УДК 574.2:582.52:631.81:581.526.33 А. В. Галяс

УДК 574.2:582.52:631.81:581.526.33
А. В. Галяс
Научный руководитель: Е. П. Проценко, д-р с.-х. наук, профессор
Курский государственный университет
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСТЕНИИ
ТРОСТНИКА ОБЫКНОВЕННОГО
Процессы аккумуляции и распределения тяжелых металлов в
растениях являются сложными и зависят от множества факторов. Их
понимание важно при применении растений для очистки стоков [1, 2].
Изучали характер накопления и распределения тяжелых металлов в
растении тростника обыкновенного Phragmites communis Trin.,
растущего в водоеме биологической очистки п. Искра Курской области.
Экологическую характеристику фитоценоза водоема и отбор проб
для анализа проводили в период полного развития растений (в конце
августа). Пробы обрабатывали по стандартным методикам.
Определяли зольность (неорганический остаток) и содержание Zn,
Cd, Pb и Cu (методом инверсной вольтамперметрии) в предварительно
подготовленных растительных образцах и пробах воды.
Ph. communis произрастает в пруду куртинами вдоль северного
берега, иногда в смеси с Typha latifolia L., занимая площадь 0,035 га.
Число побегов – 57 шт./1 м2. Проективное покрытие вида – 80%; обилие
(по Друде) – Soc. Gr. Продуктивность – 1,35 кг сухого вещества на 1 м2
Исследования показали, что концентрация тяжелых металлов в
растении тростника колеблется от 0,024 до 271,565 мг/кг сухого
вещества (см. таблицу). У цинка размах значений от 26,2 до 271,565
мг/кг, у меди от 0,024 до 6,22 мг/кг, а у свинца от 0,039 до 2,775 мг/кг.
Концентрация кадмия находится в пределах от 0 до 0,124 мг/кг.
В целом полученные значения не превышают фонового содержания
тяжелых металлов в водных растениях [1]. В то же время, в некоторых
исследованных нами частях растения тростника отмечено содержание
цинка во много раз превышающее среднюю величину, по сравнению
тростником, растущим в природных водоемах [2].
Наибольшее содержание металлов, в частности цинка, характерно
для подводной части стебля и корней тростника, что связанно с
механизмами, препятствующими транспорту тяжелых металлов в
надводную часть [3]. Высокие концентрации металлов формируются
также за счет захвата растениями тяжелых металлов из обогащенной
ими среды – воде и донных отложениях очистных водоёмов.
Таблица. Распределение тяжелых металлов в растении тростника
Объект исследования
Зольность,
%
Концентрация металлов, мг/кг
Zn
Cd
Pb
Cu
Соцветия
18,4
26,667
—
0,194 0,698
Молодые побеги
17,0
92,333
—
0,039 6,620
Листовые пластинки молодые
9,6
26,200
—
0,060 0,689
Листовые пластинки старые
26,2
72,867
—
0,445 0,493
Листовые влагалища молодые
18,8
27,541
—
0,043 0,079
Листовые влагалища старые
31,6
73,733
—
0,267 0,024
Стебель (надводная часть)
6,2
31,067
0,045 0,485 1,663
Стебель (подводная часть)
17,6
271,565
0,124 0,597 2,010
Корни
50,8
235,370
0,122 2,775 1,847
Растение в целом
12,4
36,743
0,084 0,222 0,870
Прим. Прочерк «—» означает отсутствие в пробе определяемого элемента
Нами установлено, что наименьшее содержание тяжелых металлов у
тростника обыкновенного характерно для генеративных органов
(соцветия) и фотосинтезирующего аппарата (листьев). В этих же частях
растения отмечено отсутствие кадмия (менее открываемого минимума в
0,0001 мг/кг), что связанно с преобладающим поглощением кадмия
корневой системой и, в меньшей степени, надземными органами [3].
В старых листьях, расположенных в нижней части стебля тростника,
замечено повышение содержания цинка почти в 3 раза, а свинца в 6—7
раз по сравнению с молодыми, активно ассимилирующими листьями.
Концентрация меди наоборот уменьшилась в 1,5—3 раза, что
свидетельствует об её активном оттоке в другие части растения.
Таким образом, полученные нами данные показывают наличие
существенных различий по накоплению ряда тяжелых металлов в
различных частях и органах растения тростника обыкновенного.
Обнаружено значительное накопление цинка, а также свинца в
корнях и подводной части стебля. Отмечено пониженное содержание
тяжелых металлов в соцветиях и листьях. Выявлена избирательная
аккумуляция меди в молодых побегах тростника.
1. Дикиева, Д. М., Петрова, И. А. Химический состав макрофитов и
факторы, определяющие в них концентрацию минеральных веществ //
Гидробиол. процессы в водоемах. – Л.: Наука, 1983. – С. 107—213.
2. Короткевич, Л. Г. К вопросу использования водоочистных свойств
тростника обыкновенного // Вод. Рес. – 1976. – № 5. – С. 198—204.
3. Лурье А. А., Фокин А. Д., Касаткин В. А. Поступление цинка и
кадмия в зерновые культуры из почвы, удобренной остатками сточных
вод // Агрохимия. –1995. – № 11. – С. 80—92.