XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ПОЧВЕ ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА РОСТ РАСТЕНИЙ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Богданов К.С. 1

---

1МОУ СОШ "№48"

Смилянец Ю.В. 1

---

1МОУ "СОШ №48"

Работа в формате PDF

3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Почвы – природные ресурсы, возникшие под действием света, воздуха, влаги, растительных и животных организмов, деятельности человека на поверхностный слой земной коры [5].

Почва обладает свойством – плодородием, то есть способностью обеспечивать растения элементами питания, влагой, воздухом и давать урожай.

Под загрязнением почв понимается поглощение верхними слоями земли физических, химических и биологических загрязняющих веществ, которые отрицательно влияют на плодородие почв, а также оказывают токсическое воздействие на растения, произрастающие на ней [3].

Источниками антропогенного загрязнения почв около МОУ «СОШ №48» и ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова» является антропогенная деятельность человека – транспорт, различные производства (в результате воздушного переноса загрязняющих веществ от деятельности промышленных предприятий), урабанизационная деятельность человека (вытаптывание, мусор).

Актуальность работы заключается в том, что была проведена качественная оценка содержания тяжёлых металлов (свинца и меди) в почве около МОУ «СОШ №48» и ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова», оценена способность ростков пшеницы их накапливать. Проанализировано влияние свинца и меди на ростовые свойства колеоптилей и ростков пшеницы.

Цель работы – оценить влияние содержания свинца и меди в почве на ростовые свойства пшеницы.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

Определить механический состав и рН исследуемых образцов почвы.

Качественно оценить содержание свинца и меди в исследуемых образцах почвы и способности ростков пшеницы их накопить.

Оценить влияние загрязнения почвы свинцом и медью на ростовые свойства отрезков колеоптилей пшеницы.

Объект изучения – почвы, расположенные около МОУ «СОШ №48» и ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова» вблизи автомобильной дороги; колеоптили и ростки пшеницы.

Предмет изучения – загрязнение почвы свинцом и медью; влияние свинца и меди на рост колеоптилей и ростков пшеницы; способность ростков пшеницы накапливать свинец и медь.

Гипотеза: растения поглощают тяжёлые металлы из почвы, которые оказывают влияние на их рост.

В работе были использованы следующие методы:

наблюдение,

эксперимент,

измерение,

анализ и обобщение.

Теоретическая часть

1.1 Понятие почвы. Механический состав почв. Загрязнение почв тяжёлыми металлами

…Почвою не вся земля зовется,
Только верхний плодородный слой,
Только в нем, когда пригреет солнце,
Прорастают семена весной…
(Ольга Мирко)

По мнению Н.В. Гусаковой (2004), в результате процессов физического, химического выветривания, формирования верхних слоев земной коры под влиянием жизни, атмосферы и обменных процессов, образовалась почва – рыхлый слой поверхностных горных пород вместе с включёнными в него водами, воздухом, живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности.

Основы почвоведения были созданы русским учёным В.В. Докучаевым. Почва состоит из трёх фаз: твёрдой, жидкой и газообразной. В твёрдой фазе преобладают минеральные образования (кварц, полевые шпаты, слюда и др.), гумус (перегной). Жидкую фазу почвы составляет вода с растворёнными в ней соединениями, а также газами. Слоистая структура почвы возникает в результате взаимных перемещений продуктов органического и неорганического происхождения [3].

Одним из главных признаков, определяющих свойства почв, является их механический состав. Механический состав почв оказывает значительное влияние на влагоёмкость и водопроницаемость почв [4, 10].

Отличие городских почв от почв природных ландшафтов в том, что их свойства формируются под влиянием антропогенных факторов. Благодаря своим свойствам почва в городах превращается в «депо», задерживающее загрязняющие вещества и становится барьером на пути их миграции из атмосферы города в грунтовые воды и речную сеть [7].

Выделяют классы загрязняющих веществ по их химическим свойствам (Мотузова, 2007): 1) оксиды углерода, серы, азота; 2) металлы; 3) органические поллютанты.

В окружающую среду выбрасываются значительные количества тяжёлых металлов (рис.1).

