Введение
В настоящее время биосфера содержит большое количество веществ, загрязняющих атмосферу. Это - продукты деятельности человека. Один из абиотических факторов, который негативно влияет на живые организмы - тяжелые металлы. Плохое экологическое состояние среды сказывается на растениях, животных и человеке. Среди загрязняющих веществ по масштабам загрязнения и воздействия на биологические объекты особое место и занимают тяжелые металлы. Одним из основных объектов мониторинга окружающей среды является почва. Многие тяжелые металлы накапливаются в почве и являются токсичными для живых организмов даже в небольших количествах.
Актуальность проблемы, рассматриваемой нами, состоит в том, что растения играют важную роль в нашей жизни, участвуя в пищевых экологических цепочках, являясь производителями кислорода. Поэтому особенно важно знать, как они реагируют на химическое загрязнение среды. При повышенном содержании тяжелых металлов в почве растения начинают накапливать их во всех своих органах. Это не может проходить бесследно. Загрязнение тяжелыми металлами, к числу которых относятся железо, цинк, никель, свинец, медь и хром, является особо опасным. Исследование воздействия таких металлов на живые организмы представляется актуальной задачей и требует особого внимания и решения данной проблемы.
Цель:изучить влияние солей тяжелых металлов на прорастание семян.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1.Проанализировать данную проблему по литературным источникам;
2.Провести социологический опрос по теме.
3.Отобрать и изучить методики исследования;
4. Изучить влияние водородного показателя среды на интенсивность коррозии тяжелых металлов.
5. Выяснить влияние соединений тяжелых металлов на всхожесть семян фaсоли обыкновенной и пшеницы обыкновенной.
Гипотеза исследования: если ионы тяжелых металлов окажутся в окружающей среде (в почве или воде), то они будут угнетать жизнедеятельность растений.
Методы:
1. Анализ и обобщение данных научно-методической литературы;
2. Наблюдение, сравнение и анализ результатов исследования.
3. Анкетирование и опрос.
4. Проведение экспериментов и опытов.
5. Математический метод.
6. Построение графиков и диаграмм.
7.Создание презентации.
Объект исследования: фасоль обыкновенная и пшеница обыкновенная.
Предмет исследования: влияние солей тяжелых металлов на растения.
Период работы: декабрь 2022 - январь 2023
Место исследования: г. Сальск, ул. Островского (район Новосальск)
Практическая значимость работы заключается в том, что результаты ее должны способствовать грамотной утилизации отходов, содержащих тяжелые металлы. Ведь они угнетающе действуют не только на рост и развитие растений, но и на здоровье человека.
I. Теоретическая часть.
1.1. Источники поступления тяжелых металлов в природу и живые организмы.
Загрязнение экосистем токсичными металлами представляет собой серьезную экологическую проблему. Являясь стойкими загрязняющими веществами, тяжелые металлы накапливаются в окружающей среде. Как следствие, они засоряют пищевые цепи - и это только один пример. Главный источник тяжелых металлов – промышленность. Выбросы проникают в водоемы, атмосферу, почву, а затем – в сельскохозяйственные культуры. Самые токсичные металлы – свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и хром. Именно они сильно влияют на рост и развитие, состояние живых организмов. Тяжелые металлы и их соединения способны перемещаться в средах жизни, что способствует их распространению уже внутри почвенных покровов. [2]
Для понимания процессов миграции и накопления тяжелых металлов важно учитывать способ их поступления в окружающую среду. В самом общем плане выделяют естественные (природные) и техногенные источники тяжелых металлов. В первом случае химические элементы попадают в биосферу из-за водной и ветровой эрозии, извержения вулканов, выветривания минералов. Во втором случае металлы попадают в атмосферу, литосферу, гидросферу из-за активной антропогенной деятельности. Загрязнения нефтепродуктами и токсичными металлами ухудшают качество среды обитания водных биоресурсов. Они негативно влияют на кормовую базу рыб, выживаемость молоди и размножение взрослых особей. Часто источники загрязнения водоемов – стоки горнодобывающих, металлургических заводов, химическая и легкая промышленность. [3]
Почва является основной средой, в которую попадают тяжёлые металлы, в том числе из атмосферы и водной среды. Она же служит источником вторичного загрязнения воздуха и вод, попадающих из неё в Мировой океан. Первичное вместилище металлов для почв - горные породы. Воды океана, живые организмы, различные вещества — уже вторичные хранители. Насыщенность разных горных пород тяжелыми металлами неодинакова.
