Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов и cs-137 в микобиоте лесных экосистем 03. 00. 16 Экология
| Вид материала | Автореферат |
- Влияние Экологических факторов на аллергическую заболеваемость детского населения российской, 441.49kb.
- План Введение 1 Действие тяжелых металлов на растительные организмы 3 Химическая природа, 600.02kb.
- Использование природного капитала лесных экосистем с учетом трансграничных факторов, 613.87kb.
- Удк количественное определение содержания тяжелых металлов в пробах почвы атомно-абсорбционным, 161.57kb.
- Рабочая программа дисциплины «Экология организмов (экология растений)» Код дисциплины, 139.35kb.
- Ержание подвижных форм тяжелых металлов Вцелом уровень загрязнения поверхностного почвенного, 31.17kb.
- Влияние факторов внешней среды на деятельность организации (на примере ОАО «Кировский, 44.93kb.
- Московский Государственный Институт Стали и Сплавов (Технологический Университет) Кафедра, 461.38kb.
- Мадиева Айгуль Шамильевна учитель биологии и химии высшей категории моу «Варваринская, 204.03kb.
- Лекция Влияние различных факторов на пластичность металла. Влияние омд на структуру, 126.99kb.
4.5. Содержание ТМ и Cs-137 в плодовых телах макромицетов, произрастающих на различных субстратах
Результаты исследования содержания ТМ и Cs-137 в плодовых телах макромицетов (на примере) Russula spp. на разных почвах, представлены в табл. 7.
Таблица 7
Содержание ТМ и Cs-137 в макромицетах (на примере Russula spp.) на разных почвах
| Название пробы | Содержание элементов (ТМ в мг/кг, Cs-137 в Бк/кг ) | ||||||||
| Cu | Zn | Ni | Cd | Pb | Co | Fe | Σ ТМ | Cs-137 | |
| Почва чернозем выщелоченный | 14,45± 1,03 | 17,11± 0,76 | 13,79± 0,42 | 1,30± 0,41 | 6,17± 0,89 | 1,02± 0,12 | 239,12± 2,75 | 292,66 | 1063,3± 2,44 |
| Russula spp. | 21,86± 0,15 | 28,32± 0,31 | 21,12±0,33 | 2,39± 0,16 | 9,89± 0,41 | 3,73± 0,32 | 302,06± 15,32 | 389,37 | 1347,0± 24,11 |
| Кп | 1,5 | 1,7 | 1,5 | 1,8 | 1,6 | 3,7 | 1,3 | 1,3 | 1.3 |
| Почва серая лесная суглинистая | 13,87± 1,07 | 15,46± 0,53 | 13,16± 0,92 | 1,10± 0,20 | 5,75± 1,10 | 0,98± 0,41 | 219,64± 8,34 | 269,96 | 859,95± 37,16 |
| Russula spp. | 19,04± 0,13 | 22,07± 0,24 | 15,04± 0,12 | 1,88± 0,21 | 9,02± 0,12 | 3,26± 0,11 | 301,20± 18,32 | 371,51 | 963,66± 6,71 |
| Кп | 1,4 | 1,4 | 1,1 | 1,7 | 1,6 | 3,3 | 1,4 | 1,4 | 1,1 |
| Почва серая лесная супесчаная | 3,02± 1,07 | 4,78± 1,24 | 3,42± 1,39 | 1,09± 0,26 | 3,82± 1,18 | 1,01± 0,09 | 121,74± 2,04 | 138,88 | 139,20± 3,61 |
| Russula spp. | 20,19± 0,24 | 17,34± 0,23 | 11,15± 0,14 | 1,10 ± 0,08 | 9,12± 0,31 | 2,45± 0,12 | 304,24± 20,28 | 365,59 | 1266,8± 4,55 |
| Кп | 6,7 | 3,6 | 3,3 | 1,0 | 2,4 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 9,1 |
Анализ данных табл. 7 показывает, что ТМ и Cs-137 аккумулируются в плодовых телах Russula spp., произрастающих на разных почвах, практически одинаково: Кп элементов составляет больше единицы. Следует отметить, что средний Кп всех ТМ достоверно увеличивается (t<0,05) по мере ухудшения почвенных условий, несмотря на общее увеличение суммарного содержания ТМ. По мере снижения плодородия исследуемые почвы располагаются в следующий ряд: чернозем выщелоченный >серая лесная суглинистая>серая лесная супесчаная. Согласно литературным данным, степень аккумуляции элементов в грибах зависит от pH почвы, гранулометрического состава, мощности гумусового горизонта и т.д. Более богатые почвы отличаются наибольшим плодородием (Розов, 1939; Морозов, 1994), т.е. высоким процентом содержания гумуса (от 4,5 до 7-9%) и высоким уровнем рН (от 5,1 до 5,8), следовательно, в них аккумулируется больше микроэлементов, но в связанной труднодоступной форме для грибов и растений.
