Факторы, влияющие на содержание тяжелых металлов в высших водных растениях

Сравнивая микроэлементный состав одноименных растений, пробы которых взяты из различных водоемов в одно и то же время можно выделить влияние каких-либо экологических факторов в том числе и антропогенного происхождения [27]. Обычно наибольшие концентрации тяжелых металлов в макрофитах приурочены к участкам с повышенной антропогенной нагрузкой, в которых наблюдается увеличение общей минерализации воды и содержания тяжелых металлов в донных отложениях.

Определенный вклад в накопление тяжелых металлов водными растениями вносят абиотические факторы, такие как химический состав воды, температура, смена сезона.

В работе [28] представлены результаты исследования поглощающей способности роголистника в отношении меди при изменении температурного и светового режима. Сравнение опытных и контрольных растений показано, что с увеличением концентрации до 0.3 мг/л токсичность меди в темноте проявилась уже на 2-е сутки независимо от температуры, а на свету - только к концу опыта и выражалась сильнее с повышением температуры воды. Концентрация меди 0.5 мг/л вызывает полную гибель растений в 1-е сутки во всех вариантах. Отсутствие света, несомненно, усиливало токсичность меди на роголистник.

Водные растения очень чутко реагируют на химический состав среды. При увеличении концентрации элементов, как это случается при загрязнении водоемов, большинство растений либо активно, либо пассивно поглощает их в количествах, превышающих необходимость в питании. Критерием устойчивости к высоким уровням металлов в среде, как правило, являются темп роста и продуктивность растений.

Изучение сезонного распределения химических элементов в высших воздушно-водных растениях (частуха подорожниковая и стрелолист обыкновенный), распространенных преимущественно по мелководьям пресных водоемов [29] показало, что их химический состав отражает типичную для абсолютного большинства макрофитов картину количественного соотношения металлов: высокое содержание железа, величина которого у стрелолиста в августе достигает 3382 мкг/г сухого вещества; на один-два порядка ниже содержание цинка; далее, в пределах 10 мкг/г, концентрируются медь, никель, свинец, хром и кобальт и еще ниже - до 2 мкг/г содержится кадмия. Наиболее высокое содержание определяемых элементов отмечено во второй половине вегетации. При анализе содержания марганца в элодее канадской [30], установлено, что в зависимости от сезона, концентрация этого элемента в тканях растения может варьировать до двух раз. Повышение накопления металлов растениями к концу вегетационного периода, очевидно, объясняется общим увеличением количества минеральных веществ в растениях с возрастом (от весны к осени).

Распределение уже накопленных металлов по органам и тканям макрофитов также имеет свои особенности. При этом наблюдается преобладание всех без исключение элементов в подземных органах. Это явление характерно для большинства укорененных макрофитов и объясняется тем, что металлы не распределяются по всему растению равномерно, а концентрируются в том органе, через который они поступают [31], накапливаясь в основном в мембранных клеточных стенках корневых клеток. С началом роста растений микроэлементы по мере их необходимости подаются в надземную биомассу.

Таким образом способность водных макрофитов накапливать преимущественно растворенные в воде металлы и удерживать их в течение продолжительного времени в своих тканях позволяет исследователям рекомендовать их в качестве организмов-биоиндикаторов загрязнения водных экосистем.

Перейти на страницу: 1 2 

Другие статьи

Биологические тест-объекты и показатели, используемые при установлении эколого-токсикологических нормативов
Объекты и показатели, используемые при установлении эколого-токсикологических нормативов Тест-объект Тест-параметр Основной Вспомогательный ...

Нефтяные загрязнения окружающей среды
Окружающая среда дает промышленному предприятию все необходимое для продолжения технологического цикла. По мере того, как развивается и расширяется производство, предприятию требуется все большее коли ...

Проблемы охраны окружающей среды
Если все время существования нашей планеты условно принять за один год, то человек разумный появился на ней 31 декабря во второй половине дня. Первые древнейшие цивилизации возникли 36 секу ...