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湿地堆積物中の金属含有量の役割に関連したユーラシアスイカズラ（Myriophyllum spicatum）におけるカドミウムおよび鉛のバイオアキュームレーション
Cd and Pb bioaccumulation in Eurasian watermilfoil (Myriophyllum spicatum) in relation to the role of metal contents in wetland sediments.
PMID: 32666162 DOI: 10.1007/s10661-020-08473-1.
抄録
チャハルハル州とバフティアリ州（イラン）のチョグハコー湿地は、水生生態系を汚染し、人間の健康に影響を与える汚染物質の吸収源としての役割を果たしているため、水質や土砂の質を維持する上で重要な役割を果たしている。本研究では、Choghakhor湿地におけるCdとPbの空間的変動を調査するために、単純な地理統計学的手法を用いて、堆積物の空間的変動とMyriophyllum spicatumの重金属含有量とを関連付けることを試みた。その結果、チョーガコー湿地の堆積物中の重金属含有量がマクロファイトの濃度値に影響を与えていることが示唆された。堆積物中の重金属濃度は、Cdは0.54-から1.84-μg/g乾燥重量(dw)、Pbは1.32-から2.46-μg/g dwであり、それぞれ平均値は1.12-と1.82-μg/g dwであった。水生マクロファイトでは、Cdは1.14-、Pbは1.67-μg/g dwであり、それぞれ0.9-1.83-μg/g dw、1.33-1.95-μg/g dwの範囲であった。湿地堆積物中のカドミウムと鉛の含有量には空間的な構造があり、南部で定量された値にもかかわらず、北部では含有量が低くなっていた。堆積物中のカドミウム含有量とM. spicatumのカドミウム濃度との間には直接的な空間的関係が見られ、植物によるカドミウムの取り込み効果が確認された。しかし、堆積物中のPbとM. spicatumのサンプル中のPbの間には有意な差は見られず、産業廃棄物の排出など他の要因が植物への金属蓄積に影響を与えている可能性が示唆された。このことから、チョガコー湿地では、堆積物中のカドミウム含有量の空間的な違いが、堆積物の濃縮と関連していることが示唆された。しかし、人為的な圧力にもかかわらず、Pbはこのようなパターンを示さなかったのは驚きであった。
The Choghakhor Wetland in Chaharmahal and Bakhtiari Province (Iran) has a significant role in maintaining water and sediment quality, because the wetland acts as a sink for contaminants that can pollute the aquatic ecosystem and affect human health. The present study uses a simple geostatistical technique to investigate the spatial variability of Cd and Pb in the Choghakhor Wetland to link the spatial variations of sediments to heavy metal contents in Myriophyllum spicatum. It was hypothesized that the heavy metal contents in the Choghakhor Wetland sediments impacted the concentration values in macrophytes. The value of heavy metals in sediments ranges from 0.54- to 1.84-μg/g dry weight (dw) for Cd, and from 1.32- to 2.46-μg/g dw for Pb, with a mean value of 1.12- and 1.82-μg/g dw, respectively. The mean value of Cd and Pb was 1.14- and 1.67-μg/g dw, respectively, in the aquatic macrophyte Myriophyllum spicatum, with corresponding ranges of 0.9-1.83-μg/g dw and 1.33-1.95-μg/g dw. There was a spatial structure in the Cd and Pb contents in the wetland sediments, with lower contents in the northern zone despite the values quantified in the south. We observed a direct spatial relationship between the Cd content in sediments and the Cd concentration in M. spicatum, and confirmed an effect of plant uptake for Cd. However, there were no significant differences between Pb in sediments and Pb in samples of M. spicatum, which implied that other factors like discharged industrial waste could also affect the accumulation of metals in plants. It can be concluded that spatial patterns indicated differences in the territory of the sediment Cd content at the Choghakhor Wetland localization in association with sediment enrichment. However, it was surprising that Pb did not show this pattern despite anthropic pressure.