II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВОЗДЕЙСТВИЕ МИКРОВОЛН НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ.

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Тарасов Е.А. 1

---

1ГБОУ СОШ №386 г. Санкт - Петербург.

Сорокина О.Н. 1

---

1ГБОУ СОШ №386 Кировского района г. Санкт - Петербурга.

Работа в формате PDF

594.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Когда мы слышим слово «радиация», то сразу представляем себе атомные электростанции, оружие массового поражения или радиоактивные отходы. В самом широком смысле слова «радиация» (лат. «сияние», «излучение») - это процесс распространения энергии в пространстве в форме различных волн и частиц. Радиация, как правило, незаметна и встречается везде. Она поступает из космического пространства и рождается на земле. Чтобы жить в мире излучений, мы должны знать и понимать их многообразные свойства, научиться правильно к ним относиться, разумно использовать и строго ограничивать их вредное воздействие на наше здоровье и окружающие живые организмы.

Объект исследования: электромагнитные излучения и живые организмы.

Предмет исследования: микроволновое облучение семян растений и дрожжей.

Цель исследования: определить характер влияния микроволнового излучения на живые организмы.

Гипотеза исследования:

1. Если микроволновое излучение положительно влияет на прорастание семян редиса, то их всхожесть произойдет быстрее после облучения микроволнами в течение 45 секунд.

2. Если микроволновое излучение положительно влияет на повышение активности прессованных и сухих дрожжей, первые пузырьки на поверхности воды (сигнализирующие о начале фазы активности дрожжей) появятся раньше при предварительной обработке дрожжей в течение 45 секунд.

Задача исследования:

- оценить всхожесть семян редиса и активность прессованных и сухих дрожжей, подверженных микроволновому облучению в разных временных интервалах.

В ходе работы мною прочитаны и проанализированы следующие источники по теме моего исследования:

1. Электромагнитное излучение – вред или польза дайджест. Составитель: Титова Л.К. Данная книга позволила изучить различные свойства электромагнитных волн и их зависимость от их длины.

2. Энциклопедия Кругосвет. Показаны влияния мобильных телефонов, СВЧ печей, компьютеров и телевизоров на организм человека.

3. Does Microwave Radiation Affect Seed Growth? Познакомился с различными экспериментами.

4. How does microwave radiation affect different organism? Узнаем, что продолжительное воздействие микроволн оказывает губительное воздействие на живые организмы

Практическая ценность работы заключается в установлении характера влияния микроволнового излучения разной продолжительности (пагубное или положительное) на всхожесть семян и на активность дрожжей. Выявлен различный характер влияния микроволн на сухие и прессованные дрожжи. Результаты исследования могут быть использованы в сельском хозяйстве для ускорения всхожести семян и в кулинарном хозяйстве.

Структура работы: работа состоит из введения, 3 глав, заключения и списка использованных источников.

Глава I. Электромагнитная радиация вокруг нас.

С открытием электромагнитного излучения жизнь человечества коренным образом изменилась. Мы живем в «море» электромагнитных волн. Видимый свет – лишь малая часть огромного мира электромагнитных волн. Конечно, усмотреть в луче света волну нельзя. Но, давайте оттолкнемся от чего-нибудь более обыденного, например, речной волны. Она движется с некоторой скоростью, а вместе с ней движутся все изменения в уровне воды: гребни и впадины, расстояние между которыми одинаково. Аналогичным образом ведут себя и электромагнитные волны. Различные свойства электромагнитных волн завися от их длины.

По длине электромагнитные волны делятся на 6 основных типов [1]:

1. Радиоволны. Это самые длинные волны. Если бы наш глаз мог видеть радиоволны, мы могли бы смотреть телевизионные программы просто устремив свой взгляд в небо. Типичный размер радиоволн – 100 метров (короткая дистанция легкоатлетов-спринтеров).

2. Микроволны. Аналогичны радиоволнам, только гораздо короче. Используются в микроволновых печах, а также в радарном оборудовании. Типичный размер – 15 см. (длина простого карандаша).

