К.с.-х.н. Шарамок Т.С., к.с.-х.н. Федоненко Е.В., к.б.н. Есипова Н.Б.

Днепропетровский национальный университет

Накопление тяжелых металлов водными растениями

рыбоводных прудов

Активными накопителями тяжелых металлов являются водные растения. На их долю приходится 0,07 – 1,7 % общей массы металлов (Муратов, 1992). 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 (Гавриленко, Золотухина, 1989).

Нами изучалась роль водных растений выростных прудов в аккумуляции тяжелых металлов. Содержание тяжелых металлов (кадмия, никеля, меди, цинка, железа, свинца и марганца) в тканях растений определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии (Грибовская и др., 1969).

Исследования проводили в двух полносистемных рыбных хозяйствах Днепропетровской области –  Петриковском (ОАО «Петриковский рыбхоз») и Самарском (ОАО «Самарский рыбхоз»). Контролируемые выростные пруды имели различные источники водоснабжения с различной антропогенной нагрузкой: Самарский – р. Самара, Петриковский – р. Орель. Сбор всех проб производился во второй декаде июля и октября. Растения, отобранные нами в опытных прудах,   условно разделили на   экологические группы -   укорененные и неукорененные; укорененные, в свою очередь – на водно-воздушные и надводно-воздушно-водные.

Водная растительность в Самарском рыбхозе не была разнообразна. Всего за период исследования нами было отобрано 3 вида укорененных растений. Водно-воздушные растения: рдест пронзеннолистный (Potamogeton filiformus) и хрен водяной (Armoracia sp.) и надводно-воздушно-водные - тростник обыкновенный (Pragmites communis).

Флора прудов Петриковского рыбхоза была более разнообразной. Всего нами было отобрано и проанализировано 7 видов растений. Водно-воздушные растения были представлены горецем земноводным (Polygonum amphybium), рдестом пронзеннолистным (Potamogeton filiformis) и валлиснерией  (Vallisneria sp.). Из надводно-воздушно-водных макрофитов нами были обнаружены рогоз узколистный (Typha latifolia), тростник обыкновенный (Pragmites communis) и камыш озерный (Scirpus lacustris), а из неукорененных (свободноплавающих) - ряска трехбороздчатая   (Lemna trisulca).

         Содержание тяжелых металлов в водных растениях различных экологических групп Самарских прудов в период исследования варьировало в широких пределах. Концентрация тяжелых металлов в пределах одной экологической группы значительно не отличалась и зависела от содержания их в воде и донных отложениях выростных прудов (р>0,05; r =0,86).

         Анализ данных показал, что все растения активно концентрировали железо (93,7 – 323,5 мг/кг). Наименьшие уровни накопления установлены для кадмия (0,02 –  0,28 мг/кг). У всех экологических групп растений  повышенное содержание цинка в воде (0,02 – 0,03 мг/л) вызывало снижение концентрации кадмия в тканях ( r =- 0,79).

         В период исследования было установлено, что кадмий, свинец и медь наиболее активно накапливали, укорененные водно-воздушные растения, а цинк, железо и марганец  - укорененные воздушно-водные растения. Концентрация никеля значительно не отличалась   у представителей различных экологических групп водных растений Самарского рыбхоза.

         Исследование водных растений Петриковских прудов показало, что максимальное количество свинца, цинка, меди и железа аккумулировалось в укорененных водно-воздушных растениях. Свободноплавающими растениями в значительных количествах, по сравнению с другими группами растений, поглощался никель (1 мг/кг). Укорененные надводно-воздушно-водные и свободноплавающие растения наиболее активно концентрировали марганец (2,74 – 95,12 мг/кг), а укорененные водно-воздушные макрофиты - железо (103,97 – 145,13 мг/кг). Кадмий накапливался в минимальных количествах у представителей всех групп растений (0,03 – 0,33 мг/кг).

Сезонная динамика накопления тяжелых металлов водными растениями в Петриковских и Самарских водоемах была подобной. Так, отмечалась тенденция к уменьшению содержания тяжелых металлов в укорененных растениях  в конце вегетационного периода. У свободноплавающих растений, наоборот, концентрация металлов осенью увеличивалась (р<0,05).

         Таким образом, исследования показали, что растения, принадлежащие к различным экологическим группам, обладают различной накопительной способностью по отношению к тяжелым металлам. Так, максимальное количество металлов накапливалось в тканях укорененных растений.    Никель, который является приоритетным загрязнителем многих водоемов Днепропетровской области, активно поглощался неукорененными растениями (Lemna trisulca ). Следовательно, для исключения из круговорота никеля, можно использовать растения семейства рясковых.