Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В PHRAGMITES AUSTRALIS (CAV.) TRIN. EN STEUD ОЗЕРА КЕНОН (ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ КРАЙ)

Базарова Б.Б. 1
1 Институт природных ресурсов экологии и криологии СО РАН
Представлены результаты исследования концентрации тяжелых металлов в Phragmites australis озера Кенон, использующегося в качестве водоема охладителя Читинской ТЭЦ-1.
Phragmites australis
тяжелые металлы
оз. Кенон
1. Базарова Б.Б. 2012. Многолетние изменения растительности озера Кенон. // Известия Иркутского гос. ун-та. Сер. Биология. Экология. – 2012. – №. 4. – С. 18–23.
2. Базарова Б.Б. Elodea canadensis Michx. и харовые водоросли оз. Кенон (Забайкальский край). // Российский Журнал Биологических Инвазий. – 2013. – № 3. – С. 7–15.
3. Бактыбаева З.Б., Суюндуков Я.Т., Ямалов С.М., Юнусбаев У.Б. Загрязнение тяжелыми металлами экосистемы реки Таналык, сообщества водных макрофитов и возможности их использования для биологической очистки. / под. ред. чл.-кор. АН РБ Б.М. Миркина. – Уфа: АН РБ, Гилем. – 2011. – 208 с.
4. Грищанцева Е.С., Сафронова Н.С., Кирпичникова Н.В., Федорова Л.П. Распределение мирокоэлементов в вышей водной растительности Иваньковского водохранилища // Геоэкология. Инженерная геоэкология. Гидрогеология. Геокриология. – 2010. – № 3. – С. 223–231.
5. Цыбекмитова Г.Ц. Содержание биогенных элементов (азот и фосфор) в воде озера Кенон – водоема-охладителя ТЭЦ -1 // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 7. – С. 39–43.
6. Экология городского водоема. 1998. Publishing House of the SB RAS, Novosibirsk. 258 p.
7. Kuklin A.P., Matafonov P.V. Background concentrations of heavy metals in benthos from transboundary rivers of the Transbaikalia region, Russia. Bull. environ. contam. toxicol., 2014. № 92. P. 137–142.

В условиях нарастающей техногенной нагрузки на водоемы повышается интерес к оценке современного состояния водоемов по уровню содержания тяжелых металлов в высшей водной растительности. Высшая водная растительность играет важную роль в биотическом балансе, процессах формирования качества воды и биологического режима водоемов [4]. Сообщества прибрежно-водных растений накапливая тяжелые металлы, удерживают их в течение вегетационного периода, и тем самым, способствуют фильтрации и поддержанию качества воды в озере [3]. Учитывая тот факт, что заросли Phragmites australis (Cav.) Trin.en Steud. в оз. Кенон занимают значительные площади по северному и западному побережью озера, становится актуальным вопрос оценки его роли в накоплении тяжелых металлов.

Целью работы – оценить концентрацию тяжелых металлов в Phragmites australis (Cav.) Trin.en Steud. озера Кенон.

Материалы и методы исследования

Озеро Кенон – самый крупный водоем Забайкальского края в бассейне р. Амур, подверженное значительной рекреационной и антропогенной нагрузке [6]. С 1965 г. озеро используется как водоем-охладитель ТЭЦ-1. За период использования озеро претерпело некоторые изменения [1,2,5,7].

Материалом для исследования послужили пробы растения собранные в 2011–2013 гг., в вегетационный период. Концентрации тяжелых металлов определяли методом массспектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) прибор CP-MS Elan DRC II PerkinElmer (США) в лаборатории Института тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина г. Хабаровск.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты проведенных исследований показали, что содержание ряда тяжелых металлов в P. australis оз. Кенон достигает значительных концентраций, и варьируют в очень широких пределах (табл.1, 2).

В первую очередь это касается Al, максимальные и минимальные концентрации которого, в разных частях растения, различается до 808 раз. Свыше 100 раз различают значения концентрации Pb, Fe, Co, Ba (соответственно 164, 144, 126, 125 раз). Довольно широкие значения концентрации отмечены для W, Mn, V, Cd соответственно в 84, 64, 51, 35 раза. Значения Mo, Ni, Sr, Cr, Bi, Sn, Cu, Zn, Ti и Hg различается от 6 до 25 раз. Выявленные широкие вариации концентрации свидетельствуют о неоднозначной экологической ситуации в водоеме и указывают на разную степень антропогенной нагрузки на разные побережья озера, а также на разную аккумулятивную способность разных органов растения.

Сравнительный анализ концентрации тяжелых металлов в органах P. australis показал высокие значения большинства исследованных элементов в корнях, что соответствует данным других авторов [4]. Данный факт свидетельствует о наличии в корневого барьера по без барьерному типу, не позволяющего тяжелым металлам накапливаться в макрофитах в избыточных количествах. В листьях высоко значение Mo, Sr; в метелках Zn; в стеблях Sn. В целом концентрации исследованных элементы в органах P. australis убывают в следующем порядке: корни → листья → метелки → стебли и данный ряд характерен для всех станциях обследования.