3. Инфракрасные лучи. Это разновидность невидимого, так называемого «горячего света». Хотя мы и не видим их, но можем ощущать их тепло. Инфракрасным зрением, например, обладают гремучие змеи. Длина инфракрасной волны – всего 0,01 мм., что сопоставимо с размером растительной клетки.

4. Ультрафиолетовые волны. Их щедро разбрасывает солнце. Они по большей части вредны, но, к счастью для нас, задерживаются озоновым слоем. Доходящий до нас «остаток» вызывает всеми нами любимый кожный загар. Длина ультрафиолетовой волны сопоставима с размером бактерии.

5. Рентгеновские волны. Очень короткие и вредные для организма. Они не доходят до нас благодаря защитной магнитной оболочке земли. Их размер сопоставим с размером атома. Рентгеновские волны активно используются в медицине и сфере безопасности.

6. Гамма-лучи. Это наиболее короткие и опасные электромагнитные лучи, обладающие огромной потенциальной энергией. Их размер сопоставим с размером атомного ядра.

Таким образом, электромагнитное излучение – повсеместно встречаемое явление, разнообразное по своим свойствам и характеру воздействия на живые организмы.

Глава II. Влияние электромагнитного излучения на человека.

В научной и справочной литературе накоплено много данных о воздействии разных видов электромагнитного излучения на организм человека. В обобщенном виде такое воздействие можно сформулировать следующим образом: гамма- и рентгеновское излучения пронизывают организм человека, вызывая повреждение тканей, видимый свет вызывает зрительное ощущение в глазу, инфракрасное излучение, падая на тело человека, нагревает его, а радиоволны и электромагнитные колебания низких частот человеческим организмом и вовсе не ощущаются.

В современную эпоху технологического бума электромагнитный̆ смог становится все более опасен. Наиболее существенное влияние на организм человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры. Микроволновые печи действуют в основном непродолжительное время (в среднем от 1 до 7 минут), телевизоры наносят существенный̆ вред только при расположении на близком расстоянии от зрителей̆. Теперь рассмотрим, какие электроприборы, по шкале убывания, потенциально опасны для нашего здоровья. Итак, лидирующую позицию делят ноутбук, микроволновка и компьютер. На втором месте: электроплиты, холодильники, телевизоры, пылесосы, а также люминесцентные лампы. Остальные электроприборы: утюги, тостеры, кофеварки, фены, стиральные машинки – самыебезобидные[2].

В научной литературе влияние электромагнитного излучения на другие живые организмы представлено не так широко. Согласно одному из проведенных экспериментов, в две емкости были посажены семена салата [2]. Одна из них находилась возле wifi-роутера, а другая в соседней комнате. Через 12 дней салат в емкости, находящейся в соседней (удаленной от wifi-роутера) взошел, а тот, что стоял возле точки доступа – нет (рис. 1).

В других экспериментах, встречаемых в основном в зарубежной литературе (на примере семян брокколи, фасоли, сухих дрожжей и бактерий) в зависимости от продолжительности его воздействия, было выявлено, что продолжительное воздействие микроволн оказывает губительное воздействие на живые организмы [3,4].

Эксперимент по проращиванию семян салата (фото заимствовано с сайта abcnews.go.com)

В фокусе нашего исследования – влияние микроволнового излучения на активность дрожжевых грибков и скорость прорастания семян редиса.

Глава III. Воздействие микроволн на растения и дрожжи (экспериментальная часть).

В ходе проведения эксперимента были задействованы следующее оборудование и материалы:

1. Микроволновая печь LG MB4042U.

2. Семена редиса (сорт «Дачный»), 4 контейнера, наполненные грунтом для комнатных растений, лопатка, бумага для записи, 4 стакана, хлебопекарные дрожжи.

3. Зеркальнаяфотокамера Nikon3100.

Ход работы.

Часть 1.Отмерить 4 равных горстки семян редиса. Пронумеровать каждый контейнер. Поместить первую горсть семян редиса в контейнер №1, поставив его на подоконник в теплое освещенное место.

Вторая горсть семян, предварительно подвергшаяся облучению в микроволновой печи в течение 5 секунд, помещается в контейнер №2. Контейнер также помещается на подоконник в теплое освещенное место.

