Исследование интенсивности и специфики загрязнения окружающей среды является актуальной проблемой настоящего времени. Индикационное значение растений, проявляющееся в биогеохимических ответных реакциях на загрязнения поллютантами атмосферы, воды и почв, дает возможность своевременно выявить очаги экологической напряженности. Растительный покров региона исследований испытывает загрязнения тяжелыми металлами в результате функционирования автотранспорта.
Цель исследования - оценка содержания приоритетных элементов-токсикантов в листьях тополя, растущего вдоль Чуйского тракта. Объектами исследования являлись листья взрослых и молодых деревьев.
Сбор листьев осуществлялся с 31.06 по 31.08 2004 г. и с 1.08 по 31.08 2006 г. Половина листьев была промыта от пыли проточной водой. Затем измельченные высушенные листья были озолены и подвергнуты экстракции. Определение тяжелых металлов проведено вольтамперометрическим методом.
В результате исследований были получены следующие данные (табл.1,2):
Таблица 1
Данные исследований 2004 г.
| Объект |
Содержание тяжелых металлов, мг/кг |
| Zn |
Cd |
Pb |
Cu |
| Взрослый тополь (чистые листья) |
0,206 |
0,0412 |
0,0103 |
2,7 |
| Взрослый тополь (немытые листья) |
17 |
0,0606 |
0,0302 |
7,93 |
| Молодой тополь (чистые листья) |
6 |
0,0256 |
0,145 |
5,21 |
| Молодой тополь (немытые листья) |
23 |
0,0567 |
0,619 |
12,71 |
Таблица 2
Данные исследований 2006 г.
| Объект |
Содержание тяжелых металлов, мг/кг |
| Zn |
Cd |
Pb |
Cu |
| 1 августа 2006 г |
| Взрослый тополь (чистые листья) |
6,1 |
0,1 |
1,7 |
1,9 |
| Взрослый тополь (немытые листья) |
6,7 |
0,14 |
3,5 |
13,8 |
| Молодой тополь (чистые листья) |
3,1 |
0,3 |
1,2 |
1,9 |
| Молодой тополь (немытые листья) |
8,5 |
0,4 |
2,1 |
4,8 |
| 31 августа 2006 г |
| Взрослый тополь (чистые листья) |
4,0 |
0,11 |
2,0 |
3,5 |
| Взрослый тополь (немытые листья) |
5,4 |
0,19 |
2,6 |
12 |
| Молодой тополь (чистые листья) |
2,9 |
0,1 |
3,1 |
1,5 |
| Молодой тополь (немытые листья) |
32 |
0,8 |
3,2 |
3,2 |
При сравнении данных 2004 г с 2006 г наблюдается значительное увеличение содержания данных металлов в объектах исследования. Содержание кадмия и особенно свинца повысилось на целый порядок, что свидетельствует об увеличении выбросов автотранспортом.
В течение летнего периода проводился подсчет проезжающих автомобилей по Чуйскому тракту в районе исследований (с.Березовка). За 3 часа по тракту проезжает в среднем 200 машин (в будние дни) и более 300 - в выходные.
Содержание тяжелых металлов в листьях тополя положительно коррелирует с численностью автотранспорта, проходящему по тракту. Увеличение потока машин в конце августа по сравнению с началом этого месяца отразилось на концентрации элементов в исследуемых объектах (табл.2).
Наибольшее содержание тяжелых металлов обнаружено в немытых листьях. Наличие этих элементов обусловлено содержанием их в пыли, которая оседает на листьях. Так, свинец специально добавляют при производстве потребительских марок бензина для повышения их детонационной способности. Для повышения октанового числа в бензин могут добавлять так называемые этиловые жидкости, на 50-62 % состоящих из тетраэтил- или тетраметилсвинца, с добавлением высокотоксичных галогенуглеводородов. При сгорании такого горючего большая часть свинца оказывается выброшенной в воздух. Свинец автотранспорта в виде аэрозолей поступает в окружающую среду, оседает в почве придорожных зон. Время нахождения мелких частиц свинца в атмосфере составляет от одной до четырех недель. Кусты и деревья, растущие вдоль дорог, накапливают значительное количество этого элемента. Переносимый по воздуху свинец также легко поглощается через листву.
Избыток свинца в растениях ингибирует дыхание и подавляет процесс фотосинтеза, иногда приводит к увеличению концентрации кадмия. Кадмий способен сравнительно легко поступать в растения из почв через корневую систему, а также из атмосферы через листья. Основной причиной токсичности кадмия у растений считается нарушение активности ферментов. Кроме того, он тормозит фотосинтез. Избыток меди и цинка в растениях приводит к хлорозу.
В изученных растениях содержание тяжелых металлов не превышает ПДК, хотя у молодых тополей концентрации исследованных элементов близки к этому. Т.к. с каждым годом возрастает поток автотранспорта, такие исследования необходимы для того, чтобы можно было предупредить нежелательные экологические последствия.