Накопление тяжелых металлов в высшей водной растительности Озернинского водохранилища

Высшие водные растения в процессе своей жизнедеятельности поглощают растворенные в воде вещества различной химической природы, в том числе и тяжелые металлы (ТМ), попадающие в водоемы в результате хозяйственной деятельности человека [1]. Изучение способности макрофитов накапливать загрязняющие вещества особенно в условиях воздействия на водные экосистемы в течение летнего периода представляет научный интерес.

Целью работы был анализ накопления металлов различными видами растений. Для решения поставленной задачи в рамках диссертационной работы проведены исследования на Озернинском водохранилище Московской области.

Исследования проводились на трех различных участках водохранилища в период с апреля по август 2008 г.: река Вейна, Табловский залив, Михайловский залив (залив реки Хлынья). Отбор проб воды и донных отложений осуществлялся согласно [2, 3]. Отбор растительности и её обработка осуществлялась согласно [6].

Для анализа отбирались растения различных экологических групп: погруженные – рдест пронзеннолистный (Pota-mogeton perfoliatus L.); свободноплавающие - телорез обыкновенный (Stratiotes

aloides L.); воздушно-водные – камыш озерный ( Scirpus lacustris L.). Каждое место отбора выбиралось так, чтобы на нем произрастало как можно больше растений различных экологических групп, однако многие растения могут существовать лишь в определенных условиях гидрологического и гидрохимического режимов. Обработка донных отложений осуществлялась согласно [7], а воды путем фильтрации через фильтр обезоленный «синяя лента» и добавлением 5 мл HNO 3 . Анализ на содержание ТМ проводился в трех повторностях на атомно-абсорбционном спектрометре «КВАНТ 2А».

Таблица 1. Средние концентрации микроэлементов (мг/ кг) в поверхностном (0-2 см) слое ДО Озернинского водохранилища

Наиболее стабильные компоненты загрязнения природной среды обитания – седименты. Распределение общих форм металлов в поверхностном слое донных отложений (ДО) убедительно свидетельствуют о превышении их содержания в заливе реки Вейна и Табловском заливе по сравнению с таковыми в Михайловском заливе (табл. 1).

Результаты анализа растительного материала (табл. 2) показали, что в макрофитах на некоторых станциях отмечены высокие концентрации ТМ. В заливе реки макрофиты отличались высоким содержанием кадмия, цинка, а в Табловском заливе – цинка и свинца по сравнению с таковыми в Михайловском заливе.

Таблица 2. Концентрации микроэлементов, мг/ кг, в высших водных растениях Озернинского водохранилища

Так, в телорезе обыкновенном содержание кадмия составило 52,4, цинка – 29,1, а в камыше озерном – 30 мг/кг сухого вещества. В Табловском заливе концентрации цинка и свинца в телорезе обыкновенном составили соответственно 51,7 и 27,1 мг/кг сухого вещества. Исследования показали, что в приплотинной части водохранилища (Михайловский залив) концентрации ТМ в растениях уменьшаются.

Так как растения в процессе своего роста и развития могут накапливать химические элементы в концентрациях, значительно превышающие их содержание в водной среде [4], была сделана попытка учесть степень накопления ТМ в макрофитах, находящихся на участках водохранилища с разными концентрациями ТМ в воде и ДО (табл.1 и 3).

Таблица 3. Средние концентрации микроэлементов (мг/ дм³) в воде Озернинского водохранилища

Согласно [5] в растительных тканях макрофитов, оказывающихся в среде с высоким содержанием микроэлементов, содержание их повышается. Об этом же свидетельствуют результаты проведенного исследования. На слабо загрязненном металлами участке водохранилища, а именно Михайловском заливе, содержание элементов у представителей различных видов растений мало различается. В условиях загрязнения залива реки Вейны и Таблов-ского залива, однако, содержание металлов увеличивается. Увеличение концентрации одного или нескольких элементов по-разному влияет на растительный организм, который либо приспосабливается, либо погибает.

Выводы: водные растения в условиях высокого содержания ТМ независимо от их принадлежности к различным экологическим группам могут накапливать элементы в довольно высоких концентрациях, но до определенного предела, превышение которого может вызвать деградацию растений и их гибель.