Content of trace elements in Zostera marina (Linnaeus, 1753) in the Northern Caspian Sea in 2018–2020

Abstract

This article presents a comparison of the content of heavy metals in Zostera marina in the Northern Caspian Sea for the autumn season (2018–2020). To determine the concentration of heavy metals (copper, zinc, manganese, lead, nickel, iron, chromium, cadmium), the method of atomic absorption spectrometry was used as prescribed in the state standard (GOST 30178-96). As a result of this research, the data on the concentrations of trace elements have been collected, and the patterns of their accumulation in a plant organism have been identified. Decreasing series of concentrations of heavy metals by years have been compiled; the predominant trace elements (iron, manganese, zinc, copper) in the composition of Zostera marina have been identified, and their content has been analyzed. The biological absorption coefficients (BPC) for the investigated plant have been calculated based on the available data on their content in the soils of the Northern Caspian Sea. It is shown that Zostera marina can be used as a bioindicator for zinc and manganese in the Northern Caspian Sea, and the other heavy metals (copper, nickel, lead, iron, chromium, cadmium) are deconcentrators (BPC<1). A general decrease in the presence of heavy metals in Zostera marina in the Northern Caspian Sea has been recorded for the time range from 2018 to 2020.

В статье представлено сравнение содержания тяжелых металлов в Zostera marina в Северном Каспии за осенний период (2018–2020 гг.). Для определения концентрации тяжелых металлов (медь, цинк, марганец, свинец, никель, железо, хром, кадмий) использовался метод атомно-абсорбционной спектрометрии согласно ГОСТ 30178-96. В результате исследований получены данные по концентрациям микроэлементов и определены закономерности их накопления в растительном организме. Составлены убывающие ряды концентраций тяжелых металлов по годам, выявлены преобладающие микроэлементы (железо, марганец, цинк, медь) в составе Zostera marina, проанализировано их содержание. Рассчитаны коэффициенты биологического поглощения (КБП) для рассматриваемого растения на основе имеющихся данных по их содержанию в грунтах Северного Каспия. Показано, что Zostera marina может использоваться в качестве биоиндикатора цинка и марганца в Северном Каспии, а остальные тяжелые металлы (медь, никель, свинец, железо, хром, кадмий) являются деконцентраторами (КБП<1). Отмечено общее снижение присутствия тяжелых металлов в Zostera marina в Северном Каспии в период 2018–2020 гг.