Содержание тяжелых металлов в высших водных растениях водоемов города Гомеля

Концентрация марганца у ряски малой в зависимости от места произрастания колеблется в пределах от 1200 до 5000 мг/кг сухой массы. Наиболее высоким содержанием этого металла обладали растения в старичном комплексе р. Сож у д. Поляновка, хотя в воде и донных осадках не было отмечено высоких концентраций Mn. Высокими значениями микроэлемента характеризовались растения из р. Сож и озера У-образного. Практически одинаковые количества марганца содержались у растений из озер Круглого и Волотовского, в донных отложениях которых отмечаются высокие значения элемента. Минимальное содержание соединений марганца было отмечено у растений, произрастающих в озере Володькино.

Максимальная концентрация меди выявлена в ряске из реки Сож. На следующем месте по накоплению меди находятся растения из озера У-образного, в воде и донных отложениях которого наблюдаются значительные количества этого элемента. Более низкие показатели накопления меди имели растения старицы, водоема с минимальным содержанием металла в воде и донных осадках. Образцы растений из озер Володькино и Круглое содержали минимальное количество меди.

Таким образом установлено, что наиболее сильно выраженной аккумуляцией анализируемых металлов обладали растения, произрастающие в реке Сож. В то же время воды и донные осадки реки не отличались заметным загрязнением свинцом, медью, марганцем. Возможно факт наличия экстремальных концентраций металлов у растений может быть связан с особенностями гидрологического режима данного водоема (высокая степень проточности) и следовательно активацией процесса взаимодействия «организм-среда». В таблице 3 представлены данные по содержанию определяемых металлов в другом виде водных макрофитов, а именно в растениях рдеста пронзеннолистного, произрастающего в озерах Шапор, Любенское, Круглое, Володькино и в реке Сож.

Таблица 3 Содержание тяжелых металлов (мг/кг сухой массы) в рдесте пронзеннолистном

Установлено, что концентрация свинца и меди у растений из водоемов Шапор, Любенское, Володькино и Сож варьирует незначительно. Однако концентрация анализируемых металлов в поверхностных водах и донных отложениях водоемов различается в большей степени. Вследствие этого, сходные величины накопления Pb и Cu возможно обусловлены влиянием факторов иной природы. Это положение косвенно подтверждается тем, что хотя в воде и донных осадках озера Круглого были выявлены наиболее высокие концентрации Pb и Cu, у растений данного водоема содержание металла было минимальным.

Марганец интенсивно поглощался рдестом, произрастающим в реке Сож, где донные илы и водные массы также не характеризовались высокими концентрациями металла по сравнению с другими водоемами. В месте с тем, в оз. Володькино, которое по сути является расширением русла реки, в тканях рдеста отмечается минимальное содержание этого элемента. В связи с этим, при применении макрофитов в качестве биоиндикаторов необходимо учитывать, что значительное содержание какого-либо элемента в растении не всегда является следствием высоких концентраций этого загрязнителя среде обитания.

Таким образом, на уровень накопления тяжелых металлов в водных растениях действует комплекс различных факторов (как средовые, так и физиологические особенности самих растений), которые следует принимать во внимание при оценке состояния водных экосистем.

Заключение

Анализ содержания меди, марганца и свинца в макрофитах водоемов г. Гомеля выявил значительную вариабельность их концентраций. В определенной мере это обусловлено видовыми особенностями накопления микроэлементов. Из восьми обследованных видов макрофитов концентраторами меди являются частуха подорожниковая, роголистник, ряска малая, стрелолист обыкновенный. Марганец избирательно накапливали роголистник и ряска малая. Максимальный уровень аккумуляции свинца отмечен у элодеи канадской и частухи подорожниковой. В целом различия по накоплению Cu, Mn, Pb отдельными видами макрофитов в водоемах г. Гомеля составляют от 7-8 раз для меди и марганца, до 14 раз для свинца.

В результате наших исследований, выявлено, что для физиологически необходимых металлов - марганца и меди свойственны значительные величины их концентраций в исследованных видах макрофитов. Для свинца, с неустановленной его ролью в обменных процессах, характерны незначительные уровни содержания в тканях водных растений.

При анализе параметров накопления тяжелых металлов растениями различных экологических групп установлено, что содержание Pb, Cu и Mn достигает максимума у растений I и III экологических групп.

Сопоставление данных по содержанию Pb, Cu и Mn в поверхностных водах и донных отложениях исследуемых водоемов с концентрациями этих элементов в ряске малой и рдесте пронзеннолистном показало, что максимальное содержание металла в растении не всегда является следствием высоких концентраций загрязнителя среде обитания.

Список использованных источников

1.Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. - Л.: Агропромиздат, 1987.-142 с.

2.Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва - растение. - Новосибирск: Наука, 1991.-151 с.

3.Albert A. Biochem I., 1953.-Vol. 59.-Р.646-654.

4.Неорганическая биохимия / Под редакцией Г.Эйхгорн.- М.: Мир, 1978.-т. 1,2.-1447 с.

5.Власюк П.А., Климовицкая З.М. Физиологическое значение марганца для роста и развития растений.- М.: Колос, 1969. - 164 с.

6.Бобко Е.В., Саввина А.Г. Значение молибдена для развития растений //Избранные сочинения.-М.:Сельхозиздат,1963 - с. 353-359.

