Растительность является важнейшим компонентом биогеоценоза, обеспечивающим жизнедеятельность других биотических компонентов. Изменения растительности под действием различных факторов внешней среды влияют на состояние биогеоценоза в целом и, вследствие этого, могут использоваться в качестве диагностических признаков. В значительной степени экологические проблемы, вызванные деятельностью человека, обусловлены включением в миграционные потоки всех основных цепей техногенных токсикантов, в том числе и тяжёлых металлов (ТМ). Потребляя металлы из окружающей среды, растительные организмы участвуют в их миграции и тем самым осуществляют свою геохимическую функцию.
На базе лаборатории биогеохимических исследований Поморского государственного университета было исследовано содержание тяжёлых металлов в растениях, произрастающих в селитебном, промышленном и луговом ландшафтах г. Архангельска. Для выявления зависимости их накопления в условиях городской среды нами изучено содержание меди, цинка и свинца в отдельных органах (корни, листья, ветви, кора) древесных растений, надземных органах и корнях разнотравья.
По меди на всех ландшафтах превышения ПДК для разнотравья не отмечается (табл. 1). Для свинца в промышленном ландшафте превышение ПДК наблюдается на 43% пробных площадей (ГШ) (1,1 2)ПДК, в селитебном на 60% ПП (1,4 2,7) ПДК. Антропогенным источником свинца в этом ландшафте долгое время являлся автотранспорт. Для цинка отмечается превышение ПДК в 1,2 раза на 1 ГШ в селитебном ландшафте, что может быть объяснено его поступлением из строительного мусора. Для растений лугового ландшафта превышения содержания ТМ не отмечается.
В древесных растениях, произрастающих как в промышленном, так и селитебном ландшафтах превышения ПДК для меди и свинца, не отмечается (табл. 2).
Превышение ПДК по цинку в селитебном ландшафте не выявлено, но в промышленном ландшафте отмечается превышение (1,5 6,7)ГГДК на 71% 1111. Фитотоксичный уровень содержания (более 400,0 мг/кг) отмечается для растений, произрастающих на 1 1111 промышленного ландшафта, где интенсивно ведётся строительство. Другим источником цинка в данном ландшафте может служить автотранспорт.
Для оценки депонирующих свойств корня был рассчитан коэффициент задержки: Кз = Ск/Сс, где Ск содержание элемента в корне, Сс содержание в надземных органах (табл. 3).
Для разнотравья этот коэффициент на всех типах ландшафтов больше 1, что указывает на депонирующую роль корня относительно тяжёлых металлов. Особенно высок он для свинца, что объясняется наличием хорошо действующей в растениях системы инактивации элемента, проникающего в корневую систему. В условиях высокой антропогенной нагрузки у растений корни начинают выполнять защитную функцию и депонируют излишние количества этого элемента.
Для древесных растений в накоплении свинца существенную роль выполняет не только корневая система, но и кора. Однако необходимо учитывать поверхностное аэротехногенное загрязнение, так как исследуемые образцы не отмывались. Аккумулирующая способность по отношению к данному металлу у органов исследуемых древесных видов в промышленном ландшафте снижается в ряду: кора ≈ корни > листья > ветви. Для селитебного ландшафта характерно аналогичное расположение: кора > корни > листья > ветви.
Для древесных растений Кз относительно меди ≈ 1. Аккумулирующая способность по отношению к данному металлу у органов исследуемых растений в селитебном ландшафте снижается в ряду: ветви > листья > корни > кора. Для промышленного ландшафта характерно следующее накопление: листья > ветви > корни > кора. Это может быть обусловлено значительным аэротехногенным загрязнением листьев растений, произрастающих в промышленном ландшафте.
Для цинка Кз меньше 1, особенно это проявляется для растений, произрастающих в промышленном ландшафте. Аккумулирующая способность по отношению к цинку у органов исследуемых древесных видов в селитебном ландшафте снижается в ряду: корни > кора > листья > ветви. Для промышленного ландшафта характерно следующее расположение: кора > листья > ветви > корни. Аномально высокие концентрации цинка в промышленном ландшафте, вероятно, привели к перераспределению его содержания по всему растению, и в условиях высокой техногенной нагрузки аккумуляция цинка происходит не в корнях, а в наземных органах растений.
Специфика загрязнения исследуемых ландшафтов выявляется корреляционной зависимостью содержания металлов в однолетних растениях. Средними корреляционными связями (г = 0,6 0,8) [1] обладают Cu Zn в промышленном и селитебном ландшафтах. Для лугового ландшафта выделяется группа Zn Pb с сильными корреляционными связями (r > 0,8), что, повидимому, имеет естественный характер. Для древесных рас не обнаруживается. тений всех исследуемых ландшафтов зависимости не обнаруживается.
Таким образом, под воздействием антропогенных факторов в городских условиях диапа зон поглощения тяжёлых металлов может меняться, приводя к изменению защитных функций отдельных органов растений и миграции поллютантов в биогеоценозе в целом.
Исследования поддержаны грантом РФФИСевер 080498808
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Уфимцева М.Д. Фитоиндикация экологического состояния урбоэкосистем СанктПетербурга. СПб.: Наука, 2005. 339 с.
2. Черных Н.А. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере: Монография. М.: Издво РУДН, 2003. 560 с.
Библиографическая ссылка
Попова Л.Ф., Никитина М.В. Сравнительное содержание тяжёлых металлов (меди, цинка и свинца) в растениях урболандшафтов г. Архангельска // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 5. – С. 114-0;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=197 (дата обращения: 19.04.2024).