Кроме горных пород, естественными источниками тяжелых металлов для основных компонентов биосферы являются термальные воды и металлоносные рассолы, космическая и метеоритная пыль, вулканические газы и извержения.
Техногенное поступление тяжелых металлов в биосферу связано с разнообразными источниками. В почвенном покрове большие скопления тяжелых металлов возникают вокруг металлообрабатывающих предприятий, предприятий черной и цветной металлургии, причем более 95% из них попадает в почвы в виде техногенной пыли, большая часть — в виде сухих осаждений, а 15-25% — с атмосферными осадками. Из-за загрязнения почв металлами ухудшается рост и метаболизм почвенных микробов, что может затруднить поглощение растениями питательных веществ. Также тяжелые металлы токсичны для растений. Все это приводит к замедлению их роста, низкой урожайности. [1]
Автотранспорт, химическая промышленность, минеральные и органические удобрения, сточные воды и отходы животноводческих комплексов - все это непосредственно влияет на содержание металлов в окружающей среде.
Заключая все вышесказанное, можно сказать - тяжелые металлы негативно влияют на экологию. Они попадают в биосферу различными путями, и, конечно же, в большей мере благодаря деятельности людей. Чтобы замедлить процесс загрязнения, необходимо контролировать все сферы промышленности, использовать очистительные фильтры и уменьшить количество отходов, в которых могут содержаться металлы. Чтобы защитить здоровье человека, сохранить почвы, водоемы и все компоненты окружающей среды, повышенное внимание следует уделять технологиям очищения сред от тяжелых металлов. [2]
1.2. Токсическое воздействие тяжелых металлов на живые организмы.
Тяжелые металлы - это биологически активные металлы. Они относятся к загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. Люди стали уделять большее внимание тяжелым металлам в окружающей среде, когда выяснилось, что они могут вызывать тяжелые заболевания.
Тяжелые металлы в малых количествах являются постоянной, необходимой составной частью как растений, так и живых организмов в целом. Однако накопление тяжелых металлов в больших количествах может привести к весьма негативным последствиям.
В последнее время воздействие человека на окружающую среду возрастает, и теперь источником соединений тяжелых металлов выступает еще и деятельность человека (металлургическое производство, автотранспорт, удобрения), причем ионов тяжелых металлов антропогенного происхождения в окружающей среде с каждым годом становится все больше. Следовательно, и в живые организмы эти ионы будут поступать в большем количестве.
В современном мире охрана почв от загрязнений является важной задачей, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. [1]
Проникновение загрязнений в открытые водоёмы и грунтовые воды, перемещение загрязнений по пищевым цепям в организм человека - несколько примеров негативных процессов, в которых участвуют тяжелые металлы. Также многие соединения таких металлов имеют способность к накоплению в тканях - и прежде всего в костях.
Среди важнейших загрязнителей окружающей среды тяжелые металлы и их соединения образуют значительную группу токсикантов. Наибольший интерес экологов представляют те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк. [3]
В связи с развитием промышленности, транспорта, широким использованием минеральных удобрений количество тяжелых металлов в окружающей среде повышается и становится опасным для человека. Молодое поколение более подвержено токсическому воздействию тяжёлых металлов – ослабляется рост и развитие, нарушается деятельность нервной системы. В настоящее время все острее стоит проблема, связанная с отравлением людей тяжёлыми металлами. Рост населения, развитие науки и техники приводят к тому, что деятельность человека становится фактором разрушения окружающей среды, вмешательство человека в природные процессы обостряет экологические и биологические проблемы - поэтому данная проблема требует более пристального внимания.
Как известно, в живых организмах содержатся металлы в очень малых, но необходимых количествах. Повышение и превышение их привычного уровня может привести к трагедии. [1]
Одной из причин накопления большого количества металлов в растениях является загрязнение почвы. Соли тяжелых металлов частично переходят в растворимую форму и поступают в корневую систему растения. Также соли тяжелых металлов непродолжительное время могут находиться в воздухе и оказывать негативное влияние на организмы.
Тяжелые металлы занимают одно из первых мест по токсичности среди загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах. Они не подвержены разрушению под влиянием микроорганизмов, следовательно, постепенно накапливаются в различных компонентах экосистемы.
