokémiai paraméterek vizsgálatát a NAIK-SZBKI-Badacsonyi Kutatóállomásának akkreditált talaj- és növényanalitikai laboratóriumában végeztük. A talajmintákban talált szőlő-hajszálgyökerekből mikológiai tenyésztéses módszerrel összesen 250-300 telepből 83 fajreprezentánst izoláltunk, melyek fenotípusos tulajdonságaik alapján 22 genust képviseltek. Az előzetes várakozásoknak megfelelően a rizoszféra gombaközösségek diverzitása az intenzíven művelt területeken alacsonyabb volt, az opportunista növénypatogén törzsek aránya pedig magasabb. A fonálféreg denzitás és a táplálkozási csoportok arányának meghatározásához a két mintavételi időpont és a három ültetvény eredményeit külön-külön statisztikailag elemeztük. A tavaszi mintákban az extenzív művelésű területen, szignifikánsan magasabb denzitás értékeket kaptunk, mint az intenzív művelés esetében.
113
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Trichotecénvázas mikotoxinok rövidtávú hatása a gpx4 gének expressziójára ponty fajban (Cyprinus carpio L.) Kövesi Benjamin, II. évf. Ökotoxikológus MSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Pelyhe Csilla, tanszéki mérnök, SZIE MKK, Takarmányozástani Tanszék Dr. Kovács Balázs, tudományos főmunkatárs, SZIE MKK, Halgazdálkodási Tanszék Dr. Mézes Miklós, egyetemi tanár, SZIE MKK, Takarmányozástani Tanszék A T-2 toxin és a deoxinivalenol (DON) Fusarium penészek által termelt mikotoxinok. A DON világszerte a leggyakrabban előforduló mikotoxinok egyike, míg a T-2 toxin a legtoxikusabbnak ítélt trichotecénvázas mikotoxin. Ugyanakkor a halak szervezetére kifejtett hatásaikról jelenleg még csak szűkebb ismeretek állnak rendelkezésünkre. Munkánk során a T-2 toxin és a DON hatásait vizsgáltuk egynyaras pontyok (n=154testtömeg: 35,92±2,82 g) szervezetére 0,25, 0,50 és 3,00 mg/kg testtömeg dózisban, két ismétlésben. A mikotoxinokkal mesterségesen szennyezett, illetve kontroll takarmányt egy hét akklimatizációs időt követően szondán keresztül juttattuk a halak szervezetébe. A mintavételek a takarmány bejuttatását követően 8 óránként történtek 24 órán keresztülkezelésenként 6 egyedből vettünk májmintákat.Kísérletünk során a foszfolipid hidroperoxidáz glutation peroxidáz gének (gpx4a és gpx4b) expressziós változásait mértük. A legmagasabb T-2 toxin terhelés hatására 18,2 %-os mortalitást tapasztaltunk. A kísérlet alatt a takarmány tápcsatornán való áthaladásának idejét is megfigyeltük, metilnarancs indikátorral színezett takarmány segítségével, amely 16 órának adódott. A két mikotoxin hatására a gpx4a és gpx4besetén hasonló tendenciájú expressziós változásokat figyeltünk meg. Az első mintavételi időpontban (8 h) a génexpresszió csökkent minden kezelt csoportban,16h elteltével a legkisebb dózis esetén emelkedést tapasztaltunk, azonban 24 óra elteltével a gyors felszívódásnak és metabolizációnak köszönhetőenmár nem volt érdemi hatás kimutatható. A nagyobb dózisoknál az expressziós változás elnyújtottan jelentkezett, amelyben a nagyobb mennyiségben felszívódott mikotoxin játszhatott szerepet. A két toxint összevetve a T-2 nagyobb mértékű változásokat idézett elő, mint a DON.
114
XV. OFKD 2016. IX. Agrárkörnyezet szekció
Szarvasmarha-takarmányok penészgomba-fertőzöttsége Sipos Áron, III. évf. Állattenyésztő mérnök BSc szakos hallgató Szent István Egyetem, Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Témavezetők: Sebők Flóra, tanszéki mérnök, SZIE MKK, Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézet, Környezetbiztonsági és Környezettoxikológiai Tanszék Balláné Dr. Erdélyi Márta, egyetemi docens, SZIE MKK, Állattudományi Alapok Intézet, Takarmányozástani Tanszék A takarmány-alapanyagok a penészgombáknak is kedvező tápanyagai, a számukra előnyös körülmények hatására azokon gyakran nagy mennyiségben elszaporodnak. Másodlagos anyagcseretermékeik egy csoportja, a mikotoxinok a takarmányokat és az élelmiszereket világszerte egyre riasztóbb mértékben szennyezik, ezzel súlyos állategészségügyi, a táplálékláncon keresztül pedig jelentős humán egészségügyi problémákat okozhatnak.Szarvasmarháknál a különböző mikotoxinokkal szennyezett takarmányok felvétele súlyos tünetegyütteseket idéz elő. A csökkenő táplálékfelvétel következtében csökken a testsúlygyarapodás és a tejtermelés, súlyosabb esetekben pedig embrióelhalás ill. vetélés következik be. Célul tűztem ki, hogy egy családi és két nagyüzemi tehenészetben használt takarmányokból mintát veszek, a mintákban jelenlevő penészgombákat leizolálom és a penészgombák toxintermelő képességét megvizsgálom. Mikológiai tenyésztéses módszerrel a mintákból összesen 17 faj reprezentánsát izoláltam. A leggyakoribb nemzetségek (Aspergillus, Penicillium, Fusarium) mellett Acremonium, Alternaria, Byssochlamys, Rhizopus és Trichoderma nemzetségekbe tartozó fajokatis találtam. Tejelő szarvasmarhák esetében a takarmány felvételekor jelenlévő aflatoxin B1-et a szervezet a metabolizmus során aflatoxin M1-gyé alakítja át, mely a tejjel kiválasztódhat és így humán élelmiszerbiztonsági kockázatot jelent. Ezért kutatásom során az izolált penészgombák közül az aflatoxin termelésére képes Aspergillus flavus fajba tartozó törzsek toxintermelő képességének vizsgálatára helyeztem a hangsúlyt. A 12 mintából 9-ből tudtam kimutatni az Aspergillus flavus penészgomba jelenlétét, melyek közül csupán 1 törzs nem volt képes az aflatoxin bioszintézisére. Kutatásom folytatásaként tervezem a többi gombatörzsem mikotoxin termelő képességének vizsgálatát is elvégezni. A munka a KTIA_AIK_12-1-2013-0017, valamint a Kutató Kari Kiválósági Támogatás – Research Centre of Excellence – 9878-3/2015/FEKUT projektek támogatásával készült.
115
XV. OFKD SZEGED 2016
X. FELSZÍNI ÉS FELSZÍN ALATTI VIZEK KÖRNYEZETI PROBLÉMÁI SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Rakonczai János 1. Beinschróth Tamás: Kisvízfolyások Víz Keretirányelv szerinti állapotértékelése a Dera-patak példáján 2. Csondor Katalin: A Boltív-forrás radon tartalmának lehetséges eredete Hogyan jut a Boltív-forráshoz radon? 3. Gárdonyi István, Szemes Mátyás,Vetési-Foith Szilárd,Németh Zsuzsanna: Karsztvizek sérülékenysége: a fedett karsztok vízmozgásának laboratóriumi vizsgálata 4. Káli Szandra: A Dandár Gyógyfürdő medencéinek összehasonlító mikrobiológiai vizsgálata 5. Kiss Balázs: Gémeskutak állapotfelmérése és környezeti értékelése alföldi mintaterületeken 6. Koleszár Gergő és Vicei Tibor Tamás: A tápelemterhelés hatása a hínárnövények versenyére 7. Körmendi Kitti: Kiskunsági szikes tavak kovaalga és kovavázas ciszta összetétele 8. Máthé Ágnes Réka: Kerozinnal szennyezett terület hidraulikai, vízminőségi és mikrobiológiai szempontú vizsgálata 9. Somlyai Imre: A Tócó, mint időszakos kis vízfolyás, vízminőségi problémái 10. Timár Ágnes: Párolgásbecslő módszerek vizsgálata, az eredmények összevetése a Fertőn végzett mérésekkel
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
Kisvízfolyások Víz Keretirányelv szerinti állapotértékelése a Dera-patak példáján Beinschróth Tamás, BSc. III. évf. Környezetmérnüki BSc szakos hallgató Óbudai Egyetem, Rejtő Sándor Könnyűipari és Környezetmérnöki Kar Konzulens: Bodáné Dr. Kendrovics Rita, egyetemi docens, OE RKK, Környezetmérnöki Intézet Tudományos Diákköri munkám elkészítését két fő tényező motiválta. Tanulmányaim során egyre inkább érdeklődni kezdtem a környezetvédelem területén jelentkező problémák, feladatok gyakorlati megoldásai iránt, pl hogyan lehet a tanult ismeretanyagot a gyakorlatban használni, milyen adatgyűjtési, mérési, elemzési módszerek léteznek, hogyan lehet a mérések alapján következtetéseket levonni. Másik fő motivációt munkámhoz az adta, hogy miután kisgyermek korom óta Pomázon élek, így természetesen érdekel, hogy milyen környezeti állapotok jellemzik szűkebb lakókörnyezetemet. Így esett a választásom a városon átfolyó Dera-patak vízminőségének, szennyezettségének vizsgálatára és a kapott eredmények értékelésére. Vizsgálataimat a Víz Keretirányelvben (VKI) meghatározott szempontok alapján végeztem el, mely szerint előtérbe kell helyezni az ökológiai állapotértékeléseket. Ennek megfelelően értékeltem a patak vízminőségét, szennyezettségének mértékét az ökológiai, valamint az azt alátámasztó kémiai, fizikai vizsgálatokkal, abból a hipotézisből kiindulva, hogy a patak mentén elhelyezkedő szennyező források alapvetően befolyásolják/szennyezik a víz minőségét. Korábbi terepbejárásaim alapján több potenciális szennyező forrást is azonosítottam, pl. a szentendrei szennyvíz tisztító telepről kifolyó tisztított szennyvíz, a Csobánka környéki mezőgazdasági művelésű földek és a vélhetően állandó szennyezést okozó Dera-patakba torkolló kisebb vízfolyások, csatornák, melyek feltételezhetően mérhető hatással vannak a patakra. Munkámat egy kisméretű, egyszemélyes projektnek tekintem, melyben tudomásul vettem, hogy a rendelkezésemre álló erőforrásokkal és időkorlátokkal nem tudok olyan mértékű és szintű vizsgálatokat végezni, mint egy erre szakosodott, professzionális szervezet. Ugyanakkor bízom abban, hogy a megszerzett tapasztalatok alapján a későbbiekben eredményesen tudok részt venni a vízminőség vizsgálatára irányuló valódi projektekben.
117
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
A Boltív-forrás radon tartalmának lehetséges eredete Hogyan jut a Boltív-forráshoz radon? Csondor Katalin, II. évf. Geológia MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. Erőss Anita, tudományos segédmunkatárs, ELTE TTK, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék Dr. Horváth Ákos, egyetemi docens, ELTE TTK, Atomfizika Tanszék Dr. Szieberth Dénes, egyetemi docens, BME, Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék A Budai Termálkarszt területén fakadó források már a római idők óta szolgálják az embereket. Az itt felszínre bukkanó vizeket főként balneológiai célokra hasznosítják. A Rózsadomb előterében található Boltív-forrás egyike a ma is természetesen megcsapolódó forrásoknak. Langyos vizének (21 °C) egy részét a Lukács-fürdő hasznosítja, túlnyomóan azonban hasznosítás nélkül folyik a Dunába (CSORDÁSJ.- PATAKI L. 2012). Dolgozatomban a Boltív-forrás radontartalma eredetének hidrogeológiai azonosítása a célom. A forrás a Malom-tóval és a Molnár János-barlanggal közös hidrogeológiai rendszert alkot: a forrás a barlang egy hasadékán keresztül tör a felszínre és a Malom-tavat táplálja. A területen zajlott korábbi vizsgálatok alapján (BARADÁCS et al. 2002, VÁRHALMI M. 2004, ERŐSS A. et al. 2012; NAGY H. É. 2012, CSORDÁSJ.- PATAKI L. 2012; BODOR P.-LOVRITY V. 2014; BODOR P. 2014; RESTÁS-GÖNDÖR A. 2015) a Boltív-forrás jóval magasabb radon tartalommal rendelkezik, mint a többi vizsgált barlangi mérési pont. Feltételezhető tehát, hogy a magasabb radontartalom eredete a korábbi mintavételi pontok és a forráskilépés közötti barlang szakaszon keresendő. Mivel a radon egy olyan radioaktív elem a felszín alatti vizekben, amely rövid felezési idővel rendelkezik és nemesgázként nem lép reakcióba sem a vízzel, sem a víztartóval, kitűnően használható természetes nyomjelzőként. Mindezek alapján a dolgozat célja az, hogy a Boltív-forrásból és a Molnár János-barlang forráshoz közelibb részén olyan térbeli eloszlásban vegyünk mintát, hogy a forrás magas radontartalmának eredetét a barlang járatrendszereiben is követni tudjuk, illetve annak hidrogeológiai áramlási eredetének útvonalát meghatározhassuk. A barlang víz alatti részein a mintázás búvárok segítségével folyt. A minták helyszínen rögzített paraméterei (pH, hőmérséklet, fajlagos elektromos vezetőképesség) és a radon aktivitás koncentráció mellett az általános vízkémiai paramétereket is meghatároztam.
118
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
Karsztvizek sérülékenysége: a fedett karsztok vízmozgásának laboratóriumi vizsgálata Gárdonyi István, III. évf. Földrajz BSc szakos hallgató Szemes Mátyás, III. évf. Földrajz BSc szakos hallgató Vetési-Foith Szilárd, III. évf. Földrajz BSc szakos hallgató Németh Zsuzsanna, III. évf. Földrajz-Testnevelés, osztatlan tanár szakos hallgató Nyugat-magyarországi Egyetem, Természettudományi és Műszaki Kar Témavezető: Dr. Veress Márton, egyetemi tanár, NYME TMK, Természetföldrajz Intézeti Tanszék Dr. Deák Györy, ny. főiskolai docens, NYME TMK, Természetföldrajz Intézeti Tanszék Magyarország vízellátásában a felszín alatti vizeknek, azon belül is a karsztvizeknek jelentős szerepe van. A karsztos vízbázisok utánpótlását meghatározzák a karsztos kőzet összlet és a fedőkőzet földtani viszonyai. A munkánk során laboratóriumi körülmények között vizsgáltuk a fedett karszt fedőjének folyadékháztartását. Vizsgálataink során megállapítottuk a különböző szemcseátmérőjű fedők vízátadó, vízátengedő és víztároló képességét, valamint ez előbbi vizsgálatokat gázolajjal is elvégeztük. A fedőben a folyadékok mozgásában tapasztalt sajátosságokat a különböző szemcseméretű fedők eltérő aggregát- és kapilláris hézagtérfogatának arányával magyaráztunk. Kísérleteinket gipsztáblákon végeztük, melyeket eltérő szemcseátmérőjű és vastagságú fedővel borítottunk. A gipsztáblán kialakult oldásos formák helyzete, mérete és száma függött a fedőből a feküre történő vízátadás jellegétől. Kísérleteink szerint a fedő szemcseméretétől és vastagságától függően változik a víztest kifejlődése, valamint a víz mozgása a fedőben, ezek által a karsztvíz utánpótlásának helye és a vízátadás jellege. Finom szemcséjű fedőben a folyadék szétoszlik a fedőben, a folyadékátadás és a szennyezés emiatt nagy területen mutatható ki a fedőből, de a fekü irányába a folyadékátadás csak kitüntetett helyeken mehet végbe. Durva szemcsénél a fedőre adagolt folyadék nem vagy csak részben képes a fedőben mozogni, emiatt gyorsan eléri a feküt és nagy felületen történik a folyadék átadása, így szennyezés is. A fedett karsztok fedőjének fizikai tulajdonságai meghatározzák a vízbázisok sérülékenységét a felszín felől érkező hatásokkal szemben.
119
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
A Dandár Gyógyfürdő medencéinek összehasonlító mikrobiológiai vizsgálata Káli Szandra, II. évf. Biológus MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Tóth Erika, docens, ELTE TTK, Mikrobiológiai Tanszék Hazánk kiemelkedően gazdag termálvíz-készlettel rendelkezik, ebből adódóan számos kiépített gyógyfürdő található szerte az országban. Ezen fürdővizek higiéniás vizsgálata mellett kevés kutatás irányul a termálforrások, illetve a medencékben található vizek természetes mikrobaközösségeire. Dolgozatomban a budapesti Dandár Gyógyfürdő két azonos hőmérsékletű (38°C), de különböző elhelyezkedésű, illetve eltérő vízkezelési rendszerű medencéinek mikrobiológiai vizsgálatát végeztük el tenyésztésen alapuló módszerekkel. A tenyésztés során a vízmintákból direkt szélesztéses módszer, illetve dúsítás alkalmazásával történt a baktériumtörzsek izolálása. Klasszikus táptalajok helyett különféle speciális, alacsony szervesanyag-tartalmú táptalajokat alkalmaztunk, desztillált víz helyett magát a fürdővizet felhasználva. Az így tenyésztésbe vont baktériumtörzsek azonosítása a DNS izolálást követően 16S rRNS génjük szekvencia analízisével történt, ARDRA csoportosítást követően. A becsült csíraszámok a két medence esetén hasonló nagyságrendűek, a belső medencében 4,01 x 105 TKE/ml, míg a szabadtéri medencében 1,31 x 105 TKE/ml értékeket kaptunk. A valós sejtszámok meghatározása DAPI festést követően epifluoreszcens mikroszkóp segítségével történt. A két medence esetén az értékek magasabbak, 4,94x106TKE/ml,illetve 7,83x105TKE/ml, ami felhívja a figyelmet a tenyésztéses módszerek szelektivitására. Eredményeink szerint mindkét medencében domináns a Brevibacillus choshinensis és a Brevibacillus brevis taxonok megjelenése. A benti, töltő-ürítő vízkezelésű medence esetében említendő még a Hydrogenophaga atypica; a kinti, vízforgatásos medencében pedig előfordultak különböző Pseudomonas fajok is. A baktériumtörzsek azonosítása során sikerült egy, a tudományra nézve új baktérium taxont is tenyésztésbe vonnunk, ami a Hydrogenophaga atypica-val áll legközelebbi (96,7%os) rokonságban.
120
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
Gémeskutak állapotfelmérése és környezeti értékelése alföldi mintaterületeken Kiss Balázs, I. évf. Geográfus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Tóth Csaba Albert, egyetemi adjunktus, Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék
DE
TTK,
FöldtudományiIntézet,
A nagyüzemi mezőgazdaság térhódításával, különösen a 20. század közepétől rohamos ütemben pusztulásnak indultak az Alföld jelképének számító gémeskutak. Védelmük szempontjából fontos mérföldkőnek számít a 32/2010. (III. 30.) FVM rendelet, amely a HMKA feltételrendszerébe beillesztette a gémeskutak megőrzésének követelményeit. Kutatásomban a Hortobágy és a Nagykunság határán, Nagyiván és Tiszaörs települések közötti közel 160 km2-es mintaterületre eső, jelenleg még meglévő 45 dbgémeskút terepi azonosítását és adatlapos állapotfelmérését tűztem ki célul. További célom volt a 18. századtól napjainkig, az I., II. katonai felmérési és EOTR topográfiai térképforrások felhasználásával a gémeskutak számbeli és térbeli eloszlásának vizsgálata, illetve 10 db gémeskút hidrológiai jellemzőjének (pH, vezetőképesség, kloridion, ammóniumion, nitrát, nitrit, ortofoszfát-ion) meghatározása. Az EOTR felmérés óta (1980) majdnem 100 kút tűnt el a mintaterületről. Véleményem szerint a tanyavilág felszámolása volt legerősebb hatással a számbeli csökkenésükre, viszont napjainkban a legelő jószágállomány csökkenése és az infrastruktúra fejlődése jelenti az elsődleges problémát. Megállapítottam, hogy a legtöbb kút még mindig tanyaudvaron helyezkedik el. Környezetükben döntő többségében a rét- és legelőgazdálkodás jellemző, míg 3 kút esetében a belterjes állattenyésztés a meghatározó.A gémeskutak lényegesen nagyobb számban fordulnak elő a zömmel legelő dominanciájú hortobágyi, mint a szántóföldek uralta nagykunsági mintaterületrészen. Szerencsére még a vízkiemelő szerkezettel ellátott kutak vannak többségben (60%). A terepen mért talajvízállás jelentősen különbözik a két település kútjaiban: a tiszaörsi gémeskutakban3,5-5 m, míg a nagyiváni kutakban 0,7-1,5 m-es talajvízmélységet mértem. A vízkémiai elemzéseket követően sajnos több kút esetében határértéket meghaladó értékeket kaptam (kloridion, ammóniumion, nitrát), de ennek ellenére több kút esetében bíztató jeleket fedeztem fel.