Для дереворазрушающих грибов основным субстратом является древесина деревьев. Результаты анализа содержания ТМ и Cs-137 в макромицетах-ксилотрофах, произрастающих на разных породах деревьев, представлены в табл. 8.
Таблица 8
Коэффициенты поглощения ТМ и Cs-137 в трутовых грибах, произрастающих на разных породах деревьев
| Название пробы | Средние значения содержания элементов с трех участков (ТМ в мг/кг, Cs-137 в Бк/кг) | ||||||||||||||
| Cu | Zn | Ni | Cd | Pb | Co | Fe | Σ ТМ | Cs-137 | |||||||
| Древесина осины | 1,06± 0,05 | 6,33± 1,43 | 6,52± 0,55 | 1,19± 0,09 | 6,03± 1,03 | 1,03± 0,02 | 14,60± 3,01 | 36,76 | 11,92± 1,35 | ||||||
| Phellinus tremulae | 1,93± 0,09 | 10,84± 0,95 | 7,09± 0,83 | 1,35± 0,13 | 8,33± 0,47 | 2,98± 0,11 | 14,85± 1,17 | 47,37 | 14,69± 2,52 | ||||||
| Кп | 1.8 | 1.7 | 1.1 | 1.1 | 1.4 | 2.9 | 1.0 | 1,3 | 1.2 | ||||||
| | |||||||||||||||
| Древесина дуба | 3,09± 0,13 | 8,49± 1,04 | 3,35± 0,15 | 0,82± 0,07 | 3,83± 0,28 | 1,04± 0,11 | 113,77± 5,26 | 134,39 | 5,54± 1,45 | ||||||
| Phellinus robustus | 2,88± 0,11 | 10,54±2,03 | 3,46±0,09 | 0,99± 0,09 | 3,80± 0,31 | 2,50± 0,14 | 115,90± 7,31 | 140,06 | 5,60± 1,37 | ||||||
| Кп | 0.9 | 1.2 | 1.0 | 1.2 | 1.0 | 2.4 | 1.0 | 1,0 | 1.0 | ||||||
| | |||||||||||||||
| Древесина березы | 9,10± 0,43 | 8,68± 0,84 | 2,98± 0,31 | 1,54± 0,05 | 9,18± 1,32 | 3,01± 0,23 | 122,31± 3,71 | 156,80 | 4,92± 0,68 | ||||||
| Fomes fomentarius | 11,46± 0,29 | 11,06± 0,40 | 4,26± 0,26 | 1,38± 0,07 | 9,48± 0,22 | 4,58± 0,20 | 111,44± 3,77 | 153,66 | 10,78± 1,67 | ||||||
| Кп | 1,3 | 1.3 | 1.4 | 0.9 | 1.0 | 1.5 | 0.9 | 1,0 | 2.2 | ||||||
| | |||||||||||||||
| Древесина сосны | 3,32± 0,19 | 10,02± 0,83 | 6,81± 0,71 | 0,89± 0,32 | 4,10± 1,42 | 1,16± 0,13 | 21,01± 2,14 | 47,31 | 8,33± 1,03 | ||||||
| Phellinus pini | 3,34± 0,36 | 20,62± 0,97 | 8,18± 0,93 | 1,68± 0,17 | 6,06± 0,45 | 2,43± 0,11 | 24,75± 0,71 | 67,07 | 10,37± 2,46 | ||||||
| Кп | 1.0 | 2.1 | 1.2 | 1.9 | 1.5 | 2.1 | 1.2 | 1,4 | 1.2 | ||||||
Анализируя результаты табл. 8, следует отметить, что наибольшее значение суммарного содержания ТМ представлено в древесине березы (156,80 мг/кг) и плодовых телах F. fomentarius (153,66 мг/кг). При этом средний Кп всех ТМ больше на древесине сосны в Ph. pini (Кп=1,4), наименьший – на древесине дуба и березы (Кп=1,0). Однако данный факт достоверно не подтвержден и требуются дальнейшие исследования. Наиболее высокие значения Cs-137 были выявлены в древесине осины (11,92 Бк/кг); Cu, Cd, Pb, Co, Fe – в древесине березы; Zn, Ni – в древесине сосны.
Если сравнивать Кп между различными типами субстрата (почва, порода дерева), то можно сделать вывод, что микоризообразующие грибы аккумулируют техногенные элементы сильнее, чем ксилотрофы.