А повышенное содержание в почве и воздухе таких веществ приводит к снижению продуктивности и даже гибели растений. Ионы тяжелых металлов не подвержены биохимическому разложению и могут образовывать летучие газообразные и высокотоксичные соединения. Из этого следует, что они очень легко могут загрязнять окружающую среду, не имея при этом ни вкуса, ни запаха, ни цвета.
Тяжелые металлы поступают в растение через надземные и подземные органы. Но в первом случае токсиканты, поступающие с пылью и жидкими осадками, остаются на поверхности листьев, не оказывая большого влияния на само растение. Попадание металлов на поверхность растения из воздушной среды имеет значение лишь для сельскохозяйственных культур, так как эти металлы могут использоваться для производства продуктов питания и кормов. Проникновение же металлов через корень влияет на растение изнутри. Признаки угнетения растений проявляются в снижении всхожести семян, замедленном росте, ненормальном развитии корневых систем, хлорозе, гибели растений.
Чем глубже в почву проникают корни растений, тем меньше влияние тяжелых металлов. Очевидно, что это - результат деятельности человека, его воздействие на литосферу и накопление в верхнем слое почвы соединений тяжелых металлов антропогенного происхождения. [3]
Металлы распределяются по органам растений неравномерно. Больше всего они накапливаются в листьях. Это обусловлено многими причинами, одна из которых – локальное накопление металлов в результате перехода их в малоподвижную форму. Например, в случае медной интоксикации окраска некоторых листьев у растений изменяется до красной и буро-коричневой, что свидетельствует о разрушении хлорофилла. [1]
II. Практическая часть.
2.1. Практическая работа № 1
«Влияние pН-показателя на скорость коррозии»
На примере эксперимента с железом, мы решили показать скорость коррозии металлов. Процесс коррозии обуславливает количество катионов металлов в окружающей среде (воде, почве и т.д.) Стандартные электродные потенциалы тяжелых металлов указаны в таблице №1.
№ п/п |
Электродная реакция |
Стандартный электродный потенциал Е0, В |
1 |
Zn2++2е-⇆Zn0 |
-0,76 |
2 |
Fe2++2е-⇆ Fe0 |
-0,44 |
3 |
Co2++2е-⇆ Co0 |
-0,28 |
4 |
Ni2++2е-⇆ Ni0 |
-0,25 |
5 |
Pb2++2е-⇆ Pb0 |
-0,13 |
6 |
Cu2++2е-⇆ Cu0 |
+0,34 |
Стандартные электродные потенциалы у всех представленных металлов меньше, чем у электродного потенциала водорода, поэтому процессы коррозии в одинаковых средах будут идентичными, хотя и будут отличаться интенсивностью протекания.
Материал и методика.
Оборудование: реактивы, химические стаканы, мерный цилиндр, шпатели, лабораторные весы, пластмассовые тарелки для взвешивания, дистиллированная вода, водопроводная вода, универсальная лакмусовая полоска, цифровой датчик-определитель рН среды.
Ход работы: Приготовили 5 образцов растворов с разным показателем рН. Универсальной индикаторной полоской определили водородный показатель среды: пробирка №1 – сильнокислая среда – рН=2; пробирка №2- слабокислая среда – рН=6, пробирка №3 – нейтральная среда – рН=7; пробирка №4 – слабощелочная 8; пробирка №5 – сильнощелочная - 12. Правильность измерений проверили электронным цифровым датчиком, измерения совпали. В испытуемые растворы погрузили железные гвозди. Ежедневно наблюдали за ржавлением металла.
В пробирке №1 процесс коррозии мы наблюдали уже в первые сутки, чуть позже ржавчина появилась в пробирках №2, №3, №4. В пробирках №1 (сильнокислая среда) и №2 (слабокислая среда) коррозионные процессы первые трое суток протекали значительно интенсивнее, чем в трех других. Так как стандартные электродные потенциалы железа меньше, чем у водорода, скорость коррозии железа в кислой среде больше, чем в нейтральной, это доказывают результаты эксперимента.
Однако в последующие дни в пробирке №1 (сильнокислая среда) процесс образования ржавчины практически полностью прекратился, тогда как в пробирке №2 (слабокислая среда) скорость коррозионного процесса слегка замедлилась, это было заметно по количеству осадка на дне пробирки и налету на гвозде. Это явление объясняется малой устойчивостью железа в кислых растворах, так как при коррозии происходит выделение водорода. В сильнокислых растворах (рН от 0 до 4) скорость коррозии железа снижается, так как уменьшается концентрация ионов водорода, а также происходит образование на поверхности железа нерастворимых гидроксидов. В образцах с водопроводной водой и слабощелочной средой пробирка №1 и пробирка №2 соответственно, коррозионные процессы протекали примерно с одной скоростью.