121
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
A tápelemterhelés hatása a hínárnövények versenyére Koleszár Gergő, IV. évf. Biológia BSc szakos hallgató Nyíregyházi Egyetem, Környezettudományi Intézet Vicei Tibor Tamás, okl. biológus Témavezető: Dr. Szabó Sándor, főiskolai tanár, NYE, Környezettudományi Intézet Magyarázatot kerestünk arra, hogy tápelemterhelés hatására a nem gyökerező szubmerz és úszó emerz (free-floating) vízinövényzet fényért és tápelemekért folyó versengésekor a két növénycsoport mely körülmények között alakíthat ki stabil dominanciát. A vizsgálatokat púpos békalencsén (Lemna gibba) és érdes tócsagazon (Ceratophyllum demersum) végeztük félig átfolyó (semi static) és statikus tápoldatú akváriumokban, kontrollált fény és hőmérséklet viszonyok között. Bizonyítást nyert, hogy alacsony és közepes tápanyag-koncentráción (0,2-1 mg N l-1) tócsagaz dominancia, míg 2 mgN l-1 koncentráció felett, stabil békalencse dominancia alakul ki. A tócsagaz alacsony tápelem koncentráción (<2 mgN l-1) gátolta erősebben a békalencsék növekedését. A Ceratophyllum addig képes fenntartani gátlóhatását, amíg a tápelemterhelés nem túl magas. A békalencsékre gyakorolt gátlóhatásban a tócsagaz mellett a rajta élő perifita algák is jelentős (20%-os) szerepet játszottak. A perifita algák biomasszáját a pocsolyacsiga (Radix labiata) tizedére csökkentette, mely fokozta a tócsagaz növekedését. A közepes tápanyag-koncentráción a szubdomináns békalencse-állomány serkentőleg hatott a tócsagaz növekedésére. A stabil állapotok közötti átmenetek (szubmerz-úszó emerz) a közeg pH és oldott oxigén koncentráció értékeivel is jól nyomon követhetők voltak. Az eredmények megerősítik azt a hipotézist, hogy a szubmerz növények gátolják a tavak úszó emerz növényekkel történő betelepülését.
122
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
Kiskunsági szikes tavak kovaalga és kovavázas ciszta összetétele Körmendi Kitti, III. évf. Környezettan BSc szakos hallgató Pannon Egyetem, Mérnöki Kar Témavezető: Dr. Stenger-Kovács Csilla, egyetemi docens, PE MK, Környezettudományi Intézet, Limnológia Intézeti Tanszék A Kárpát-medence szikes tavainak kovaalga összetételéről készült tanulmányokban legtöbbször csak a diatóma közösségek térbeli eloszlását vizsgálták. E sekély tavak vízkémiai paramétereinek változása jellemzően időjárás- és évszakfüggő, melyek a fajösszetételt és a diverzitást erősen befolyásolják, így érdemes a közösségek időbeli változását is tanulmányozni. A sárgásbarna (Chrysophyceae) algák kovavázas kitartósejtjeiről, a cisztákról egyre több tanulmány készül, mióta felismerték kvantitatív klímarekonstrukcióra való alkalmasságukat. Mindkét élőlénycsoport képviselőinek környezeti optimuma és toleranciája jól leírt, ezáltal széles körben alkalmazható indikátorai a környezeti változásoknak. 2013 májusa és 2014 májusa között havi gyakorisággal vizsgáltuk a Kiskunsági Nemzeti Park területén található hat szikes tó (Bába-szék, Bogárzó, Böddi-szék, Kelemen-szék, Sós-ér, Zabszék) iszapján és vízi növényzetén élő kovavázas algákat, illetve cisztákat. A tavakban összesen 55 különböző kovaalga fajt azonosítottunk. Az átlagos fajszám 13 volt. A Nitzschia austriaca(tavasszal és télen), a Navicula veneta, a Nitzschia frustulum, a Ctenophora pulchella, a Mayamaea atomus var. permitis és a Cocconeis pseudolineata (nyáron), az Achnanthidium saprophilum, a Nitzschia pusilla és a Surirella hoefleri (ősszel), a Halamphora veneta (tavasszal, nyáron és ősszel), a Surirella brebissonii és a Craticula halopannonica (tavasszal), az Anomoeoneis sphaerophora f. sphaerophora (nyár végén és télen) és a Navicula wiesneri (tavasszal és ősszel) fajok voltak a leggyakoribbak. A vizsgált minták több, mint 44 százalékában a Nitzschia palea és N. supralitorea voltak az uralkodó fajok. A fajösszetételt elsősorban a turbiditás, a vezetőképesség, a kloridion koncentrációja és a pH határozta meg.A Chrysophyceae ciszták a legmagasabb számban 2013 nyarán fordultak elő. Az átlagos cisztaszám 3,9 darab volt.Az átlagos ciszta-diatóma arány alacsony volt, köszönhetően a tavak magas trofitásának.
123
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
Kerozinnal szennyezett terület hidraulikai, vízminőségi és mikrobiológiai szempontúvizsgálata Máthé Ágnes Réka, Környezettudományi MSc szakos hallgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Kovács József, egyetemi adjunktus, ELTE TTK, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék Kőhler Artúr, megbízott előadó, ELTE TTK, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék Egy kerozinnal szennyezett terület természetes regenerációjának prognózisát tűztem ki célul. A prognózis elvégzéséhez a terület több szempontú vizsgálatának komplex értékelése szükséges. Rendelkezésre álltak a szennyezett terület tényfeltárási adatai és a kármentesítési monitoring (MNA) vízminőségi és hidraulikai adatai, illetve a területen további mérésekre és mintavételekre volt lehetőség. A tényfeltárás és monitoring keretében történt vizsgálatokon túl kiegészítő vizsgálatokat végeztem. Kiegészítő méréseim során végzett vizsgálatok a terület olyan paramétereit érintik, amelyekre korábban csak áttételes adatok vagy becslések voltak. A folyamatok mélyebb megismerésének érdekében célszerű volt egyes adatokat (az érintett vízadó szivárgási együtthatója, és a mikrobiális folyamatok) pontosítani. A szennyezéssel érintett vízadó szivárgási együtthatója korábban a litológiára jellemző értékintervallum alapján volt megadva. A pontos meghatározáshoz szivattyúteszteket végeztem. A mikrobiális aktivitásra csak áttételes adatok (általános vízkémiai paraméterek) alapján következtettem, így kísérleteket végeztem a szénhidrogén degradációért felelős mikrobiális közösség jellegének és aktivitásának jellemzésére, illetve ehhez kapcsolódóan általános vízkémiai paraméterek (nitrát-, szulfát-, oldott vas koncentrációk) mérését kértem, mivel kiegészítő vizsgálataim idején az általános vízkémiai paramétereket már nem vizsgálták. Az eredmények azt jelzik, hogy a kerozin koncentrációja a területen észlelhető jelentős mikrobiológiai aktivitás következtében csökken. A vizsgálat eredményei alapján nagyságrendi becslést adtam a terület regenerálódási idejére.
124
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
A Tócó, mint időszakos kis vízfolyás, vízminőségi problémái Somlyai Imre, II évf. Hidrobiológus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Grigorszky István, egyetemi docens, DE TTK, BiológiaiIntézet, Hidrobiológiai Tanszék A klímaváltozás hazánkra nézve a drasztikus felmelegedés mellett az aszályos időszakok hosszának és gyakoriságának növekedését, valamint nem csak a csapadék mennyiségének változását, hanem időbeli eloszlásának módosulását is jelenti. Ennek eredményeképpen a kisebb vízfolyásaink hidrobiológiai karaktere jellemzően átalakul, időszakosan kiszáradhatnak. Így a vízjárást és vízminőséget befolyásoló antropogén hatások még markánsabbá válnak. Vizsgálatainkat egy alföldi érszerű kis vízfolyáson, a Tócó felső szakaszán végeztük mintegy 15 km hosszan – melynek partjai mentén változatos körülményekkel találkozhatunk. Célunk volt, hogy felfedjük a lehetséges antropogén tényezőket és azok hatását a Tócó vízminőségére. A munka során eltérő hidrometeorológiai időszakokban, a lehetséges szennyező források figyelembevételével kijelölt mintavételi helyeken, helyszíni és laboratóriumi fiziko-kémiai vizsgálatokat végeztünk. Azt tapasztaltuk, hogy a Tócó a vizsgálataink időtartama alatt több helyen kiszáradt, vagy minimális mennyiségű vizet tartalmazott. Jellegéből adódóan a folyása mentén többször kap talajvíz utánpótlást, ami csökkenti a hőmérsékletét, vízminőség vonatkozásában „jótékony” hatással van a mért változókra. Eredményeink alapján megállapítható, hogy az eredési ág, valamint a mellékágak körül több helyen nem elég méretű a pufferzóna, ami a mezőgazdasági művelés alatt álló területeket és a Tócót választja el egymástól. A 35-ös számú főút csapadékvize az egyik mellékágat tovább terheli. A középső szakasz felső része után eltűnik a Tócó partjait övező puhafás ligeterdő, majd egy illegális duzzasztás következtében kialakuló pangóvizes területen, szerves anyag felhalmozódás mellett, anaerob folyamatok jelennek meg. Az alsó nagyvárosi szakaszon a problémákat illegális vízbekötési pontok, a Tócó medrének szűkülését okozó kisméretű átereszek, és egy városszépészeti célból kialakított mesterségesen felduzzasztott szakasz jelenti, ahol a kis vízfolyás szinte állóvízi jelleget mutat.
