Розподіл важких металів у гідроекосистемі прісної водойми (на прикладі Тернопільського ставу)

Наиболее важными составляющими водной среды, которые накапливают и аккумулируют тяжёлые металлы являются прибрежные почвы и донные отложения, а как перерасределители и аккумуляторы - водоросли. Вода является средой, которая связывает составляющие экосистемы, где ионы металлов и их соединения находятся небольшой период времени, пока не аккумулируются в другие составляющие водной среды.

Показано, что наилучшими аккумуляторами и распределителями тяжёлых металлов (ТМ) являются биотические составляющие, что свидетельствует о значительной роли биоты в аккумуляции и трансформации ТМ в гидроэкосистемах. В модельной гидроэкосистеме растения накапливают тяжёлые металлы только до определённого критического уровня, а потом отмирают, повышая концентрацию тяжёлых металлов в воде и в донных отложениях.

Показано, что в составляющих Тернопольского пруда высокими являются концентрации свинца и меди. При сравнении стандартных фоновых значений концентраций металлов для определённых составляющих водной среды с нашими данными, можно сделать заключение, что Тернопольский пруд - загрязнённый водоём токсическими элементами (свинцом и кадмием).

ТМ менее токсичны для моллюсков, нежели для растений. То есть моллюски более стойкие к их высоким концентрациям. Это свидетельствует о том, что беспозвоночные могут накапливать ТМ в широком диапазоне концентраций, что не обязательно вызывает их гибель.

Из результатов наших исследований даже при минимальных концентрациях металла в водной среде, растения аккумулируют тяжёлые металлы в большем количестве, нежели моллюски. Поэтому водоросли включены в число гидробионтов, что назначены для использования в системе мониторинга химического загрязнения водной среды. Высокая способность к накоплению и перераспределению тяжёлых металлов, фиксированное размещение в биотопе, лёгкость сбора образцов, большая биомасса - всё это делает водоросли выгодным объектом для наблюдений.

Установлено, что ферментные системы зелёных и синезелёных водорослей глутаматдегидрогеназа и глутаминсинтетаза обеспечивают первичную адаптацию водорослей к увеличенным уровням аммиака и ТМ. Первичная детоксицирующая функция водорослей при действии свинца угнетается. При действии этого металла выявлено активацию связывания аммиака в синтетазной реакции и в зелёных, и в синезелёных водорослей, а трансферазная ветвь синтеза глютамина угнетается в синезелёных водорослей.

Своеобразие реакции водорослей на свинец указывает на то, что при интоксикации этим металлом угнетаются как вегетативные функции клеток, так и функционирование долговременных систем формирования толерантности водорослей к аммиаку. Поэтому об адаптации к свинцу физиолого-биохимических детоксиционных систем говорить нельзя. Констатируем активацию только первичной защиты.

Рекомендовано данные о влиянии свинца на активность аммонийсвязывающих ферментов зелёных и синезелёных водорослей использовать для прогнозирования их состояния в пресноводных экосистемах и влияние на качество воды.

Ключевые слова: тяжёлые металлы, гидроэкосистема, перераспределение, аккумуляция, глутаминсинтетаза, глутаматдегидрогеназа.

Humeniuk H. B. Distribution of heavy metals and their effect in hydroecosystems of fresh reservoir (on the example of Ternopol pond). - Manuscript.

Dissertation on the obtainin of scientific degree of the candidate of biological science by speciality 03. 00. 16. - ecology. - Chernivtsi National University by Yuriy Fedkovych, Chernivtsi, 2003.

The dissertation paper presents the results of stady of accumulation and redistribution of copper, cobalt, plumbum and cadmium in components of fresh hydroecosystems (water, litoral silts, litoral soils, algae, mollusks) on the example of Ternopol pond within various seasons and in model hydroecosystem depending on physical, hydrochemical and biotic factors.

It was established that the best accumulators of heavy metals are algae. It testifies to the significant role of biots in accumulation of heavy metals in hydroecosistems. In the model hydroecosystem the plants accumulate heavy metals only to some critical lever and then die off rasumg the concentration of heavy metals in water and botton deposits.

Ensyme systems glutamatedegidrogenase (GDG) and glutaminesyntetase (CS) of Chorophita and Cyanophita were estabilished to provide the primary adaptation of algae to the incriased levels of ammonium hydrate and heavy metals. The primary detocsication function in algae at the action of plumbum is oppressed. At the action of plumbum it was revealed the activation of ammonium hydrate binding in syntetase reaction both in Chorophita and Cyanophita and transferase branch of glutamine sythesis is oppressed in Cyanophita.

There have been recommended the data concerning the plumbum influence on the activity of ammonium-binding enzymes of Chorophita and Cyanophita for application of their ratio regulation in fresh ecosystems.

Key words: heavy metals, hydroecosystem, redistribution, accumulation, glutaminesynthetase, glutamatedehydrogenase.

Размещено на Allbest.ru