Вопрос самоочищения водоемов в настоящее время приобретает особенно важное значение в связи с усилением влияния деятельности человека на окружающую среду. Имеются в виду вещества, поступающие в водоем с отходами производства, в результате агротехнических мероприятий, бытовые сточные воды. Загрязнения могут разрушаться в ходе биологических процессов естественными механизмами переработки, где водные растения играют не последнюю роль.

Водные растения — поглотители органических и неорганических соединений. В недалеком прошлом при изучении самоочищения воды высшие водные растения не принимались во внимание. Основными агентами ее очистки считались водоросли, грибы и ряд низших животных, в процессе питания усваивающих часть растворенных в воде веществ. Однако исследования последних лет показали, что гидрофиты являются одним из мощных факторов самоочищения. Они поглощают биогенные вещества и усваивают их, превращая в биомассу, т.е. используют на построение своего организма. Потребление биогенов не одинаково в различные периоды жизни растений и наиболее интенсивно в начале вегетации и во время цветения [65].

Опыты применения высших водных растений для очистки вод, проведенные в середине прошлого столетия [66], доказали возможность применения некоторых гидрофитов при очистке поверхностных стоков от различных удобрений. Для опытов были взяты камыш озерный, рогоз узколистный и ряска маленькая. Первые два вида оказались очень устойчивыми к высокой концентрации удобрений, особенно камыш, который поглощал из сточной воды значительное количество фосфора и аммонийного азота. Кроме того, благодаря деятельности этих растений в воде уменьшилось содержание калия и других растворенных загрязнителей. Рогоз узколистный дал несколько менее обнадеживающие результаты. Ряска оказалась неустойчивой к воздействию растворенных в воде удобрений и погибла. В другом случае при культуре той же ряски и многокоренника обыкновенного на сточной жидкости свиноводческого комплекса и птицефабрики эти растения хорошо росли, продуктивность их увеличилась, а сточная вода до некоторой степени очистилась.

При сопоставлении концентраций элементов в растениях с их концентрацией в воде и донных отложениях выявлено, что максимально синхронно изменяется содержание Cu, Zn и Cd. Имеет место прямая корреляционная зависимость различной силы между содержанием тяжелых металлов в гидробионтах и абиотическими составляющими среды их обитания.

Весьма важные работы по выяснению причины ускорения окисления нефти в присутствии высших водных растений проведены [67]. Для опыта были взяты рогоз широколистный, рогоз узколистный и камыш озерный. В результате было установлено, что эти виды вырабатывают стимуляторы роста нефтеокисляющих бактерий и потребляют вещества, тормозящие рост.

Интересна и жизненно важна способность высших водных растений усиливать процесс разрушения присутствующих в воде очень токсичных фенольных соединений. В работе [69] изучалась роль двух видов урути, роголистника и элодеи в очищении среды обитания от фенолятов и пришли к выводу, что все эти растения с одинаковой скоростью разрушают различные фенолы.

Опыты по очистке коммунально-промышленных стоков, подтвердили роль гидрофитов в процессе самоочищения водоемов. В бассейнах, наполненных неочищенными бытовыми водами, были посажены рогоз широколистный, рогоз Лаксмана, ряски и вероника ключевая. Сточная вода поступала в бассейн сильно загрязненная, имела резкий гнилостный запах. Несмотря на это растения достигли мощного развития, а ряска затянула всю поверхность водоема. Анализ воды, выходящей из бассейна, показал, что она полностью очищена от органических примесей и насыщена кислородом [69].

В последние десятилетия разработаны способы использования макрофитов с целью улучшения качества воды и очистке её от тяжелых металлов [70-74]. 

Водные растения — аккумуляторы радиоактивных элементов. Известно, что в природе существует естественная радиоактивность, к которой в настоящее время добавилась искусственная. Последняя появилась в результате испытаний ядерного оружия, а также в связи с увеличением количества радиоактивных отходов при использовании атомной энергии в мирных целях. По мнению Ю. Одума (1975), в водных экосистемах радиоактивные элементы будут накапливаться в большем количестве, чем в наземных [64].

Гидрофиты способны аккумулировать радиоактивные элементы в количествах, в сотни и тысячи раз превышающих их содержание в окружающей среде. При этом у плавающих и погруженных видов коэффициент накопления выше, чем у прибрежно-водных.

Стронций-90 – один из наиболее токсичных радионуклидов. Благодаря химическому сходству с кальцием, он активно включается в процессы метаболизма у животных и растений. Уменьшение его содержания в водоемах летом — результат жизнедеятельности водных организмов, в том числе и растений. Гидрофиты со средней плотностью 1130±106 r/м2, покрывающие площадь в 12 га, могут удалить из воды 6 м/кюри стронция [75]. 

Двухлетние наблюдения в работе [76] показали, что наиболее интенсивно поглощают стронций рдест блестящий и уруть, не многим уступают им малая ряска, пузырчатка, водокрас, роголистник, рдесты гребенчатый и пронзеннолистный. Хвощ и тростник накапливают главным образом другой радионуклид — цезий-137.

После отмирания растений, если их остатки находятся под водой, на них могут дополнительно оседать эти элементы.

Стабильный стронций и связанный с ним радиоизотоп стронций-90, аккумулированные при жизни растений и дополнительно накопленные за время пребывания под водой в отмершем состоянии, оседают на дне водоема и вновь вовлекаются в биологический круговорот.

Водные растения — накопители извести. Высшие водные растения, как известно, получают необходимые для жизни неорганические соединения из воды. Кальций - один из важнейших биогенных элементов, присутствует в воде обычно в виде углекислой соли. Последняя очень важна для жизни всего водоема и его обитателей. Если вода насыщена углекислотой, то углекислая соль кальция переходит в более растворимую двууглекислую. Среди высших растений есть некоторые виды, способные поглощать из растворенного в воде двууглекислого кальция частицу углекислоты и выделять углекислый каль­ций, который оседает на стеблях и листьях в виде известковых корочек – инкрустаций. Эти корочки слабо держатся на растениях и довольно быстро опадают на дно, образуя озерный мел. Главнейшими известеобразователями служат рдесты пронзеннолистный и блестящий, уруть, роголистник. Нередко известковые корочки образуются на листьях кувшинки и телореза. Чем больше зеленая масса растения, тем значительнее выделение извести. Заросль элодеи (из расчета 100 кг сухой массы) в течение 10 часов выделяет до 2 кг извести, тем самым снижая концентрацию кальция в водоеме. В результате деятельности растений на дне иногда откладывается значительный слой озерного мела.

[Источники]