Водные макрофиты и их сообщества являются достаточно чувствительными индикаторами состояния природной среды их обитания. Выработанные у них в процессе адаптивной эволюции признаки достаточно четко определяют уровни химического загрязнения воды. Трудно переоценить роль макрофитов в биологическом круговороте веществ и в процессах самоочищения водоемов. Они также используются в качестве технических, кормовых, лекарственных, берегозащитных и берегоукрепляющих растений. Водные макрофиты и их сообщества, как и переувлажненные системы в целом, все в большей степени подвергаются антропогенному влиянию вследствие загрязнения водного и воздушного бассейна. Поэтому с целью оценки состояния прибрежно-водной растительности нами в 2012 году проводились исследования содержания тяжелых металлов в пробах воды, почвогрунта и растительных образцах прибрежно-водных экосистем Гомельского района.
Объекты и содержание исследований
Ниже приводится характеристика объектов изучения водной и прибрежно-водной растительности поймы реки Сож Гомельского района, приграничного с Черниговской областью. Были выделены водные экосистемы, которые относятся к ассоциациям:
- Lemnominoris-Salvinietumnatantis (Slavnic 1956) Komeck 1959 союза Lemnominoris-Salvinietumnatantis Slavnic 1956 em. Tx. 1955, класса Lemnetea minoris R. Tx. 1955;
- Nupharo lutei — Nymphaetum albae (Nowinski 1930) Tomasz. 1977 союза Nymphaeion albae Oberd. 1957, порядка Magnopotamion (W. Koch 1926), класса Potametea Klika in Klika et Novak 1941.
Прибрежно-водные экосистемы отнесены к ассоциациям:
- Phragmitetum australis (Gams 1927) Schmale 1939 союза Phragmition Koch 1926, порядка Phragmitetalia Koch 1926, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941;
- Typhetum latifoliae Soo 1927 союза Phragmition Koch 1926, порядка Phragmitetalia Koch 1926, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941.
- Poo-Festucetum pratensis Sapegin 1986 союза Festucion pratensis Sipaylova, Mirkin, Shelyag et V. Solomakha 1985, порядка Arrhenatheretalia Pawl. 1928, класса MolinioArrhenatheretea R. Tx 1937.
- Agrostietum stoloniferae ass. nov. prov., союза Poion paluseris Shelyag, V. Solomakha et Sipaylova 1985, порядка Galio palustris — Poetaria palustris V. Solimakha 1996, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941.
- Caricetum gracilis (Almguist 1929) R. Tx. 1937 союза Caricion gracilis (Neuhausl 1959) Bal. — Tul. 1963, порядка Magnocaricetalia Piga. 1953, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941.
- Rumici crispi-Agrostietum stoloniferae Moor 1958 союза Agropyro-Rumicion crispi Nordh. 1940, порядка Agros tietalia stoloniferae Oberd. In Oberd. et al. 1967, класса Polygono arenastri-Poetea annua Rivas-Martinez 1975 corr. Rivas-Martines et al. 1991.
- Phalaroidetum arundinaceae Libb. 1931 союза Phalaroidaion anmdinaceae Kopecky 1961, порядка Magnocaricetalia Piga. 1953, класса Phragmita-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941.
- Acoretum calami Eggler 1933 союза Phragmition communis W. Koch 1926, порядка Phragmitetalia W. Koch 1926, класса Phragmita-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941.
- Glycerio maximae-Caricetum acutae Sapegin 1986 союза Magnocaricion elatae W. Koch 1926, порядка Magnocaricetalia Pign. 1953, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941 с зарослями ивняков acc. Salicetum triandro-viminalis lohm. 1952 союза Salicion albae Th. Muller et gors 1958, порядка Salicetalia purpureae Moor. 1958, класса Salicetea purpureae Moor
- Schoenoplectus lacustris отнесенакасс. Scirpetum lacustris Schmale 1939 союза Phragmition Koch 1926, порядка Phragmitetalia Koch 1926, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941.
Проективное покрытие изучаемых экосистем колебалось от 70 до 100 %. Высота травостоя от 30 до 130-150 см.
Отбор образцов растений, проб воды и почвы выполнены по существующим методикам [1]—[6]. Содержание тяжелых металлов в пробах воды, почвы и растительных образцах выполнялось в РНИУП «Институт радиологии» МЧС РБ, в лаборатории массовых анализов. Для определения аккумуляции исследуемых тяжелых металлов использовали коэффициент биологического накопления (КБН), показывающий способность растений избирательно поглощать химические элементы. Его вычисляли по формуле: КБН = содержание элемента в растении / содержание в почве. Считается, что если КБН > 1, то растение является концентратором исследуемого элемента. Если КБН < 1, то вид не аккумулирует металл в своем организме.
Результаты исследований и их обсуждение
Химический анализ проб воды Гомельского района (таблица 1) показал, что превышение значения ПДК по марганцу в 3-м объекте — в 9,1 раза и во 2-м — в 3,6 раза, в 1-м — в 1,7 раза. И только в 4-м объекте содержание марганца оказалось ниже ПДК.
Таблица 1 — Содержание тяжелых металлов в воде в изучаемых объектах