Оценка загрязнения водоёмов г. Гомеля по содержанию тяжёлых металлов в растениях и мягких тканях моллюсков

Исследования проводились в водоёмах, расположенных на территории г. Гомеля. По антропогенному воздействию исследуемые водоёмы можно разделить на следующие группы: 1) водоёмы пригородной зоны отдыха; 2) водоёмы городской зоны отдыха; 3) водоёмы, расположенные в промышлен­ной зоне города.

В качестве фонового водоема, не испытывающего видимого антропоген­ного воздействия, был выбран старичный комплекс р. Сож, находящийся в окрестности д. Поляновка (Ветковский район, Гомельской области) располо­женный на 15 км выше г. Гомеля.

Содержание тяжелых металлов контролировалось в следующих видах моллюсков: класс Двустворчатые (Bivalvia): беззубка обыкновенная (Anodonta cygnea L.); перловица обыкновенная (Unio pictorum L.) (Брень, 1990).

В ходе исследования были отобраны растения, относящиеся к Ш-ей эко­логической группе – гидрофиты погруженные или почти погруженные: рдест пронзеннолистный (Potamogeton perfoliatus L.), элодея канадская (Elodea canadensis Rich.), роголистник погруженный (Ceratophyllem demersum L.).

Пробы мягких тканей моллюсков и пробы растений высушивали до воз­душно-сухого состояния и озоляли до белой золы в муфельной печи при 450 °С (Брагинский, 1993).

Содержание тяжёлых металлов в золе исследуемых объектов определяли атомно-эмиссионным спектральным методом на спектрофотометре PGS-2 на базе Института геохимии и геофизики НАН Беларуси.

Результаты исследования показали, что различные металлы неодинаково накапливаются в тканях моллюсков и растений. Это связано не только с осо­бенностью поглощения металлов разными видами живых организмов, но и с техногенным поступлением металлов в водоемы.

Высокое содержание соединений тяжелых металлов свидетельствует не только о загрязнении среды этими металлами, но и о биологической доступ­ности их ионов в данных условиях, а также указывают на видоспецифичность аккумуляции микроэлементов моллюсками, которые затем могут включаться во все физиологические и биохимические процессы организма (Мур, Рамамурты, 1987).

Содержание тяжёлых металлов в погружённых растениях и мягких тканях моллюсков водоёмов г. Гомеля и прилегающих территорий

* Над чертой – содержание тяжёлых металлов в растениях; под чертой – в мягких тканях моллюсков

Согласно данным (табл.), содержание изучаемых металлов в мягких тканях моллюсков и растениях минимально в фоновом водоеме за исключением меди для моллюсков. Максимальное содержание изучаемых металлов, как в мягких тканях моллюсков, так и в растениях, было определено в Гребном ка­нале, по берегам которого расположены огороды и подворье частного сектора пригорода. Возможно, поверхностный сток несет в водоем соединения метал­лов в доступной для моллюсков и растений форме (Фокин, Лурье, 1996). Со­держание металлов в компонентах Гребного канала требует дальнейшего бо­лее детального исследования, так как в водоеме перед проведением исследо­вания были проведены дноуглубительные работы и очистка берегов. Воз­можно, это явилось причиной изменения физико-химических показателей со­стояния водоемов и металлы в компонентах водоема перешли в доступные для биоты формы. Основным загрязнителем Гребного канала являются со­единения цинка, которые содержатся в больших количествах в донных отло­жениях данного водоёма. На втором месте по концентрации в организмах во­доёма находятся соединения меди. Озеро Володькино является расширением коренного русла р. Сож и местом впадения в него р. Ипуть. В р. Ипуть посту­пают поверхностные стоки г. Добруша и Добрушской бумажной фабрики. В оз. Володькино основным загрязнителем биоты водоема также является цинк, который превышает фоновое значение в 1,1 раза для моллюсков и 1,2 раза для растений. Озеро Любенское имеет большую антропогенную нагрузку в срав­нении с оз. Володькино: вдоль берегов оз. Любенское расположены огороды частного сектора, объездная траса города, конечная остановка нескольких го­родских маршрутов автобуса. Володькино. Основным загрязнителем, как и в случаях с другими водоёмами, являются соединения цинка; менее всего жи­выми организмами накапливаются соединения свинца.

Из представленных результатов видно, что минимальное содержание тя­желых металлов характерно в большинстве случаев для фонового водоема. Однако следует отметить факт аккумуляции изучаемых металлов (меди) в мягких тканях моллюсков фонового водоема до уровней, превышающих та­ковые у особей в водоемах города, что требует дальнейшего исследования.

Высокий уровень содержания металлов в растениях и мягких тканях моллюсков характерен для жизненно необходимых элементов – цинка и меди, тогда как для свинца (элементов с невыясненной до конца физиологической ролью) отмечаются низкие значения концентрации. Минимальная концентра­ция металлов в моллюсках и растений фонового водоема свидетельствует о возможности использовать данный водоем для сравнения при проведении экологических исследований. В водоёмах с высоким содержанием тяжелых металлов в абиотических компонентах включаются механизмы блокировки поступления загрязнителей в живые организмы. Об этом позволяют судить низкие значения коэффициента накопления (Макаренко, 2003). Наиболее за­грязнённым является Гребной канал, где содержание в тканях моллюсков превышает фоновый уровень в 1,2-2,1 раза. Не всегда антропогенная нагруз­ка является причиной высокого содержания металла в мягких тканях мол­люсков. Так, водоем, испытывающий меньшую антропогенную нагрузку (оз. Володькино) загрязнен в большей степени, чем водоем с меньшей антропо­генной нагрузкой (оз. Любенское). Менее всего загрязнены водоёмы загород­ной зоны отдыха, которые не контактируют со стоками предприятий.

Возможно, причиной этому послужили изменения физико-химических показателей состояния водоемов и металлы в компонентах водоема перешли в доступные для биоты формы.

Литература

Брень Н. В. Использование беспозвоночных для мониторинга загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами // Гидробиологический журнал. 1999. Т. 35. № 4. С. 75-88.

Брагинский, Л. П. Интегральная токсичность водной среды и ее оценка с помощью методов биотестирования // Гидробиол. журн. 1993. Т. 29. № 6. С. 67.

Мур Дж. В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987. 288 с.

Фокин А. Д., Лурье А. А. Биофильность и ксенобиотичность как факторы корневого поступления и распределения элементов по органам растений // Экология. 1996. № 6. С. 415-419.

Макаренко Т. В. Изучение коэффициентов накопления микроэлементов высшими водными растениями в водоёмах г. Гомеля // Міжнародны эканамічны досвед і яго выка- рыстанне на Беларуси сб. науч. тр. / Под ред. У.К. Слабина. Витебск, 2003. С. 131.

Авторы: Т.В. Макаренко, Е.Н. Горская, А.С. Косматьков
Источник: Экология родного края: проблемы и пути решения. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2016 с. 118-121.