125
XV. OFKD 2016. X. Felszíni és felszín alatti vizek környezeti problémái szekció
Párolgásbecslő módszerek vizsgálata, az eredmények összevetése a Fertőn végzett mérésekkel Timár Ágnes, I. évf. Meteorológus MSc szakos hallgató Eötvös Lóránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezetők: Dr. habil. Weidinger Tamás, egyetemi docens, ELTE TTK, Meteorológiai Tanszék Dr. Kiss Melinda, BME, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék A Fertő Magyarország északnyugati, Ausztria keleti részén fekvő, sekély, lefolyástalan sztyepptó, így érzékeny az éghajlati változásokra. A tó nagy jelentőségű természetvédelmi terület, és turisztikai szempontból is kiemelkedő, melyre negatív hatással van a vízszint jelenlegi, csökkenő tendenciája. A párolgás felelős a veszteség több mint 90%áért, ezért elengedhetetlen annak folyamatos nyomon követése. A dolgozat célja i) a különböző párolgásbecslő módszerek elméleti hátterének bemutatása, csoportosítása, ii) a különféle formulák alkalmazása a Fertőre, a tavon végzett mérésekből származó adatok, valamint standard meteorológiai adatok felhasználásával, a 2013-as év jégmentes hónapjaira, iii) a kapott eredmények összehasonlítása, valamint iv) a módszerek bizonytalanságainak elemzése. A tavon végzett mérések adatait (léghőmérséklet, légnedvesség, vízhőmérséklet, szélsebesség, szélirány, sugárzásegyenleg komponensek) a BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszéke bocsátotta rendelkezésünkre (perces, illetve 10 másodperces felbontásban). A standard meteorológiai adatok alapján órás felbontású adatbázist készítettünk Fertőrákos állomásra. A TEMP táviratokat az Ogimet.com oldalról töltöttük le, s excel makrók segítségével rendeztük adatbázisba. A sugárzásegyenleg meghatározásához szükséges globálsugárzás (Fertőrákos) és felhőzet (Sopron, Kuruc-domb) adatokat az OMSZ bocsátotta rendelkezésünkre órás felbontásban. A párolgásbecslés bizonytalanságának számszerűsítéséhez, elemeztük a különböző formulákkal kapott eredmények közti eltéréseket. A párolgási adatokat(napi, illetve havi) összevettük a tavon végzett Bowen-arány, illetve örvény-kovariancia mérésekkel. Vizsgáltuk a standard meteorológiai adatok használatával kapott párolgási értékeket is. Az alkalmazott eljárások közül legmegbízhatóbbnak a Bowen-arány és a Penmanmódszer bizonyult. Ez utóbbi akár standard meteorológiai adatokkal is jó eredménnyel alkalmazható.
126
XV. OFKD SZEGED 2016
XI. KÖRNYEZETI KÉMIA SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Halász János Gorliczay Edit: Baromfitrágya előkezelése Biochar és Zeolit felhasználásával Horváth Éva: Kávésav kimutatására alkalmas kavitand származék vizsgálata Kézsmárki Mónika: Vas-foszfor kölcsönhatásának analízise a gyorsszűrés során Kurucz Júlia: Módszerfejlesztés üzemanyagok biogén tartalmának direkt mérésére AMS 14C módszerrel 5. Lukács Márton: Terminálisan védett cisztein tartalmú peptidek komplexképző sajátságainak vizsgálata 6. Reszl Árpád: Borászati szennyvíz és könnyen bontható szerves anyagainak a nitrogén és foszfor eltávolításra gyakorolt hatásának vizsgálata szakaszosan levegőztetett eleveniszapos technológiában 7. Stefán Dávid Levente: Módszer kidolgozása atkaölő szerek méhviaszból történő eltávolítására 8. Szegedi László: Szimulációs szoftver kidolgozása a gradiens kromatográfiára 9. Szenczi Ágnes: Szálerősítésű geopolimer 10. Vizi Klaudia Renáta: Ipari kartonpapír gyártás szennyvízkezelési technológiájának fejlesztése 1. 2. 3. 4.
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Baromfitrágya előkezelése Biochar és Zeolit felhasználásával Gorliczay Edit, II. évf. Környezetgazdálkodási agrármérnök MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság, Élelmiszertudományi- és Környezetgazdálkodási Kar Témavezető: Dr. Mézes Lili, egyetemi tanársegéd, DE MÉK, Víz- és Környezetgazdálkodási Intézet A többi trágyaféléhez hasonlóan a baromfitrágya is kijuttatható közvetlen formában a szántóföldekre, s így tápanyag-utánpótlásra használható a növénytermesztési technológiákban. Azonban egyre több helyen tapasztalható az, hogy a baromfitrágyát komposztálják, valamint biogáz előállítással hasznosítják. A mélyalmos tartástechnológiájú broiler csirkenevelésből adódóan a nyírbátori Gastor Baromfi Kft. 5 telephelyén évente 11.600 t mennyiségben keletkezik baromfi almos trágya. Az alomanyag jellemzően szecskázott tritikálé szalma. Jelenleg a baromfitrágya komposztálásra kerül, azonban az elmúlt évek kapacitásbővítő beruházásai miatt a komposztáló és trágyatároló teret bővíteni szükséges. Ellenkező esetben a komposztáláshoz szükséges tartózkodási idő nem tartható, valamint magas ammónia-tartalom mérhető a zárt rendszerű prizmákban. A baromfitrágya tárolása közben fellépő ammónia-emisszió csökkentése érdekében a trágyát nyílt és zárt körülmények között előkezeltem zeolit és biochar alkalmazásával. A kísérleteket félüzemi méretekben valósítottam meg a DE MÉK Víz- és Környezetgazdálkodási Intézet komposztáló terében. A folyamat során vizsgáltam a nedvesség-tartalmat, szemcseméretet, hőmérsékletet, pH értéket, sótartalmat, vezetőképességet, gázösszetételt, toxikus-, tápelem-tartalmat és izzítási veszteséget. Eredményeim alapján megállapítható, hogy az adalékanyagok bekeverése a tárolt trágyához jelentősen csökkentette a keletkező ammónia mennyiségét, illetve a nagyobb zeolit arányok alkalmazása növelte a szervesanyag-feltáródás mértékét. A kutatás a Norvég Finanszírozási Mechanizmus 2009-2014, Zöld ipari innováció, Élelmiszeripari zöld innovációs program megvalósítása című projekt (HU09-0015-A1-2013) támogatásával valósult meg.
128
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Kávésav kimutatására alkalmas kavitand származék vizsgálata Horváth Éva, I. évf. Vegyész Msc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Czibulya Zsuzsanna, tudományos munkatárs, PTE TTK, Kémia Intézet, Általános és Fizikai KémiaTanszék A kávésav a polifenolok közé sorolható vegyület, mely számos mezőgazdasági termékben (pl. gyümölcsökben, zöldségekben, borban, olívaolajban, kávéban) fellelhető antioxidáns, ezért fontossá vált, hogy minél érzékenyebb és szelektívebb eszközt fejlesszenek ki ennek monitorozására. Munkánk során célul tűztük ki olyan gazdamolekula alkalmazását, mely kölcsönhatva a választott vendégmolekulával, komplexképződés útján megváltoztatja annak UV-Vis és fluoreszenciás tulajdonságait. Ismert, hogy a kavitandok nagyméretű üregekkel rendelkező molekulák, melyek bizonyos mérettartomány alatt képesek vendégmolekulák szelektív befogadására. Szerkezetéből adódóan ígéretesnek mutatkozik nanoreaktrorként, molekuláris kapszulaként való alkalmazásuk. A kávésav molekula és az újonnan szintetizált kavitand származék között kialakuló kölcsönhatás vizsgálatát THF-H2O elegyben végeztük spektrofotometriás, valamint fluorimetriás módszerekkel. Első lépésként Hyperquad programcsomag segítségével meghatároztuk a stabilitási állandók értékeit különböző hőmérsékleteken, majd a van’t Hoff egyenletet alkalmazva számítottuk a különböző folyamatokhoz tartozó termodinamikai paramétereket. Abszorbancia mérések az entrópia kontrollált, 1:2 sztöchiometriájú komplex kialakulásának folyamatát mutatta. Fluoreszencia mérések során bizonyítottuk, hogy a kávésav dimerizációjának folyamata megelőzi az 1:2 sztöchiometriájú komplex forma kialakulását. Továbbá az eredmények alapján elmondhatjuk, hogy a kávésav dimerizáció, valamint az 1:2 komplexek kialakulásának folyamata is entrópia kontrollált. A kialakuló komplex sztöchiometriájának alátámasztása érdekében mind az UV-Vis, mind pedig a spektrofuorimetriás mérések során a Job-módszert alkalmaztuk.
129
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Vas-foszfor kölcsönhatásának analízise a gyorsszűrés során Kézsmárki Mónika, IV évf. Építőmérnök BSc szakos hallgató Eötvös József Főiskola, Műszaki és Közgazdaságtudományi Kar Témavezető: Salamon Endre, műszaki tanár, EJF MK, Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet A dolgozatomban egy nyírségi vízmű arzénmentesítő technológiájának javítási lehetőségeit foglaltam össze. A probléma, mely megoldásra vár a foszfát tartalomban rejlik, mivel a nyersvízben és vas- és mangántalanító gyorsszűrő után is jelentős mennyiségben van jelen foszfát az eltávolítandó arzén mennyiségéhez képest. Ez az oka annak, hogy az arzénmentesítésre szolgáló adszorber-, a tervezett idejénél hamarabb kimerül. A dolgozatom célja a foszfát zavaró hatásának megszüntetésére végzett laboratóriumi vizsgálatok elvégzése és eredményeinek értékelése. A kísérleteket az Eötvös József Főiskola Víztechnológiai Oktatóbázisán végeztem, ahol a szemcsés anyagú gyorsszűrővel végzett, adszorpciós műveletek fejlesztési lehetőségeit vizsgáltam. A vizsgálat célja a vas és foszfor kölcsönhatásának analízise és a vastalanító gyorsszűrőben fellépő foszfát csökkenést leíró modell kidolgozása. A kísérletek a foszfát megkötésére irányultak még adszorber előtt. a vastalanító szűrőben, különböző módszerekkel elvégzett szűrőbevonásokkal, vegyszeradagokkal, szemcseátmérőkkel és szűrési sebességekkel. A kutatás eddigi eredményei alapján a folyamatos vas(III) hatóanyagú vegyszer adagolás kis koncentrációban hatékonynak bizonyult, a meglévő szakirodalmi adatokkal összhangban, melyek szerint a friss vas-hidroxid pelyhek jelenléte a szűrőben kedvezőbb a foszfor és az arzén megkötésére koprecipitációs eljárások során. Kevéssé feltárt azonban az adszorpciós, egyensúlyi, felületi komplex képződési folyamatok szerepe, melyek a vastalanító szűrőréteg alsóbb régióban mennek végbe kisebb foszfor és arzén koncentrációk mellett, de a foszfornak és az arzénnek a szűrőn való áttörésében fontos szerepet játszhatnak.
