Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

Сравнительное содержание тяжёлых металлов (меди, цинка и свинца) в растениях урболандшафтов г. Архангельска

Попова Л.Ф. Никитина М.В.

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: 09.12.2021).

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