тяжёлые металлы в окружающей среде

автотранспорт и нефтяная промышленность

предприятия по выплавке и переработке цветных металлов

предприятия энергетики

удобрения сельского хозяйства

чёрная металлургия

Рисунок 1 – Основные антропогенные источники загрязнения

окружающей среды тяжёлыми металлами

Аккумуляция загрязняющих веществ наблюдается в гумусовом почвенном горизонте. Выявлены две зоны аккумуляции транспортного загрязнения в почвах. Первая расположена в близости от автодороги, на расстоянии до 15-20 м, а вторая – на удалении 20-100 м [9].

Связываются тяжёлые металлы в почве минералами, органическими веществами за счёт различных реакций взаимодействия. Часть их удерживается этими компонентами прочно и не участвует в миграции по почвенному профилю, но и не представляет опасности для живых организмов. Отрицательные последствия загрязнения почв связаны с подвижными соединениями металлов. Количество поглощенных элементов и прочность их удерживания почвами зависят от свойств элементов и от химических свойств почв [11].

1.2 Влияние тяжёлых металлов на растения

В 1983 году на основании показателей токсичности тяжёлых металлов, их способности сохраняться в почве, в растениях, способности к миграции и влияния на пищевую ценность сельскохозяйственных продуктов были выделены три класса загрязняющих веществ (ГОСТ Р 70281-2022). Свинец относится к первому классу загрязняющих веществ – высокоопасный, а медь – ко второму классу с умеренноопасной степенью.

Многие жизненно важные процессы в организме растений протекают с участием тяжёлых металлов [11].

Медь оказывает положительное воздействие на фотосинтез растений, синтез белков, образование хлорофилла. Культурные растения нормально развиваются при содержании меди 1,1-41 мг/кг сухого вещества [8].

Свинец в растениях присутствует постоянно, но содержание его невелико (5-10 мг/кг сухой массы). Установлено стимулирующее действие на рост растений при низких концентрациях. Поглощать свинец растения способны не только корнями из почвы, но и листьями из атмосферы, иногда до половины содержащегося в них элемента [1]. Избыток свинца нарушает обмен веществ.

Реакция организма на концентрации тяжёлых металлов является двухфазной. Если организм получает слишком мало металлов, ему наносится тяжёлый ущерб. Это объясняется тем, что в организме содержится множество ферментов, которые могут функционировать только в присутствии тяжёлых металлов, хотя бы в следовых количествах. Однако если в организм попадает слишком много того или иного металла, то наступает вторая фаза, связанная с токсическим действием избыточного количества (прил. 1).

1.3 Особенности использования растений в качестве биоиндикаторов среды

С помощью растений можно проводить биоиндикацию всех природных сред. По мнению М.Г. Опекуновой (2016), наиболее простым и распространённым методом оценки состояния окружающей среды с помощью биоиндикаторов является морфологический метод, основанный на изучение внешнего облика растений и его изменения под действием внешних факторов.

Чувствительные фитоиндикаторы указывают на присутствие загрязняющего вещества в воздухе или почве ранними морфологическими реакциями – изменением окраски листьев (появление хлорозов; желтая, бурая или бронзовая окраска), различной формы некрозами, преждевременным увяданием и опадением листвы [6].

Для биоиндикации необходимо выбирать наиболее чувствительные сообщества растений, характеризующиеся максимальной скоростью отклика и выраженностью параметров (прил. 2). Одним из таких объектов, удовлетворяющим всем требованиям биоиндикации является пшеница (однолетнее растение семейства Злаки, или Мятликовые).

2. Материалы и методы исследования

2.1 Механический состав почв

Механический состав почв устанавливают по методу Н.А. Качинского. Для этого почву увлажнял и пробовал на ладони скатывать шарики или шнур. При его сгибании должно получаться колечко диаметром 3 см. В случае, если шарик не скатывается, почва – песчаная. Если скатывается в непрочный шарик, который при сдавливании между пальцами сформируется в чечевицеобразные лепешки, почва супесчаная. Скатываются короткие неравномерно утолщенные колбаски, которые трескаются и ломаются при сгибании, кольцо не получается, – почва среднесуглинистая. Скатывается шнур, сгибающийся в кольцо, на внешней части которого появляются трещинки, – почва тяжелосуглинистая. Легко скатывается шнур, сгибающийся в кольцо без трещин, – почва глинистая [10]. Почву по содержанию гумуса и цвету разделяют на категории (прил. 6).