Таблица 1

Содержание металлов в Phragmites australis мг/кг сухого веса

 

08.06.2012

08.08.2012

13.07.2012

 

устье Кадалинки

КСК

Л+С

К

М

Л

С

К

М

Л

С

Fe

948,21

1527,45

227,24

880,76

60,20

2865,55

122,45

457,84

109,77

Mn

160,63

225,57

134,54

258,47

137,27

210,37

108,25

153,08

16,65

Al

365,83

2232,64

278,33

287,34

81,34

21175,09

85,03

469,80

128,40

Sr

71,63

28,67

52,16

336,56

22,94

98,36

26,58

107,20

9,25

Zn

23,67

40,08

27,96

28,98

8,13

35,99

41,93

9,53

3,61

Ti

89,08

36,37

8,18

7,46

3,85

71,22

5,54

31,24

9,48

Ni

3,42

4,36

1,86

3,20

0,94

4,03

2,13

0,42

0,29

Cu

3,30

7,96

2,01

4,62

-

4,20

3,88

3,90

0,12

Co

1,72

1,39

0,13

0,90

0,09

2,83

0,07

0,19

0,05

Mo

0,69

0,37

0,86

4,51

0,11

1,45

0,30

0,57

0,19

W

0,19

2,28

0,20

1,04

0,05

1,33

0,23

0,06

0,02

Sn

0,09

0,07

-

-

-

0,27

0,07

0,18

0,05

Cd

0,01

0,05

0,04

0,06

0,01

0,35

0,01

0,01

0,00

Hg

0,01

0,07

0,02

0,04

0,00

0,03

0,01

0,00

0,00

Pb

0,54

1,18

0,85

0,56

0,11

11,64

0,27

0,30

0,01

Cr

5,20

19,38

4,31

1,80

2,67

7,24

5,58

2,26

1,09

V

6,07

1,71

0,25

0,85

0,17

4,43

0,33

1,31

0,23

Bi

0,04

0,13

0,03

0,04

0,02

0,17

0,01

0,01

0,00

Ba

17,95

23,71

16,05

51,36

8,63

445,31

8,34

19,89

3,56

Примечание: М – метелки; Л – листья; С- стебли; К – корни.

Таблица 2

Содержание металлов в Phragmites australis мг/кг сухого веса

 

08.06.2012

13.07.2012

08.08.2012

 

ТЭЦ

ТЭЦ

ТЭЦ

Л + С

М

Л

С

М

Л

С

К

Fe

137,93

1106,77

170,54

76,96

273,57

140,53

49,47

8701,97

Mn

110,53

129,14

255,33

61,33

128,68

325,89

26,19

1064,70

Al

175,14

263,75

147,70

143,45

324,36

92,10

213,65

1399,96

Sr

52,08

80,36

151,92

19,49

75,65

173,85

18,91

57,40

Zn

19,48

48,92

6,09

13,50

32,80

4,58

5,88

43,57

Ti

6,48

12,66

9,55

5,84

16,17

4,90

5,10

19,10

Ni

1,81

1,29

0,60

0,22

1,91

0,46

0,35

6,33

Cu

2,98

6,48

-

1,62

4,97

0,82

-

3,63

Co

0,13

0,13

0,05

0,03

0,19

0,05

0,11

11,36

Mo

0,47

0,57

1,25

0,32

0,56

0,89

0,18

2,43

W

0,07

1,18

0,05

0,03

0,09

0,08

0,10

2,52

Sn

0,08

-

0,08

0,05

0,08

-

0,54

0,11

Cd

0,02

0,01

0,00

-

0,07

0,01

0,00

0,21

Hg

0,01

0,03

0,00

0,00

0,01

0,00

0,00

0,06

Pb

0,26

0,31

0,06

0,02

0,85

0,19

0,16

3,28

Cr

2,34

5,71

1,56

1,50

3,85

2,30

2,93

3,26

V

0,17

0,40

0,54

0,18

0,76

0,12

0,19

6,09

Bi

0,02

0,01

0,00

0,00

0,01

0,01

0,02

0,11

Ba

7,24

17,51

34,23

8,27

11,18

16,85

4,29

29,01

Оценка концентрации тяжелых металлов на разных станциях показывает наибольшие концентрации тяжёлых металлов на станции ТЭЦ в районе непосредственного воздействия Читинской ТЭЦ-1. За ним следует станция устье Кадалинки, здесь выявлены высокие концентрации Al, Sr, Zn, Ti, Ni, Cu, Mo, Hg, Cr – это обусловлено дренажем вод с золошлакоотвала поступающих в ручей.

В целом концентрации тяжелых металлов в P. australis убывает в следующем порядке: Al > Fe > Mn > Sr > Ba > Zn > Ti > Cr > Cu > Ni > Pb > Co > Mo > W > Zn > Cd > Bi > Hg.

Заключение

Результаты исследования показывают, что заросли P. australis выполняют роль естественного барьера для тяжелых металлов, а также могут использовать как тест объекты индикации среды.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ № 14-05-98013 р_Сибирь_а и проекта СО РАН VIII.79.1.2. «Динамика природных и природно-антропогенных систем в условиях изменения климата и антропогенной нагрузки (на примере Забайкалья)».


Библиографическая ссылка

Базарова Б.Б. КОНЦЕНТРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В PHRAGMITES AUSTRALIS (CAV.) TRIN. EN STEUD ОЗЕРА КЕНОН (ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ КРАЙ) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 10-3. – С. 46-48;
URL: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=6023 (дата обращения: 21.04.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074