Содержание Cu, Zn, Pb и Cd в органах Artemisia absinthium L.


Содержание ТМ в биомассе полыни горькой, согласно полученным данным, характеризуется широкими пределами колебаний.

Так, концентрация меди в органах полыни горькой составила (мг/кг сухого вещества): в листьях – 11-72 (в среднем 41,5); в стеблях – 5,3-19 (12,3); в корнях – 12-58 (35,1) (табл. 47).

Таблица 47

Содержание меди в органах полыни горькой, мг/кг сухого вещества

Листья

Стебли

Корни

Титано-магниевый комбинат

14

6,1

12

Цементный завод

35,5

7,4

22

Ульбинский металлургический завод

72

13

58

Свинцово-цинковый комбинат

51

19

43,5

Иртышский полиметаллический комбинат

52

15

48

Аблакетка

11

5,3

14

Горно-обогатительная фабрика

55

20

48

ПДК – 15 [155]

Из таблицы 47 видно, что максимальное содержание меди в растениях наблюдается в районе Ульбинского металлургического завода, свинцово-цинкового и Иртышского полиметаллического комбината, минимальное – в районе титано-магниевого комбината и Аблакетки.

Распределение меди по органам полыни горькой во всех районах исследования, кроме Аблакетки, имеет базипетальный характер: листья > корни > стебли.

С экологических позиций содержание меди превышало ПДК в 3-5 раз в листьях и в 1,5-3 раза в корнях полыни горькой в районе цементного и Ульбинского металлургического заводов, свинцово-цинкового и Иртышского полиметаллического комбинатов, а также вблизи горно-обогатительной фабрики.

Концентрация цинка в органах полыни горькой составила (мг/кг сухого вещества): в листьях - 30-1326 (714,5); в стеблях – 18-291 (99,3); в корнях – 35-663 (229,7) (табл. 48).

Максимальное содержание цинка в органах полыни горькой отмечено вблизи Ульбинского металлургического завода, минимальное – в районе Аблакетки.

Распределение цинка по органам полыни аналогично меди имеет в основном базипетальный характер: листья > корни > стебли.

Таблица 48

Содержание цинка в органах полыни горькой, мг/кг сухого вещества

Листья

Стебли

Корни

Титано-магниевый комбинат

79

36

36

Цементный завод

418

71

194

Ульбинский металлургический завод

1326

291

663

Свинцово-цинковый комбинат

434

112

214

Иртышский полиметаллический комбинат

260

87

239

Аблакетка

30

18

35

Горно-обогатительная фабрика

2454,5

80

227

ПДК – 50 [155]

Сравнивая содержание цинка в органах исследуемых растений с ПДК, установлено ее превышение в 1,6-26,5 раза в листьях и 3,9-13,3 раза в корнях во всех районах, кроме Аблакетки.

Исследование концентрации свинца в органах полыни горькой установило следующие пределы колебаний (мг/кг сухого вещества): в листьях – 3,1-132 (в среднем 49,3); в стеблях – 2,4-24 (9,6); в корнях – 3,6-105 (41,2) (табл. 49).

Таблица 49

Содержание свинца в органах полыни горькой, мг/кг сухого вещества

Листья

Стебли

Корни

Титано-магниевый комбинат

9

3,6

3,6

Цементный завод

61

9

31

Ульбинский металлургический завод

132

15

105

Свинцово-цинковый комбинат

103

24

69

Иртышский полиметаллический комбинат

16

5,7

36

Аблакетка

3,1

2,4

3,9

Горно-обогатительная фабрика

21

7,4

40

ПДК – 5 [155]

Максимальное содержание свинца в органах растений наблюдалось вблизи Ульбинского металлургического завода, минимальное – в районе Аблакетки.

Распределение свинца по органам полыни горькой не имело четкой закономерности.

Превышение ПДК свинца достигало в листьях 1,8-26,4 раза, в стеблях – 1,7-4,8 раза, в корнях – 6,2-21 раза во всех районах, кроме Аблакетки.

Как показали исследования, содержание кадмия составило (мг/кг сухого вещества): в листьях - 0,76-7,7 (в среднем 3,8); в стеблях – 0,42-6,1 (2,3), в корнях – 0,85-5,9 (3,1) (табл. 50).

Из таблицы 50 видно, что максимальное содержание кадмия в органах наблюдалось в районе Ульбинского металлургического завода и свинцово-цинкового, а минимальное – в районе титано-магниевого комбината и Аблакетки.

