Аккумуляция свинца и кадмия в вегетативных органах овса посевного - Влияние свинца и кадмия на активность окислительно-восстановительных ферментов урбанозема и фитоэкстракция тяжелых металлов
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием промышленности во всем мире наблюдается значительное возрастание содержания ТМ в окружающей среде. Наиболее токсичными среди них считаются Pb и Cd.
Их опасность усугубляется тем, что Pb и Cd сохраняют свои токсические свойства в течение продолжительного времени и обладают кумулятивным действием (Минеев и др., 1989).
Как сказано выше, прямым следствием действия ТМ на растения являются - замедление процессов роста и развития, снижение их продуктивности, изменение скорости процессов фотосинтеза и дыхания, уменьшение оводненности тканей. Вместе с тем, нельзя не отметить, что в процессе адаптации растения выработали определенные механизмы для защиты от стресса, вызванного действием ТМ. То есть способность организмов адаптироваться к воздействию ТМ, без каких либо заметных нарушений физиологических функций (Кожанова, Дмитриева, 1989). Как показывают исследования разных авторов, металлоустойчивость связана с определенными изменениями, происходящими на клеточном, тканевом, органном и организменном уровне.
Одним из распространенных методов очистки почв от ТМ является фитоэкстрация, которая основана на способности растении аккумулировать ТМ. При использовании фитоэкстрации важно знать о локализации ТМ в разных частях растении. Наиболее удобными для фитоэкстрации являются растения аккумулянты, ТМ накапливаются в наземной биомассе, что облегчает методы их утилизации (Трибис, 2015).
Для определения степени и места аккумуляции ТМ во всех растениях мы выращиваем овес посевной, который часто высаживается вдоль автотрасс. Известно, что интенсивность автомобильного движения приводит к загрязнению от 150 м от автодорог. Определение содержания Pb в вегетативной массе и корневой части овса показывает, что образец контрольной почвы имеет фоновое загрязнение, ввиду того, что почва изменена в результате строительных работ, проводимых на данной территории. Учитывая также, что основная часть ТМ свойственно накапливается в надземной части овса посевного. Проведенные нами исследования подтверждают эту закономерность, во всех наблюдаемых образцах, значение токсиканта в побеге превышает значения в корне, это видно из рис. 13.
Рис. 13. Содержание свинца в вегетативных органах овса посевного
Значения Pb в надземной и корневой массе при концентрации 40мг/кг почвы достоверно изменяется. Показатели Pb по сравнению с контролем в надземной части при концентрации 40 мг/кг почвы превышает в 2,2 раза и в 2,4 раз при 60 мг/кг.
Содержание металла в корне также увеличивается, при концентрации 40 мг/кг почвы - 1,9 раза, при 60 мг/кг - 2,1раза. Для более наглядного анализа, приводится рис. 13.1 в процентном соотношении.
Содержание свинца в побеге при концентрации 40 мг/кг почвы составляет 120%, в корне 93%. При увеличении концентрации в 60 мг/кг почвы, содержание токсиканта также увеличивается прямопропорционально и составляет в побеге - 140%, в корне - 106%.
Рис. 13.1. Процент повышения содержания свинца в вегетативных органах овса посевного
Хотя Cd не является необходимым для растений элементом, но он эффективно аккумулируется в листьях и корнях. Известно, что растения легко усваивают растворимые формы Cd из почвы. Преобладающая доля Cd поглощается корнями и метаболическим путем (Передерий, Мишкевич, 1991).
Как видно из рис. 14 содержание Cd в надземной части овса посевного показывает увеличение его концентрации относительно контроля в 6,1 раз при 40 мг/кг почвы, при 60 мг/кг почвы в 8,5 раз. В корневойой массе при концентрации 40 мг/кг в 5,4 раз и в 7,8 раз при 60 мг/кг.
Рис. 14. Содержание кадмия в вегетативной и корневой массе овса посевного
Как видим Cd локализуется, главным образом в надземной части, как и Pb и в меньших количествах в корнях. Установлена прямая зависимость увеличения концентрации Pb и Cd как в надземной части, так и в корнях.
