Накопление тяжелых металлов прибрежной водной растительностью реки Шерепок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАКОПЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИБРЕЖНОЙ ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ РЕКИ ШЕРЕПОК

Кыонг Тхе Нго, С.В. Золотокопова

Астраханский государственный технический университет ул. Татищева 16, Астрахань, Россия, 414056

Изучены особенности накопления цинка, меди, железа, свинца, кадмия, мышьяка в стеблях и корнях тростника обыкновенного и гиацинта водного, произрастающих во Вьетнаме в р. Шерепок. Показано влияние на накопление тяжелых металлов прибрежной водной растительностью степени загрязненности водоема. Дана количественная оценка накопления тяжелых металлов прибрежной водной растительностью в сухой и влажный сезоны. В период исследований было установлено, что в сухой сезон в границах промышленного района в корнях тростника обыкновенного больше, чем в корнях водного гиацинта накапливается цинка, меди, железа и кадмия, эти же металлы накапливаются больше в стеблях водного гиацинта, чем в стеблях тростника. Свинец и мышьяк больше накапливаются в стеблях и корнях водного гиацинта, чем в стеблях и корнях тростника. Во влажный сезон в границах промышленного района цинка, меди, железа и кадмия больше накапливается в стеблях и корнях водного гиацинта, а свинец и мышьяк в стеблях и корнях тростника.

Ключевые слова: тяжелые металлы, прибрежная водная растительность, водный гиацинт, тростник обыкновенный, накопление, промышленная зона, сухой и влажный сезоны.

ACCUMULATION OF HEAVY METALS BY COASTAL AQUATIC VEGETATION OF THE SHEREPOK RIVER

Ngo The Cuong, Svetlana Vasil'evna Zolotokopova

The Astrakhan State Technical University Tatishchev str, 16, Astrakhan, Russia, 414056

Characteristics of the accumulation of zinc, copper, iron, lead, cadmium, arsenic in the stems and roots of Phragmites Australis and Eichhornia crassipes, growing in the Sherepok river (Vietnam), were investigated. The effect of level of river pollution on the heavy metal accumulation of the coastal aquatic vegetation was shown. A quantitative assessment of the accumulation of heavy metals by coastal aquatic vegetation in the dry and wet seasons is given. During the period of research, it was found that in the dry season, within the industrial region, zinc, copper, iron and cadmium were accumulated in the roots of common reed greater than in the roots of Eichhornia crassipes. The same metals were accumulated in the stems of Eichhornia crassipes higher than in the stems of Phragmites Australis. Lead and arsenic were accumulated in the stems and roots of the Eichhornia crassipes higher than in the stems and roots of Phragmites Australis. During the wet season, within the industrial region, zinc, copper, iron and cadmium were more accumulated in the stems and roots of Eichhornia crassipes, while lead and arsenic -- in the stems and roots of Phragmites Australis.

Key words: heavy metals, coastal aquatic vegetation, Eichhornia crassipes, common reed, accumulation, industrial zone, dry and wet season

В настоящее время из-за сбросов в водоемы недоочищенных стоков их экологическое состояние ухудшается.

Основные источники загрязнения водоемов -- хозяйственно-бытовые, промышленные и сельскохозяйственные стоки. Они содержат большое количество не только органических веществ, но и тяжелых металлов. Особой формой загрязнения является эвтрофирование водоемов, т.е. обогащение их биогенными веществами, что приводит к интенсивному развитию водорослей и прибрежных растений. Это чаще всего происходит за счет поступления в водоемы бытовых и сельскохозяйственных стоков.

Способность водной растительности к накоплению тяжелых металлов делает их активными участниками процесса самоочищения природных вод. Способность высших водных растений накапливать вещества в концентрациях, превышающих фоновые значения, позволила использовать их в системе мониторинга и контроля за состоянием окружающей среды. Высокая поглотительная способность водных растений делает их идеальными тестовыми объектами для определения антропогенных химических нагрузок на водоем. Кроме того, высшим водным растениям свойственна избирательность в накоплении не только макро-, но и микроэлементов, в том числе и тяжелых металлов [1].

Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что использование способностей водных растений накапливать тяжелые металлы для снижения их концентрации в среде может быть одним из эффективных способов биологической очистки воды. Очевидно, с этой точки зрения наиболее перспективными могут быть макрофиты, которые способны аккумулировать высокие концентрации металлов, интенсивно расти, обладать достаточной устойчивостью к повышенному содержанию металлов [2].

Процессы миграции и аккумуляции веществ лежат в основе процессов, которые раскрывают картину благополучия или неблагополучия определенной территории в геохимическом отношении при природно-антропогенном воздействии. Все указанные факторы формируют качество поверхностных вод и их способность к самоочищению, а также подтверждают необходимость оценки химического состава не только поверхностных вод, но и донных отложений [3].

В настоящее время, сброс сточных вод из двух промышленных районов Хоа- Фу и Там-Тханг в р. Шерепок, ведут к серьезной опасности загрязнения реки. Поэтому, необходимо провести изучение состояния загрязнения р. Шерепок в участке протекания через промышленные районы Хоа-Фу и Там-Тханг.

Цель исследования: изучить накопление тяжелых металлов прибрежной водной растительностью реки Шерепок.

Материалы и методы исследования

Материалом исследований служили стебли и корни водного гиацинта (Eichhornia crassipes) и тростника обыкновенного (Phragmites Australis), которые широко распространены в водоемах Вьетнама. Пробы отбирались в сухой и влажный сезоны.

Пробы прибрежной водной растительности отбирались в четырех зонах р. Шерепок в 4,8 км выше границы промышленного района Хоа-Фу, районе выращивания кофе (зона 1 -- табл. 1), в границах промышленных районов Хоа-Фу и Там Тханг (зона 2), в водохранилище Дрей Хлинь, расположенном в 7,5 км ниже границы промышленного района Там Тханг (зона 3) и в водохранилище Шерепок 3. Анализ содержания тяжелых металлов в пробах воды, донных отложений проводили стандартными методами исследования. Содержание тяжелых металлов в гидробионтах определяли атомно-абсорбционным методом.

Статистическую обработку данных выполняли с помощью программы Microsoft Office Excel.

Результаты и обсуждение

Для исследования выбраны прибрежно-водные растения широко распространенные во Вьетнаме: тростник обыкновенный, который относится к водно-воздушной растительности, корневища его плотно прикрепляются ко дну и водный гиацинт -- относится к воздушно-водной растительности, листья его плавают на поверхности и корни, собранные в пучок, могут прикреплятся ко дну в сухой сезон и плавать в толще воды во влажный сезон, когда в реке много воды.

В результате исследования содержания тяжелых металлов в стеблях и корнях водного гиацинта (Eichhornia Crassipes) получены следующие результаты (табл. 1,2).

Таблица 1. Содержание тяжелых металлов в стеблях и корнях Eichhornia Crassipes в сухой сезон, мг/кг

Table 1. The content of heavy metals in the stems and roots of Eichhornia Crassipesduring the dry season, mg/kg

При анализе накопления тяжелых металлов в стеблях и корнях водного гиацинта в сухой сезон видно, что в корнях их в 2--4 раза больше чем в стеблях. Цинка, и меди, и свинца в стеблях и корнях собранных в зоне 2, которая находится в границах промышленного района, в 3--7 раз больше, чем в других исследуемых зонах. А содержание железа, кадмия и мышьяка в стеблях и корнях, собранных во всех четырех зонах, отличается незначительно. Даже накопление мышьяка в стеблях, и кадмия в корнях в пробах отобранных в зоне 1 больше, чем в зоне 2. Это можно объяснить наличием в зоне 1 сельскохозяйственных полей.

Таблица 2. Содержание тяжелых металлов в стеблях и корнях Eichhornia Crassipes во влажный сезон, мг/кг

Table 2. The content of heavy metals in the stems and roots of Eichhornia Crassipesduring the wet season, mg/kg