По окраске растворов можно сделать вывод о том, что в нейтральной среде находится исключительно ржавчина, в то время как в растворе со слабощелочной средой наблюдается образование гидроксида железа (II), имеющего грязно-зелёную окраску, часть которого всё же окислилась до гидроксида железа (III). В пробирке №5, где находился гвоздь в растворе щелочи рН равной 12, на протяжении всего эксперимента, процесса коррозии, были заметны следовые количества вещества, образованные только в первые двое суток, затем процесс коррозии прекратился. Объясняется это образованием нерастворимых гидроксидов, которые ингибируют скорость коррозии.
Вывод: экспериментальным путем доказано, что железо нестойкое в кислых средах, малостойкое в нейтральной среде и стойкое в щелочных средах. Это объясняется свойствами оксидных пленок, которые хорошо растворяются в кислотах и не растворяются в щелочах. Величина равновесного потенциала Fe достаточно низкая: (φ(Fe2+/Fe) = –0,44 B – именно поэтому железо корродирует во многих средах. На основании данных таблицы №1, процессы коррозии Zn, Co, Ni, Pb в испытуемых средах, будут идентичными Fe. Медь обладает высокой коррозионной стойкостью, за счёт высокого электродного потенциала (Приложение № 1).
2.2. Практическая работа № 2.
«Влияние солей тяжелых металлов на прорастание семян пшеницы и фасоли».
Цель работы: Изучить влияние солей тяжелых металлов на прорастание семян пшеницы и фасоли.
Материал и методика.
Оборудование: реактивы, химические стаканы, пробирки, мерный цилиндр, шпатели, семена фасоли и пшеницы, бинт, дистиллированная вода, водопроводная вода для приготовления растворов, мерные цилиндры, склянки для хранения готовых растворов, стойка-штатив, стеклянные палочки, весы химические, пластмассовые тарелки для взвешивания, спиртовка, спички, держатели для пробирок.
Ход работы: 1. Я провела взвешивание, для этого отмерила определенный объем жидкости, наводила растворы объемами 100 мл с разной концентрацией соли металла (Приложение №2).Для эксперимента были взяты соединения CuSO4, Fe2(SO4)3, PbSO4, ZnSO4, CoSO4, NiSO4. Во время эксперимента я соблюдала правила техники безопасности при работе с реактивами и химической посудой. Для растворов приготовила этикетки, на которых была указана формула соли металла в данном растворе и концентрация металла.
2. Предварительно отсортированные, вымытые, просушенные зерна помещали в контейнеры на марлю и увлажняли семена приготовленными растворами с разной концентрацией веществ (Приложение № 3). В качестве среды для контрольных образцов использовалась водопроводная вода. Соблюдались условия проращивания: температурный режим 20-25°С, влажная среда, доступ воздуха.
Процент всхожести семян был вычислен по следующей формуле: ω = n/n(общ) х 100 %, где ω - процент всхожести семян, n – количество проросших семян, n (общ) - общее количество семян.
3. Мы сравнили результаты до и после эксперимента, занесли их в таблицу. В процессе эксперимента производилось регулярное наблюдение и фотосъёмка семян (Приложение №4).
В контрольном образце семена начали набухать через 2 дня, через 4 дня у многих уже вышли корешки и стебли. Процент всхожести оказался равным 85% у фасоли и 75% у пшеницы. В контейнерах с семенами, поливаемыми растворами солей металлов, количество всходивших семян было значительно меньше, чем в контейнере с контрольными семенами. Особенно плохое развитие зеленой массы было в контейнерах с растворами солей свинца, меди, никеля и кобальта, в контейнере с семенами, поливаемыми растворами солей цинка и железа, наблюдалось в большой степени угнетение развития корневой системы растений.
Вывод: На первом этапе исследований было изучено влияние концентраций различных тяжелых металлов на прорастаемость семян пшеницы, фасоли. Эксперименты проводили в диапазоне концентраций сульфатов никеля, кобальта, цинка, железа, свинца и меди 0,1-0,4 мг/г. В результате проведенного экспериментa мы установили, что семена фасоли и пшеницы дaли проростки не на всех концентрaциях исследовaнных тяжелых метaллов. Число проростков на растворах тяжелых металлов оказалось существенно меньше, чем в контрольном образце. Опыт показал, что чем больше концентрация солей тяжелых металлов, тем хуже всхожесть семян. Результаты исследовaний представлены в таблицах 2 и 3 (Приложение №5).
