BioScience Blog – Научный Биологический блог

А. В. Галяс

Курский государственный университет

Изучали характер накопления и распределения тяжелых металлов в растении тростника обыкновенного Phragmites communis Trin., растущего в водоеме биологической очистки п. Искра Курской области.

Экологическую характеристику фитоценоза водоема и отбор проб для анализа проводили в период полного развития растений (в конце августа). Пробы обрабатывали по стандартным методикам.

Определяли зольность (неорганический остаток) и содержание Zn, Cd, Pb и Cu (методом инверсной вольтамперметрии) в предварительно подготовленных растительных образцах и пробах воды.

Ph. communis произрастает в пруду куртинами вдоль северного берега, иногда в смеси с Typha latifolia L., занимая площадь 0,035 га. Число побегов – 57 шт./1 м². Проективное покрытие вида – 80%; обилие (по Друде) – Soc. Gr. Продуктивность – 1,35 кг сухого вещества на 1 м²

Исследования показали, что концентрация тяжелых металлов в растении тростника колеблется от 0,024 до 271,565 мг/кг сухого вещества (см. таблицу). У цинка размах значений от 26,2 до 271,565 мг/кг, у меди от 0,024 до 6,22 мг/кг, а у свинца от 0,039 до 2,775 мг/кг. Концентрация кадмия находится  в пределах от 0 до 0,124 мг/кг.

В целом полученные значения не превышают фонового содержания тяжелых металлов в водных растениях [1]. В то же время,  в некоторых исследованных нами частях растения тростника отмечено содержание цинка во много раз превышающее среднюю величину, по сравнению тростником, растущим в природных водоемах [2].

Наи­большее содержание металлов, в частности цинка, характерно для подводной части стебля и корней тростника, что связанно с механизмами, препятствующими транспорту тяжелых металлов в надводную часть [3]. Высокие концентрации металлов формируются также за счет захвата растениями тяжелых металлов из обогащенной ими среды – воде и донных отложениях очистных водоёмов.

Нами установлено, что наименьшее содержание тяжелых металлов у тростника обыкновенного характерно для генеративных органов (соцветия) и фотосинтезирующего аппарата (листьев). В этих же частях растения отмечено отсутствие кадмия (менее открываемого минимума в 0,0001 мг/кг), что связанно с преобладающим поглощением кадмия корневой системой и, в меньшей степени, надземными органами [3].

В старых листьях, расположенных в нижней части стебля тростника, замечено повышение содержания цинка почти в 3 раза, а свинца в 6—7 раз по сравнению с молодыми, активно ассимилирующими листьями. Концентрация меди наоборот уменьшилась в 1,5—3 раза, что свидетельствует об её активном оттоке в другие части растения.

Таким образом, полученные нами данные показывают наличие существенных различий по накоплению ряда тяжелых металлов в различных частях и органах растения тростника обыкновенного.

Обнаружено значительное накопление цинка, а также свинца в корнях и подводной части стебля. Отмечено пониженное содержание тяжелых металлов в соцветиях и листьях. Выявлена избирательная аккумуляция меди в  молодых побегах тростника.

1. Дикиева, Д. М.,  Петрова, И. А. Химический состав макрофитов и факторы, определяющие в них концентрацию минеральных веществ // Гидробиол. процессы в водоемах. – Л.: Наука, 1983. – С. 107—213.

2. Короткевич, Л. Г. К вопросу использования водоочистных свойств тростника обыкновенного // Вод. Рес. – 1976. – № 5. – С. 198—204.

3. Лурье А. А., Фокин А. Д., Касаткин В. А. Поступление цинка и кадмия в зерновые культуры из почвы, удобренной остатками сточных вод // Агрохимия. –1995. – № 11. – С. 80—92.

Опубликована: Галяс, А. В. Распределение тяжелых металлов в растении  тростника обыкновенного / А. В. Галяс // Научному прогрессу – творчество молодых: Материалы международной молодежная научной конференции по естественнонаучным и техническим  дисциплинам, 16—17 апреля 2010 г. – Йошкар-Ола, 2010