Биотестирование почвы с помощью кресс салата

Проектная работа по теме: «Определение загрязненнности почвы с помощью кресс-салата»

В данной работе рассматривается как влияет загрезненность почвы на прорастание кресс-салата.

Скачать:

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

1. Введение
2. Основная часть
3. Практическая часть
4. Выводы
5. Заключение
6. Литература
7. Приложение

Цель исследовательской работы.

Выявить влияние уровня загрязнения почвы на прорастание семян кресс-салата.

Задачи исследовательской работы:

1. Изучение литературных источников.
2. Заложение и проведение опыта в течение 10 дней.
3. Обработка результатов.
4. 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)

1. этап

1. 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.
2. Я взяла два цветочных горшка заполнила их исследуемой землей и увлажнила одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения.
3. В каждый горшок на поверхность земли уложила по 50 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами было примерно одинаковое.
4. 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

Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Городской профильный лагерь для одаренных детей «Интеллект»

МОУ «Гимназия 20»

Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы.

Выполнила: Рогожина Екатерина

1. Этапы исследования
2. Цели и задачи
3. Актуальность

3.Кресс-салат как биоиндикатор

1. Результаты проведенного опыта
2. Вывод по проведенному опыту

5.Вывод по исследовательской работе .

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы — той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них — газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 11/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо — и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Основные загрязняющие вещества.

Свою исследовательскую работу я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы-литосферы.

Почва — это природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Важнейшее из свойств почвы — это плодородие, связанное с наличием в ней гумуса и воды. Очень широкие масштабы приняло загрязнение земли. Как часто встречаются участки, покрытые остатками строительных деталей: панелей, блоков, кирпичей, заваленные золой, шлаками. В районах нефтебаз земли покрыта слоем мазута, нефти, смазочных материалов.

Все больше и больше занимает мусор не только в городе, но и в сельских районах. Причем он может быть загрязнителем почвы и воды. Детали от машин, брошенные на почве, С/Х техника, находящаяся под открытым небом, и просто лежащая, где попало — все это подвергается коррозии, в результате чего железо и другие металлы попадает в

почву. Таким образом, в почве накапливаются соединения мышьяка, ртути, меди и др. Сернистый ангидрид попадает в почву и значительно подкисляет ее, что вынуждает фермеров вносить больше извести. В 70-х годах в ФРГ вносили 54кг/га, а 1982-83гг — 170кг/га. Поблизости от автомобильных трасс в почве наблюдается повышенное содержание свинца. Широко распространено загрязнение почвы нефтепродуктами. В почву могут попасть пестициды. Наконец, даже минеральные

удобрения могут нанести почве ущерб, особенно при внесении их без учета конкретных особенностей данного поля. Растения не всегда могут использовать все питательные вещества удобрений. По данным академика В. Виноградова из всего внесенного в почву азота в составе минеральных удобрений 16-20%, а иногда 50% не усваиваются.

Опасность загрязнения почвы состоит не только в изменении ее физико-химических свойств. Посторонние вещества, попадая в почву, разрушают сложившиеся связи между отдельными группами почвенного биоценоза. Разрушаются сложившиеся трофические цепи. Все это конечном счете сказывается на плодородии. Бытовые и животноводческие сточные воды загрязняют почву болезнетворными бактериями.

Засолением называют процесс накопления солей натрия, кальция, магния в верхнем слое почвы в концентрациях недопустимых для нормального роста и развития растений. Широкое распространение оно получило в Египте, Ираке, Индии, Пакистане и в других засушливых странах. Наибольшее засоление почв в бывшем СССР происходит на орошаемых землях Средней Азии и Закавказья.

Влияние загрязнений окружающей среды на растения:

Согласно закону РФ «Об охране окружающей природной среды» (1992) зеленые зоны городов и населенных пунктов относятся к особо охраняемым природным территориям. Растительность на улицах городов, поселков рассматривается, прежде всего, с точки зрения улучшения среды жизни человека в гигиеническом и эстетическом отношениях, поскольку растения обогащают воздух кислородом, увлажняют и очищают его, способствуют снижению шума, влияют на микроклимат территории.

Известно, что основные экологические факторы в населенных пунктах, особенно в городах, существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Загрязнения воздуха, воды, почвы оказывает влияние на физиологические функции растений, их внешний облик, состояние, продолжительность жизни, генеративную сферу.

Так, вещества-токсиканты, которые адсорбируются на клеточных оболочках растений, проникают внутрь клеток, нарушают обмен веществ; в результате резко снижается фотосинтез, усиливается дыхание. Обычно признаки поражения растений токсикантами выражаются в некрозе края листа, изменении формы пыльцевых зерен, побурении листьев и хвои, появлении уродств, отмирании. Пыль, оседающая на листья, действует как экран, снижающий доступ света и усиливающий поглощение тепловой радиации. Кроме того, возможна закупорка листьев пылевыми частицами. Загрязнения почвы и вод нефтепродуктами также вызывает различные степени повреждения растений — от отсутствия завязывания семян и отмирания отдельных органов до полной гибели.

1. Постановка цели и задач исследования;
2. Подготовка материалов и оборудования для проведения опыта (земля, чашки, семена кресс-салата);
3. Проведение опыта;
4. Выводы.

Источник

Биотестирование почвы с помощью кресс салата

Диплом преподавателя

Диплом преподавателя

ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОЧВЫ С ПОМОЩЬЮ КРЕСС-САЛАТА

Цель работы: выявить уровень загрязнения почвы при помощи кресс-салата.

– Анализ литературы по теме

Результатами исследования являются:

– Проведен анализ литературы с целью выявления методики проведения эксперимента;

– Проведён эксперимент с целью выявления уровни загрязненности почвы при помощи кресс-салата

Практическое значение: результаты нашей работы можно использовать на уроках химии, экологии, биологии и в личных целях.

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. 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. [1]

Почва – один из главных объектов окружающей среды, центральное связующее звено между биотическим и абиотическим компонентами биосферы. Повсеместно идущая деградация почв выступает в качестве одной из главных причин снижения продуктивности сельскохозяйственных угодий и неблагоприятно влияет на состояние природных экосистем.

Под деградацией понимают следующие процессы, ухудшающие экологические свойства почвы [1]:

1. Физическая деградация – уменьшение мощности плодородного горизонта в результате антропогенной деятельности, водной и ветровой эрозии, замусорения почв, её уплотнения и т.д.;

2. Химическая деградация – уменьшение содержания органического вещества почвы, сокращение запасов питательных элементов (азота, фосфора, калия и др.), засоление почв, их загрязнение тяжелыми металлами и радионуклидами;

3. Биологическая деградация – сокращение численности и обилия почвенных микроорганизмов, почвенных грибов, привнесение в почву патогенных микроорганизмов, ухудшение санитарно-эпидемиологических показателей.

Негативные изменения в почвах длительно накапливаются с годами, а загрязняющие вещества задерживаются почвенными структурами надолго (десятки лет!).

Загрязнение почвы на территории Красноярского края по сравнению с показателями по Российской Федерации остается стабильно высоким. Результаты лабораторных исследований, проведенные учреждениями госсанэпиднадзора за период 2007-2014 гг., свидетельствуют о стабильно высоком химическом загрязнении почвы в районах размещения промышленных объектов и транспортных развязок автомобильных дорог, наметилась положительная динамика по содержанию в почвах кадмия и свинца [2].

Актуальность этой проблемы является очевидной. Помимо того, что загрязненная радионуклидами, пестицидами и другими вредными веществами почва не может воспроизвести экологически «чистые» продукты питания растительного происхождения, есть еще и большая вероятность загрязнения грунтовых вод. А значит, загрязнение почвы напрямую связано и с водным загрязнением.

Проблема: как определить загрязненность почвы?

Гипотеза: мы предполагаем, что с помощью растительных объектов возможно выявить уровень загрязненности образца почвы.

Разработанность исследуемой проблемы

По мнению Меженского В.Н., [3] при оценке механического и химического состава почвы, в поисках пресных вод в пустыне и при разведке полезных ископаемых пользуются растениями-индикаторами. Им отводится важная роль в индикационной геоботанике, экологии, физиологии и биохимии растений, биогеографии, геологии, геохимии, гидрогеологии и других науках. Видовой состав растений свидетельствует о кислотности почвы, степени ее плодородия, наличии или нехватке тех или иных химических элементов.

По состоянию растения, внешнему виду листьев и других органов можно достаточно точно определить состав почвы, наличие в ней питательных веществ. Для нормального роста и плодоношения растениям нужны свет, вода, питательные элементы. Если же их не хватает, то растение сразу же сообщает нам об этом. Умение услышать, точнее, увидеть, что именно говорят нам растения, позволяет вовремя прийти к ним на помощь. Взамен они отблагодарят нас прекраснейшими цветами или вкуснейшими плодами.

Как утверждает Бондарук М.М., [4]в качестве биоиндикатора рациональнее использовать кресс-салат. Кресс — салат однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжёлыми металлами, а также к загрязнению воздуха 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 ещё и тем, что действие стрессоров можно изучать одновременно на большом числе растений при небольшой площади. Привлекательны также весьма короткие сроки эксперимента. Семена кресс-салата прорастают уже на 3-4 день, и на большинство вопросов эксперимента можно получить ответ в течение 10 — 15 суток.

Цель научной работы: выявить уровень загрязнения почвы при помощи кресс-салата.

1) изучить литературу по данной проблеме

2) выполнить эксперимент, согласно методике

3) провести анализ полученных результатов

Объект исследования: почвенные пробы.

Предмет исследования: уровень загрязненности почвенных образцов.

Методы и методика исследования

Метод исследования – эксперимент. Закладка эксперимента проводилась согласно методике определения токсичности почвы Т.Г. Мирчинк (метод почвенных пластинок) троекратно. Суть методики состоит в следующем:

1. В чашки поместить по 60 г почвы без корней и растительных остатков, увлажнить и растереть до состояния густой пасты, ровно размазать шпателем.

2. Семена предварительно замочить в течение суток. В чашки посеять по 30 шт семян испытуемого растения. Семена должны быть мелкие без запаса питательных веществ, они лучше реагируют на изменения окружающей среды.

3. Семена проращивают в течение 5-7 дней при постоянной температуре и влажности, почву увлажняют равным количеством воды (5-10 мл).

4. При учете результатов измеряют длину проростков, корней, число проросших семян.

Для выполнения эксперимента, было взято три образца почвы: с пришкольного участка, дачная земля и земля для рассады «Универсальная».

Опыт закладывался троекратно. Результаты, которые вычислены как среднеарифметическое значение, представлены в таблице:

Результаты исследования токсичности разных видов почв при помощи кресс-салата

Источник