VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Высокий уровень загрязненности поверхностных, а в ряде случаев и подземных водных ресурсов, связан с влиянием антропогенных факторов. К основным источникам загрязнения рек и водоёмов относятся: производственные и городские сточные воды, поверхностный сток с промплощадок, населённых пунктов и сельскохозяйственных угодий, сточные воды агропромышленного комплекса (Nascimento, 2006; Ebrahimpour, 2008).

Проблема влияния на биосферы тяжёлых металлов в настоящее время особенно актуальна. Тяжёлые металлы представляют собой распространённый компонент выбросов транспорта и многих предприятий различных отраслей промышленности. Посредством миграции по пищевым цепям такие элементы попадают в организм че5ловека, вызывая одновременные и хронические отравления и приводя к серьёзным нарушениям процессов обмена веществ или жизненно необходимых функций организма (Kramer, 2005).

Одной из приоритетных проблем экологической физиологии растений можно назвать изучение ответных реакций растения на тяжёлые металлы, которые при повышении концентрации вызывают токсическое действие на различные естественные физиологические процессы. Названная проблема обладает не только очевидным практическим значением, связанным со всё более возрастающим загрязнением природы тяжёлыми металлами, но, кроме того, имеет и серьёзное фундаментальное значение, связанное с исследованиями механизма адаптации и формирования устойчивости у растений к тяжёлым металлам (Bandara, 2008; Nascimento, 2006).

Лотос орехоносный (Nelumbo nucifera) встречается на территории Астраханской области в нижних частях дельты реки Волга (Кондратенко, 2010; Пилипенко, Сальников, Перевалов, 2002). При этом растение способно аккумулировать тяжёлые металлы в тканях из окружающей среды, причём их содержание в органах растения может превышать их содержание в окружающей среде. В настоящее время отсутствуют сведения о том, какими морфо-анатомическими и физиологическими особенностями обусловлена способность этого водного макрофита аккумулировать тяжёлые металлы в различных органах ( Wiersema, 1997; Рейли, 1985). Это важно для разработки способов ограничения поступления тяжёлых металлов в надземные органы лотоса орехоносного как сельскохозяйственной культуры при выращивании на почвах с повышенным содержанием тяжёлых металлов, а также необходимо для понимания феномена гипераккумуляции, который позволит использовать лотос орехоносный для очистки загрязнённых почв от тяжёлых металлов (технология фиторемедиации) (Bandara, 2008; Nascimento, 2006).

Таблица 1

Показатели концентрации тяжёлых металлов в растении лотоса каспийского

Показатели	Допустимые уровни,мг/кг, не более*	Растительное сырьё, собранное на ер. Кашеванка (Тумак)	Растительное сырьё, собранное на р. Царев (Кирпичный завод)	Растительное сырьё, собранное на р. Волга (Самосделка)	Растительное сырьё, собранное с искусственных ёмкостей (Астрахань)
Свинец	6,0	0,736	0,97	0,827	0,706
Мышьяк	0,5	0,033	0,042	0,035	0,029
Кадмий	1,0	0,028	0,04	0,032	0,031
Ртуть	0,1	0,003	0,005	0,004	0,003
Медь	5	2,3	2,65	2,39	1,58
цинк	10	7,608	6,58	7,09	4,24

• (СанПин 2.3.2.560-96, 1997)

Сведения об уровне аккумуляции тяжёлых металлов из окружающей среды важны для разработки способов ограничения поступления тяжёлых металлов в надземные органы лотоса орехоносного как сельскохозяйственной культуры при выращивании на почвах с повышенным содержанием тяжёлых металлов, а также необходимо для понимания феномена гипераккумуляции. Как видно из результатов исследований, приведённых в таблице 1, растительное сырьё, собранное с каждой из трёх пробных площадок, не превышает предельно допустимых концентраций тяжёлых металлов, согласно стандарту для пищевых продуктов. Можно отметить достаточно высокое содержание меди и цинка в образцах, что связано с высокой загрязнённостью вод Астраханской области данными элементами. Особо следует отметить различие в результатах анализов образцов, собранных на естественных водоёмах Астраханской области и образцах растительного сырья, собранного с растений, выращенных в пластиковых контейнерах. Характерным является отличие в содержании меди и цинка, что говорит о значительном влиянии загрязнённости вод Астраханской области этими элементами на качество получаемой растительной продукции. Кроме того, можно сделать вывод, что в местах, где невозможно обеспечить достаточную чистоту окружающей среды для выращивания лотоса более подходит способ его возделывания в искусственных водоёмах или ёмкостях, который позволяет в большей степени контролировать итоговое качество получаемого растительного сырья. Итоги проведённых исследований концентрации тяжёлых металлов в вегетативных органах лотоса каспийского позволяют говорит о допустимости использования данного растительного сырья в пищевом и фармацевтическом производстве, предельно допустимые уровни концентрации тяжёлых металлов не превышены ни по одному показателю.

Литература

1. Пилипенко В.Н., Сальников А.Л., Перевалов С.Н. Современная флора дельты Волги. Астрахань 2002 г. – 138 с.

2. Рейли К. Металлические загрязнения пищевых продуктов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 184 с.

3. Bandara., Senevirathna D.M.A.N, Dasanayake D.M.R.S.B., Herath V., Bandara J.M.R.P., Abeysekara T. And Rajapaksha K.H. Chronic renal failure among farm families in cascade irrigation systems in Sri Lanka associated with elevated dietary cadmium levels in rice and freshwater fish (Tilapia). Environ Geochem Helth. 2008 Oct: 30(5): 465-78

4. Ebrahimpour M. and Mushrifah I. Heavy metal concentrations (Cd, Cu and Pb) in five aquatic plant species in Tasik Chini, Malasya, Environ. Geol. – 2008. – 54. – P. 689-698.

5. Kramer U. Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted soils Cur. Opin.Biotech. 2005. – V. 122. – P. 1343-1353.

6. Nascimento C.W.A., Xing B. Phytoextraction: a review on enhanced metal availability and plant accumulation. Sci. Agric. – 2006 V.63. – P. 299-311.

7. Wiersema J.H. Nelumbonaceae. In: Flora of North America Editorial Committee (eds). 1993+. Flora North Amer. Vol.3 New york and Oxford. – 1997.

Код для цитирования: Скопировать