Рассмотрим, как происходит перераспределение ТМ и Cs-137 в компонентах поликонцентровой модели почва-дерево-трутовик, где компонент «почва» меняется, а компоненты «дерево» и «трутовик» остаются неизменными.
Распределение химических элементов в экологической цепи почва- дерево-трутовик представлено в табл. 9.
Таблица 9
Содержание ТМ и Cs-137 в звеньях экологической цепи
почва – дерево – гриб на различных почвах
| Название пробы | ТМ в мг/кг, Cs-137 в Бк/кг | ||||||||
| Cu | Zn | Ni | Cd | Pb | Co | Fe | Σ ТМ | Cs-137 | |
| Почва чернозем выщелоченный | 14,45± 1,03 | 17,11± 0,76 | 13,79± 0,42 | 1,30± 0,41 | 6,17± 0,89 | 1,02± 0,12 | 239,12± 2,75 | 292,66 | 1063,3± 2,44 |
| Древесина дуба | 2,10± 0,43 | 7,68± 0,84 | 3,98± 0,31 | 0,54± 0,05 | 3,78± 1,32 | 1,01± 0,23 | 122,31± 3,71 | 141,40 | 6,92± 7,68 |
| Phellinus robustus | 3,04+ 0,26 | 10,87+ 0,32 | 4,34+ 0,14 | 1,05+ 0,09 | 5,36+ 0,11 | 3,00+ 0,18 | 116,77+ 10,27 | 144,43 | 9,60± 1,09 |
| | | | | | | | | | |
| Почва серая лесная суглинистая | 13,87± 1,07 | 15,46± 0,53 | 13,16± 0,92 | 1,10± 0,20 | 5,75± 1,10 | 0,98± 0,41 | 219,64± 8,34 | 269,96 | 859,95± 37,16 |
| Древесина дуба | 3,82± 0,19 | 11,92± 0,83 | 2,81± 0,71 | 0,85± 0,32 | 4,95± 1,42 | 0,96± 0,13 | 111,01± 2,14 | 136,32 | 8,33± 18,03 |
| Phellinus robustus | 3,05+ 0,23 | 12,34+ 0,21 | 2,99+ 0,23 | 0,87+ 0,08 | 3,98+ 0,12 | 2,54+ 0,32 | 115,61+ 3,61 | 141,38 | 5,44± 1,28 |
| | | | | | | | | | |
| Почва серая лесная супесчаная | 3,02± 1,07 | 4,78± 1,24 | 3,42± 1,39 | 1,09± 0,26 | 3,82± 1,18 | 1,01± 0,09 | 121,74± 2,04 | 138,88 | 139,20± 3,61 |
| Древесина дуба | 3,34± 0,36 | 5,88± 0,42 | 3,26± 0,03 | 1,06± 0,04 | 2,76± 0,05 | 1,16± 0,02 | 107,98± 5,76 | 125,44 | 1,36± 0,02 |
| Phellinus robustus | 2,54+ 0,11 | 8,40+ 0,68 | 3,06+ 0,26 | 1,04+ 0,11 | 2,06+ 0,16 | 1,95+ 0,25 | 115,32+ 11,31 | 134,37 | 1,76± 0,32 |
Анализ табл. 9 показывает, что суммарное содержание ТМ и удельная активность Cs-137 в почвах достоверно выше, чем в других компонентах консорции: древесине дуба и плодовых телах Ph. robustus. Результаты наших исследований подтверждают литературные данные (Ильин, 1991; Поддубный, 1998; Конаков, 2004) о том, что элементы в меньшей степени аккумулируются в древесине. При этом следует отметить, что суммарное содержание ТМ и удельная активность Cs-137 в плодовых телах Ph. robustus достоверно выше, чем в древесине дуба. Исключение составляет содержание Cs-137 в консорции, исследуемой на серых лесных суглинистых почвах: удельная активность данного радионуклида выше в древесине дуба (8,33 Бк/кг), чем в трутовике (5,44 Бк/кг), что, однако, не подтверждено достоверно и требуются дальнейшие исследования.
Следовательно, суммарное содержание ТМ достоверно увеличивается по мере продвижения в пищевой цепи дерево-трутовик от низшего звена продуцента, в качестве которого выступает дерево, к высшему – консументу, которым в нашем случае является гриб Ph. robustus.
Таким образом, в экологической цепи почва-дерево-трутовик наибольшее суммарное количество ТМ и Cs-137 аккумулируется в почве, а в консорции дерево-трутовик – в грибе, который занимает трофический уровень консумента. Наименьшее количество металлов и радионуклида содержится в древесине, что дает основание утверждать о тенденции увеличения содержания ТМ и Cs-137 по мере продвижения по пищевой цепи дерево-трутовик на более высокий трофический уровень.