Из этих данных видно, что, начиная с концентрации 0,3 мг/г, прорастаемость семян значительно снижается. Следует заметить, что нaибольшее угнетающее влияние на семена оказывают соли цинка, свинца, никеля. В этих случаях прорaстаемость сaмая низкая. Также установлено, что при избытке меди, корешки проростков фасоли и пшеницы почти не развивaлись.
2.3. Практическая работа № 3
«Влияние продуктов рaзложения батареек в почве на всхожесть семян фaсоли и пшеницы».
Цель рaботы: Определить степень воздействия прoдуктов разложения бaтареек в почве на всхoжесть и рост семян пшеницы и фaсоли.
За основу экспериментa был взят метод оценки зaгрязнения почвы — биoтестирование. Нaблюдения и измерения роста всходов семян производились через 5-7 дней.
Из всех видов бaтареек можно выделить пять наиболее широко применяющихся: 1) литиевые; 2) сoлевые (мaрганцево-цинковые); 3) серебряные; 4) щелoчные; 5) ртутные. Каждый из видов бaтареек имеет свои преимущества и недостатки. За основу опыта был взят метод оценки зaгрязнения почвы — биотестировaние. Для выявления токсических характеристик почвы производится оценка растений по уровню всхожести семян. Ход работы: Для эксперимента были взяты семена фасоли и пшеницы, так как они быстро прорастают.Отобрали 20 семян фасоли и 80 семян пшеницы одинакового размера, без повреждений и посадили в пробы почв каждого образца. За прорастанием семян велись наблюдения.
Были деформированы и вскрыты следующие элементы питания: класс AAA щелочная (или алкалиновая) – 3 шт., класс AA литиевая - 1 шт., класс АА солевая - 1 шт., внутреннее содержимое батареек после их вскрытия поместили в грунт, который предварительно разложили в пластиковые емкости. Почву в емкостях увлажнили. В контейнер с почвой №1 добавили содержимое батареек после их вскрытия, грунт тщательно перемешали для равномерного распределения веществ. Контейнер №2 – контрольный вариант с такой же почвой, но без батареек (Приложение № 6-7).
Выводы: в результате проведенного биотестирования выяснили, что всхожесть семян в почве, загрязненной содержимым использованных батареек, значительно отличается от контрольного образца. Продукты разложения батареек при попадании в почву лишают её плодородия. Всхожесть семян фасоли составляет 6 семян из 20 штук, и позже взошли еще 4 семени. В контейнере №2 всхожесть семян 16 семян из 20 штук. Высота ростков в контрольном образце наибольшая по сравнению с ростками, проросшими в загрязненной почве.В загрязненной почве высота ростков по сравнению с контрольным вариантом ниже, отличается на 2-3 см, растения отстают в росте. Большая часть проростков фасоли проросла на 3 дня позже, чем в контрольном образце. При высокой концентрации тяжелых металлов в почве прежде всего страдает корневая система растений, в нашем эксперименте нижняя часть проростков пшеницы в экспериментальном образце имела желтоватый оттенок, а в контрольном – нежно-салатовый. Процент всхожести оказался гораздо ниже в экспериментальном образце – он равнялся 50%, в то время как в контрольном образце прорастаемость достигла 80%.
Регулярно вели наблюдения и результаты записывали в таблицу 4 (Приложение № 8).
2.4. Практическая работа №4.
«Проведение социологического опроса»
На следующем этапе работы я провела опрос одноклассников с целью определить среднее количество потребляемых батареек в одной семье, а также выявить популярные способы утилизации батареек и узнать о степени осведомленности учащихся о вреде батареек в почве для окружающей среды. В опросе поучаствовало 18 человек. Вопросы анкеты: 1.Сколько батареек на данный момент используется в твоей семье? 2.Знаешь ли ты, какой вред окружающей среде наносят батарейки? 3.Сможет ли твоя семья не пользоваться приборами, работающими от батареек? Для анализа данных о количестве потребляемых батареек ответы респондентов были разделены по группам: 1)с малым потреблением батареек (от 0 до 19 шт.) - 6 семей, 2) со средним потреблением батареек (от 20 до 29 шт.) - 3 семьи, 3)с высоким потреблением батареек (от 30 шт. и более) - 9 семей. Если учесть, что в среднем срок службы батареек, используемых чаще всего семьями, составляет 2-3 мес., то в среднем на семью приходится около 160-180 батареек в год. Поскольку в нашем городе мало специальных пунктов приема батареек, большинство их попадает на мусорные свалки и, следовательно, в почву.