Третья и четвертая горсть семян редиса подвергается аналогичной процедуре. Разница заключается во времени обработки семян в микроволновой печи. Для третьей горстки – время обработки составило – 15 секунд, для четвертой – 45 секунд. В течение нескольких дней за прорастанием семян проводилось наблюдение.

Таблица 1. Результат наблюдений за всхожестью семян.

Всходы семян на 1 и 3 сутки

Вывод:Микроволновое облучение семян редиса приводит к ускорению их всхожести. Наибольшая скорость всхожести семян редиса наблюдается при их облучении микроволнами в течение 45 секунд.

Часть 2. Отмерить несколько одинаковых кусочков хлебопекарных дрожжей. Первыйкусочек дрожжей растворить в стакане с водой, предварительно зафиксировав время контакта дрожжей с водой. Провести аналогичные процедуры с 2, 3 и 4 кусочком дрожжей, предварительно поместив каждый из них в микроволновую печь на соответственно 5 секунд (2 кусочек), 15 секунд (3 кусочек), 45 секунд (4 кусочек). Провести наблюдение и отметить время появления первых пузырьков во всех стаканах.

Таблица 2. Результат наблюдений за всхожестью семян.

Вывод:Пузырьки, символизирующие начало процесса брожения (активность) появились только в контрольном образце и образце, подвергшемся облучению в течение 5 секунд. Таким образом, длительное микроволновоеоблучениепрессованных хлебопекарных дрожжей приводит к пагубному влиянию на их активность.

Часть 3. Отмерить 4 горстки сухих хлебопекарных дрожжей равной массы. Проделать с сухими дрожжами процедуры, аналогичные Части 2 эксперимента. Провести наблюдение и отметить время появления первых пузырьков во всех стаканах и их интенсивность.

Таблица3. Результат наблюдений за всхожестью семян.

Вывод:Пузырьки, символизирующие начало процесса брожения (активность) появились практически одновременно во всех образцах дрожжей. Однако интенсивность их появления, размеры и количество пузырьков были более высокими в образцах № 2 и 3.

Заключение

Цель эксперимента заключалась в определении характера влияния микроволнового излучения на живые организмы. В качестве образцов для эксперимента мной были выбраны семена редиса, сорт «Дачный» и хлебопекарные (прессованные) дрожжи. В результате эксперимента мне удалось установить, что микроволновое излучение по-разному влияет на живые организмы. В одном случае, оно оказывает пагубное влияние, приводя к снижению активности или к гибели живого организма (что было продемонстрировано на примере прессованных дрожжей). По этой же причине мне пришлось отклонить выдвинутую гипотезу №2 эксперимента. Кроме того, полученный мной результат опровергает результаты, полученные в вышеуказанном эксперименте с облучением сухих дрожжей[3]. Это привело к необходимости проведения дополнительного эксперимента с сухими дрожжами. Такое исследование было проведено впервые. Мне удалось показать, что продолжительное воздействие микроволн на сухие хлебопекарные дрожжи (до 1 минуты) не приводит к их гибели. Также воздействие микроволн влияет на их активность: наибольшая активность была отмечена в образцах дрожжей, подвергнутых воздействию микроволн в течение 5 и 30 секунд.

В эксперименте с семенами редиса было показано, что умеренное воздействие микроволнового облучения увеличивает скорость процессов, происходящих в живом организме (увеличение всхожести облученных семян редиса). Таким образом, выдвинутая гипотеза №1 успешно подтвердилась.

Дальнейшаяработа может быть направлена на сравнение воздействия микроволнового излучения на семена других растений; изучение продуктивности культурных растений, выросших из семян, предварительно подвергшихся микроволновому облучению.

Список использованных источников

1. Электромагнитное излучение – вред или польза дайджест. Составитель: Титова Л.К. Екатеринбург, 2014.

2. Энциклопедия Кругосвет. [Электронный ресурс].- Режим доступа:http://krugosvet.ru

3. Does Microwave Radiation Affect Seed Growth?[Электронный ресурс].- Режим доступа: http://infoplease.com

4. How does microwave radiation affect different organism? [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://ccgurl.wix.com