V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ СНЕГА С ПОМОЩЬЮ КРЕСС-САЛАТА
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Объект исследования: Влияние химической загрязненности снега на прорастание и рост семян кресс-салата.
Предмет исследования: Пробы снега с различных участков села Дмитровское и Петрово-Дальнее
Методы исследования:
Теоретический (изучение и анализ литературы, постановка целей и задач).
Экспериментальный (постановка опытов).
Аналитический (анализ результатов опыта, выводы)
Снег как индикатор загрязнения среды
Снеговой покров накапливает практически все вещества, которые поступают в атмосферу. Загрязнителями среды являются транспорт, промышленные предприятия и др. Вредные вещества накапливаются в снегу и с талым снегом поступают в окружающую среду и так загрязняют её. Снег можно рассматривать как индикатор загрязнения. В снегу могут накапливаться сера, свинец и т.д.
Для человека очень опасны отравления, вызванные — тетраэтилсвинцом. Это маслянистая бесцветная жидкость с резким запахом, еще более токсичная, чем сам свинец. Тетраэтилсвинец начали активно добавлять в бензин в количестве 0,1 %. Небольшая добавка тетраэтилсвинца повышает качество бензина. 3
Известно, что ежегодно автомобили всего мира выбрасывают в окружающую среду более 2 млн. тонн свинца. С выхлопными газами это вещество оседает вдоль дорог, накапливается в почве, легко попадает в воду. Из почвы, воды и воздуха свинец попадает и накапливается в растениях.
Обычно содержание свинца в растениях незначительно, примерно 0,001–0,002% от веса золы. Но верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница, поглощают его в довольно больших количествах, а береза, ива, осина – в меньших. Всего растительность суши вовлекает в биологический круговорот ежегодно 70–80 тыс. т свинца. Неудивительно, что содержание этого металла оказывается повышенным в растениях, растущих вблизи автодорог.
Для здоровья человека особую опасность представляет повышенное содержание свинца в овощах и фруктах, выращенных вблизи автострад, а также молоко коров, которые ели выросшую около дороги траву.
Снег может являться индикатором загрязнения окружающей среды. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах, можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения окружающей среды на этих участках.
Кресс-салат как индикатор загрязнения среды
Для изучения загрязненности снега очень удобен кресс-салат.
Кресс-салат (синоним: огородный перечник): однолетнее овощное растение семейства Крестоцветных. Широко распространен в Закавказье, особенно в Грузии. В пищу используются молодые листья, с терпким вкусом, так как содержит горчичное масло.
Кресс-салат обладает повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей. Кроме того, побеги и корни этого растения под действием загрязнителей подвергаются заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы корней, а также числа и массы семян).
Кресс-салат как биоиндикатор удобен еще и тем, что действие стрессоров можно изучать одновременно на большом числе растений при небольшой площади рабочего места (чашка Петри, кювета, поддон и т. п.). Привлекательны также и весьма короткие сроки эксперимента. Семена кресс-салата прорастают уже на третий - четвертый день, и на большинство вопросов эксперимента можно получить ответ в течение 10 суток.
В зависимости от результатов опыта субстратам присваивают один изчетырех уровней загрязнения [2].
1. Загрязнение отсутствует
Всхожесть семян достигает 90-100%, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.
2. Слабое загрязнение
Всхожесть 60-90%. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные.
3. Среднее загрязнение
Всхожесть 20-60%. Проростки по сравнению с контролем короче, тоньше. Некоторые проростки имеют уродства,
4. Сильное загрязнение
Всхожесть семян очень слабая (менее 20%), Проростки мелкие и уродливые
Исследование загрязненности снега
в селе Дмитровском и селе Петрово-Дальнем с помощью кресс-салата
6 февраля 2018 года я взяла 3 пробы снега:
№2 - у дороги в селе Дмитровском
№3 – на участке за домом под елью
№4 - у дороги у ТЦ «Бирюза» в Петрово-Дальнем и растопила их, получив воду.
Как контроль (проба №1) использовала водопроводную воду.
№1 №2 №3 №4
В пробах №№1 и 3 вода прозрачная, в пробе №4 – немного мутная, в пробе №2 – очень грязная, непрозрачная.
Все пробы воды проверила на рН.
Пробы №№1,2,4 имеют рН = 6, проба №3 рН=5, т.е. во всех пробах вода имеет кислую реакцию.
№1 №2
№3 №4
Затем я взяла четыре чашки Петри, положила в них фильтровальную бумагу.
Затем в каждую из чашек налила немного воды определенной пробы и разложила семена кресс-салата.
Проба №1
Проба №2
Проба №3
Проба №4
07.02.18. Уже на следующий день семена начали прорастать.
08.02.2018
09.12.2017
13.02.18
14.02.18
15.02.18
Через 9 дней мы определили всхожесть семян. В пробе №1 она равна 98%, в пробе № 2- 96%, в пробе № 3-30%, в пробе № 4-50%.
Рассмотрели выборочно состояние проростков в каждой из проб. 10
В пробе №1 проростки были ровные с длинными ровными корешками, что свидетельствует о том, что вода в пробе №1 биологически чистая.
В пробе №2 проростки ровные с длинными ровными корешками, хотя попадается немного более коротких с искривленными корешками, что говорит о том, что в этой пробе присутствует небольшое загрязнение.
№2
В пробе №3 проростки укороченные, искривленные с искривленными недлинными корешками. Это свидетельствует о загрязненности воды, полученной при таянии снега этой пробы.
№3
В пробе №4 проростки были разной длины, а корешки у них короткие и сильно искривленные.
№4
Выводы:
Анализируя данные опыта, я сделала вывод о наибольшей загрязненности снега у ТЦ «Бирюза», который находится у дороги с большой транспортной нагрузкой, и на участке в селе Дмитровском, расположенном близко к шоссе. Меньшей степенью загрязненности характеризуется проба снега № 2, взятая у дороги в селе Дмитровском, где движение менее интенсивное. Таким образом, я попыталась проследить влияние общей токсичности снега, вызванной присутствием загрязнителей на рост и развитие проростков кресс-салата.
Полученные результаты доказывают, что снег загрязняется вредными веществами, выбрасываемыми автотранспортом.
Используя метод биотестирования (испытания действия вещества или комплекса веществ на живые организмы), я исследовала загрязненность различных проб снега и выяснила, что снег действительно является индикатором чистоты. Можно сделать вывод, что основным источником загрязнений является автотранспорт.
Источники информации
1. Накладова Валерия. Биотестирование токсичности снега по проросткам растений индикаторов. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2014/11/22/biotestirovanie-toksichnosti-snega-po-prorostkam-rasteniy-indikatorov 13.01.2018
2. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.