Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15)




Скачать 159.99 Kb.
НазваниеПроблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15)
страница1/2
Дата публикации29.05.2013
Размер159.99 Kb.
ТипРеферат
vbibl.ru > Биология > Реферат
  1   2

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15)




УДК 504.7: 543.61: 546.4: 550.4.57: 574.635
С.А. Остроумов*, Л.Л. Демина **

*Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,

биологический факультет, Москва 119234, e-mail: ar55@yandex.ru;

**Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва 117997
БИОГЕННЫЙ ДЕТРИТ СВЯЗЫВАЕТ Cr, Co , Cd, Cu, Zn:

ВЫЯВЛЕНИЕ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ
Введение

Мышьяк и тяжелые металлы – поллютанты, влияющие на качество воды [1], негативно воздействующие на организмы. Показано воздействие тяжелых металлов на активность ферментов (например, [2]). Доказано вредное действие тяжелых металлов на здоровье человека (обзор: [3]). Исследовалась роль водной биоты (моллюсков) в биогенной миграции металлов [4-7], в том числе Cu [5, 6] и Cd [4]. Роль детрита в накоплении тяжелых металлов в условиях контролируемых экспериментальных систем была изучена гораздо меньше.

Цель работы – исследовать содержание микроэлементов (металлов и мышьяка) в детрите, образуемом в лабораторных микрокосмах с моллюсками и макрофитами.

Методы

Моллюски Viviparus viviparus были собраны в р. Москве выше г. Звенигорода, в относительно чистом районе. Макрофиты
Ceratophyllum demersum L. были собраны в пруду на территории г. Москвы, в пойме р. Москвы. В сборе организмов участвовали Е.А. Соломонова и Ю.А. Моисеева.

Были сформированы микрокосмы (табл. 1) в сосудах, содержащих по 5 л отстоенной водопроводной воды (ОВВ). Вес моллюсков в микрокосме 13 варьировал от 4.7 г до 6.7 г (сырой вес с раковинами); в микрокосме 14 от 4.1 г до 6.7 г. Инкубация начата 14.08.07 и проводилась при комнатной температуре. Сосуды круглосуточно аэрировали. В микрокосм № 14 (объем 5 л) была добавлена смесь солей металлов (раствор М). Ранее добавки смеси солей апробировали в работе [7]. Добавки (по 1 мл) делали два раза в неделю по 1 мл раствора М. В раствор М входят соли металлов, упомянутые в таблице 2. Суммарное добавление за период 5 недель составило 10 мл на весь объем воды (5л) в микрокосме.

Таблица 1 – Состав исследованных микрокосмов. ОВВ — отстоенная водопроводная вода.



Характеризуемый компонент


Микрокосм 13 (контроль)


Микрокосм 14 (опыт)



Моллюски Viviparus viviparus , экз.



6




6

V. viviparus, суммарная биомасса, г (сырой вес)


33.7


31.6

Биомасса

Ceratophyllum demersum, г

(сырой вес)


16.3


15.1

Вода (ОВВ)

5 л

5 л




(1). Фильтрация проб. Пробы, содержащие осадочный материал, фильтровались через двойные плотные бумажные фильтры «синяя лента». Растворы переливали в заранее вымытые азотной кислотой пластиковые флаконы. К пробам фильтрата добавляли 50 микролитров концентрированной ультрачистой азотной кислоты (ultra pure MERCK) на каждые 25 мл раствора. Фильтры с осадочным материалом сушили на воздухе и затем в эксикаторе до постоянного веса. Материал счищали с фильтра и растирали в яшмовой ступке.

(2). Разложение и приготовление растворов для анализа. Из растертых образцов сухого детрита в двух повторностях отбирали навески 30 - 50 мг. Навески помещалась в герметичный тефлоновый сосуд, приливали по 1 мл концентрированной ультрачистой азотной кислоты (ultra pure MERCK), 0.5 мл 30% H2O2 и 0.1 мл HF. Разложение проводили с помощью микроволновой системы MWS-2 при температуре 120ºC по соответствующей программе. В каждой партии проб проводили контрольный холостой опыт (для учета влияния реагентов).



Таблица 2 – Cоли металлов, включенные в состав раствора «М», и добавка солей металлов в микрокосмы.



Соли

Навеска соли для 1 л исходного раствора "М",мг

Добавление соли в микрокосм,

(при внесении 1 мл раствора "М"), мкг

CoSO4 ·7 H2O

40

40

Fe 2 (SO4)3 · 9 H2O

40

40

K2Cr2O7

40

40

Cd (CH3COO)2 ·2H2O

20

20

MnSO4 · 5 H2O

40

40

CuSO4 · 5H2O

40

40

ZnSO4

40

40




(3). Анализ методом атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС). Концентрацию металлов определяли методом ААС: Fe, Mn, Zn и Cu - в пламенном варианте на спектрометре КВАНТ-2А; Pb, Cd, Сo, Cr - в электротермическом варианте на спектрометре КВАНТ- Z.ЭТА. Пределы обнаружения металлов составляли от 0.01 до 0.05 мкг/г. Контроль анализа проводили с использованием Государственных стандартных образцов (ГСО) ионов металлов и международных стандартных образцов NIST SRM 2976 - mussel tissue. Cредние отклонения от паспортных данных стандартных образцов составляли для Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Cr, Pb 5-8 %; для Сd – 10%.