2.2 Определение рН исследуемых образцов почвы

Водородный показатель или рН – это одно из важнейших свойств водных растворов – их кислотность (или щелочность), которая определяется концентрацией ионов Н⁺ и ОН^-. В кислых растворах преобладают ионы Н⁺, в щелочных – ионы ОН^- [1].

Величина рН для разных почв приведена в приложении 3. Чрезмерно высокий (выше 9) или низкий (ниже 4) рН почвы токсичен для корней растений. Большинство тяжёлых металлов подвижны в кислой среде. При нейтрализации растворов они образуют нерастворимые соединения, а в щелочных условиях растворимость их опять возрастает.

По данным приведённых М.Г. Опекуновой (2016) рН почвенной вытяжки, при которой происходит осаждение ионов меди составляет 5,4-6,9, а ионов свинца – 7,2-8,7. Оптимальным считается рН 6,5 – слабощелочная реакция почвы, когда большинство основных питательных веществ доступны растениям.

Оборудование: исследуемая почва; колба; воронка; стакан; пипетка; пробирка; фильтровальная бумага; ампула индикаторного раствора; весы; дистиллированная вода.

Для получения почвенной вытяжки взял 50 г почвы и залил 250 мл дистиллированной воды. Смесь тщательно перемешал в течение 15 минут и дал отстояться 15-20 минут. Затем водную вытяжку отфильтровал. Отобрал 30 мл отфильтрованного раствора в пробирку и влил 0,3 мл содержимого ампулы с индикаторным раствором. Перемешал и сравнил окраску раствора с цветовой шкалой (прил.3).

2.3 Определение содержания свинца и меди в исследуемых образцах почвы

Оборудование: исследуемая почва; весы; колба; стакан; мерная пробирка; мерный цилиндр; воронка; пробирка; фильтровальная бумага; азотная кислота (1:3); серная кислота (1:2); хромат калия р-р (K₂CrO₄); ферроцианид калия р-р (К₄[Fe(CN)₆] – жёлтая кровяная соль); дистиллированная вода.

Приготовление растворов:

Раствор HNO₃: в 60 мл воды добавил 20 мл концентрированной HNO₃.

Раствор H₂SO₄: в 60 мл воды добавил 30 мл концентрированной H₂SO₄.

Раствор K₂CrO₄: взял 4,85 г соли и растворил в 100 мл воды.

Раствор К₄[Fe(CN)₆]: взял 10,6 г соли и растворил в 100 мл воды.

Взвесил по 10 г каждого образца исследуемой почвы. Перенёс навески в конические колбы. В каждую колбу добавил по 15 мл раствора HNO₃ (Н₂SO₄), взболтал в течение 5 минут. Полученные вытяжки отфильтровал. Для эксперимента взял из каждого стакана по 5 мл фильтрата. Прилил 5 мл раствора K₂CrO₄ (К₄[Fe(CN)₆]). Дал отстояться. Каждый образец исследовал в двукратной повторности.

Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄↓ (жёлтый)

2CuSO₄ + K₄[Fe(CN)₆] = Cu₂[Fe(CN)₆]↓ (синий) + 2K₂SO₄

2.4 Определение содержания свинца и меди в ростках пшеницы, выращенных на исследуемых образцах почвы

Оборудование: ростки пшеницы; весы; баночки с крышками; водка; водяная баня; раствор Na₂S; раствор KJ; фильтровальная бумага; дистиллированная вода; ножницы.

Приготовление растворов.

Раствор Na₂S: взял 48,0 г Na₂S_*9Н₂О и растворил в 100 мл дистиллированной воды.

Раствор KJ: взял 8,3 г KJ и растворил в 100 мл дистиллированной воды.

На весах взвесил по 10 г ростков пшеницы, выращенных на исследуемых образцах почвы. Измельчил и поместил в баночку. Добавил по 50 мл водки и настаивал 12 часов. Далее нагрел на водяной бане с приоткрытой крышкой в течение 5 минут, дал остыть. Полученные растворы налил в пробирки по 5 мл. Прилил по 5 мл раствора Na₂S (KJ). Каждый образец исследовал в двукратной повторности.

