Duma György

 

Duma György: Szervesanyag bomlásának nyoma a szabadkígyósi X. századi temetők foszfátvizsgálatai alapján.

 

A Békés Megyei Múzeumok Közleménye 1. (1971) 127-133. o.

 

  Földünk külső részének átlagos kémiai összetételében a foszfor 0,12 súlyszázalékban fordul elő, mint számos ásvány, kőzet, szervetlen és szerves vegyület alkotója. Mivel a foszfortartalmú ásványok csaknem minden eruptív kőzetben megtalálhatók, érthető, hogy a foszfor a bezáró kőzet mállása után másodlagosan a különböző üledékes eredetű kőzeteknek is alkotó részévé válik. E kőzetcsoport földünk felszíni és ahhoz közeli részein kiterjedten, nagy tömegekben fordul elő, jelentős részüket a laza törmelékes kőzetek képezik. Az üledékes eredetű laza törmelékes kőzeteknek mintegy 80 százalékát a köznapi értelemben általánosan elfogadott módon agyag gyűjtőnéven nevezik.

  Az agyagok foszfortartalmának legnagyobb része ásványi eredetű és az, az eruptív kőzetek mállási maradékában levő természetes körülmények között nehezen feltáródó fluor és klórtartalmú apatitásványokhoz, a különböző foszfátokhoz és foszforitokhoz van kötve. Ismertes, hogy a felszínhez közeli agyagrétegekben – a talajokban – nagymértékben fordulnak elő élő szervezetek és szerves eredetű anyagok. Mivel mind a növényi mind az állati szervezetek felépítésében jelentős szerepe van a foszfornak, azért érthető, hogy ezek felhalmozódásával a talajok foszfortartalma az agyagok eredeti foszfortartalmát minden esetben messze meghaladja.

  A talaj élővilága az agyagok foszfortartalmát és a különböző foszforvegyületeket elbontja, s így foszfátionok jutnak a talajba. Ezzel lehetőség nyílik különböző újabb szerves és szervetlen foszforvegyületeknek a képződésére, valamint a foszfátionoknak az élő szervezetbe való beépülésére is. E folyamatokban fontos szerepe van a foszforsavnak, mely részben a mikroorganizmusoknak a foszforásványokra gyakorolt oldóhatásával, elsősorban azonban a szerves anyagok bomlásakor keletkezik.

  A talajba került és ott felhalmozódott növényi és állati eredetű anyagok bomlását mind aerob mind anaerob körülmények között már régebben behatóan tanulmányozták. Kitűnt, hogy ezek bomlásakor egyéb termékek mellett minden esetben foszforsav is keletkezik.

  Sokan vizsgálták a foszfátionoknak adszorpciós és ioncsere folyamatok útján történő megkötődését a talaj kolloid anyagaival elsősorban az agyagásványokkal kapcsolatban. Kitűnt, hogy e folyamatoknál, a foszfátionoknak a különböző agyagásványokon történő megkötődésénél, az ioncserének, az adszorpciónak és a kémiai kötésnek a szerepe nagyon nehezen választható el egymástól. Foszforsav hatására azonban újabb foszfátok, foszforásványok is keletkezhetnek a talajban, melyekben a foszfor elsősorban kalciumhoz – erősen savanyú talajokban a vashoz és alumíniumhoz -, kapcsolódik.

  Az újonnan keletkező foszforásványok csoportjában legnagyobb jelentősége a kálicum-foszfátoknak van. Ezek között a mono- és dikalicum-foszfátok vízben jól oldódnak, a trikalcium-foszfátok gyakorlatilag oldhatatlanok. Mivel a vízoldható kálcium-foszfátok is idővel ez utóbbi alakba mennek át, azért a foszfátionoknak a megkötésben a kálciumfoszfátoknak rendkívül nagy jelentőségük van.

