Объект, программа и методика исследований

Объект и программа исследований

 

В качестве объектов исследования были выбраны высшие водные растения:

ряска малая- Lemma minor L.,

кубышка желтая-Nuphar luteum (L) Sm.,

рдест пронзеннолистный-Potamogeton perfoliatus L.,

элодея канадская    -Elodea canadensis Rich.,

роголистник-Ceratophyllem demersum L.,

стрелолист обыкновенный-Sagittaria sagittifolia L.,

сусак зонтичный-    Butomus umbellatus L.,

частуха подорожниковая-Alisma peantago-aquatica L.

В зависимости от способа обитания выбранные для исследований виды растений составляют 4 экологические группы [32]:

I.  плавающие неприкрепленные - ряска малая;

II. плавающие прикрепленные растения - кубышка желтая;. подводные растения - роголистник, элодея канадская, рдест пронзеннолистный;.   надводные растения - стрелолист обыкновенный, сусак зонтичный, частуха подорожниковая.

Отбор проб растений производился на следующих водоемах: озера, расположенные на территории г. Гомеля - Дедно, Шапор, Любенское, Володькино, Круглое, Малое, Волотовское, Гребной канал, У-образное; русло р. Сож ниже черты города по течению в районе д. Ченки и выше черты города у д. Кленки; старое русло р. Сож у д. Поляновка (Ветковский район Гомельской области).

По гидрологическому режиму озера Любенское, Дедно, старица вблизи д. Поляновка - пойменные водоемы, не утратившие связь с коренным руслом р. Сож. Гребной канал - связанный с рекой Сож водоем, искусственно созданный для отвода избытка воды в половодье от д. Якубовка. Озеро Шапор - старое русло р. Сож, в настоящее время представляющее ответвление от основного русла; озеро Володькино - водоем, возникший в результате расширения коренного русла р.Сож в месте впадения в него р. Ипуть.

Озера Малое, Круглое, Волотовское и У-образное являются полностью замкнутыми непроточными водоемами, причем два последних являются смежными, соединенными протоками.

Организованные выпуски промышленных и хозяйственно-бытовых стоков производятся только в озера Шапор и Дедно, а также озеро Круглое, принимающие стоки предприятия «Электроаппаратура». Озера Малое и Круглое служат карьерами для добычи глины и находятся рядом с оживленной автотрассой и железнодорожной линией. Озера Волотовское и У-образное также окружены автотрассами. Озеро Володькино принимает воду р. Ипуть, в которую выше по течению поступают стоки предприятий г. Добруша. Старое русло р. Сож у д. Поляновка расположено на 5 км выше по течению от черты города. Она не испытывает серьезной антропогенной нагрузки и загрязняется только поверхностным стоком с прилегающих сельхозугодий и водами р. Сож во время весеннего паводка.

Целью настоящей работы явилось определение содержания тяжелых металлов в высшей водной растительности в водоемах, испытывающих различную антропогенную нагрузку.

В ходе исследований решались следующие задачи:

8) определение содержания металлов Cu, Mn, Pb в растениях различных экологических групп, произрастающих в водоемах опробования;

9) сравнительный анализ степени накопления Cu, Mn, Pb в растениях водоемов с различной степенью антропогенной нагрузки.

Методика отбора проб. Подготовка проб к анализу. Метод анализа

 

Пробы растений после тщательного ополаскивания последовательно высушивали до воздушно-сухого, затем абсолютно сухого состояний и озоляли до белой золы в муфельной печи при 450^оС.

Содержание тяжелых металлов в золе растений определяли атомно-эмиссионным спектральным методом на спектрофотометре IGSM в лаборатории физико-химического анализа Института геологических наук НАН Беларуси (аналитик И.Н. Тетерева).

Практической целью методов атомной спектроскопии [33] при анализе вещества является качественное полуколичественное или количественное определение элементного состава анализируемой пробы. В настоящее время достаточно широкое применение получили методы анализа по атомным спектрам поглощения и флуоресценции в оптическом диапазоне, а также по эмиссионным и флуоресцентным спектрам в рентгеновском диапазоне. Во всех случаях в основе этих методов лежит квантовые переходы валентных или внутренних электронов атома из одного энергетического состояния в другое. Одним из наиболее замечательных свойств атомных спектров является их дискретность (линейчатая структура) и сугубо индивидуальный характер, что делает такие спектры опознавательным признаком атомов данного элемента. На этом основан качественный анализ. Определение концентрации интересующего элемента производят путем измерения интенсивности отдельных спектральных линий, называемых аналитическими. Для получения спектра эмиссии частицам анализируемого вещества необходимо придать дополнительную энергию. С этой целью пробу при спектральном анализе вводят в источник света, где она нагревается, и испаряется, а попавшие в газовую фазу молекулы диссоциируют на атомы, которые при столкновениях с электронами переходят в возбужденное состояние.

В возбужденном состоянии атомы могут находиться недолго, около (10^-7-10^-8 с). Самопроизвольно возвращаясь в нормальное или промежуточное состояние, они испускают избыточную энергию в виде квантов света. Интенсивность спектральной линии или мощность излучения при переходе атомов из одного энергетического состояния в другое определяется числом излучающих атомов и вероятностью перехода атомов из возбужденного состояния в исходное.

Определение тяжелых металлов проводилось сопряженно в воде и донных отложениях исследуемых водоемов (приложение А). Содержание металлов в пробах воды определяли атомно-адсорбционным методом на AAS «Perkin Elmer -406», в донных отложениях - атомно-эмиссионным спектральным методом на спектрофотометре IGSM.