Pb²⁺ +S^2- = PbS↓ (чёрный)

2Сu²⁺ + 4J^- = 2CuJ↓ (белый) +J₂

2.5 Оценка влияния загрязнения почвы свинцом и медью на ростовые свойства отрезков колеоптилей пшеницы

Предельный рост отрезков колеоптилей зависит от относительной скорости разрушения и образования полисахаридных сшивок. Принцип метода основан на растяжении определенной зоны колеоптиля за счёт нарушения времени нахождения полисахаридных сшивок в разомкнутом состоянии под действием тяжёлых металлов по сравнению с контролем.

Оборудование: баночки с крышками; пинцет; лезвие; миллиметровка; фильтровальная бумага; 2%-ный раствор сахарозы; 3-суточные этиолированные проростки пшеницы; весы; дистиллированная вода.

Прорастил зерновки пшеницы в течение трёх суток в тёмном тёплом месте до среднего размера 1,5-2,5 см, т.к. большие проростки теряют чувствительность.

По данным О.П. Мелеховой (2007), аналогом действия Pb(NO₃)₂ на растения является КNO₃. Поэтому в опыте использовал КNO₃.

В одних баночках с 2%-ным раствором сахарозы развёл концентрации соли КNO₃, в других – CuSO_4*5Н₂О, согласно таблице 1. Произвёл перерасчёт массы калия и меди аналогично разделу 3.4.

Таблица 1

Концентрации исследуемых растворов

ПДК (К)_вода – 50,0 мг/л; ПДК (Cu)_вода – 0,001 мг/л.

Для приготовления раствора сахарозы взял 20 г сахара и развёл в 1 литре дистиллированной воды по формуле:

где – доля вещества в растворе, %;

– масса вещества в растворе, г;

– масса раствора, г.

Формула для расчёта массы соли следующая:

, отсюда

где – доля вещества в составе соли, %;

– масса вещества, г;

– масса соли, г.

Mr(К⁺) = 39,0 г/моль; Mr(КNO₃) = 101,0 г/моль; (К⁺) = 38,6 % в составе КNO₃.

Ростки пшеницы срезал у основания лезвием. Используя миллиметровку, от колеоптиля отсекал 0,5 мм, вырезал следующие 5 мм – зону растяжения, и помещал на 10 минут в баночку с дистиллированной водой для удаления ауксинов (прил.4). По 10 штук колеоптилей помещал в баночки с испытуемым раствором. Баночки поставил в тёплое тёмное место на 5 дней. Повторность опыта – двукратная. Через указанное время измерил длину отрезков колеоптилей. Рост их на чистой 2%-ной сахарозе в дистиллированной воде принял за контроль (100%).

3. Практическая часть

3.1 Отбор образцов исследуемой почвы

Почву для исследования отбирал в пакеты с помощью лопаты. Первый образец почвы был отобран у МОУ «СОШ №48» на расстоянии 2,5 метров от дороги. Второй образец почвы – на клумбе у ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова» на расстоянии 52 метров от дороги (прил. 5). Расстояние от дороги измерял шаговым методом с измерением средней длины шага.

3.2 Результаты исследования механического состава образцов почвы

Отобранные образцы почвы исследовались по механическому составу. Результаты исследования механического состава почвы приведены в таблице 2 и приложении 6.

Итак, контрольный образец почвы (овощная смесь) имеет среднесуглинистый механический состав с хорошей влагоёмкостью и водопроницаемостью; образец почвы 2,5 метрового удаления от дороги –песчаный (среднеплодородный), с низкой влагоёмкостью (вода после полива выступает на поверхность почвы) и низкой водопроницаемостью (при поливе вода плохо впитывается); образец почвы, удалённый на 52 метра от дороги – супесчаный, почва среднеплодородная с хорошей влагоёмкостью и низкой водопроницаемостью.

Таблица 2

Механический состав и содержание гумуса исследуемой почвы

3.3 Результаты определения рН исследуемых образцов почвы

рН почвы определял у покупной земли и двух образцов исследуемой почвы (табл. 3, прил. 7).