  Számos megfigyelés bizonyítja, hogy a foszfátionok a talajban igen rövid idő alatt megkötődnek. Az a tapasztalat, mely szerint a talaj teljes foszfáttartalmának csak egy része hasznosítható a növények számára, jól mutatja, hogy a foszfátionok és az egyes talajalkotók között túlnyomóan igen erős kötések alakulnak ki. A talajban levő foszfátok viszonylag nagy stabilitása, valamint az a körülmény, hogy az oldatba jutott foszfátok (foszfátionok) újabb hasonlóan nehezen oldódó foszfátokat is képeznek, biztosítja a foszfortartalom megmaradását és lehetővé teszik bizonyos esetekben annak növekedését. Amíg azonban az ember tevékenységével a talaj vagy talajban levő növényzet eredeti állapotát meg nem változtatja – kivételektől eltekintve – az építő és lebontó folyamatok egyensúlyban maradnak.

  A talajok természetes foszfáttartalmát minőségük, jellegük, a növényi és állatvilág, az éghajlati viszonyok, valamint több földrajzi és földtani tényező nagyobb területen viszonylag egységesen alakítja ki. Megfigyelések azt mutatták, hogy a talajok kisebb részeken történő feldúsulását olyan helyi jellegű biológiai tényezők okozzák, melyek az emberi és állati életfolyamatokkal hozhatók összefüggésbe, többnyire antropogén eredetűek. Mivel az emberi és állati szervezetek foszfortartalmú anyagokkal táplálkoznak, táplálékaik maradványa, hulladéka, kiválasztási termékeik és végül szervezetük pusztulása útján foszfortartalmú anyagok maradnak vissza a talajban. Mindezek bomlása alkalmából keletkező foszforsav hatására újabb foszfátok keletkeznek, melyek a talaj átlagos foszfátszintjét helyenként számottevően és maradandó módon megnövelik.

  A foszfátionok már említett korlátozott mozgékonyságából, valamint erős megkötődéséből önként adódik, hogy a talaj foszfáttartalmának változása, helyileg történő feldúsulása alkalmas lehet régészeti meghatározásokra is. E megfontolás alapján 1931-ben végeztek először régészeti céllal talajvizsgálatokat. Azóta e módszert mind szélesebb körben alkalmazzák a legkülönbözőbb korból származó kultúrrétegek vizsgálatára. A régészeti céllal végzett talajvizsgálatokat napjainkban terjedelme miatt aligha áttekinthető irodalom tárgyalja.

  Érthető, hogy a régészettel kapcsolatos foszfor meghatározásokkal nálunk is foglalkoztak (1). Nagyobb számú vizsgálat elvégzésére azonban csak az elmúlt években nyílt lehetőség, az edények egykori szervesanyag tartalmának meghatározására irányuló kutatómunkával összefüggően (2). Ennek során alkalmunk volt a szerves anyagok dekompozícióját és ezzel kapcsolatban a foszfátionok megkötődésének lehetőségét mind a laboratóriumi modellkísérleteinknél, mind természetes körülmények között különböző talajokban tanulmányoznunk. Irodalmi adatokkal egyezően úgy találtuk, hogy a talajok természetes foszfáttartalma, valamint a foszfátionok megkötődésének a lehetősége a talaj ásványi összetételétől és szemcsemegoszlásától függ. A talajok természetes foszfáttartalma legkisebb a homokos, legnagyobb a magas mésztartalmú agyagos talajokban volt. A foszfátionok mozgásának lehetősége ezzel messzemenően párhuzamosságot mutatott, a homokos talajokban mindig kedvezőbb volt mint az agyagos – meszes talajokban. Megfigyelhettük, hogy a foszfátionok vándorlása (penetrációja) az eltemetett testtől függően lefelé a többi iránynál minden esetben kedvezőbben mehet végbe. Mind a modellkísérleteink, mind a különböző talajokban fekvő sírok földanyagának vizsgálata mutatta, hogy a foszfátionok a foszforsavat tartalmazó oldatokból igen hamar megkötődnek. Csak az eltemetett test közvetlen közelében lehetett a legtöbb esetben a talaj foszfáttartalmának jelentős növekedését megállapítani.