Рис. 14.1. Процент повышения содержания кадмия в вегетативных органах овса посевного
Из рис. 14.1 видим, что Cd в сотни раз превышает значения контроля. Процентное содержание Cd при концентрации 40 мг/кг почвы составляет: в побеге - 510%, в корне - 436%. При 60 мг/кг в побеге - 747%, в корне - 689%. Это в свою очередь подтверждает его нахождение в более доступной форме по сравнению с Pb (рис. 13.1).
Таким образом, нами показано более токсическое действии Cd на растения по сравнению со Pb, что подтверждает мнение многих исследователей (Сенцова, Максимов, 1985; Понизовский, Мироненко, 2001; Гальченко, 2002; Водяницкий и др., 2008;). Овес посевной, являясь хорошим гиперроаккумулятором, у которого большая часть концентрации Pb и Cd находится в надземной части, можно рекомендовать как одно из средств для понижения содержания металлов в почве. Посаженный овес в загрязненной почве не рекомендуется использовать как зеленную массу для корма животных. ТМ в дозах 40, 60 мг/кг почвы ухудшают параметры корня и стебля овса посевного.
Похожие статьи
-
ТМ способны вызывать изменения на клеточном уровне, их мишенями являются многие химические вещества и органоиды клетки, наиболее опасны для живой клетки...
-
Важное место за оценкой экологического состояния природной среды и создания методик по охране окружающей среды от загрязнения ТМ отведено огромное место...
-
Для снижения отрицательного последствия распространения ТМ в природной среде используются мероприятия, которые направлены на предотвращение объектов...
-
Растения являются маркерами геохимического состояния среды, ввиду аккумуляции металлов из воздуха и загрязненных почв, способны накапливать разные виды...
-
Для проведения лабораторного опыта почва отбиралась из верхнего горизонта ( 0-20см). Перед проведением анализа почву предварительно высушили, очистили от...
-
Объект исследования В качестве объекта исследований была использована урбанизированная почва (среднемощная, малогумусная, среднесуглинистая), отобранная...
-
Чувствительным индикатором антропогенного загрязнения почв является ее ферментативная активность (Хазиев, 2005). Ведущую роль в почвенной биодинамике...
-
Техногенное загрязнение почв с каждым годом катастрофически возрастает, особенно в мегаполисах с преобладанием промышленных центров. Это свою очередь,...
-
Кадмий - ТМ, который даже в низких концентрациях действует как кумулятивный яд, оказывает токсичное воздействие на живые организмы (Волошин, 1998)....
-
Окислительно-восстановительные ферменты участвуют в разложении токсических соединений H2O2 (каталаза), формировании почвенного плодородия (пероксидаза,...
-
Основная часть миграции ТМ в биосфере (биологические, атмосферные, водные) берет свое начало в почве, т. к. в ней наблюдается мобилизация металлов, и...
-
Аккумуляция тяжелых металлов (Mn, Co, Ni) в растениях нижнего течения р. Иле
В последние годы наблюдается увеличение загрязнения окружающей среды, в том числе и тяжелыми металлами. Исследования подтвердили огромный ущерб...
-
Кадмий и растения - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
Кадмий поступает в растения, в основном, за счет почвы. Значительная доля Cd, попадающего в почву, связывается с почвенными химическими комплексами,...
-
Незамкнутость техногенного круговорота приводит к загрязнению природной среды, в том числе почвы, различными химическими веществами: тяжелыми металлами,...
-
Кадмий (Cd), Кадмий и почвы - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
Кадмий и почвы В почвы кадмий поступает в составе отходов, образующихся при добыче и переработке цинковых, свинцово-цинковых, медно-цинковых руд; в виде...
-
Свинец и растения - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
По современным представлениям, свинец не является физиологически необходимым элементом для растений. Однако есть и другое мнение, согласно которому...
-
Особо важное место среди многих последствий хозяйственной деятельности человека занимает процесс прогрессирующего накопления в окружающей среде тяжелых...
-
Проблема тяжелых металлов - Основы экологии
К тяжелым металлам (ТМ) относят более 40 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева, масса атомов которых составляет свыше 50 атомных...