130
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Módszerfejlesztés üzemanyagok biogén tartalmának direkt mérésére AMS 14 C módszerrel Kurucz Júlia, II évf. Vegyész MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezetők: Dr. Molnár Mihály, tudományos főmunkatárs, MTA Atommagkutató intézet, Hertelendi Ede Környezetanalitikai Laboratórium Major István, tudományos segédmunkatárs, MTA Atommagkutató intézet, Hertelendi Ede Környezetanalitikai Laboratórium Az Európai Unió célul tűzte ki a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásának csökkentését. Egyik alkalmazott módszer az, hogy a fosszilis üzemanyagokhoz megfelelő arányban biogén, komponenseketkevernek. Az alkalmazott biogén vegyületek egy része azonos, vagy nagyon hasonló kémiai formában a fosszilis energiahordozóban eredetileg is megtalálható, vagy attól csak nagyon körülményes módon lenne elválasztható, kimutatható. Ezért a biogén komponens bekeverésének mérhetősége kapcsán felmerül a radiokarbon izotóp alapú mérésének alkalmazása, hiszen a kémiailag akár teljesen azonos képletek esetén is a fosszilis forrásból származó anyagból már rég elbomlott a kozmogén C-14, míg a recens biogén adalékok a légkörivel azonos, jól meghatározott radiokarbon tartalommal bírnak (kb. 226 Bq/ kg C). Egy egyszerűsített előkészítési és AMS mérési módszert dolgoztunk ki, melynek során az üzemanyagmintát MnO2-ra pipettázzuk, vákuum alatt leforrasztott üvegcsőben off-line módon elégetjük egy kemencében, végül a keletkezett CO2-ot megtisztítjuk. A grafit target előállítása után a minta a 14C/12C arányát a MICADAS AMS berendezéssel mérjük meg. A kidolgozott módszer megbízhatóságát, hatásfokát, reprodukálhatóságát, szórását s végül a teljes feltárásra és mérésre vonatkozó tipikus hiba és alsó méréshatár értékét a MOL NyRt-től kapott különböző biogén tartalmú tesztminták segítségével ellenőriztük. 14 darab különböző mintán összesen 69 db AMS mérést végeztünk, azaz minden mintát 4-5 alkalommal egymástól függetlenül preparáltunk és mértünk, hogy az ismételhetőség alapján reális hiba/bizonytalanság becslést tudjunk adni. A módszerrel tipikusan 0,2-0,3 m/m % pontossággal megadható a bekevert biogén komponens mennyisége még a 10 m/m %-os biotartalom szint alatt is.
131
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Terminálisan védett cisztein tartalmú peptidek komplexképző sajátságainak vizsgálata Lukács Márton, II évf. Vegyész MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezetők: Dr. Várnagy Katalin, egyetemi docens, DE TTK, Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék Ismeretes, hogy az enzimek fémkötő helyein leggyakrabban Asp, Cys, Glu, His aminosavak helyezkedhetnek el. Ezek képesek arra, hogy a szervezet számára szükséges fémionok mellett (Zn(II)- és Ni(II)-ionok) megkössenek toxikus fémionokat is (Cd(II)-ion). A toxikus fémionok eltávolítására alkalmazható a kelátterápia, amely során különböző komplexképző molekulákat alkalmaznak. A munkám során két olyan peptid vizsgálatát végeztük el, amelyek alkalmasak lehetnek olyan komplexképző ágensek modellezésére, amelyek a kelátterápia során alkalmazhatók lennének. A vizsgálatok során az Ac-Ser-Ala-Ala-Cys-NH2és Ac-Cys-Ser-Ser-Cys-NH2peptidek kadmium(II)-, cink(II)-komplexeit tanulmányoztuk, valamint az Ac-Cys-Ser-Ser-Cys-NH2 esetén a nikkel(II)-komplexeket is. A kialakuló részecskék sztöchiometriájának meghatározására pH-potencometriás módszert alkalmaztunk, míg a koordinációs mód alátámasztására UV spektrofotometriás módszert, valamint cirkuláris dikroizmus és 113Cd NMR spektroszkópiás vizsgálatot alkalmaztunk. A vizsgálatok rámutattak arra, hogy a ligandumok kadmium(II)-komplexei minden esetben stabilabbak, mint a cink(II)-komplexek. A két ciszteint tartalmazó peptid esetén komplex stabilitás növekedés figyelhető meg az egy ciszteint tartalmazó peptidhez képest. A CXXC szekvencia alkalmas lehet kadmium(II)ion szelektív megkötésére alkalmas kelátor molekulák tervezésére. Továbbá a nikkel(II)-komplexek stabilak, de nehezen vizsgálhatók, mert polimer szerkezetek vannak jelen az oldatban.
132
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Borászati szennyvíz és könnyen bontható szerves anyagainak a nitrogén és foszfor eltávolításra gyakorolt hatásának vizsgálata szakaszosan levegőztetett eleveniszapos technológiában Reszl Árpád, IV. évf. Építőmérnöki BSc szakos hallgató Eötvös József Főiskola, Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet Témavezető: Salamon Endre, műszaki tanár, EJF, Vízellátási és Környezetmérnöki Intézet Kutatásaimban a borászati szennyvíz eleveniszapos szennyvíztisztítási technológiára gyakorolt hatását vizsgáltam a soltvadkerti szennyvíztisztító telep példáján keresztül. Helyi borászati üzemből származó szennyvízmintán kémiai és biológiai vizsgálatokat végeztem. A mért és a próbaüzemi adatok alapján dinamikus szimulációs modellt készítettem, majd a modell segítségével vizsgáltam a kritikus paraméterek (BOI, KOI, pH, lúgosság, könnyen bontható szerves anyag) hatását. A számításhoz a STOAT programot és az IAWQ ASM 2D modellt alkalmaztam. A kutatást 2015. szeptember és 2015. december között végeztem, a próbaüzem lezárásával egy időben. A kutatás fő célja előrejelzéseket tenni a jövőben várható üzemállapotokra, hiszen a próbaüzem során egyszer sem fordult elő korábban már gyakran tapasztalt kritikus üzemállapot. A gazdaságos üzemeltetés érdekében elemeztem, hogy mennyivel csökkenthető a biológia szerves anyag terhelése és a légbefúvás energiaigénye, a biológiai többletfoszfor eltávolítás maximális kihasználása mellett. Az eredmények alapján feltételezhető, hogy a borászati szennyvízzel könnyen bontható szerves anyag is érkezik, ami a nitrogén és foszfor eltávolítást segíti, de az alacsony pH mellett jelen van nehezen bontható, nagy szerves anyag terhelést okozó frakció is, aminek leválasztását meg kellene oldani. Az általam vizsgált borászati szennyvízre 0,54 BOI7 / KOI arány jellemző és az oxigénfogyasztási vizsgálatok alapján feltehető, hogy a biológiai oxigénigénynek megfelelő szerves anyag egy frakciója könnyen bontható. A borászati szennyvíz hatásának modellezésével elemeztem a bejövő szerves anyag terhelés csökkenésének hatását. A többlet szerves anyag leválasztása szükséges lesz az üzemeltetés hatékonyságának növelésére és költségeinek csökkentésére, de a megfelelő módszer kiválasztásához a kevert települési szennyvíz könnyen bontható frakciójának további részletesebb elemzése lesz szükséges a jövőben.
133
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Módszer kidolgozása atkaölő szerek méhviaszból történő eltávolítására Stefán Dávid Levente, II. évf. Vegyész MSc szakos hallhgató Eötvös Loránd Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Tatár Enikő, egyetemi docens, ELTE TTK, Kémiai Intézet, Környezettudományi Kooperációs Kutató Központ A méhek a virágok beporzásán keresztül kulcs szerepet töltenek be a növényvilág jelenlegi állapotának fenntartásában. Nagy figyelmet érdemel emiatt a méhecskék új parazitája, az ázsiai méhatka (Varroa destructor) elleni hatékony védekezés, melynek egyik módja az atkaölő szerek alkalmazása. Ezek, a méhekre és emberekre egyaránt toxikus vegyületek, a keretes méhkaptárból visszanyert műlép többszöri újrahasznosítása során feldúsulhatnak, ami rezisztencia kialakulását eredményezheti. Így elmaradhat a kijuttatott szer hatása, ami az egész méhcsalád pusztulásához vezethet. A műlép atkaölő szer tartalmának meghatározásával elkülöníthetők a szennyezett, felhasználásra alkalmatlan adagok és lehetőség nyílik a tisztított műlép minták minőségének ellenőrzésére. Tudományos diákköri munkám célkitűzése, hogy nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás módszert dolgozzak ki méhviasz kumafosz-, -fluvalinát- és amitráz-tartalmának meghatározására és az áttekintett szakirodalom alapján tisztítási módszert fejlesszek ki az említett atkaölő szerek eltávolítására. Az analitikai módszer kidolgozásához az atkaölő szerek méhviaszból történő extrakcióját 70°C-on, n-hexánnal vagy izooktánnal végeztem. Az oldószereket hűthető centrifugával választottam el a viasztól. Az extrakciós lépést még 2-szer megismételtem. Az egyesített felülúszók tisztításához szilárd fázisú extrakciót használtam. A mintákat vákuumban szárazra pároltam, acetonitrilben visszaoldottam, majd az RP-HPLC oszlopra injektáltam. A két oldószer közül a centrifugálás során könnyebben elváló, olcsóbb n-hexánt választottam. Megállapítottam, hogy a kumafosz és τ-fluvalinát visszanyerése 85 és 110 % közötti érték, kimutatási határa egyaránt 0,1 mg/kg. Az amitráz visszanyerése csupán 15 % körüli, kimutatási határa 0,08 mg/kg. Az anyagvesztés oka a 70°C-os melegítés, a hőérzékeny amitráz feltehetően 2,4-dimetil-fenilformamiddá alakul át. Amitráz mennyiségi meghatározására emiatt a módszer nem alkalmas, ugyanakkor az újrahasznosított műlépben a 120 °C-on 2 óra kezelés alatt bizonyosan elbomlik. A vizsgált gyógyszerkönyvi minőségú viaszpasztilla 1,3 mg/kg τ-fluvalinátot tartalmazott, kumafosz és amitráz nem volt kimutatható. A viszgált újrahasznosított műlépben a mért koncentráció kumafoszra 27,6 mg/kg, τ-fluvalinátra 3,6 mg/kg volt, és amitráz nem volt kimutatható, A továbbiakban az atkaölő szereket 10 - 10 ppm koncentrációban tartalmazó viasz próbatestet állítottam elő a gyógyszerkönyvi minőségű méhviaszból. Homogenitás vizsgálat után e próbatest felhasználásával optimáltam a műlép tisztítására kifejlesztett eljárás körülményeit. A legjobb tisztítási hatásfok akkor adódott, mikor ötszörös tömegű n-hexánnal, 70 °C-on végzett extrakciót követően a mintát lassan hűtöttem szobahőmérsékletűre, fél órára -20 °C-os mélyhűtőbe helyeztem majd 15 percig -9 °C-on centrifugáltam. Az extrakciót még 134
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció egyszer megismételtem. A tisztítási hatásfok kumafoszra, amitrázra és τ-fluvalinátra nézve rendre 90, 100 és 88 %. A bemért méhviasz 81%-át kaptam vissza. A maradék n-hexánt 120 °C-on vákuumdesztillációval távolítottam el. Az így hexánmentesített mintában GC-MS módszerrel az oldószer nem volt kimutatható.