  A régészeti céllal végzett talajvizsgálatoknál a szerves anyagok egykori jelenlétére a talajok természetes foszfáttartalmának helyileg történő dúsulása alapján, a foszáttartalom viszonylagos növekedéséből következtetnek. E vizsgálatokhoz éppen ezért minden esetben olyan talajmintára is szükség van melynek csak a természetes, tehát a feltételezett szennyeződésektől mentes foszfáttartalma van. E követelményeknek megfelelő talajminta kiválasztása mindenkor nagy körültekintést igényel. Fokozottan áll ez a síroknál, az azokat kitöltő földanyag kevert volta miatt. Vizsgálatainknál legmegfelelőbbnek a sírfenék szintjében, a sírfolttól távolabb eső részekből vett talajminták bizonyultak.

  A régészeti céllal végzett foszfátvizsgálatokhoz a talajmintákat rendszerint egy egyenes mentén, vagy négyzethálóval meghatározott pontokból veszik. A Szabadkígyós – Pál ligeti táblán végzett 1968-as ásatás sírjainál az emberi test dekompozíciója által történt foszfátdúsulás vizsgálatánál a mintavétel egy olyan egyenes mentén történt, mely a sír fő tengelye volt (1. kép).

 

 

  A lovastemetkezésnél (Tangazdasát homokbányája) a lókoponya és a csontok közötti területen a mintavétel egyes helyeken sűrítve történt, hogy a feltételezett foszfátdúsulást mind pontosabban lehessen lehatárolni. A mintavétel pontjai a helyszínen, léptékes sírrajzon lettek rögzítve. Négy pontban a mintavétel szintjétől függőleges irányban lefelé a mélyebb rétegekből is történt mintavétel. Egy-egy talajminta mennyisége 100 g volt, melynek teljes mennyiségét 100µ-nál kisebb szemcsenagyságra őröltük, majd ennek átlagát használtuk fel a foszfátvizsgálat céljára. A foszfor meghatározása ez esetben foszormolibenátos módszerrel titrimetrikusan történt. E meghatározási módot a foszforértékek között várható nagy eltérések, valamint a megkívánt nagy pontosság miatt választottuk, az általánosan általunk használt molibdát-vanadátos kolorimetrikus meghatározás helyett. A vizsgálat céljára szolgáló minták minden esetben a foszfátionok megkötése szempontjából igen kedvezőtlen homokos talajból származtak. Ennek ellenére a szervesanyagok hatására történő foszfátdúsulás minden esetben jól követhető volt (2. kép).

 

 

  A lókoponya és a lábcsontoktól mintegy 40 cm távolságban már a talaj átlagfoszfortartalmának megfelelő értéket határozhattunk meg. A csontok mellett kisebb, a csontok által bezárt területen meglepő módon jelentős foszfordúsulást észleltünk, a talaj átlagának megfelelő 0,08 P2O5-ról 0,18 P2O5-ra emelkedő, illetőleg helyenként még ezt is meghaladó foszfáttartalmat találtunk. E tény alátámaszthatja a régészeti feltevést, mely szerint a csontok által körülvett területen nagyobb tömegű szerves anyag pusztult el.

 

(1) Uzsoki A.: Előzetes jelentés a Mosonszentmiklós-Jánosházpusztai bronzkori temető ásatásának eredményeiről. Arrabona 1959. 53-70.

(2) Duma Gy.: Égetett agyagok foszforfelvétele. Építőanyag 1968. 450-456.; Duma Gy.: Metode zum Festsellen der Bestimmunk von urzeitlichen Gefässen. Acta. Archaeologica Hung. 1969. 359-372.

 

Vissza Duma György cikkeinek listájához

 

Vissza a főoldalra