7.Школьник М.Я. Микроэлементы в питании растений. // Физиология сельскохозяйственных растений.-М.: МГУ, 1967.- т.2.-с. 401-411.

8.Власюк П.А. микроэлементы в обмене веществ растений.- Киев: Навукова думка, 1976.-154 с.

9.Чернавина Е.А. Физиология и биохимия микроэлементов. - М.: Высшая школа, 1970.-389 с.

10.Школьник М.Я. О физиологической роли микроэлементов у растений.// Микроэлементы в жизни растений и животных / Под ред. А.П. Виноградова.-М.: Ак. наук СССР, 1952.-с. 39-54.

11.Лукина Н.В. Сезонная динамика химического состава хвои и сосны обыкновенной на Кольском полуострове // Лесоведение, 1996.-№1.-с.41-53.

12.Чернаская Н.М. Физиология растительных организмов и роль металлов.-М.: МГУ, 1989.-157 с.

13.Слепняк Э.И. Фитогигиена, загрязнение растений и мониторинг состояния окружающей среды //Загрязнение атмосферы, почвы, природных вод и растительности.-М.: Гидрометеоиздат, 1983.- с. 35-43.

14.Мур Д.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. Контроль и оценка влияния.-М.: Мир, 1987.-285 с.

15.Вахмистров Д.Б. Исследование механизмов поглощения солей растениями: (Обзор). - Агрохимия, 1968. - т.1. - с. 151-163.

16.Dogar M.A., Tang Van Hai / Effect of increasing zinc concentration in nutrient solution on growth and cinetica of zinc uptake by rice// Z.Pflanzenhysiol.,1979.-vol. 93, №3.-Р. 207-217.

17.Ковалевский А.Л. О поглощении химических элементов растениями из твердой, жидкой и газообразной фаз внешней среды//Физиология и продуктивность растений в Забайкалье. - Улан-Уде: Бурят. кн. изд-во, 1977.-с. 163-1744.

18.Кларксон Д. Транспорт ионов структура растительной клетки.-М.:Мир, 1978.-368 с.

19.Тарабрин В.П. Устойчивость растений к промышленному загрязнению окружающей среды // Промышленная ботаника.-Киев: Наукова думка, 1980.-с. 52-109.

20.Ильин В.Б., Степанов М.Д. О фоновом содержании тяжелых металлов в растениях // Изв. Сиб. отд-ния АН УССР. Сер. биол. наук, 1981.- вып.I, №5.-с. 26-31

21.Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. - М.: Агроконсалт, 2002. - 198 с.

22.Распопов И.М. Высшая водная растительность больших озер Северо-Запада СССР. - Л.: Наука, 1985. -200 с.

23.Гигевич Г.С., Власов Б.П. Мониторинг высшей водной растительности как метод контроля за трансформацией природной среды / Сб.: Природопользование в условиях дифференцированного антропогенного воздействия. - Минск: Sosnowies, 2000. - с. 186-192.

24.Фокин А.Д., Лурье А.А. Биофильность и ксенобиотичность как факторы корневого поступления и распределения элементов по органам растений // Экология. - 1996. - №6. - с. 415-419.

25.Диклева Д., Петрова М.А. Химический состав макрофитов и факторы, определяющие концентрацию минеральных веществ в высших водных растениях // Гидробиологические процессы в водоемах / Сб. статей под ред. Распопова И.М. - Л.: Наука, 1983. - с.116-205.

26.Микрякова Т.Ф. Содержание тяжелых металлов в макрофитах Шекснинского плеса Рыбинского водохранилища.//Биология Внутренних вод.-Л.:Наука, 1990. - №87.- с. 31-34.

27.Коженкова С.Н., Христофорова Н.К., Чернова Е.Н. Долговременный мониторинг загрязнения морских вод северного Приморья тяжелыми металлами с помощью бурых водорослей // Экология-2000.-№3.- с. 233-237.

28.Микрякова Т.Ф. Особенности накопления меди роголистником // Биология внутренних вод.-Л.:Наука, 1989.-№ 81 - с. 47-49.

29.Микрякова Т.Ф. Сезонное распределение химических элементов в частухе подорожниковой и стрелолисте обыкновенном // Экология.-2001.-№4.-с. 310-312.

30.Вадзе Дз. Р., Илзинь А.Э., Лейнерке М.П. Содержание микроэлементов в некоторых макрофитах из озер Рушону, Илзес-Геранимовас и Питель Латвийской ССР // Микроэлементы в гидробионтах и вопросы психофизиологии. - Рига: Редакц.-издат.отдел ЛГУ, 1972. - Т.176. - с. 91-104.

31.Ozimek T. Heavy metals content in macrophytes from ponds supplied with Post-Sewage water. Heavy metals in water organisms // Simposia Biologica Hungarica.-1985.-Vol. 29. - P.41-50.

32.Микрякова Т.Ф. Тяжелые металлы в высших водных растениях Горьковского водохранилища // Водные ресурсы. - 1996. - т.23, №2. - с.234-237.

33.Физико-химические методы анализа. Практическое руководство: Учебное пособие для вузов / Под редакцией В.Б. Алесковского. - Л.: Химия, 1998. - 376 с.

Приложение

Таблица. Содержание тяжелых металлов в поверхностных водах водоемов г. Гомеля, мг/л

Таблица. Содержание тяжелых металлов в донных отложениях водоемов г. Гомеля, мкг/кг

Размещено на Allbest.ru