Взаємозв’язок вмісту сполук нітрогену та пігментів у вищих водних рослин у річках Рівненщини з різним рівнем антропогенного навантаження

Abstract

Проаналізовано вміст сполук нітрогену та пігментів вищих водних рослин у річках Рівненщини з різним рівнем антропогенного навантаження. Встановлено перевищення гранично допустимих концентрацій для водойм рибогосподарського призначення щодо вмісту NH4+ у воді. Виявлено, що вміст хлорофілу а у біомасі вищих водних рослин має вищі значення, ніж хлорофілу b. Найбільший вміст хлорофілів а і b та сумарний вміст хлорофілів, а також каротиноїдів виявлено у плаваючого гідрофіта – Lemna minor L. у річці аграрної території та зануреного гідрофіта – Ceratophyllum demersum L. у річці урбанізованої території. Встановлено взаємозв’язок між вмістом сполук нітрогену та пігментами вищих водних рослин в умовах антропогенного навантаження. Найвищі позитивні кореляції між вмістом сполук нітрогену та концентрацією пігментів виявлено у Lemna minor L. (r = 0,87), Elodea canadensis Mich. (r = 0,92), Sagittaria saggitifolia L. (r = 0,91), Potamogeton perfoliatus L. (r = 0,89), Tуpha angustifolia L. (r = 0,78) та Ceratophyllum demersum L. (r = 0,74).

Проанализированы содержание соединений азота и пигментов высших водных растений в реках Ровенской области с различным уровнем антропогенной нагрузки. Установлено превышение предельно допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного назначения по содержанию NH4+ в воде. Выявлено, что содержание хлорофилла а в биомассе высших водных растений имеет более высокие значения, чем хлорофилла b. Наибольшее содержание хлорофиллов а и b и суммарное содержание хлорофиллов, а также каротиноидов обнаружено в плавающего гидрофита – Lemna minor L. в реке аграрной территории и погруженного гидрофита – Ceratophyllum demersum L. в реке урбанизированной территории. Максимальное содержание каротиноидов обнаружено в Ceratophyllum demersum L. в реке урбанизированной территории, Lemna minor L. в реке аграрной территории и Potamogeton pectinatus L. в реке рекреационной территории, а минимальное в Tуpha angustifolia L. в реке урбанизированной территории. Установлена взаимосвязь между содержанием соединений азота и пигментами высших водных растений в условиях антропогенной нагрузки. Самые высокие положительные корреляции между содержанием соединений азота и концентрацией пигментов обнаружено в Lemna minor L. (r = 0,87), Elodea canadensis Mich. (R = 0,92) и Sagittaria saggitifolia L. (r = 0,91), Potamogeton perfoliatus L. (r = 0,89), Tуpha angustifolia L. (r = 0,78) и Ceratophyllum demersum L. (r = 0,74).

The study presents the results about the content of the nitrogen entities and pigments of higher water plants in Rivne regional rivers with different level of anthropogenic effect. The elements of mineral nutrition have a significant influence on the content of photosynthetic pigments and the intensity of photosynthesis. The nitrogen and its entities (NH4+, NO3¯, NO2¯) are identified as the most important ones. The nitrogen is a constituent of the chlorophyll composition and takes a direct part in photosynthesis. The author states the exceedance of the maximum concentration limits for fishery waters according to NH4+ content in researched rivers and identifies that in higher water plants’ biomass chlorophyll a content has higher characteristics than chlorophyll b one. The essential difference between pigments’ content is noticed in aero-water plant Tуpha angustifolia L. in the river of urban territory. In particular in Tуpha angustifolia L. chlorophyll b content is less than chlorophyll a content by 5, 7 times, and in plants selected from other territories it is less by 2, 8 times. The author demonstrates that floating hydrophil Lemna minor L. has the highest carotinoids’ and chlorophylls’ a, b content in the river of agrarian territory and the same thing deals with waterlogged hydrophil Ceratophyllum demersum L. in the river of urban territory. In researched plants the total chlorophyll (a+b) content is within the range of 12, 21 – 40, 60 mcg/mg of dry basis. According to this indicator the plants are ordered in such way: recreational territory – Potamogeton perfoliatus L. > Potamogeton pectinatus L. > Tуpha angustifolia L.; urban territory – Ceratophyllum demersum L. > Sagittaria saggitifolia L. > Tуpha angustifolia L.; agrarian territory – Lemna minor L. > Tуpha angustifolia L. > Sagittaria saggitifolia L.; technology-related and transformed territory – Elodea canadensis Mich. > Tуpha angustifolia L. > Sagittaria saggitifolia L. The author highlights that chlorophylls content changes and quantitative carotinods’ changes should be noted during the general evaluation of the level of anthropogenic effect influence on changes of pigment plants’ fund. The maximum carotinoids’ content is revealed in Ceratophyllum demersum L. in the river of urban territory, Lemna minor L. in the river of agrarian territory, Potamogeton pectinatus L. in the river of recreational territory, and the minimum one in Tуpha angustifolia L. in the river of urban territory. The content interrelation of the nitrogen entities and pigments of higher water plants is identified under the conditions of anthropogenic effect. The highest positive correlations between the nitrogen entities content and pigments’ concentration were found out in Lemna minor L. (r = 0,87), Elodea canadensis Mich. (r = 0,92) та Sagittaria saggitifolia L. (r = 0,91), Potamogeton perfoliatus L. (r = 0,89), Tуpha angustifolia L. (r = 0,78), and Ceratophyllum demersum L. (r = 0,74). Pigments content has significant changes depending on the growing conditions, higher water plants’ species and the influence of anthropogenic effect.