135
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Szimulációs szoftver kidolgozása a gradiens kromatográfiára Szegedi László, IV évf. Környezetmérnöki BSc szakos hallgató Óbudai Egyetem, Rejtő Sándor Könnyűipari és Környezetmérnöki Kar Témavezető: Prof. Dr. Juvancz Zoltán, egyetemi tanár, ÓE RKK, Környezetmérnöki Intézet Környezetterhelés vagy környezetszennyezés bekövetkezésekor nagyon fontos feladat az egyes nyomnyi szennyező anyagok pontos összetételének és mennyiségének meghatározása. Ma már a kutató-, fejlesztő- és vizsgálólaboratóriumok alapvető és nélkülözhetetlen kellékeinek számítanak a különböző kromatográfiás elveken működő eszközök, amelyeket a vizsgált anyagok szétválasztására és összetevőik meghatározására alkalmaznak. Ezek tükrében érthető, hogy leendő környezetmérnökként fontos feladat a kromatográfiás vizsgálatok során lejátszódó folyamatok megismerése és megértése. Szakdolgozatom témájául egy olyan szimulációs program elkészítését választottam, amely segítséget nyújthat a környezetmérnök szakos hallgatók oktatásában. A szimulációs szoftverem megalkotásakor a következő problémákat sikerült megoldanom: A vizsgálni kívánt minta komponenseit jelképező Gauss-görbék kromatográfiás oszlopon történő végighaladásának és folyamatos változásának mozgó ábrával történő megjelenítése. Az izotermikus és hőmérséklet-programozott elúciók közötti sebességbeli különbségek bemutatása. Az egyes folyamatok során kialakuló kromatogramok egymáshoz viszonyított eltérései összehasonlíthatóak legyenek, és valósághűen ábrázolják a bemeneti paraméterek megváltoztatása után kapott újabb és újabb eredményeket. Egy olyan szimulációs szoftvert létrehozni, amely segítséget nyújthat a kromatográfiát oktatóknak a folyamatok bemutatásában, valamint a kromatográfiával ismerkedőknek az új ismeretek könnyebb feldolgozásához és az összefüggések megértéséhez.
136
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Szálerősítésű geopolimer Szenczi Ágnes, II. évf. Környezetmérnöki MSc szakos hallgató Miskolci Egyetem, Műszaki Földtudományi Kar Témavezetők: Dr. Mucsi Gábor, egyetemi docens, ME-MFK, Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet Dr. Nagy Sándor, egyetemi adjunktus, ME-MFK, Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet A gumihulladékok helytelen kezelése által okozott környezeti károk az elmúlt években világszerte megnövekedtek. Magyarországon évente kb. 45 ezer tonna további használatra már alkalmatlan gumiabroncs keletkezik, melynek kb. a 75%-a kerül hasznosításra. A szén égetéséből származó pernye további komoly környezeti problémákat okoz, ezért a lerakásuk helyett törekednünk kell hasznosításukról. Világviszonylatban 700 millió t, hazánkban kb. 2 millió t pernye keletkezik évente, amelynek kb. 20%-át hasznosítjuk. Fentiekkel összefüggésben kutatómunkám során a Mátrai Erőműből származó pernye és aprított gumiabroncs keverékéből állítottam elő szálerősítésű geopolimert. Az általam elvégzett kutatás újszerűsége egy szinergikus hasznosítás megvalósítása, mely során lignit tüzelésű erőműből származó pernyéből állítok elő geopolimer mátrixot. A geopolimer rideg viselkedésének javítására pedig hulladék áramból kikerülő aprított gumiabroncsból nyert acélszálat alkalmazok. Több kutató használt fel pernyét geopolimer előállítására, azonban erősítésként főként kereskedelmi forgalomban kapható primer alapanyagból előállított különböző típusú szálakat adagoltak. Kutatómunkám célja megvizsgálni a szál minőségének (aprított gumi és acélszál keverék, illetve a tisztán acél szál frakció), valamint a szál méretének (<4 mm, 4-8 mm), és adagolási koncentrációjának (0, 1, 3, 5 m/m%) a hatását a geopolimer nyomó,- és hajlítószilárdságára. A szilárdság változás okainak felderítése érdekében szkenning elektron mikroszkópi (SEM) vizsgálatokat végeztem, amellyel nyomon követhető a geopolimeracélszál kompozitok szerkezete. A laboratóriumi kísérletek elvégzését követően megállapítható, hogy a csak acélszálat tartalmazó próbatestek nagyobb szilárdsággal rendelkeznek, mint az azonos arányban gumit és acélszálat tartalmazó geopolimerek. A szálerősítés nélküli geopolimerhez viszonyítva közel háromszoros hajlítószilárdság növekedést értem el 5 m/m% acélszál adagolás esetén.
137
XV. OFKD 2016. XI. Környezeti kémia szekció
Ipari kartonpapír gyártás szennyvízkezelési technológiájának fejlesztése Vizi Klaudia Renáta, IV. évf. Környezetmérnök BSc szakos hallgató, Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. Halász János, egyetemi tanár, SZTE TTIK, Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék Vízszükségletünket a természetes vizekből fedezzük, így mindenképpen meg kell akadályoznunk, hogy kommunális, vagy ipari szennyvizek elszennyezzék vízforrásainkat. Éppen ezért a technológiai és ipari célokra használt, majd a környezetbe kibocsátott vízzel szembeni követelmények folyamatosan szigorodnak. A sok ipari folyamat során képződik szerves anyag szennyeződés, melynek kibocsátása káros lehet a befogadó környezet számára. A kibocsátás miatt bekövetkező környezeti károk, a szigorodó ellenőrzések és büntetések azt erősítik meg, hogy olyan technológiákat kell kifejleszteni, melyek költséghatékonyan képesek megtisztítani az ipari körülmények között keletkező szennyvizeket az szerves szennyezőktől. Munkánk során az volt a célunk, hogy környezetkímélő, mégis hatékony módszert találjunk az kartonpapír gyártás során keletkező nagy szervesanyag-tartalmú szennyvizek kezelésére, hogy azt az előírásoknak megfelelő paraméterekkel bocsáthassuk ki a befogadóba. Az ipari eredetű szennyvíz kezelése során a pH megfelelő választásával, beállításával is értünk el eredményeket, de ez a technológiai lépés nem bizonyult elegendően hatékonynak. A további kísérleti munka során egy speciális elektroflotációs módszert alkalmaztunk, melynek során a keletkező H2 buborékokkal kezeltük a szennyvizet. Különböző módszerekkel próbáltunk buborékokat fejleszteni, eltérő savkoncentrációval, illetve kezelési időt változtatva, kiegészítve adalékok hatásának vizsgálatával. A mérések eredményességét konvencionális KOI-mérésekkel ellenőriztük, illetve fotókat is készítettünk a kísérletek során. Jó eredményeket értünk el nagy savkoncentrációnál (50 cm3/250 cm3 szennyvíz), ám itt a túlzott mértékű savazás miatt nem igazán környezetkímélő a folyamat, újabb kezelések szükségesek a savtalanítás megoldására.
138
XV. OFKD SZEGED 2016
XII. TELEPÜLÉSKÖRNYEZET SZEKCIÓ Szekciófelelős: Dr. Kovács Zoltán 1. Békési Dorottya: A nagyvárosi zöldterületek fenntartásának lehetőségei ma a megváltozott klíma és használat tekintetében 2. Bérczi-Kubina Lilla: Egerszalók és térségében elhelyezkedő települések turisztikai fejlesztése tájépítészeti eszközökkel 3. Csete Ákos Kristóf: A mirigyes bálványfa (Ailanthus altissima) terjedési dinamikájának vizsgálata Szeged példáján 4. Csonka Zsófia, Jánoska Rita Zsófia: Joseph Paxton XIX. századi közparktervezési elvei a kortárs magyar tájépítészetben 5. Kolcsár Ronald András: Zalaegerszeg város zöldterületeinek funkcionális vizsgálata 6. Liska Csilla Mariann: A városi környezet nagyfelbontású térképezése és környezettudományi alkalmazásai 7. Schlosser Aletta Dóra: Városi környezet modellezése Esri CityEngine szoftverben 8. Schmeller Dalma: Zöldtetők, zöldfalak és „kék” vízgazdálkodási módszerek az élő és élhető város életében 9. Szőke Balázs: Zöld-infrastruktúra városi környezetben A XII. kerületi zöld-infrastruktúra fejlesztése 10. Szűz Attila: A gyalogos szabadtérhálózat értékelése és fejlesztési lehetőségei Budapest belvárosában
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
A nagyvárosi zöldterületek fenntartásának lehetőségei ma a megváltozott klíma és használat tekintetében Békési Dorottya, III. évf. Tájrendező és kertépítő mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Gerzson László, egyetemi docens, BCE TÁJK, Kert- és Szabadtér Tervezési Tanszék Rohanó világunkban a fogyasztói társadalom mindig új értékek létrehozásában látja a megoldást. Szerintem nem feltétlenül az új létrehozása, hanem a már meglévő átalakítása vezethet eredményre. E szemlélet mentén keresek megoldásokat dolgozatomban a köztereket és közparkokat érő hatások tanulmányozásával. Vizsgálatom három részre bonható. Elsőként Budapest éghajlati viszonyait elemeztem az Országos Meteorológiai Szolgálat adatainak segítségével az elmúlt 115 évben. Egyértelműen kimutatható, hogy az utóbbi 30 esztendőben a hőmérsékleti értékek emelkedtek, valamint a szélsőséges időjárási jelenségek gyakorisága megnövekedett, mely a globális klímaváltozás hatása. A felmérés eredményeinek megfelelően, a fenntartási munkálatok változását is kutattam az elmúlt 30 év során a Főkert Nonprofit Zrt. segítségével. Leírást készíttettem a növényi elemek, a művi elemek, és az általános fenntartási munkálatok alakulásáról az évek során. 3 közparkot, közteret (Erzsébet tér, a Szent István park és a II. János Pál pápa tér) választottam ki Budapest területén, melyek eltérő földrajzi elhelyezkedésüket és látogatói összetételüket tekintve különböző fenntartási munkálatokat igényelnek. Végezetül a már említett közterek és közpark látogatói között végeztem felmérést egy saját készítésű kérdőívvel, mely a parklátogatási szokásaikat, kívánalmaikat, valamint javaslataikat tartalmazza a területek tekintetében. Összesen 300 kitöltő véleménye alkotja a 42 diagramos kutatási eredményemet, mellyel a különböző funkciójú közterek és közparkok elvárásait és problémáit mutatom be. A vizsgálatokat összefoglalva és a problémákat kiemelve javaslatokat nyújtok a fenntartási nehézségek kezelésére: tervezett elemek és műszaki megoldások formájában. A téma alulkutatottsága miatt remélem, dolgozatommal hozzájárulok ahhoz, hogy szemléletváltozás következzen be, és a már meglévő értékeinket próbáljuk meg a megváltozott körülményekhez és felhasználói szokásokhoz igazítani és ezzel élhetőbbé tenni környezetünket.