На вопрос «Знаешь ли ты, какой вред окружающей среде наносят батарейки?» большинство опрошенных ответили утвердительно(83%), а 17% респондентов не знакомы с последствиями нарушения правил утилизации батареек. Преимущественное большинство анкетируемых 96% согласилось с невозможностью отказаться от использования приборов, работающих от батареек (Приложение № 9).
Вывод: В наше время батарейки являются самыми распространёнными источниками питания для электроники и мелкой техники. Необходимость частой замены батареек определяет актуальность вопроса их утилизации, но очень малое количество респондентов сдает батарейки на утилизацию в специально отведенные пункты. При этом большинство анкетируемых (83%) знает о вреде батареек в почве для окружающей среды, но не обращают внимания на специальный знак на батарейках, изображающий перечеркнутое мусорное ведро. Необходимость их замены возникает довольно часто. Люди, не подозревая, насколько опасны могут быть батарейки для здоровья и экологии, просто выбрасывают их в мусорные баки, нанося тем самым вред и себе, и окружающей среде. Именно поэтому выбрасывать отработанные элементы питания нужно только в специальные контейнеры для батареек, устанавливаемые в пунктах приема.
Выводы.
В результате проведенных экспериментов было установлено, что тяжелые металлы отрицательно влияют на прорастание семян фасоли и пшеницы. Коррозия вызывает серьезные экологические последствия: ее продукты вызывают загрязнение окружающей среды и отрицательно воздействуют на живые организмы. Выявлена зависимость всхожести семян фасоли и пшеницы от концентрации тяжелых металлов. Растворы солей тяжелых металлов: CuSO4, Fe2(SO4)3, PbSO4, ZnSO4, CoSO4, отрицательно влияют на прорастание семян пшеницы и фасоли, так как даже небольшая концентрация для них является губительной. При увеличении концентрации всех исследованных тяжелых металлов в почве прежде всего страдает корневая система растений, так как соли тяжелых металлов частично переходят в растворимую форму.
Проведенные нами исследования показали, чтосоли тяжелых металлов обладают неодинаковыми свойствами: различной растворимостью, подвижностью соединений в почве и доступностью для растений. Наиболее токсичными тяжелыми металлами в нашем эксперименте оказались свинец, никель и цинк. Поэтому я считаю, что сажать культурные растения надо вдали от автодорог и промышленных предприятий.
Результаты нашего опроса подтвердили популярность использования батареек в качестве источника питания для электроники и мелкой техники. В среднем на семью приходится 160-180 батареек в год. Всхожесть семян в почве, загрязненной содержимым использованных батареек, очень сильно отличается от контрольного образца. Отработанная батарейка содержит опасные вещества, такие как никель, олово, ртуть, цинк, свинец и др. Всего одна выброшенная батарейка загрязняет как минимум 20 квадратных метров земли. Поэтому такие элементы питания нуждаются в специальном сборе и утилизации.
Заключение.
В современных условиях охрaна водоемов и почв от загрязнений является важной задачей, так как любые вредные соединения, нaходящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Неконтролируемое загрязнение окру-жающей среды тяжелыми металлaми угрожает здоровью людей. В связи с широким распространением в биосфере тяжелых металлов в результате естественных природных процессов и антропогенной деятельности aктуальны знания о влиянии тяжелых металлов на растения.
В связи с этим необходимо мaксимально снизить уровень поступления тяжелых металлов в оргaнизм человекa. В чaстности, путем получения продукции растениеводствa из почвы, свободной от загрязнения тяжелыми металлaми. Следовательно, необходимо проводить химический aнализ почв на содержание каждого из наиболее опасных металлов. Мы, конечно, не можем исследовать влияние вредных веществ на оргaнизм человека, но на рaстениях показали токсичность соединений некоторых тяжелых металлов. В таком случае возможна постепенная гибель сначала рaстений, а затем и человека от болезней, вызываемых избыточным накоплением металлов в оргaнизме. Нaша гипотезa о губительном влиянии ионов тяжелых металлов на растения подтвердилaсь.
