ВЛИЯНИЕ НЕФТИ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

ВЛИЯНИЕ НЕФТИ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Холоденко В.И. 1
1MБОУ Гимназия п.Ноглики
Белоусова Е.В. 1
1МБОУ Гимназия п.Ноглики
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

На сегодняшний день у человечества много проблем: перенаселение, нехватка рабочих мест, глобализация. Но одной из самых насущных проблем является рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. В настоящее время человечество придумало так много веществ которые загрязняют природу, что они не поддаются подсчету.

Среди загрязнителей окружающей среды к числу наиболее вредных относят химические соединения органической природы. Нефть и нефтепродукты занимают в списке загрязнителей первые позиции.

Я проживаю в регионе, где интенсивно добывают нефть. Поэтому мне стало любопытно, как нефть влияет на живые организмы и окружающую среду в целом.

Цель: изучить влияние нефти на живые организмы

Объект исследования: живые организмы (водоросли, проростки гороха, простейшие, принадлежащие ктипу инфузорий, дождевые черви), подвергшиеся влиянию нефти.

Предмет исследования: качественные и количественные экологические показатели живых организмов, подвергшихся влиянию нефти.

Гипотеза исследования: мы предполагаем, что нефть губительно влияет на живые организмы.

Задачи:
1. Изучить различные источники литературы о влиянии нефти на окружающую среду и живые организмы.
2. Провести эксперимент по влиянию нефти на живые организмы.
3. Сделать выводы о влиянии нефти на живые организмы.  

Теоретическая часть

Глава 1. Компоненты нефти и их действие на живые организмы.

Нефть – это важное полезное ископаемое. Ее наличие и добыча создает большое количество рабочих мест в нашей стране.

Нефть – находится в осадочной оболочке земной коры. Однако, при добыче и транспортировке часто возникают случаи ее попадания в окружающую среду, что, безусловно, приводит к негативным последствиям.

Нефть – маслянистая жидкость со специфическим запахом, состоит из смеси углеводородов и некоторых минеральных соединений.

Отдельные компоненты нефти по-разному влияют на живые организмы.

Предельные углеводороды - алканы в соответствии со своей молекулярной массой по-разному влияют на организмы. Метан и его низкомолекулярные гомологи проникая в почву, оказывают на живые организмы токсическое и наркотическое действие, что вызывает из угнетение и гибель. Твёрдыеалканы не токсичны для живых организмов, но вредят почве. Они запечатывают почвенные поры, лишая почвенных организмов свободного дыхания.

Самыми токсичными компонентами нефти являются ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол, этилбензол и т.д.). Водные растения гибнут есликонцентрация нефти, насыщенной аренами, будет всего 1%. Высшие растения,так или иначе подвергающиеся воздействию такой нефти, перестают расти. Ароматические углеводороды весьма трудно разлагаются. В обычных условиях они окисляются микроорганизмами.

Из минеральных соединений нефти особенно токсичными являются соеди-нения серы такие как: сероводород, меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, а также свободная сера.  Особенно сильными токсикантами являются  сероводород и меркаптаны. Они вызывают отравление организмов. При кратковременном воздей-ствии сернистых соединений на организмы отравление будет иметь обратимый характер (организм восстановится), при длительном же воздействии негативное влияние на живые организмы может иметь летальный исход.

Следствием загрязнения нефтью является практически полная остановка функциональной активности экосистемы.  

Таким образом, многие ученые и исследователи проблем нефтяного загрязнения считают, что нефть негативно влияет на организмы в отдельности и на экосистемы в целом.

В результате естественной изменчивости экологических систем возврат к тому же состоянию, в котором система пребывала до разлива нефти, является маловероятным. Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов. Почвенные бактерии, а также беспозвоночные почвенные микроорганизмы и жи-вотные не в состоянии качественно выполнять свои важнейшие функции в результате интоксикации лёгкими фракциями нефти, в водоёмах обедняется видовой состав и численность ихтиофауны, в наземных экосистемах изменяется численность птиц и млекопитающих. Происходит замедление роста растений, хлороз, некроз, нарушение функций фотосинтеза и дыхания.

Практическая часть

Глава 1. Оценка влияния нефти на растительность водоемов на примере водорослей.

Нефть и продукты ее переработки часто попадают в различные водоемы. Вода резко теряет свои качества при загрязнении даже небольшим количеством нефти. Нефть значительно легче воды, поэтому образует на ее поверхности тончайшую пленку. В результате не происходит проникновение кислорода и света в толщу воды, а это негативно сказывается на состоянии представителей водоемов. Впоследствии может произойти частичная или полная деградация биоценоза водоема.

Водоросли – важные представители цепи питания водоема, в том числе аквариума. Для эксперимента мы взяли 4 аквариума с примерно одинаковым количеством водорослей и одинаковым объемом воды. Далее произвели искусственное загрязнение нефтью аквариумов №2, 3 и 4. Аквариум №1 – контрольный образец без нефти.

