Розподіл важких металів у гідроекосистемі прісної водойми (на прикладі Тернопільського ставу)

summary

Огляд літератури. В огляді літератури висвітлено джерела та шляхи надходження міді, кобальту, свинцю і кадмію в екосистеми; вплив ВМ на екологічний стан гідроекосистем; накопичення і механізм трансформації ВМ у гідроекосистемах.   

Матеріали та методи досліджень. Для дослідження вмісту Co, Cu, Pb, Cd у воді, прибережному мулі, грунтах та водоростях, зразки складових гідроекосистеми відбирали в 5 різних місцях Тернопільського ставу (рис. 1.): 1 – біля міського пляжу; 2 – поблизу автомобільної дороги; 3 – біля заплави р. Серет (фільтр на шляху міграції елементів); 4 - низинна ділянка ставу (надходження техногенних викидів із стоком, із річкової води, з атмосферних опадів); 5 – в ділянках заболоченого схилу (постійне обводнення).

Воду відбирали з поверхневого горизонту озера, а проби прибережного мулу, водної рослинності – на глибині біля 50 см. У зразках прибережного мулу, грунту та рослинних об’єктів визначали вміст важких металів. Концентрацію металів виражали в мг на 1 кг сухої маси досліджуваних зразків.

Оскільки органічна частина прибережного мулу відіграє активну роль в накопиченні ВМ, для визначення впливу органічної речовини (ОР) донних відкладів Тернопільського ставу на вміст ВМ проводилось прожарювання проб при 700°С. Втрати при прожарюванні приймалися за вміст ОР в прибережному мулі. Гідрологічні, гідрохімічні та фізико-хімічні параметри води Тернопільського ставу досліджували у гідрохімічній лабораторії Тернопільводгоспу з використанням стандартних сертифікованих методик гідрохімічного аналізу.

Дослідження в модельній екосистемі проводились у ізольованому ставі площею 0,03 га з глибиною 1 м. У дану водойму було внесено початкову кількість нітрату свинцю Pb(NO)₃ для досягнення кінцевої концентрації за свинцем (Брагинский Л.П.,1971). Графік спостережень, відбору проб та аналізу був такий:

а) фонові спостереження (зняття показників до внесення свинцю); б) зняття показників після внесення свинцю (в той же день); в) зняття показників на 1-шу, 3, 5, 7, 10-ту добу досліду; г) зняття показників на 15-ту, 20, 30, 40 – ву добу досліду.

Воду відбирали з поверхневого горизонту ставу. Проби донних відкладів, водної рослинності та молюсків відбирали на глибині до 50 см. Проби води підкислювали концентрованою HNO₃ до рН<2. Зразки молюсків висушували в термостаті при температурі 105^о С. Їх подрібнені раковини розтирали в ступці до порошкоподібного стану. Підготовку і спалювання зразків прибережного мулу і водоростей, а також і молюсків здійснювали, як було описано вище.

В другій частині досліджень вивчали вплив іонів свинцю на амонійзв’язуючу здатність зелених та синьо-зелених водоростей. Для визначення процесів ферментної фіксації амонію об’єктами досліджень служили культури зелених (Scenedesmus brasiliensis Bohl. IBASU – A 273) і синьо-зелених (Anabоena hassalii (Kütz.) Wittr. HPDP – 7) водоростей із колекцій Інституту ботаніки НАН України і Інституту гідробіології НАН України, надані нам старшим науковим співробітником Інституту гідробіології НАН України, д.б.н. П.Д. Клоченком.

Водорості вирощували в умовах накопичувальної культури в люміностаті при освітленні лампами денного світла (інтенсивність 2500 лк.) і температурі 25±1°С протягом двох тижнів до рівня вмісту білка 30 – 50 мг/л. Як живильне середовище використовували розчин Фітцджеральда. В експериментальних умовах в культури даних водоростей додавали Pb(NO₃)₂ в кількості 0,5 мг/л. Активність ферментів, що зв’язують аміак, визначали відповідно до методів, наведених у працях ( Евстегнеева З.Г., 1980; Софьин А.В., 1984).   

Вміст білку визначали за методом Lowry O.H. (1951). Одержані дані опрацьовані методами варіаційної статистики з використанням t-критерію Стьюдента.