Таблица 50

Содержание кадмия в органах полыни горькой, мг/кг сухого вещества

Листья

Стебли

Корни

Титано-магниевый комбинат

0,81

0,51

0,91

Цементный завод

6,9

3,7

5,4

Ульбинский металлургический завод

6,6

6,1

5,4

Свинцово-цинковый комбинат

7,7

3,4

5,9

Иртышский полиметаллический комбинат

1,8

1,1

1,7

Аблакетка

0,76

0,42

0,85

Горно-обогатительная фабрика

1,8

1,2

1,5

ПДК – 1 [155]

Аналогично свинцу, распределение кадмия по органам полыни горькой не имело четкой закономерности.

На исследованных территориях установлено превышение ПДК кадмия в листьях полыни горькой в 1,8-7,7 раза, в стеблях – в 1,1-6,1 раза и в корнях – в 1,5-5,9 раза, за исключением районов титано-магниевого комбината и Аблакетки.

Количественная оценка перехода ТМ из почвы в растения с использованием коэффициента накопления (Кн) показала следующее (приложение 16).

Максимальные значения коэффициентов накопления меди и цинка имели листья, минимальные – корни. Выявленная закономерность, а также базипетальный характер распределения данных металлов, по-видимому, обусловлены значительным аэротехногенным загрязнением растений. Для коэффициентов накопления свинца и кадмия четкой закономерности не установлено.

Относительно подвижной формы соединений ТМ коэффициенты накопления составили следующий убывающий ряд: Кн (водорастворимая форма) > Кн (обменная форма) > Кн (водорастворимая форма).

В большинстве случаев значения коэффициентов накопления, рассчитанные относительно ризосферы и общей почвы, были практически одинаковы.

Установлены корреляционные зависимости между содержанием ТМ в органах полыни горькой и концентрацией подвижных форм ТМ в ризосфере (табл. 51).

Содержание ТМ в листьях полыни горькой тесно коррелировало с концентрацией кислоторастворимой и обменной форм металлов в ризосфере и в общей массе почвы наблюдалась очень тесная положительная корреляция (r=0,7-0,99).

Между концентрацией меди и цинка в листьях полыни горькой и концентрацией их водорастворимых соединений в ризосфере и в общей массе почвы установлена тесная и очень тесная корреляционная зависимость (r=0,57-0,97). Аналогичная корреляционная зависимость для водорастворимых соединений свинца во всех почвенных фракциях имела отрицательный слабый характер (r=-0,21-(-0,3)), для водорастворимых соединений кадмия – в общей массе почвы была слабой положительной (r=0,3), а в ризосфере средней (r=0,6).

Концентрация цинка, свинца и кадмия в корнях полыни горькой тесно и очень тесно коррелировала с концентрацией кислоторастворимой и обменной форм данных металлов в ризосфере и общей массе почвы (r=0,7-0,9). Корреляционная зависимость между содержанием меди в корнях и концентрацией ее кислоторастворимой формы в ризосфере была очень тесной (r=0,8), в общей массе почвы практически отсутствовала (r=0,1). Корреляционная зависимость между содержанием меди в корнях и концентрацией ее обменной формы во всех почвенных фракциях имела среднюю силу (r=0,5).

Содержание меди и цинка в корнях полыни горькой тесно коррелировало с концентрацией водорастворимых соединений данных металлов в ризосфере и в общей массе почвы (r = 0,82-0,94). Подобная корреляционная зависимость для водорастворимой формы кадмия была слабой в общей массе почвы (r = 03,-0,4) и тесной в ризосфере (r = 0,61). Между содержанием свинца в корнях полыни горькой и концентрацией его водорастворимой формы в ризосфере и в общей массе почвы наблюдалась слабая отрицательная связь (r = - 0,4).

Таблица 51

Корреляционная зависимость между содержанием ТМ в органах полыни горькой и концентрацией подвижных форм ТМ в ризосфере

ТМ

Кислоторастворимая форма

Обменная форма

Водорастворимая форма

Общая почва

Ризосфера

Общая почва

Ризосфера

Общая почва

Ризосфера

Cu

0,8/0,1

0,8/0,1

0,9/0,5

0,9/0,5

0,7/0,82

0,57/0,83

Zn

0,7/0,7

0,7/0,7

0,99/0,9

0,99/0,9

0,96/0,94

0,97/0,91

Pb

0,7/0,8

0,6/0,8

0,6/0,8

0,6/0,8

-0,3/-0,4

-0,21/-0,4

Cd

0,8/0,8

0,8/0,8

0,9/0,9

0,9/0,9

0,3/0,3

0,6/0,61