140
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
Egerszalók és térségében elhelyezkedő települések turisztikai fejlesztése tájépítészeti eszközökkel Bérczi-Kubina Lilla, IV. évf. Tájrendező és kertépítő mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Valánszki István, egyetemi tanársegéd, BCE TÁJK, Tájépítészeti és Településtervezési tanszék Az egerszalóki hőforrásról vagy az egri borról mindenki hallott, és sok terv készült ezeknek a településeknek a fejlesztésére. Nem sokan tudják azonban, hogy a térség szomszédos, kisebb települései is számos természeti és művi tájértékkel rendelkeznek. Örömmel ástam bele magam ezeknek a tanulmányozásába, és kerestem különböző megoldásokat a fejlesztésükre. Arra helyeztem a hangsúlyt, hogy a környékbeli településeket turisztikai szempontból fejlesszem, így decentralizálva az idegenforgalmat. Ennek érdekében részletes vizsgálatot végeztem az összes településen, majd egy saját értékelési rendszert dolgoztam ki. Az értékelési fejezetre alapozva javaslatokat tettem arra vonatkozóan, hogy miként lehetne egy komplex és fenntartható egységként növelni a négy település együttes csoportjának turisztikai vonzerejét. Fontosnak tartom, hogy terveim felkeltség majd az érdeklődést és a térség szomszédos, kisebb települései is figyelemben részesüljenek, hiszen értékes kincseket hordoznak magukban, és ezek rengeteg lehetőséget tárnak elénk. Ezek a települések is tartogatnak a látogatók számára érdekességeket, és kiváló utazási célpontok lehetnek. Úgy gondolom, hogy a kezdetekben megfogalmazott céljaimat sikerült elérhetővé tennem. Felfedeztem a településekben rejlő lehetőségeket, megláttam a térség azon báját, melyet érdemes minden ide látogatónak megmutatni. Olyan javaslatokkal álltam elő, melyek elősegítik majd a térség komplex és fenntartható fejlesztését. Ez nem csak a térség idegenforgalmára lehet pozitív hatással, hanem egy élhetőbb, harmonikusabb településcsoportot is eredményez az ott élők számmára.
141
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
A mirigyes bálványfa (Ailanthus altissima) terjedési dinamikájának vizsgálata Szeged példáján Csete Ákos Kristóf, I évf. Geográfus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezetők: Dr. Gulyás Ágnes, egyetemi adjunktus, SZTE TTIK, Éghajlattani és Tájföldrajzi Tanszék Dr. Tanács Eszter, egyetemi adjunktus, SZTE TTIK, Éghajlattani és Tájföldrajzi Tanszék A mirigyes bálványfa az egyik legagresszívabban terjedő özönfaj, amely hazánkban több, mint egy évszázada jelen van. Széles ökológiai tűrőképessége miatt elsősorban városokban ültették és az itt tapasztalható sajátos lokális klímamódosulás vélhetően kedvez a melegigényes faj elterjedésének, amit a klímaváltozás városi hatásai tovább erősíthetnek. A faj agresszív szaporodási stratégiáival jelentős kivadulásra képes, így nem csak a városi vegetáció elszegényítésében játszik szerepet, hanem a városon kívüli természeteshez közelibb vegetációban is jelentősen csökkenti a biodiverzitást. A városi környezetben erőteljes gyökérsarjaival réslakóként komoly károkat okoz az épített infrastruktúrában. A téma fontosságának ellenére kevés kutatás látott napvilágot, ezért dolgozatomban részben arra keresem a választ, hogy milyen módszerrel vizsgálható ez a bonyolult rendszer a leghatékonyabban, illetve melyek azok a tényezők, amelyek leginkább befolyásolhatják a faj városi terjedését. Vizsgálataim során a megelőző városklimatológiai kutatások alapján kidolgozott Lokális Klíma Zónák szintjén területarányosan, random mintaterületekjelöltem ki Szegeden a Tisza és a „külső” körút által határolt területén, amelyeken felmértem a bálványfa populációt. Ebből egy pontos adatbázist hoztam létre, amellyel különböző térinformatikai és statisztikai módszerekkel elemzéseket végeztem a fák állapotával, a városklimatológiai szempontból releváns paraméterekkel, valamint az ezek között fennálló lehetséges összefüggésekkel kapcsolatban. Vizsgálataim első eredményei azt mutatják, hogy faj elterjedése kapcsolatot mutat a direkt besugárzással, a beépítettséggel valamint a hősziget intenzitásával. Célom, hogy a mintavételezés és az adatfeldolgozás során megtaláljam azt legmegfelelőbb módszert, amely a legpontosabban feltárja a faj terjedési sajátosságait városi környezetben és ezzel segítse a visszaszorítását, vagy a megfelelő keretek között tartását.
142
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
Joseph Paxton XIX. századi közparktervezési elvei a kortárs magyar tájépítészetben Csonka Zsófia, II évf. Tájépítészmérnöki MSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájéptészeti és Településtervezési Kar Jánoska Rita Zsófia, Tájépítész és kertművész mesterképzési MA szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájéptészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Dr. Fekete Albert, tanszékvezető egyetemi tanár, BCE TÁJK, Kertművészeti és KerttechnikaiTanszék Minden témában kézikönyvek készülnek, nem laikusok, hanem szakmabeliek számára azért, hogy egységes és aktuális elvek mentén végezhessék értékteremtő munkájukat. A mai kortárs tervezésre sok jelző használható, de az egységes bizonyosan nem. Nem célunk ezt a sokszínűséget még elméleti szinten sem homogenizálni, csupán a tervezői döntések hátterét megtámogatni egy olyan kutatással, amely a közparkok használhatóságát fokozza. A téma, ahogy a legtöbb aktuális kérdés egy pályázat kapcsán került előtérbe, a Paxton Design Competition 2015-tel. A felhívás célja, hogy a pályaművekben a pályázók keressenek szakmai válaszokat a megváltozott parkhasználati igényekre, elvárásokra, illetve vizsgálják meg, mennyi létjogosultsága van a saját korában is már ikonikusnak és innovatívnak számító A pályázat kiírása is tartalmazza, de a mai társadalom is elvárásként támasztja az új létesítményekkel szemben az alábbi követelményeket. Legyen multifunkcionális, mert a városok növekednek, a szabad területek fogynak és drágulnak. Legyenek gazdaságok, majdnem önfenntartók, mint egy-egy kis tökéletesen működő gazdasági és ökológiai rendszer. Legyen mindenki számára könnyen használható, a kommunikációs eszközök szempontjából is elérhető. És legyen vonzó, mert ami nem látványos, az nem is modern. Munkánkban arra keressük a választ, hogyan és milyen eszközökkel lehet ezekre a kérdésekre válaszolni a valóságban. Javaslati kódunkban bemutatjuk ezen eszközöket egyes címek alá rendezve, mintegy katalógus, amely nem csak történeti kontextusban vagy helyszínen használható, hanem új kialakítású tér, park esetén. Aki ismeri kód tartalmát, annak tervezésnél segítséget jelenthet ez a vizuális emlékeztető, ami a működő parkok lényegét tartalmazza (hierarchia, önfenntartás, épületek, terepmozgatás, adaptált természet, innovatív ismeretek). Az általunk végzett vizsgálatok bizonyították, hogy az elveknek ma is van létjogosultsága.
143
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
Zalaegerszeg város zöldterületeinek funkcionális vizsgálata Kolcsár Ronald András, I évf. Geográfus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr. habil. Szilassi Péter, egyetemi docens, SZTE TTIK, Természeti Földrajzi és GeoinformatikaiTanszék Diákköri kutatásom témája Zalaegerszeg zöldterületeinek funkcionális vizsgálata, mely során a földrajztudomány eszközeivel próbálom felmérni a város öt zöldterületének városökológiai, társadalmi, városszerkezeti és gazdasági funkcióit. Megkísérlek képet kapni e területek valódi szerepeiről és azok hiányairól, mely a későbbiekben a várostervezés számára is hasznos lehet. A funkciók feltérképezésének elsődleges vizsgálati eszköze egy 428 fős online kérdőíves kutatás volt, melyet zalaegerszegi lakosokkal, illetve a várost jól ismerő egyénekkel tölttettem ki. A feldolgozás során többek között vizsgáltam a város zöldterületeinek látogatottságát, és hogy milyen célokra használják azokat Zalaegerszeg lakosai. A megkérdezettek minősítették a városi zöldterületek természetességét, illetve saját benyomásaik alapján becsülték a levegő minőségét is a vizsgált parkokban. A városi zöldterületek használatát a futoterkep.hu adatbázisa segítségével is vizsgáltam. Kikerestem a felhasználók által feltöltött zalaegerszegi útvonalakat (187 db) és összeszámoltam, hogy ezek hány százaléka érintette, vagy keresztezte a vizsgált zöldterületeket. Az eredményeimből kiderült, hogy a parkok aktív rekreációs funkciói csak korlátozottan érvényesülnek. Várostervezési szempontból fontos kérdés a zöldterületek elérhetőségének vizsgálata, hisz ily módon lehatárolhatók a település zöldterület hiányos városrészei. E célból elkészítettem az egyes zöldterületek elérhetőségi térképeit. Minden parkterület közepén kijelöltem egy pontot, majd a Google Maps útvonaltervezőjében további 1024 darab, a város úthálózatán egyenletesen elszórt pont alapján gyalogos menetidő izokron térképet szerkesztettem. A vizsgált öt zöldterület izokron térképének összemetszésével le tudtam határolni a város zöldterület-elérhetőség szempontjából előnyös területeit. Véleményem szerint eredményeim adaptálhatók lesznek Zalaegerszeg zöldfelületrendszerének tervezéséhez.