Соотношение воды и нефти в образцах соответствовало таблице:

Образец воды с водорослями

Объем воды

Объем нефти

№1

(контрольный образец)

1000 мл

0 мл

№2

1000 мл

5 мл

№3

1000 мл

10 мл

№4

1000 мл

20 мл

Нефть растеклась тонкой плёнкой по поверхности воды. Через неделю водоросли погибли  в образцах №3 и 4. В аквариуме №2 водоросли погибли через 2 недели. В образце №1 водоросли не погибли и «хорошо себя чувствовали».

Таким образом, основываясь на результатах проведенного опыта, приходим к выводу, что попадание нефти в водную среду приводит к изменению экологическогобаланса.То есть нефть убивает водоросли.

Глава 2. Оценка влияния нефти на представителей простейших.

Простейшие – важное звено в цепи питания, его исчезновение исчезновение приводит к большим переменам в биоценозе или к его гибели. По этой причине мы выбрали всем известного представителя типа простейших - инфузорию.

Мы взяли три пробы воды из аквариума с инфузориями. Каждый образец был рассмотрен под микроскопом. Все представители типа инфузорий вели себя активно.

Далее мы подвергли образцы влиянию нефти: в образец №2 добавили 1 каплю нефти, в образец №3 – 2 капли. Образец №1 был контрольным.

Через 5 минут активность инфузорий в колониях №2 и 3 снизилась. Через 10 минут колония №3 полностью не подавала признаков жизнедеятельности. В колонии №2 через 20 минут так же не стало живых инфузорий, а в образце №1 инфузории продолжали жизнедеятельность.

Таким образом, основываясь на результатах эксперимента, мы выяснили,  что нефть оказывает негативное влияние на простейших, и чем больше нефти  попадёт в организм простейшего, тем скорее произойдёт его гибель.

Глава 3. Оценка влияния нефти на проростки гороха.

Почва – это биоценоз, который часто подвергается загрязнению нефтью. При попадании нефти изменяется химический состав, структура и свойства почвы. В ней увеличивается количество углерода, а количество питательного субстрата для организмов уменьшается.

Нами было взято 5 горшочков с почвой объёмом 200 мл, в которые было посажено по 3 пророщенных горошины. Все образцы находились в равных условиях (свет, влажность, температура). Перед экспериментом мы провели тест на всхожесть семян. Из 10 проклюнулось 9, что говорит о хорошей всхожести.

В горшочки с проростками гороха мы добавили эмульсию из воды и нефти следующим образом:

Образец

Нефть (количество капель)

Вода (мл)

Горшок №1

(контрольный образец)

0

10 мл

Горшок №2

1

10 мл

Горшок №3

2

10 мл

Горшок №4

3

10 мл

Горшок №5

4

10 мл

В горшочки мы добавили эмульсию из воды и нефти. Далее производили полив растений водопроводной водой, порциями по 20 мл ежедневно в каждый горшочек.

.Предполагалось, что в горшке №1 растение будет благополучно расти, в горшке №2- немного хуже, в горшке No3- еще хуже, а в горшке №4 не вырастет ничего.

Через одну неделю нами был получен первый результат. В первом ивтором горшках взошли ростки, а в образцах №3 и 4 не выросло ничего. Продол-жая наблюдение, я заметила, что растение во втором горшке прорастает хуже, чем в 1, а через 16 дней оно погибло.

Таким образом, основываясь на результатах эксперимента, можно сделать вывод, что чем больше почва загрязнена нефтью, тем хуже в ней прорастают семена и даже малые дозы нефти губительно влияют на рост растений.

Глава 4. Оценка влияния нефти на представителятипа кольчецов – дождевого червя.

Дождевой червь – один из важных представителей цепи питания. Кроме того, он занимает основное место в построении грунта, обогащая его гумусом и многими важными компонентами.Дождевые черви являются важнейшими биоиндикаторами территорий, загрязненных нефтью: по состоянию и количеству дождевых червей можно судить о степени загрязнения почв.

В три прямоугольных ящика с почвой, объемом по 2 литра, мы поместили по 5 дождевых червя. Далее мы производили полив почвы в ящиках эмульсией из воды и нефти. Соотношение воды и нефти представлено в таблице:

Ящик

Объем воды

Объем нефти

№1

(контрольный образец)

100 мл

0 мл

№2

100 мл

5 мл

№3

100 мл

10 мл

Основная часть эмульсии попала на середину ящиков.

Предполагалось, что земляные черви погибнут под воздействием нефти.

Через сутки мы увидели, что черви в образцах №2 и №3 переместились от середины ящика (куда попала основная часть нефти) к краям.В образце №1 черви были найдены по всему объему почвы. В ящике №2 черви были обнаружены немного ближе к центру, нежели в образце №3. Эксперимент продолжался еще 3 суток, затем мы выпустили всех червей на клумбу с цветами.

