Диссертация (1154494), страница 18
Текст из файла (страница 18)
14). Подробное описание видовпредставлено в главе 2.Таблица 14Содержание тяжелых металлов и мышьяка в стебляхи корнях тростника обыкновенного (Phragmites australis) (p < 0,05)ЭлементСодержание, мг/кгCтеблиКорниМДУ, мг/кгВьетнам1Россия2Fe180 ± 24a339 ± 18b100abCu8,0 ± 1,620,9 ± 1,830Zn28,3 ± 10,3a57,4 ± 12,4b50abAs5,5 ± 0,79,2 ± 1,12,00,5abCd0,14 ± 0,090,42 ± 0,070,50,3abPb8,4 ± 1,619,8 ± 3,75512Примечание: - Стандарт качества кормов для животных Вьетнама; - Временныймаксимальный допустимый уровень (МДУ) некоторых химических элементов в кормах длясельскохозяйственных животных – Приложение № 17 к СанПиН 2.1.7.573-96.
2.1.7. «Почва.Очистка населенных мест. Бытовые и промышленные отходы. Санитарная охрана почвы.Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения иудобрения. Санитарные правила и нормы» (утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФот 31.10.1996 N 46).При сравнении значений максимальных допустимых концентраций,установленных во Вьетнаме и России, следует отметить, что по свинцу нет97различий в величинах МДУ, а по мышьяку и кадмию в РФ нормативы жестче.Так, МДУ для мышьяка в сочных и грубых кормах,действующиевнастоящее время в России, в 4 раза ниже, чем во Вьетнаме.Содержание тяжелых металлов и мышьяка в тростнике изменяется взависимости от уровня загрязнения реки.
Однако, по данным нашихисследований, прослеживается общая тенденция увеличения накопленияизучаемых элементов корнями тростника по сравнению со стеблями, чтосогласуется с данными, полученными другими исследователями (Aksoy et al.,2005; Duman et al., 2007; Bonanno and Giudice, 2010; Štrbac et al., 2014), иобъясняется защитными функциями растительных организмов. Так, приизбытке металлов в питательной среде часть ионов растение способноперевести в менее активное состояние еще до проникновения их в корни:хелатировать с помощью корневых выделений и адсорбировать на внешнейповерхности корней. И все же большое количество токсикантов попадает вкорень, где частично адсорбируется на стенках.
Для участия в метаболизмекорней им необходимо преодолеть плазмалемму. Преодоление клеточныхмембран требуется и для достижения ионами ксилеммы:обойти поясокКаспари они могут только путем перехода из апопласта в симпласт.Апоплазматический путь проходит по свободному пространству клеточныхоболочек и межклетников по принципудиффузии и потока воды срастворенными в ней веществами. Этим путем в растения могут поступатьненужные для нормального метаболизма элементы. Симплазматический путьпо непрерывной симплазме между клетками по плазмодесмам носитизбирательныйхарактер,локализованныйнамембранахмеханизмизбирательного поглощения ионов ограничивает проникновение в клеткубалластных и избыточных ионов. Если в клетках корня окажется ионов все жебольше допустимого уровня, то начинает действовать еще один механизмзащиты, переводящий излишек в вакуоли.Таким образом, в корнях часть ионов задерживается в свободномпространстве или в вакуолях, другая часть используется в процессах98метаболизма, третья - с ксилемным соком поднимается в надземные органы.При передвижении по ксилеме металлы могут сорбционно поглощаться еестенками, а также закомплексовываться присутствующими в клеточном сокеорганическими соединениями, но большее их количество проходит по ксилеметранзитом в листья, прежде всего в апопласт.
Для проникновения в клеткилиста тяжелым металлам необходимо вновь преодолеть клеточную мембрану,то есть по аналогии с корнями здесь действует механизм избирательногопоглощения (Lane et.al., 1978; Ильин, Степанова, 1980). Наличие двух путейперемещенияэлементовврастении-апоплазматическогоисимплазматического - определяет разные уровни содержания тяжелыхметаллов в органах растительного организма: корнях, стеблях, листьях,репродуктивных органах.
В вегетативные части растений ионы металловпоступают преимущественно апоплазматическим путем, а в репродуктивные симплазматическим. Биологический фильтр симплазмы защищает растения отнеконтролируемого накопления металлов.Сравнительный анализ показал, что содержание Cu, As, Pb в корняхтростника в нашем исследовании было значительно выше, чем в корняхтростника в р. Шуор (Shoor) в Иране, тогда как содержание Fe и Cd былосходным (Hamidian et al., 2013). В корнях и стеблях тростника в р. Тиса (Tisza,Сербия) содержание Cu, Zn, As, Pb было ниже, чем в нашем исследовании.Содержание Cd в стеблях и корнях тростника в двух местах (Вьетнам, Сербия)было равным.