144
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
A városi környezet nagyfelbontású térképezése és környezettudományi alkalmazásai Liska Csilla Mariann, II évf. Geográfus MSc szakos hallgató Szegedi Tudományegyetem, Természettudományi és Informatikai Kar Témavezető: Dr Mucsi László, egyetemi docens, SZTE TTIK, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék A természet és a társadalom konfliktusait jól szemléltetik a városok. A környezet erőforrásait fokozottan igénybevevő települések városökológiai elemzésének egyik alapfeladata a felszínborítás térképezése, a változások térbeli-időbeli értékelése. Kulcsszerepet kapnak a távérzékeléses adatok, pl. a nagyfelbontású légifelvételek, a hiperspektrális felvételek, a 3D-s pontfelhők. A különböző forrású adatok együttes alkalmazása (adatfúzió) azonban számos módszertani problémát okoz, ezek megoldására több kutató tesz napjainkban is kísérletet. Szeged ritkább beépítésű alsóvárosi körzetéből választottam ki egy két háztömb méretű egységet, ahol a mesterséges felszínek arányát kívántam meghatározni, amelyek módosító hatással vannak a városklímára, a lefolyásviszonyokra és egyéb környezeti tényezőkre. Dolgozatomban adatfúziós eljárás segítségével a légifelvételek térbeli és a hiperspektrális felvételek spektrális információtartalmát használtam fel nagy pontosságú felszínborítás térkép létrehozására. A hiperspektrális és az általam mért laboratóriumi spektrális adatok kapcsolatának numerikus elemzésével csökkentettem az osztályozáshoz szükséges sávok számát. Létrehoztam egy spektrumkönyvtárat, amelynek segítségével a főbb felszínborítási típusok elkülöníthetőek. Az objektumok határainak és méreteinek pontosabb meghatározása érdekében az adatfúziós eljárás során egy nagy térbeli felbontású légifelvételt is bevontam az osztályozásba, amelyen szegmentáció segítségével homogén egységeket határoztam meg. Ezekhez a hiperspektrális kép átlagos reflektanciaértékeit rendeltem. A szegmenseket a spektrális szögeltérés vizsgálattal (Spectral Angle Mapper) osztályoztam. A műveletek során további megoldásokat nyújtottam nagy mennyiségű adat kezelésére. A mesterséges felszínek arányát mutató térképen meghatároztam azokat a telkeket, amelyek az építési szabályzatban meghatározott értékeket túllépik. Valamint kapcsolatot kerestem a mesterséges felszínek aránya és mért hőmérsékleti adatok között.
145
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
Városi környezet modellezése Esri CityEngine szoftverben Schlosser Aletta Dóra, II évf. Geográfus MSc szakos hallgató Debreceni Egyetem, Természettudományi és Technológiai Kar Témavezető: Dr. Szabó Gergely, egyetemi adjunktus, DE TTK, Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék A 3D városmodellezés napjainkban az egyik gyorsan kibontakozó irányzat a geoinformatika tudományágában. A földfelszín digitális reprezentációjaként alkotott modell lehetővé teszi a különböző elemzések, városépítészeti problémák és geográfiai törvényszerűségek vizuális megjelenítését a LoD egyes szintjein. Kutatásom fő célkitűzéseként egy városi környezet virtuális modellezését valósítottam meg a települési környezetet érintő analízisek bemutatására. A városrészt az ESRI CityEngine szoftverében készítettem. A GIS adatok felhasználásával egy hierarchikusan felépített adatbázist alkottam, amely heterogén adatok alkalmazásával egy komplex virtuális tér felépítését teszi lehetővé. Mindezt a CGA Shape Grammar programozási folyamat, tehát procedurális modellezés eredményeképpen hoztam létre. Az általam készített modell így eszközként szolgál egyrészt a városi környezetet érintő kérdések vizuális szemléltetésére, valamint konkrét méréseket és térbeli lekérdezéseket végezhetünk segítségével.
146
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
Zöldtetők, zöldfalak és „kék”vízgazdálkodási módszerek az élő és élhető város életében Schmeller Dalma, I. évf. Földrajztudományi MSc szakos hallgató Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar Témavezető: Dr. Hajnal Klára, egyetemi adjunktus, PTE TTK, Földrajzi Intézet, Társadalomföldrajzi és Urbanisztika Tanszék Dolgozatomban elemzésre kerülnek a zöldtetők és zöldfalak, valamint ezek előnyei és hátrányai. Világszerte és hazánkban is kiemelten fontos a klímavédelem és csapadékvízvisszatartás, ezért a dolgozatomban ezek összefüggéseit részletesen kifejtem. A modern városok életében egyre fontosabbaka zöldterületek, zöldfelületek, ezért kutatásom kiterjed a pécsi zöldtetőkre és zöldfalakra is, illetve arra, hogy miként és hol lehetne kialakítani ezeket Pécs városában. Az élő és élhető városok nem csak a sok zöldterülettel emelkednek ki a többi város közül, hanem a hatékony és fenntartható vízgazdálkodással is, ezért ennek alkalmazása nélkülözhetetlen lesz városunk életében. Dolgozatomban ezen felül bemutatok pár pécsi megvalósult vagy még csak tervben lévő városfejlesztési projektet a zöldtetők, zöldfalak és a fenntartható vízgazdálkodással kapcsolatban. Szakdolgozatomban kérdőív segítségével vizsgáltam a pécsi lakosság véleményét a zöldtetőkkel kapcsolatban, valamint interjúkat készítettem, amelyek a dolgozat alapját jelentik. A zöldtetők és zöldfalak magyar szakirodalma viszonylag kevés, illetve elegendő és célnak megfelelő számszerűsített adat se áll rendelkezésemre. További nehézség, hogy Pécsett nem található olyan zöldtető, amelyen méréseket végezhetnék, azonban zöldfalakkal találkozhatunk a városban, így ezek vizsgálata könnyebben kivitelezhető. Ezen kívül a „kék” vízgazdálkodási módszerek számos elemét is elemezni fogom. A választott téma elemei innovatívak, és a rengeteg előnyüknek köszönhetően elősegítik a városok fenntarthatóvá tételét. Kulcsszavak: városfejlesztés, vízgazdálkodás, zöldtetők, zöldfalak, fenntarthatóság, klímavédelem, kék gazdaság
147
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
Zöld-infrastruktúra városi környezetben A XII. kerületi zöld-infrastruktúra fejlesztése Szőke Balázs, II. évf. Tájépítészmérnöki MSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Mezősné Dr. Szilágyi Kinga, egyetemi tanár, BCE TÁJK, Kert- és Szabadtértervezési Tanszék A zöld infrastruktúra fogalma mára már bevett fogalom a táji léptékű tervezéselméletben, de települési szinten a fogalom nem tud működni, hiszen a zöldfelületek elemzése és tervezése a hazai gyakorlatban a települési zöldfelületi rendszer keretében történik. A kutatás célkitűzése tehát az, hogy a zöld-infrastruktúrát a települési szöveten belül értelmezzük, különös tekintettel az ökoszisztéma szolgáltatásokra. Napjainkban egyre súlyosabban érzékelhető a klímaváltozás. A településökológiai konfliktusok, a kedvezőtlen és szélsőséges klímajelenségek rontják a települések élhetőségét és fenntarthatóságát, amelyre a zöld-infrastruktúra ökoszisztéma szolgáltatásai révén hatékony választ tud nyújtani. A zöld-infrastruktúra települési – városi – léptékre való adaptációja egy városi zöldinfrastruktúra tipológia megalkotásával készült, amiben a területhasználati szempontok és a zöldfelületi minőség (állományszerkezet, mozaikosság, szegélyhatás, stb.) is szerepet játszott. A beépítésre szánt övezetek a jogszabályban rögzített legkisebb megengedett zöldfelületi mutató szerinti csoportokban jelennek meg, melyeket egy NDVI alapú elemzés aktualizál, mely a zöldfelületi intenzitást mutatja távérzékeléses módszerrel. A kétféle elemzés alapján felállítható egy, az ökoszisztéma szolgáltatás hatékonyságát jelző, hierarchia, ill. sorrend az egyes zöld-infrastruktúra típusok között. A zöld-infrastruktúra városi adaptációjának módszertani bemutatására a kiváló természeti adottságokkal rendelkező fővárosi XII. kerület szolgál, ahol bemutathatóak az egyes – zöld-infrastruktúra, ill. zöld-intenzitás – konfliktusok és az azokra adható válaszok, javaslatok.
148
XV. OFKD 2016. XII. Településkörnyezet szekció
A gyalogos szabadtérhálózat értékelése és fejlesztési lehetőségei Budapest belvárosában Szűz Attila, IV évf. Tájrendező- kertépítő mérnök BSc szakos hallgató Budapesti Corvinus Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar Témavezető: Mezősné Dr. Szilágyi Kinga, egyetemi tanár, BCE TÁJK, Kert- és Szabadtértervezési Tanszék Budapest városfejlesztésében több, mint 25 éve célkitűzésként szerepel a belváros forgalmi tehermentesítése, a „Gyalogos Belváros” víziója. Az ezredforduló utáni városrehabilitációs programok jórészt ennek szellemében nagy léptékű forgalmi átszervezéseket, szabadtér-építészeti beavatkozásokat eredményeztek. Jelen tanulmány a Budapest Szíve Program nyomán, annak akcióterületén vizsgálja a terület szabadtereit első sorban a gyalogos használat és használati értékük tekintetében. A dolgozat előzetes szakirodalmi kutatásokra, térinformatikai elemzésekre és helyszíni felmérésekre alapozva komplex analízis keretében vizsgálja a vizsgálati helyszínek térbeni adottságait, zöldfelületeit, használatukat és rekreációs értéküket, bele értve a terület szabadtérés zöldhálózatának szerkezeti elemzését is. A kutatás feltárja a budapesti belváros szabadtérhálózatának értékeit és problémáit, valamint feltérképezi a területen megjelenő kapcsolatot a szabadterek használata és azok zöldfelület-intenzitása között. A feltárt problémákra, hiányosságokra reagálva a tanulmány koncepcionális fejlesztési javaslatokat tartalmaz, melyek a belvárosi szabadterekben rejlő potenciál jobb kihasználására, a közterületi beavatkozások szabályozásának megújítására, ennek következtében pedig egy élhetőbb, a „Gyalogos Belváros” víziójának megfelelő történelmi városmag kialakítására irányulnak.
149