Данные эксперимента показывают, что черви реагируют на действие нефти горизонтальной миграцией – перемещаются в сторону от источника нефтяного загрязнения. Червям нужен кислород, а нефть снижает его концентрацию в почве. Влияние нефти на почву заключается не в ее токсичности, а в изменении свойств – тяжелые фракции нефти (парафины, смолы) закупоривают ее верхний слой и не дают дышать почвенным животным.

В дальнейшем, при изучении литературы о влиянии нефти на почвенных животных мы нашли материал об очищении почвы от нефти с помощью некоторых видов дождевых червей.

Заключение

Изучая научную литературу и источники интернета по проблеме влияния нефти на организмы и экосистемы, а также после проведения экспериментов мы выяснили, что нефть оказывает отрицательное воздействие на живые организмы.

Таким образом, наши гипотеза о губительном влиянии нефти на живые организмы подтвердилась практически полностью, что позволяет сделать следующие выводы:

Некоторые организмы, дождевые черви, в нашем случае, могут уйти от воздействия нефтяного загрязнения, а именно горизонтально мигрировать.

Растения (водоросли и проростки гороха) не имеют такой возможности и, поэтому, гибнут.

Представители типа инфузорий также способны к перемещению, но очевидно, что объем нефти оказался для них слишком велик и полностью занял пространство, не давая возможности уйти от неблагоприятных условий.

Представители нефтедобывающих и природоохранных предприятий не понаслышке знают о вредном действии нефти и нефтепродуктов на живые организмы и экосистемы в целом. Однако разливы нефти на Сахалине, вызванные нарушением эксплуатации нефтедобывающих установок и нефтепровода, случаются регулярно.

Из сообщений сотрудников Росприроднадзора, Экологической вахты Сахалина а также предприятий, осуществляющих ликвидацию аварийных разливов нефти на Сахалине, экологическая обстановка, связанная с разливами нефти и нефтепродуктов тяжелая. Для каждого отдельно взятого места разлива это настоящая катастрофа.

По данным СМИ за последние несколько лет наиболее крупными и зафиксированными авариями, связанными с разливами нефти в нашей области, стали:

Май и февраль 2018 года – разливы нефти в Ногликском районе.

Апрель 2017 года – крупный разлив нефти в Корсаковском районе.

Радужную пленку с запахом нефти в море площадью несколько тысяч квадратных метров обнаружили жители города. Нефтепродукты в море стекали по безымянному ручью со стороны объекта, похожего на склад ГСМ.

Апрель 2017 года - Разлив нефти в результате прорыва старого нефтепровода загрязняет реку Кадыланьи на севере Сахалина.

Май 2017 года – прорыв магистрального нефтепровода вызвал загрязнение 1 гектара тундры и загрязнение реки Джимдан, которая впадает в Ныйский залив.

Март 2016 года – разлив нефти на месторождении Эхаби 3,5 тысяч м2 .

Площадь разлива нефтесодержащей жидкости на месторождении Эхаби на севере Сахалина, по предварительным данным, составляет более 3,5 тысячи квадратных метров, говорится в сообщении Росприроднадзора.

Ноябрь 2015 года – крушение танкера Надежда в акватории г.Невельск. В баках танкера находилось 786 тонн нефтепродуктов.

Апрель 2015 года - Разлив нефти произошел на месторождении "Эхаби Восточное" на Сахалине.

Май 2015 года - порыв на внутрипромысловом нефтепроводе на месторождении "Монги" в Ногликском районе. В результате нефть попала в протекающую рядом речку Нельбуту, которая впадает в центральную часть Ныйского залива Охотского моря.

В 2013 году сотрудники прокуратуры Сахалинской области расследовали 5 случаев разлива нефти (нефтесодержащей жидкости).

Список используемых источников и литературы

Биондикация загрязнений наземных экосистем/Э.Вайнерт [и др.];под ред. Р.Шуберта;пер.с нем . Г Лойдиной, В. А.Турчаниновой; под ред. Д. А. Криволуцкого- М. ; Мир, 1998.-348 с.

Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / О.П.Мелехова [и др.].- М.Академия,2007.-288с.

Воздействие нефти и нефтепродуктов на окружающую среду/ Некрасова А.А.https://cyberleninka.ru/

Петер Х. Алберс Разливы нефти и живые организмы. Служба рыбы и дичи США.

Экологический мониторинг. Методы биомониторинга.- Н. Новгород, 1995.- Ч.1.-190 с.

Охрана водных ресурсов / http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00027704_0.html

ЛЕКЦИИ ПО ЭКОЛОГИИ http://oblasti-ekologii.ru/

СЕРНИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ В НЕФТИ Нупрейчик Д.В. Иркутский государственный технический университет,  Кафедра «Металлургии цветных металлов»

Воздействие добычи и переработки нефти на окружающую среду. Вред нефти.http://badtea4er.ru/neft/vred-nefti.html

http://biofile.ru/bio/22437.html

Просмотров работы: 477