Водные растения и радиоактивное загрязнение.
Подобно гетеротрофам, автотрофные организмы способны концентрировать радиоактивные вещества и способствовать тем самым дезактивации вод. Экспериментальные исследования по накоплению радио стронция планктонными водорослями и высшими водными растениями показали, что водоросли аккумулируют изотоп быстрее и в большем количестве, чем водные мхи. Так, коэффициент накопления (КН) у зеленых водорослей составил 6000, а у мхов (Sphagnum fimbriatum и Fontinalis antipyretica) — 1500 — 1600 в течение суток. Для ряски (Spirodela polyrrhiza) КН в течение трех суток экспозиции составил 2457 — 3967 при концентрации радиостронция 10-7 — 10-10 Ки. Значения КН почти не зависели от концентрации изотопа в растворе и фотосинтетической активности ряски (темновые опыты).
Это дает возможность предположить, что аккумуляция микро количеств стронция водными растениями идет в основном по законам сорбции. Позже в полевых условиях были получены данные (таблица) о накоплении водными растениями радиостронция в водоемах различного типа.
Наивысшая концентрация изотопа отмечена в растениях дистрофиого озера, накапливающих Sr в среднем в 4,4 раза больше, чем соответствующие виды в мезотрофном, и в 2,6 — в евтрофном озерах. Это связано с различным содержанием кальция и стабильного стронция в воде, концентрация которых в дистрофном водоеме значительно меньше, чем в евтрофном и мезотрофном. Причиной увеличения накопления радиоизотопов водными растениями в дистрофных водах в значительной мере являются низкие концентрации элементов-аналогов.
У погруженных водных растений, способных в процессе фотосинтеза откладывать на поверхности углекислый кальций, накапливается и Sr90.
В отделенном от растения (рдест) карбонате кальция содержится в 7 — 20 раз больше радио стронция, чем в тканях. В течение вегетации накопление Sr90 водными растениями увеличивается к началу осени. Разные экологические группы водных растений накапливают изотоп неодинаково: наибольшее количество аккумулируют погруженные растения, далее виды с плавающими листьями, и наименьшее — воздушно-водные. Так, в евтрофном озере (озеро Рушану, Латв. ССР) прибрежно-водная растительность, составляющая 75% общей биомассы водных растений, потребляла только 38% Sr90 от всего количества, аккумулированного в высших водных растениях, а 62% Sr30 приходилось на погруженные растения и виды с плавающими листьями, составлявшими всего 25% биомассы.
Таблица - Коэффициенты накопления высшими водными растениями радиостронция в водоемах различного типа (макс, величины).
Вид | Тип озера | ||
мезотрофное | евтрофное | дистрофное | |
| 3 — 4,9* | 3,1 — 5,2* | 1,4 — 6,6* |
Хара | 464 | 204 |
|
Хвощ | 59 | 75 | 324 |
Камыш | 22 | 55 | 88 |
Тростник | 46 | 77 | 196 |
Кубышка | — | 234 | 366 |
Рдест | 344 | 290 | — |
Телорез | — | 152 | — |
Элодея | — | 310 | — |
* Годовые колебания в воде, пКи/л.
Коэффициенты накопления высшими водными растениями других радиоизотопов составляют, как правило, десятки-сотни единиц и зависят от ряда экологических факторов, условий среды, видовой специфики и др.
Некоторые виды имеют более высокую способность к аккумуляции радиоизотопов. Так, элодея в эксперименте накапливает из воды в течение суток Со57 с КН — 1479 и Sr90 с КН=1428 за 3 суток. Сезонная динамика накопления СSr90 элодеей показала увеличение КН до 3500 — 4000. Высокой способностью накопления изотопов отличаются харовые водоросли, способные извлекать до 60% суммарной активности. Они могут служить индикаторами радиоактивного загрязнения водоемов.
В заключение по приведенным материалам можно подвести некоторый итог.
Способность водных растений к накоплению, утилизации, трансформации многих веществ сточных вод — мощный фактор в общем процессе самоочищения водоемов. Водные растения принимают активное участие в процессе биологической миграции, аккумуляции элементов в водной среде и донных отложениях.
Накопление в воде, грунтах и водных организмах (в том числе и в высших растениях) конечных продуктов распада органических соединений, тяжелых металлов, радиоактивных отходов создает реальную угрозу их токсического воздействия на организм человека и водные биоценозы. Своевременное удаление этих веществ из водоемов (уборка высших водных растений, вылов рыбы и др.), предотвращение процесса антропогенной евтрофикации и его последствий — одна из важнейших задач.