-
Объект и методы исследования Объект исследования. Систематика:CORMOPHYTA - Высшие растения Отдел: Maqnoliophyta (Anthophyta) - Цветковые или...
-
Оценка последствий воздействия автотранспорта на придорожные участки включает в себя исследование механизмов распространения загрязнителей в окружающей...
-
Содержание Таллия в земной коре (кларк) составляет 1,0-0,43-10-4 %, в гранитном слое 1,8-10-4 %. Распределение Таллия в земной коре показывает, что его...
-
Основными источниками загрязнения почв и земель на территории города Гуково являются: - ООО "Мегаблок" - ОАО "Гуковуголь" - ЗАО "Швея" Оценка...
-
Приземный слой атмосферы довольно сильно загрязнен катионами тяжелых металлов. Источником такого загрязнения являются как различные предприятия, так и...
-
Тяжелые металлы - Загрязнения окружающей среды
В нашей республике добываются и перерабатываются сурьма, хром, свинец молибден. Эти и другие металлы: ртуть кадмий цинк, ванадий, марганец, висмут,...
-
Заключение - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
Неконтролируемое загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами (ТМ) угрожает здоровью людей. В данной работе были представлены сведения о двух тяжелых...
-
Кадмий и удобрения - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
В зависимости от доз и наличия фосфорных удобрений, кадмий в почве накапливается в разных количествах. Опасным накоплением кадмия считается 3 мг/кг, в...
-
Альдрин (аглюкон, вератокс) - инсектицид, отличающийся большой устойчивостью, кумулятивностью и токсичностью. Это сильнодействующее ядовитое вещество,...
-
К пестицидам относят химические вещества, применяемые для борьбы с различными вредными организмами: растительноядными клещами (акарициды), насекомыми...
-
Свинец (Pb), Свинец и почвы - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
Свинец и почвы Из атмосферы в почву свинец попадает чаще всего в форме оксидов, где постепенно растворяется, переходя в гидроксиды, карбонаты или форму...
-
Биогеохимические свойства свинца и кадмия - Свинец и кадмий в системе "почва - растения - удобрения
Свинец - голубовато-серый, мягкий, но тяжелый металл. Среднее содержание свинца в земной коре составляет 1,6-10-3%, его количество в почве колеблется от...
-
Тяжелые металлы. - Мировой океан
Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк), относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко...
-
Характер загрязнения свинцом - Свинцовое загрязнение в России
Пространственное распределение фонового содержания свинца в атмосфере неоднородно и в значительной степени определяется распределением его антропогенных...
-
Среди серосодержащих техногенных эмиссий наиболее фитотоксична двуокись серы. Установлено, что SO2 является сильнодействующим ассимиляционным ядом. В...
-
Роль зеленых растений в почвообразовании Основное значение в почвообразовании принадлежит зеленым растениям, особенно высшим. Прежде всего, их роль...
-
Вода реки Самур относится к гидрокарбонатному классу с преобладанием НСО3. Степень минерализации воды возрастает вниз по течению реки 100-150 мг/л у с....
-
Влияние отходов на почву - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При этом следует рассматривать вопросы агроэкологической оценки загрязняющего влияния ОБР, БСВ, Ш и отдельных химреагентов. Что касается воздействия ОБР...
-
Влияние отходов на водные объекты - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Установлено, что безвредная для рыб и беспозвоночных концентрация ОБР в условиях Каспийского моря составляет не более 12.1мг/л при содержании...
-
Охрана почв от засоления, подкисления и заболачивания - Основы экологии
Указанные процессы способствуют резкому нарушению нормального функционирования системы почва -- растение. Засоление почвы -- накопление растворимых солей...
-
Общие сведения. Тяжелый металл голубовато-серого цвета, очень пластичный, мягкий. Т. плавл. 327,4 °C; т. кип. 1725 °C; плотность 11,34 г/см? (20°C)....
-
С исторической точки зрения интерес проблеме загрязнений почв появился с исследованием плодородия, поскольку такие элементы, как железо, марганец, медь,...
Аккумуляция свинца и кадмия в вегетативных органах овса посевного - Влияние свинца и кадмия на активность окислительно-восстановительных ферментов урбанозема и фитоэкстракция тяжелых металлов