Таблица 3

рН почвенной вытяжки исследуемых образцов почвы

Итак, все образцы исследуемой почвы по водородному показателю благоприятны для произрастания растений, так как в щелочной и слабощелочной почве большинство питательных веществ доступны растениям. Однако в почве, отобранной на расстоянии 2,5 метров от дороги, ионы свинца находятся в осаждённой форме, а в почве, отобранной на расстоянии 52 метров от дороги, в осаждённой форме находятся ионы меди.

3.4 Приготовление образцов почвы с заданной концентрацией тяжёлых металлов

Для обоснования выбора концентраций загрязнения почв тяжёлыми металлами пользовался данными Г.В. Мотузовой (2007). В качестве источника загрязнения почв свинцом использовал соль Pb(NO₃)₂, а медью – CuSO_4*5H₂O. ПДК свинца в почве составляет 32 мг/кг почвы, меди – 55 мг/кг почвы [7]. Расчёты концентраций тяжёлых металлов для приготовления почвенных образцов приведены в таблицах 4, 5.

Таблица 4

Концентрации Pb(NO₃)₂ для приготовления почвенных образцов

Для расчёта содержания свинца в составе Pb(NO₃)₂ использовал формулу (2). Mr(Pb²⁺) = 207,2 г/моль; Mr(Pb(NO₃)₂) = 331,2 г/моль; (Pb²⁺) = 62,56% в составе Pb(NO₃)₂. Используя формулу (3) сделал перерасчёт содержания Pb²⁺ на Pb(NO₃)₂ в мг/100 г почвы.

Расчёт содержания ионов меди в CuSO_4*5H₂O, перерасчёт содержания в мг/100 г почвы аналогичен расчёту Pb(NO₃)₂. Массовая доля содержания Cu²⁺в CuSO_4*5H₂O составила 25,46%.

Таблица 5

Концентрации CuSO_4*5H₂O для приготовления почвенных образцов

3.5 Качественная оценка содержания свинца и меди в исследуемых образцах почвы

Для качественной оценки содержания свинца и меди использовал покупную землю, в которую внёс концентрации свинца и меди, рассчитанные в разделе 3.4. Растворил соль тяжёлого металла в 30 мл воды, и внёс в 100 г почвы. Перемешал, дал постоять. Использовал в качестве шкалы загрязнения. Определение свинца и меди проводил в контрольном образце и почве, отобранной на расстоянии 2,5 и 52 метра от дороги. Результаты представлены на рисунке 2 и приложении 8.

Итак, образец почвы, отобранный на расстоянии 52 м от дороги, содержит наибольшее количество свинца и меди, что соответствует V и IV зоне загрязнения. Образец почвы, отобранный на 2,5 метровом удалении от дороги – содержит медь в количестве контрольного образца почвы и соответствует I зоне загрязнения, по содержанию свинца – III зоне.

Рисунок 2 – Содержание свинца и меди в исследуемых образцах почвы

3.6 Качественная оценка содержания свинца и меди в ростках пшеницы, выращенной на исследуемых образцах почвы

Для закладки опыта использовал наклюнувшиеся зерновки пшеницы. По 100 г покупной земли разложил в контейнеры. Рассчитанные концентрации солей Pb(NO₃)₂ и CuSO_4*5H₂O (раздел 3.4) развёл в 30 мл дистиллированной воды и добавил к почве. Перемешал. Равномерно уложил по 10 зерновок пшеницы и сверху прикрыл землёй. Накрыл крышкой и поставил в светлое, тёплое место (прил. 9). Спустя 10 дней провёл оценку количества ростков пшеницы. Измерил массу ростков, длину корня и длину стебля. Результаты представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 – Средняя масса, длина стебля и корня, а также количество ростков пшеницы, выращенной на образцах исследуемой почвы

Итак, наибольшая длина стебля, корня и числа ростков пшеницы наблюдается в контрольном образце. Наименьшие значения отмечены в исследуемых образцах почвы. Эти значения ниже показателей ростков, выращенных на почве с самой большой концентрацией загрязнения. Такая же закономерность отмечена и в массе ростков пшеницы. Таким образом, на исследуемых образцах почвы выросли самые угнетённые растения. Наихудшие показатели длины стебля, корня, массы и числа ростков отмечены у ростков, выращенных на почве 52 метрового удаления от дороги. Это связываю со средней плодородностью почвы, её низкой водопроницаемостью и со второй зоной аккумуляции транспортного загрязнения.