Содержание Fe в нашем исследовании в стеблях тростника быловыше, но в корнях было меньше, чем в р. Тиса (Štrbac et al., 2014).Как и в тростнике, в водяном гиацинте содержание тяжелых металлов имышьяка в корнях значительно выше, чем в стеблях (табл. 15), что непротиворечит данным ряда других исследований распределения элементов поорганам данных растений (Chu Thi Thu Ha et al., 2005; Chabukdhara and Nema,2012).Тростник и водяной гиацинт обычно используются в качестве корма дляскота и птицы (буйволы, коровы, свиньи и цыплята). Однако проведенными99нами исследованиями установлено превышение уровней содержания As и Pb врастениях, допустимых вьетнамским стандартом качества кормов дляживотных (табл. 14, 15). Поэтому использовать тростник и водяной гиацинт изреки Шерепок для кормления скота и птицы не рекомендуется.Таблица 15Содержание тяжелых металлов и мышьяка в стеблях и корняхводяного гиацинта (Eichhornia crassipes) (p < 0,05)ЭлементFeCuZnAsCdPbСодержание, мг/кгМаксимально-допустимый уровень,мг/кг1ВьетнамРоссия2CтеблиКорни284 ± 23a14,0 ± 1,2a40,7 ± 12,0a5,2 ± 1,2a0,14 ± 0,04a8,61 ± 1,76a321 ± 29b30,1 ± 1,8b65,2 ± 13,5b9,5 ± 1,5b0,49 ± 0,07b16,49 ± 1,42b2,00,55,010030500,50,35Примечание: 1 - Стандарт качества кормов для животных Вьетнама; 2 - Временныймаксимальный допустимый уровень (МДУ) некоторых химических элементов в кормах длясельскохозяйственных животных – Приложение № 17 к СанПиН 2.1.7.573-96.
2.1.7. «Почва.Очистка населенных мест. Бытовые и промышленные отходы. Санитарная охрана почвы.Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения иудобрения. Санитарные правила и нормы» (утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФот 31.10.1996 N 46).Как следует из сравненияисследованияполученных нами данных и результатовсодержания металлов врекахнекоторых регионов мира,содержание Cu, Zn, Cd в стеблях и корнях водяного гиацинта в реке Шипокниже, чем в стеблях и корнях водяного гиацинта в реках Нхуэ и То Лих(ChuThi Thu Ha et al., 2005).
По сравнению с результатами наших исследованийсодержание большинства металлов в стеблях и корнях водяного гиацинта в р.Хиндон (Индия) ниже, тогда как содержание Cd – выше (Chabukdhara andNema, 2012). По сравнению с исследованием Olivares-Rieumont et al. (2007)полученные нами значения содержания Zn, Pb, Cd в корнях водяного гиацинтаниже, чем содержание этих металлов в корнях водяного гиацинта в рекеАльмендарес (Куба).
Очевидно, что содержание изучаемых элементов вкорнях водяного гиацинта может изменяться в широких пределах взависимости от географического района исследования.100Содержание тяжелых металлов в стеблях и корнях тростника в сухойсезон и сезон дождей показано в таблице 16.Таблица 16Содержание тяжелых металлов и мышьяка в тростникеобыкновенном (Phragmites australis) по сезонам года (p < 0,05)ЭлементОрганFeСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниCuZnAsCdPbСодержание, мг/кгСезон дождейСухой сезон158 ± 18a304 ± 16a7,9 ± 1,5a20,2 ± 2,0a27,1 ± 8,5a54,4 ± 14,4a6,0 ± 1,1a9,0 ±1,8a0,16 ± 0,09a0,45 ± 0,13a8,2 ± 1,7a19,3 ± 4,1a206 ± 20b381 ± 29b8,2 ± 1,4a21,9 ± 1,9a29,8 ± 10,4a61,1 ± 16,4a4,9 ± 1,0b9,4 ±1 ,1a0,13 ± 0,08a0,39 ± 0,12a8,6 ± 1,5a20,5 ± 3,4aПредставленные данные свидетельствуют о том, что содержание Fe встеблях и корнях тростника в сухой сезон выше, чем в сезон дождей. Дляостальных элементов различие в их содержании в стеблях и корнях посезонам статистически не значимо.Содержание тяжелых металлов в стеблях и корнях водяного гиацинта всезон дождей и сухой сезон показано в таблице 17.Содержание Fe в стеблях водяного гиацинта, в отличие от тростника, всезон дождей выше, чем в сухой сезон.
Содержание As в стеблях и корняхводяного гиацинта несколько выше в сезон дождей. Разница в содержаниидругих исследуемых тяжелых металлов в стеблях и корнях водяногогиацинта, как и в стеблях и корнях тростника, по сезонам не являетсястатистически значимой.Согласно результатам аналогичных исследований других авторов,содержание тяжелых металлов и мышьяка в растениях изменяется взависимости от сезона. Duman et al. (2007) показали, что содержание Cu, Zn,Pb в тростнике достигает самого высокого значения зимой, а концентрация101Cd – осенью. По даннымNikolaidis et al. (1996), содержание тяжелыхметаллов в тростнике было самым высоким в начале осени. В работе Mulkeenet al. (2017)самое высокое содержание металлов в корнях тростникаотмечалось также осенью и зимой.Таблица 17Содержание тяжелых металлов и мышьяка в стеблях и корняхводяного гиацинта (Eichhornia crassipes) по сезонам года (p < 0,05)ЭлементОрганFeСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниСтеблиКорниCuZnAsCdPbСодержание, мг/кгCезон дождейСухой сезон306 ± 12a322 ± 13a15,4 ± 1,6a32,1 ± 2,3a35,5 ± 11,3a62,1 ± 32,5a5,8 ±0,5a10,4 ± 0,7a0,17 ± 0,11a0,48 ± 0,18a8,2 ± 1,7a16,2 ± 2,4a261 ± 10b319 ± 20a12,7 ± 1,8a28,1 ± 2,1a46,0 ± 10,0a68,5 ± 42,2a4,6 ± 0,4b8,6 ±0,4b0,12 ± 0,09a0,51 ± 0,16a9,1 ± 1,7a16,8 ± 1,5aИзменения содержания тяжелых металлов в стеблях и корнях тростникав зависимости от уровня загрязнения р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
