Аккумуляция тяжелых металлов (Mn, Co, Ni) в растениях нижнего течения р. Иле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аккумуляция тяжелых металлов (Mn, Co, Ni) в растениях нижнего течения р. Иле

Ф.С. Исаева, З.А. Инелова

В последние годы наблюдается увеличение загрязнения окружающей среды, в том числе и тяжелыми металлами. Исследования подтвердили огромный ущерб загрязнения тяжелыми металлами для растений, почв в конечном счете человеку.

Ландшафтно-экологическая оценка Или-Балхашского региона, в том, числе и р. Иле характеризуется ростом загрязнения и минерализацией поверхностных и грунтовых вод, снижением биопродуктивности и очистительных функций дельты р. Иле, деградацией водно-болотных угодий, прогрессирующим процессом антропогенного опустынивания [1].

Роль марганца в жизни высших растений и водорослей водоемов весьма велика. При недостатке данного элемента замедляется развитие корневой системы и рост растений, снижается урожайность. Животные, поедающие корма с низким содержанием марганца, страдают ослаблением сухожилий, у них слабо развивается костяк. Кобальт относится к числу биологически активных элементов и всегда содержится в организме животных и в растениях. Недостаточная обеспеченность кормов кобальтом при содержании его менее 0,07 мг на 1 кг сухой массы приводит к значительному снижению продуктивности животных, а при резком недостатке кобальта скот заболевает сухоткой [2]. Соединения никеля играют важную роль в кроветворных процессах, являясь катализаторами. Содержание Ni и Co более стабильно для растений, что свидетельствует о присутствии в образцах общего для них минерального компонента, в том числе и биогенного происхождения [3].

металл загрязнение растение спектрометрия

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В исследуемых образцах растений проводили определение содержания тяжелых металлов марганца, никеля, кобальта.

Растения выкапывали с корнем, промывали проточной водой, затем дистиллированной, высушивали в сушильном шкафу при температуре 105 °С или естественной вентиляцией до воздушно - сухого состояния, затем пробу измельчали, отвешивали на аналитических весах 3 параллельные пробы по 1 грамму. Оставшуюся часть помещали в пакетики и отмечали время места и вид растения.

В исследовании применяли метод атомно-абсорбционной спектрометрии. Определение тяжёлых металлов проводилось на атомно-абсорбционном спектрометре «AAS IN». Температура в пламени атомно-абсорбционного спектрометра равна 1400°С. Анализ проб на атомно-абсорбционном спектрометре проводился следующим образом: испарение элемента осуществлялось в пламени газовой горелки. В горелку прибора подавался распыленный с помощью воздуха, смешанный с горючим газом. При сгорании его в пламени исследуемые атомы оказываются в газообразном состоянии. Далее пучок света разлагается в монохроматоре, на выходе которого выделяется аналитическая линия, свойственная определенному элементу. Эта линия на фотокатод и на фотоэлектронный умножитель, с которого регистрируется кривая. Поглощение света определенным элементом для уменьшения фототока регистрируется.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Во флоре региона исследований зарегистрировано 563 вида, относящихся к 274 родам и 66 семействам. Растения являются одним из индикаторов окружающей среды. Первоначально для определения тяжелых металлов в растениях были выявлены доминанты в сообществах. Это такие растения как Glycyrrhiza glabra и Xanthium strumarium (таблица).

Таблица 1.

Из таблицы 1 видно, что в регионе исследований были определены тяжёлые металлы Ni, Co, Mn. В точке 1 (Кербулак) содержание Ni в растении Glycyrrhiza glabra превышает ПДК [4] в 5 раза, Co в 1,25 раз, Mn в 2,8 раза. В растении Xantium strumarium Ni превышает норму в 10,7 раза, Co в 2,2 раза, Mn в 6,6 раза.

В точке 2 (Баканас) в растении Glycyrrhiza glabra превышение ПДК по содержанию Ni превышает ПДК в 3,5 раз, Co в 0,65, Mn в 1,6 раз. Содержание тяжёлых металлов в растении Xanthium strumarium Ni превышает ПДК в 6,4 раза, Co в 1,3 , Mn в 1,8 раз.

В точке 3 (вблизи моста имени Кунаева) видно что, в растении Glycyrrhiza glabra превышение ПДК Ni в 1,25 раз, Co превышает норму в 1,15 раз и Mn в 3,6 раз, в растении Xantiums trumarium ПДК Ni в 2,8 раза, Co в 2,1 раза, Mn в 3,3 раза .

По рисунку сравнивая накопленные тяжелые металлы в растениях Glycyrrhiza glabra и Xantium strumarium, видно что, во всех трех точках преобладает элемент никель.

В последние годы наблюдается увеличение загрязнения окружающей среды, в том числе и тяжелыми металлами. Главная опасность тяжелых металлов не в явном отравлении, а в том, что они способны постепенно концентрироваться в организме человека [5].

В то же время представление об обязательной токсичности тяжелых металлов являются заблуждением, так как в эту группу попадают медь, цинк, молибден, кобальт, марганец, железо, то есть микроэлементы. Справедливо использовать термин "тяжелый металл" когда речь идет об опасных для животных организмов и растений, концентрациях элемента с относительной массой более 40 и говорить о нем же, как о микроэлементе, в том случае, когда он находиться в почве, растении, организме животных и человека в нетоксичных концентрациях или используется в малых количествах, как удобрение или минеральная добавка к корму для улучшения условий роста, развития растений и животных. Тяжелые металлы относятся к микроэлементам и входят в состав ферментов, гормонов и других биологически активных веществ [6].

В настоящее время аккумуляция тяжелых металлов исследуемого регион оказывает влияния на растительный покров и почву. В результате наших исследований были выявлено, что в выбранных доминантных растениях Glycyrrhiza glabra и Xantium strumarium активно аккумулируются тяжелые металлы никель и марганец, превышающие ПДК.

ЛИТЕРАТУРА

1. Феник С.И., Трофимяк Т.Б., Блюм Я.Б. Механизмы формирования устойчивости растений к тяжелым металлам // Усп. совр. биол., 1995. Т. 115, вып. 3. С. 261-275.

2. Биологическое и ландшафтное разнообразие Республики Казахстан. - Алматы, 1997, - 142 с.

3. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп: Справ. изд./ Под ред. В.А. Филова и др. - Л.: "Химия",1989. -40.

4. Ильин Б.В., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях.- Новосиб.:СО РАН, 2001.-216 с.5;

5. Ильин Б.В., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях.- Новосиб.:СО РАН, 2001.-216 с.

6. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. - М.: Мир, 1998. - 348 с.

Размещено на Allbest.ru