Инкубация микрокосмов продолжалась 8 мес. с середины августа до середины апреля.

^ Результаты и обсуждение

В период добавления солей (первые 5 недель) заметного повышения смертности моллюсков по сравнению с контролем не зарегистрировано. К концу инкубации все моллюски погибли и в опыте (микрокосм 14), и в контроле (микрокосм № 13, без добавок металлов). Характеристика микрокосмов после инкубации дана в таблице 3.


Таблица 3 – Характеристика микрокосмов в конце инкубации



Характеризуемые компоненты микрокосма


13 (контроль)


14 (опыт)


Раковины моллюсков Viviparus viviparus, экз.


6


6


Раковины моллюсков V. viviparus, суммарный вес, г


14.2


12.7

Биомасса макрофитов Ceratophyllum demersum, г (сырой вес); в скобках указана биомасса в начале инкубации


2.0 (16.3)


1.2 (15.1)


Сухой вес биомассы C. demersum, г


0.28


0.13


Детрит

Значительное количество

Значительное количество




В обоих микрокосмах образовался осадок детрита. Детрит имел смешанное происхождение и формировался и из тканей погибших моллюсков, и из фрагментов отмирающих частей растений. Проведен анализ концентраций в детрите ряда металлов. С этой целью из обоих микрокосмов - контрольного микрокосма (№ 13) и из опытного варианта (микрокосма № 14) - были взяты образцы детрита. Результаты даны в таблице 4.

Из таблицы 4 видно, что содержание почти всех измеренных металлов было выше в осадке микрокосма 14 (в воду которого добавляли смесь металлов). Содержание Pb в осадках микрокосмов 13 и 14 практически не отличалось, что согласуется с тем, что этот металл не добавляли (Pb отсутствовал в растворе М). Аналогичным образом, практически не изменилось содержание мышьяка, который также не входил в состав добавленной смеси солей. Наиболее существенно увеличилось содержание в осадке Cr, Co и Cd.

Повышение концентрации тяжелых металлов в детритном материале осадков означает участие детрита в самоочищении воды от этих металлов, что подтверждает правильность формулировки соответствующих факторов самоочищения воды в работах [8-14]. Поскольку детрит имеет биогенное происхождение, полученные данные характеризуют ту функцию биоты в самоочищении вод [13, 15], которая опосредована образованием детритного материала.


Таблица 4 – Содержание микроэлементов в осадке биогенного детрита, мкг/г сухого веса



Вариант микрокосма



Со

Cd

Pb

Cr

Fe

Mn

Zn

Cu


As


Опыт

9,36±

1,59

2,25±

0,51

12,25±

2,87

56,0±

10,6

5788±

694

4729±

756

2501±

300

592±

66

1,42±

0,16


Контроль

0,67±

0,15

0,62±

0,11

11,75±

2,0

0,32±

0,05

4830±

676

3233±

388

1398±

141

293±

53

1,85±

0,29

Вывод о содержании в осадке в опыте по сравнению с контролем


Превы-шение в

13.97

раз


Превы-шение

в 3.6 раз


Существенного разли-чия нет


Превы-шение

в 175 раз


Небольшое превы-шение


Превы-шение в 1.46 раз


Превы-шение в 1.79 раз


Превы-шение в 2.02 раз


Существенного различия нет



  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconВ. А. Геодакян Институт эволюционной морфологии и экологии животных
Института эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова ан СССР. Биолог-теоретик. Научные интересы связанные с...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconОбщие вопросы экологии, законы, задачи, проблемы, методы исследования
Занятие по общей и прикладной экологии развивает у учащихся интерес к изучению родной природы, воспитывает потребность в ее оздоровлении...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconРеферат по экологии на тему: «Проблемы современной экологии»
Сейчас в нашей стране делаются попытки создать действенные механизмы рационального природопользования, определенные успехи уже достигнуты,...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconСправочник врача общей практики. 2011. № С. 58-6
Результаты восстановления репродуктивной функции у больных с внутриматочной перегородкой после хирургического лечения и новые пути...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconКнига: Введение в проблемы биохимической экологии: биотехнология,...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconРоссийской Федерации Кубанский государственный университет Кафедра биологии и экологии растений
Краткий очерк истории биологии и экологии. Значение работ Гумбольда А., Дарвина Ч., Геккеля Э. и др. Развитие биологии и экологии...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconТелитченко М. М., Остроумов С. А
Введение в проблемы биохимической экологии. Биотехнология, сельское хозяйство, охрана среды

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconПрограмма курса коррекционная и специальная педагогика для специальностей...
Система образования наряду с другими социальными институтами сегодня активно включается в решение глобальной проблемы современности...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) icon«проблемы радиационной экологии и радиационная безопасность человека»
...

Проблемы биогеохимии и геохимической экологии, 2011, №1 (15) iconКнига (Яблоков А. В., Остроумов С. А. Охрана живой природы. М., 1983)...
«биология с основами экологии» для для студентов биологического факультета Кубанского гос университета, специализирующихся на кафедре...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница