Проектная работа по теме: «Определение загрязненнности почвы с помощью кресс-салата»
В данной работе рассматривается как влияет загрезненность почвы на прорастание кресс-салата.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| Проектная работа | 431 КБ |
Предварительный просмотр:
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
Юго-восточное окружное управление образования
Проект по биологии по теме:
«Определение загрязненности почвы с помощью кресс-салата»
учащаяся 7 «А» класса:
Руководитель: учитель биологии
Фаттахетдинова Эльвира Абдуловна
Москва 2012 год
- Введение
- Основная часть
- Практическая часть
- Выводы
- Заключение
- Литература
- Приложение
Цель исследовательской работы.
Выявить влияние уровня загрязнения почвы на прорастание семян кресс-салата.
Задачи исследовательской работы:
- Изучение литературных источников.
- Заложение и проведение опыта в течение 10 дней.
- Обработка результатов.
- Сделать выводы о проведенной работе.
Я считаю, что эта исследовательская работа очень актуальна в настоящее время. В наши дни серьезно стоит вопрос о защите окружающей среды. Бездумная деятельность человека на протяжении веков разрушала среду обитания. Наши потребности растут, и от природы мы берем все больше и больше. В этом главная задача охраны природы сегодня. Человек должен понимать, что его деятельность, в конце концов, приведет к полной гибели всего живого. Загрязнение окружающей среды выхлопными газами приведут к полному исчезновению растений. Получается, что человек косвенно вредит самому себе. Если люди в ближайшем будущем не научатся бережно относиться к природе, они погубят себя. А для этого надо воспитывать экологическую культуру и ответственность.
Я считаю, что экологическое воспитание — самое важное в наше время. Ученики, получившие определенные экологические представления, будут бережней относиться к природе.
2. Главная часть
2.1 Биоиндикаторы загрязнений.
Биоиндикаторы — это биологические объекты (от клеток и биологических макромолекул до экосистем и биосферы), используемые для оценки состояния среды. Когда хотят подчеркнуть то, что биоиндикаторы могут принадлежать к разным уровням организации живого, употребляют термин «биоиндикаторные системы».
Методы биотестирования всё чаще используются для определения токсических свойств окружающих нас сред: воздуха, воды, почв, промышленных отходов, материалов и.т.д.
2.2 Кресс-салат — растение биоиндикатор.
Кресс-салат — однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнениям 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 10-15 суток.
При проведении опытов с кресс-салатом, следует учитывать, что большое влияние на всхожесть семян и качество проростков оказывают водно-воздушный режим и плодородие субстрата. В гумусированной, хорошо аэрированной почве (чернозем, верхний горизонт серой лесной почвы) всхожесть и качество проростков всегда лучше, чем в тяжелой глинистой почве, которая из-за малой проницаемости для воды и воздуха имеет плохой водно-воздушный режим. Поэтому в качестве субстрата для контроля следует брать почву того же типа, что и для опытов.
Кроме загрязнения почвы на, кресс-салат оказывает влияние состояние воздушной среды. Газообразные выбросы, автомобилей вызывают морфологические отклонения от нормы у проростков кресс-салата, в частности отчетливо уменьшают их длину.
Кресс-салат можно выращивать на незастекленных балконах многоэтажных домов, расп6ложенных вдоль автодорог. Газообразные выбросы автотранспорта имеют плотность более высокую, чем воздух, и скапливаются в приземном слое до высоты двух метров. Одновременное выращивание кресс-салата на балконах нижних и верхних этажей летом, в период теплой и безветренной погоды, обычно показывает заметные различия в качестве проростков. [3]
2.3 Биологические особенности кресс-салата.
Кресс-салат — однолетнее растение семейства капустных. Стебель разветвленный, достигает высоты 1 м. Прикорневые листья черешковые, последующие — перисторассеченные. Цветки многочисленные, мелкие, белые. Цветет в мае — июне. Плод — стручок с овально-яйцевидными крылышками. Семена очень мелкие, продолговатые. Растение перекрестноопыляющееся. Это холодостойкая культура, оптимальная температура для ее роста около 15. 18°C. К влажности кресс-салат предъявляет умеренные требования, но хороший урожай получают только на увлажненной почве. Hедостаток влаги в почве и сухость воздуха способствуют быстрому образованию побега, минуя фазу розетки. В летние жаркие месяцы растения быстро переходят к стеблеванию.
Растение любит свет, особенно на ранних этапах развития, хотя хорошо растет при частичном затенении. При коротком дне кресс-салат дает продукцию лучшего качества и дольше не образует цветоносных стеблей, а при длинном дне и высокой температуре растения быстро стрелкуются.
Вегетационный период его до технической спелости 15-25 дней, до созревания семян — 165 дней. Для кресс-салата наиболее пригодны легкие плодородные почвы (рН 6,5-6,8).
3. Практическая часть
Время проведения исследования: сентябрь – декабрь 2011 год.
Мониторинг загрязнения почвы с помощью кресс-салата . Семена проращивают в чашках Петри на фильтрах или исследуемой почве.
Наблюдение длится 10 дней. При наличии вредных веществ снижается процент всхожести семян и уменьшается скорость роста зародышевых корешков. У растений, высаженных в открытом грунте в городских центрах с интенсивным движением транспорта, под влиянием газовых выбросов отчетливо снижается длина проростков.
Материалы и оборудование: земля, семена кресс-салата, вода.
Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс-салата, партия семян, предназначенная для опытов, я проверила на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращиваются в чашках в насыщенной водой среде. После определения всхожести семян я приступила к проведению опыта. Процент проросших от числа посеянных ( всхожесть) составил 90-95%, что считается нормой.
(См. Приложение 1)
- этап
- Я взяла землю с двух разных участков. Первая проба земли бралась рядом с автомобильной дорогой (Волгоградский проспект), вторая проба земли была взята из парка Кузьминки.
- Я взяла два цветочных горшка заполнила их исследуемой землей и увлажнила одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения.
- В каждый горшок на поверхность земли уложила по 50 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами было примерно одинаковое.
- В течение 10 дней я наблюдала за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записывала в таблицу. (См. Приложение 2)
Источник
Биотестирование почв кресс салатом
Биотестирование загрязненности вод разных источников г. Чайковского по проросткам кресс-салата
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Введение
Вода — самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частицы. В одном литре пресной воды может содержаться до одного грамма солей [1]. В последнее время оказываются сильные антропогенные воздействия на воду. Это и различные сбросы промышленных и бытовых вод, и шумовое загрязнение, и нарушение структуры водоемов при механическом перемешивании слоев воды, а также нарушение термического режима [2].
Не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать метод биотестирования, получивший в последнее время широкое признание и распространенность. Под биотестированием — обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест — объектов. Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкое признание во всем мире и его все чаще используют наряду с методами аналитической химии [8]. Для биотестирования ученые широко используют «живые приборы» — различные организмы, реагирующие на присутствие вредных веществ. Для оценки степени загрязненности воды может использоваться кресс-салат – однолетнее растение из семейства крестоцветных (лат. Lepidium sativum).
Исходя из сказанного выше, были сформулированы цели и задачи работы.
Цель работы: оценка загрязненности вод разных источников г. Чайковский по скорости прорастания, массы, длины побегов кресс-салата.
Задачи:
Освоить методику биотестирования.
Определить точки исследования и произвести сбор проб воды.
Определить зависимость развития кресс- салата от загрязненности природных вод.
Установить степень загрязненности воды, методом биотестирования.
Гипотеза:
С помощью метода биотестирования можно оценить степень загрязнения природных вод.
Считаем, что наиболее загрязнена вода из р.Камы.
Объект исследования: воды из различных источников.
Предмет исследования: кресс-салат – однолетнее растение из семейства крестоцветных.
В работе был использован метод исследования – биотестирование.
Глава 1. Загрязнение природных вод
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологический свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду опасной для использования, нанося ущерб здоровью и безопасности населения [4].
Выделяют такие типы загрязнения поверхностных и подземных вод:
механическое — повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
химическое — наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;
бактериальное и биологическое — наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
радиоактивное — присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;
тепловое — выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.
Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые проявляются в изменении физических свойств воды. Нефть и нефтепродукты, попадая в водоемы, изменяют запах, вкус, окраску, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшают количество кислорода. Вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. Фенол резко снижает биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения. Вода приобретает запах карболки.
Окисление древесной массы сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства.
Радиоактивные вещества атомных электростанций концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем по цепи питания передаются другим животным.
Моющие синтетические средства, поступая со сточными водами в реки и озера, снижают способность вод к насыщению кислородом, парализуя деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.
Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясо — молочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.
Пестициды и минеральные удобрения попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. В водоемах они накапливаются в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы, так и на организм в целом.
Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют “тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей — так называемого “цветения воды”. Загрязняются реки при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота [7].
Глава 2. Методы исследования
2.1.Биологический контроль окружающей среды
Биологический контроль окружающей среды включает две основные группы методов: биоиндикация и биотестирование. Применение биотестирования имеет ряд преимуществ перед физико-химическим анализом, средствами которого часто не удается обнаружить неустойчивые соединения или количественно определить ультрамалые концентрации экотоксикантов. Довольно часты случаи, когда выполненный современными средствами химический анализ не показывает наличия токсикантов, тогда как использование биологических тест объектов свидетельствует об их присутствии в исследуемой среде. Методы биотестирования отвечают следующим требованиям: относительная быстрота проведения, получение достаточно точных и воспроизводимых результатов, наличие, пригодных для индикации объектов в большом количестве [6]. Согласно принятому определению, биотестирование воды – это оценка качества воды по ответным реакциям организмов, являющихся тест — объектами [8]. Биотестирование природных вод стало широко применяться в научно- исследовательских работах с начала 80-х годов. Показатели биотестирования природных вод включены в перечень показателей для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия [10].
В качестве индикаторов токсичности используются семена сельскохозяйственных растений. Среди сельскохозяйственных культур наиболее чувствительны салат, люцерна, злаковые, крестоцветные, а к нечувствительным видам относят кукурузу, виноград, розоцветные, подорожник [10].
2.2. Кресс – салат как тест объект
Кресс-салат – однолетнее овощное растение семейства «Крестоцветные», обладающее 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 [5]. 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 10–15 суток.
В зависимости от результатов опыта субстратам присваиваются один из четырех уровней загрязнения [5].
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 и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства.
4. Сильное загрязнение. Всхожесть семян очень слабая (менее 20 %). Проростки мелкие и уродливые.
2.3. Методика исследования.
Исследования проводились по методике, опубликованной в книге М.М. Бондарук, Н.В. Ковылиной: Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10- 11 классах [5], а также в «Практикуме по экологии и охране окружающей среды» Федоровой А. Н. [10]. Нам понравилось, что методики выполнения работ возможны для использования учащимися школ в доступной форме.
Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс-салата, партию семян, предназначенных для опытов, проверяли на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращивали в чашках Петри, которые накрывали фильтровальной бумагой и на нее раскладывали 100 семян. Перед раскладкой семян бумагу увлажняли до полного насыщения водой. Сверху семена закрывали фильтровальной бумагой и неплотно накрывали стеклом. Проращивание вели в комнатных условиях при температуре 20–25 О С. Нормой считается прорастание 90–95 % семян в течение 3–4 суток. Процент проросших семян, от числа посеянных, называется всхожестью.
Предлагаемый метод биологической оценки токсичности природных вод проводился поливом проростков кресс – салата испытуемой водой. Пластиковые контейнеры заполняли по 300г промытым и прокаленным чистым речным песком. Промытый и прокаленный речной песок поливали сверху одинаковым количеством испытуемой воды из разных источников до появления признаков насыщения. В каждый контейнер на поверхность субстрата укладывали по 100 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами старались выдержать по возможности одинаковыми. Покрывали семена теми же речным песком, аккуратно разравнивая поверхность. Увлажняли верхние слои речного песка до влажности нижних.
В качестве контроля выступал полив отстоянной и очищенной водопроводной водой. Повторяли опыт три раза. В течение 21 дня наблюдали за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записывали в таблицу 1.
Источник