Macrophytes of the genus Potamogeton as the bioindicators for the accumulation of heavy metals

Abstract

This work presents the investigation of the content of some heavy metals in the pondweeds of the Lower Volga River Delta within the area of Astrakhan State Biosphere Reserve. Higher aquatic plants extract chemical elements both from bottom sediments and water column. Moreover, the macrophytes, namely the representatives of Potamogeton genus, are capable of extraction and accumulation of the metals dissolved in the water, contained in the suspended colloidal particles, and present on the surface of leaves. This work is aimed at the identification of species-specific features of the typical hydatophytes (aquatic plants of Potamogeton genus) pertaining to the accumulation of heavy metals. The content of chemical elements in the investigated specimens has been identified using atomic absorption spectrometry; the results have been processed with statistical methods. It has been found that all investigated plant species accumulate iron and manganese in the highest quantities and cobalt and cadmium in the lowest. The investigated pondweed species have shown species-specific properties in the accumulation of chemical elements. Potamogeton crispus and Potamogeton lucens are found to be iron concentrating species. Potamogeton lucens also accumulates nickel, iron and manganese, and Potamogeton pectinatus accumulates chrome, cobalt and lead.

В работе проведено исследование содержания некоторых тяжелых металлов в составе рдестов, произрастающих в низовьях дельты реки Волги на территории Астраханского государственного заповедника. Высшая водная растительность способна извлекать химические элементы как из донных отложений, так и из водной толщи. При этом макрофиты, а именно представители рода Potamogeton, могут экстрагировать и накапливать химические элементы не только растворенные в воде, но и присутствующие во взвешенно-коллоидном материале водной массы и на поверхности листьев. Целью работы являлось выявление видовых особенностей типичных гидатофитов — растений рода Potаmogeton — в накоплении тяжелых металлов. Концентрацию химических элементов в объектах исследования определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии, результаты обрабатывали статистически. Обнаружено, что все изученные виды растений в большей мере аккумулируют железо и марганец и в минимальных количествах — кобальт и кадмий. У изученных видов рдестов выявлены видовые особенности в накоплении химических элементов. Концентраторами железа являются Potamogeton crispus и Potamogeton lucens. При этом Potamogeton lucens является аккумулятором никеля, железа и марганца, а Potamogeton pectinatus — хрома, кобальта и свинца.