Далее определял качественно содержание свинца и меди в водочных вытяжках ростков пшеницы (прил.10, рис. 4). После добавления Na₂S к вытяжкам ростков пшеницы и по истечении 30 минут выпал осадок в виде чёрных мелких частиц. В результате добавления KJ – осадок выпал сразу в виде белых хлопьев, который спустя 40 минут побурел (прил. 11, 12).

Рисунок 4 – Результаты качественного определения содержания

свинца и меди в ростках пшеницы, выращенных на образцах почвы

(Pb, мг/кг почвы (ПДК 32 мг/кг почвы): №1 – ½ ПДК; №2 – менее ПДК; №3 – ПДК-125; №4 – 250-600; №6 – более 600. Cu, мг/кг почвы (ПДК 55 мг/кг почвы): №1 – ½ ПДК; №2 – менее ПДК; №3 – ПДК-200; №4 – 200-300; №6 – более 500)

Содержание свинца в вытяжке ростков пшеницы, выращенных на почве 2,5 метрового удаления от дороги и образце №1, соответствует уровню загрязнения – 16 мг/кг почвы. В вытяжке ростков пшеницы, выращенной на контрольном образце, образце №2 и почве, отобранной на 52 метровом удалении от дороги, содержание свинца соответствует уровню загрязнения от 16 до 32 мг/кг почвы (от 1/2ПДК до ПДК). С увеличением концентрации свинца в почве до значения 78 мг/кг почвы (образец №1, №2, №3) идёт накопление тяжёлого металла в растении, а дальнейшее увеличение концентрации (образец №4, №5, №6) – не влияет на количество накопленного свинца пшеницей.

Содержание меди в вытяжке ростков пшеницы, выращенных на контрольном образце почвы и почвы, отобранной на 2,5 метровом удалении от дороги, соответствует уровню загрязнения медью менее 27,5 мг/кг почвы. Вытяжка ростков пшеницы, выращенных на почве, отобранной на 52 метровом удалении от дороги, а также образцах №1-№2, содержит медь, в количестве соответствующая уровню загрязнения от 27,5 до 55 мг/кг почвы. Образцы №3, №4, №5, №6 способны накопить одинаковое количество меди из почвы (содержание от 55 до 200 мг/кг почвы).

Таким образом, во всех образцах выпал осадок, что свидетельствует о способности растений накапливать тяжёлые металлы из почвы. С увеличением количества свинца и меди в почве, увеличивается их содержание в ростках пшеницы, но до определенного уровня. Большие концентрации ионов свинца и меди пшеница накопить не смогла, но ответила морфологическими изменениями (уменьшение длины побега, корня и количества ростков).

3.7 Результаты исследования влияния загрязнения почвы свинцом и медью на ростовые свойства отрезков колеоптилей пшеницы

Результаты замера длины колеоптилей пшеницы спустя 10 дней после постановки опыта представлены на рисунке 5, приложении 13.

Рисунок 5 –Влияние металлов на рост колеоптиля пшеницы

Из опыта видно, что малые концентрации свинца и меди оказывают стимулирующее влияние на рост колеоптиля пшеницы, а высокие – угнетающее. Данная закономерность подтверждается литературными данными [6]. Рост колеоптилей пшеницы в контрольном образце почвы максимален.

Заключение

По механическому составу исследуемые образцы почвы являются песчаными и супесчаными с низкой водопроницаемостью; по содержанию гумуса – среднеплодородными.

Образцы исследуемой почвы по водородному показателю благоприятны для произрастания растений.

Наибольшие концентрации свинца и меди содержит почва, отобранная на расстоянии 52 метров от дороги (соответственно, 0,13 и 0,15 г/100 г почвы). Почва, отобранная на расстоянии 2,5 метров от дороги, содержит медь в таком же количестве, что и контрольный образец почвы 0,02 г/100 г почвы, а свинца – 0,03 г/100 г почвы.

Пшеница, произрастающая на почве, загрязнённой свинцом и медью способна их накапливать. Высокие дозы загрязнения почвы тяжёлыми металлами оказывает влияние на морфологические признаки растений. Самые угнетённые ростки пшеницы, выращены на 52 м удалении от дороги.