Если каждый из нас обратит внимание на зaгрязнение окружающей среды и станет более ответственно подходить к своему участию в нем, начнет внимательно следить за состоянием природы, то каждый сможет сделать вклад в ее очищение и улучшить экологическую ситуaцию на Земле. По результатам рaботы мы создали буклет, призывающий к раздельному сбору отходов, содержащих ионы тяжелых металлов.
Список литературы.
1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие/Под ред. С.В. Алексеева. – М.: ОА МДС, 2000.
2. Алексеев Ю.В. «Тяжёлые металлы в почвах и растениях». Л., 1987 - 142с.
3. Будников Г.К. «Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем», М:1998
4. Нефедова Е.В., Белова М.Н. Экология. Лабораторный практикум. - Новотроицк: НФ НИТУ "МИСиС", 2015. – 90 с.
5. Сайт интернета ecomuseum.kz
6. Cайт интернета himanaliz.ua
Приложение
Приложение № 1 «Исследование влияния сред с различным pН: пробирка 1 - пробирка 5 на 6 и 10 дни исследования»
Приложение № 2 «Приготовление веществ для растворов солей металлов»
Приложение № 3 «Полив семян фасоли и пшеницы приготовленными растворами солей металлов»
Приложение № 4 «Наблюдение за развитием семян фасоли и пшеницы»
Сульфат железа(III) Fe2(SO4)3 |
Сульфат кобальта CoSO4 |
Сульфат меди CuSO4 |
Сульфат никеля NiSO4 |
Сульфат свинца PbSO4 |
Сульфат цинка ZnSO4 |
Контрольный образец |
Приложение № 5. Таблица 2. Влияние концентраций тяжелых металлов в почве на прорастаемость (в процентах) семян пшеницы
Концентрация |
Сульфат меди CuSO4 |
Сульфат цинка ZnSO4 |
Сульфат кобальта CoSO4 |
Сульфат никеля NiSO4 |
Сульфат железа(III) Fe2(SO4)3 |
Сульфат свинца PbSO4 |
0 |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
0,1 |
65 |
60 |
65 |
70 |
70 |
70 |
0,2 |
50 |
55 |
65 |
60 |
65 |
60 |
0,3 |
50 |
50 |
60 |
55 |
55 |
50 |
0,4 |
45 |
40 |
60 |
40 |
50 |
40 |
Таблица 3. Влияние концентраций тяжелых металлов в почве на прорастаемость (в процентах) семян фасоли.
Концентрация |
Сульфат меди CuSO4 |
Сульфат цинка ZnSO4 |
Сульфат кобальта CoSO4 |
Сульфат никеля NiSO4 |
Сульфат железа(III) Fe2(SO4)3 |
Сульфат свинца PbSO4 |
0 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
90 |
0,1 |
65 |
65 |
75 |
70 |
80 |
70 |
0,2 |
55 |
60 |
60 |
65 |
70 |
65 |
0,3 |
50 |
50 |
60 |
55 |
55 |
50 |
0,4 |
50 |
35 |
40 |
35 |
45 |
30 |
Приложение № 6 «Добавление содержимого батареек в Контейнер №1»
Приложение № 7 «Высаживание фасоли и пшеницы в Контейнер №2 с чистой землей»
Приложение № 8. Таблица 4. Результаты биотестировaния образцов почвы.
Дата |
Контейнер №1 |
Контейнер №2 |
14.01.2023 |
В универсальный грунт для рaстений добавлены семена фасоли и пшеницы и использовaнные бaтарейки с пoвреждённым зaщитным корпусом. Почву обильно увлажнили. |
Посадка семян в универсальный грунт. Почву обильно увлажнили |
16.01.2023 |
Всходы отсутствуют. |
Семена начали равномерно прорастать, появились равномерные всходы. |
19.01.2023 |
Семена начали прорастать. Из 20 семян фасоли взошли 6 штук, пшеница дала слабый рост проростков. |
Из 20 семян фасоли взошли 16 штук, пшеница дала активный рост проростков. |
23.01.2023 |
Взошло еще 4 ростка фасоли. Пшеница росла слабо, проростки были слабые и низкие по сравнению с контрольным образцом. |
Все 16 штук фасоли дали активный рост проростков. Пшеница активно развивалась, образуя плотный зеленый коврик. |
Приложение № 9 «Анализ результатов опроса»