Малые дозы тяжёлых металлов оказывают стимулирующее действие на рост колептилей пшеницы, большие – угнетающее.

Таким образом, в ходе исследовательской работы были решены все поставленные задачи, достигнута цель и подтверждена гипотеза.

Не сажайте культурные растения вблизи автомобильных дорог и не собирайте грибы и ягоды.

Список источников информации

Александрова В.П. Изучаем экологию города: пособие учителю по организации практических занятий / В.П. Александрова, А.Н. Гусейнов, Е.А. Нифантьева, И.В. Болгова, И.А. Шапошникова // М.: Бином. – 2009. – 400с.

ГОСТ Р 70281-2022. Охрана окружающей среды. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. – М.: ФГБУ «РСТ», 2022. – 4с.

Гусакова Н.В. Химия окружающей среды / Н.В. Гусакова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. – 192 с.

Кленов Б.М. Экология почв / Б.М. Кленов. – Новосибирск, СГГА, 2008. – 33с.

Медведева С.А. Экология техносферы: практикум / С.А. Медведева, С.С. Тимофеева. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2014. – 200 с.

Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева. – М.: Академия, 2007. – 288с.

Мотузова Г.В. Экологический мониторинг почв / Г.В. Мотузова, О.С. Безуглова. – М.: Академический проект; Гаудеамус, 2007. – 237с.

Опекунова М.Г. Биоиндикация загрязнений / М.Г. Опекунова. – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2016. – 300с.

Павлова Е.И. Экология транспорта / Е.И. Павлова. – М.: Высш. шк., 2010. – 367с.

Тарасова Н.П. Задачи и вопросы по химии окружающей среды / Н.П. Тарасова, В.А. Кузнецов, Ю.В. Сметанников, А.В. Малков, А.А. Додонова. – М.: Мир, 2002. – 368 с.

Юрин В.М. Основы ксенобиологии / В.М. Юрин. – Минск: Новое знание, 2002. – 267с.

ru.m.wikipedia.org

Приложения

Приложение 1

Реакция растений на действие тяжёлых металлов

Приложение 2

Общая схема биоиндикационных признаков (по: М.Г. Опекунова, 2016)

Приложение 3

Величина рН для разных почв

Тест-шкала рН

Приложение 4

Ауксин – растительный гормон, обладающий высокой физиологической активностью. Стимулирует рост побегов и плодов растений, влияет на рост клеток в фазе растяжения и др. [12].

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – количество загрязняющего вещества в почве, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства [7].

Приложение 5

Точки отбора образцов исследуемой почвы

(1 – МОУ «СОШ №48» 10 метров от дороги; 2 – ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова» 50 метров от дороги)

1 точка отбора 2 точка отбора

Приложение 6

Таблица – Категории почв по содержанию гумуса и цвету

Исследование механического состава почвы

1

2

3

1

2

3

№1 – контрольный образец (овощная смесь); №2 – 2,5 м от дороги;

№3 – 52 м от дороги

Приложение 7

Определение рН водной вытяжки исследуемых образцов почвы

Приложение 8

Качественное определение содержания свинца и меди в

исследуемых образцах почвы

Определение свинца в исследуемой почве

Определение меди в исследуемой почве

3

4

5

1

6

7

8

2

9

Приложение 9

Закладка опыта с выращиванием ростков пшеницы на почве, загрязнённой свинцом и медью

Ростки пшеницы спустя 5 дней после закладки опыта

Приложение 10

Приготовление водочной вытяжки ростков пшеницы

Приложение 11

Осадок свинца и меди в водочной вытяжке ростков пшеницы

Pb

Pb

образец: № 1 №2 №3 №4 №5 №6

Pb

Cu

№7 №8 №9 №7 №8 №9

образец: №7 – 52 м от дороги; №8 – 2,5 м от дороги; №9 – контроль

Cu

Cu

образец: № 1 №2 №3 №5 №6 №4

Приложение 12

Качественное определение содержания свинца и меди в ростках пшеницы, выращенной на образцах почвы

Приложение 13

Опыт с колеоптилями пшеницы