Методы биоиндикации загрязнения почвы

Биоиндикация загрязнений почвы

Причины и виды загрязнения почвы. Почва, будучи частью всех наземных экосистем, активно участвует во многих важных процессах преобразования вещества. Когда происходит количественное изменение долгое время державшихся на одном уровне факторов среды или вступают в действие совершенно новые экологические факторы, влияющие на почву, могут возникнуть нагрузки, которые нанесут вред почвенным организмам или даже изменят систему ценотических взаимоотношений между ними.

Загрязнение почвы вызывается различными по масштабу и по территориальному размаху явлениями, поэтому при их определении и оценке с помощью биоиндикаторов используют различные предпосылки и соответственно различные способы. Выделяют:

1. широкомасштабное территориальное (глобальное) загрязнение почвы, вызываемое совокупностью большого числа отдельных источников, трудно идентифицируемых;

2. территориально ограниченное загрязнение, причиной которого является в большинстве случаев более или менее известное число ограниченных по своему территориальному влиянию источников;

3. локальное узкоограниченное загрязнение почвы с кратко- или долговременным воздействием на отдельные организмы и экосистемы.

Индикация физико-химических параметров почв.Индикация плодородия почв, глубины залегания грунтовых вод, кислотности почв и других характеристик проводится с использованием методов альгоиндикации, биомониторинга с помощью высших растений и сообществ почвенных животных. Анализ состояния почвенного микробиоценоза может быть осуществлен количественным учетом различных групп (видов) или измерением интегральных параметров функционирования. К ним относят почвенное дыхание, скорость разложения целлюлозы и других субстратов, интенсивность включения глюкозы и накопления аминокислот, активность азотфиксации и нитрификации. Информативным параметром является изменение видового состава почвенных сообществ, биомассы почвенных микроорганизмов. Индикаторным параметром может служить репродуктивная функция актиномицетов. По результатам индикации выделяют несколько состояний почв, характеризующих переход от благоприятных к неблагоприятным условиям существования под влиянием антропических нагрузок:

1) сохранение стабильности состава сообщества (зона гомеостаза),

2) перераспределение доминантных популяций (зона стресса),

3) преимущественное развитие устойчивых популяций (зона резистентности),

4) полное подавление роста и развития микроорганизмов в почве (зона репрессии).

Различают несколько типов изменения почв, вызванных разными причинами и приводящих к нарушению структурно-функциональных связей почвенных сообществ. Физическое изменение связано с различными, прежде всего механически действующими агентами, способными, особенно если они влияют на ризосферу, привести к существенным нагрузкам на соответствующие экосистемы. Они могут быть связаны с химическими изменениями или часто приводят к таким изменениям. Химическое загрязнение вызвано веществами, действующими в виде газов, растворов (в большинстве случаев водных), или твердых тел и не вызывающими при этом, по крайней мере в начальной стадии, изменений физического характера.

Физическое изменение почвы.

В случае необрабатываемых почв изменение вследствие антропогенных физических нагрузок в близких к природным экосистемах (например, лесах), как правило, относительно невелико. В экосистемах с повышенной антропогенной нагрузкой оно может принять более широкие масштабы.

Физическим нагрузкам сильно подвержены все имеющие антропогенное происхождение (т.е. сильно измененные) почвы. Это относится к большей части почв, возникающих в процессе рекультивации бывших горных разработок, на месте поселений или промышленных предприятий.

Причины физических нагрузок на почву:

1) прямые механические воздействия:

— повышенное давление на поверхность почвы (транспорт, вытаптывание);

— особые агротехнические мероприятия, проводимые в пахотном слое почвы или в подпочве;

2) процессы, связанные с перемещением почвы:

— эоловые отложения (особенно вследствие промышленных выбросов).

Изменение почвенных параметров касается, прежде всего, сложения и структуры почвы, например ее порозности и плотности горизонтов, что может привести к уменьшению вентиляции и дренажа.

На уровне фитоценозов это сказывается в затруднении прорастания семян и проникновения корней в почву с последующим замедлением роста корней и побегов. В почвенных ценозах происходит снижение активности и обилия организмов (микроартропод и микробов), разлагающих органические вещества. Наблюдаемое в полевых условиях и экспериментально полученное уплотнение почвы определяется пенетрометрически. Параллельно в лаборатории и в поле можно провести исследования важных экологических параметров (прорастание, рост побегов и корней, продуктивность).

Подорожники Plantago major, P. lanceolata, P. media демонстрируют, например, видоспецифичные различия в отношении к уплотнению (вытаптыванию) почвы. В результате представляется возможным путем оценки популяционно-экологических параметров названных видов использовать полученные данные для биоиндикации.

Химическое загрязнение почвы.

Загрязнение почвы, обусловленное химическими причинами, значительно превосходит по своему воздействию, как в количественном, так и в качественном отношении все виды ее физического изменения. При этом прямое и косвенное загрязнение удается разграничить не всегда.

Химическое загрязнение почвы вызывается разными причинами. Оно происходит либо произвольно (например, в результате применения средств защиты растений) или непреднамеренно (в случае промышленных выбросов). В связи с этим в большинстве случаев с территориальной точки зрения различными могут быть и радиус действия, и интенсивность загрязнения. Исходя из агрегатного состояния и способа действия загрязнителей, их делят на группы:

ü газы (особенно серосодержащие промышленные выбросы, галогениды и окислы азота);

ü пыль (зола, известковая пыль, частицы, содержащие тяжелые металлы, особенно промышленные выбросы);

ü соли (переносимые воздухом и водой, особенно при посыпании зимой улиц или при добыче и переработке соли);

ü агрохимикаты (средства защиты растений, удобрения);

ü органические газы и жидкости (прежде всего продукты ископаемых видов топлива);

ü радиоактивные осадки (гл. образом при загрязнении ими воздуха).

Изменение химических параметров почвы отражается спустя короткий или длительный период на росте и продуктивности отдельных видов, их популяций или приводит к более или менее сильным нарушениям структуры фитоценозов и даже к развитию сукцессий.

По причине физико-химической специфики отдельных почв при одинаковой интенсивности и продолжительности действия химического стрессора степень и форма возникающего хим. загрязнения может быть различной. Для биоиндикации это важно, поскольку между химической обстановкой и ее влиянием на биоценоз не обязательно существует линейная зависимость. Решающее значение для действия на биологическом уровне имеет по этой причине соотношение интенсивности стрессора и специфической реакции буферной системы почвы.

Загрязнение газами. Загрязнение почвы сернистым газом происходит вместе с загрязнениями другими газами или пылью, поэтому его непосредственное влияние трудно поддается определению. Действие сернистого газа выражается, прежде всего, в подкислении почвы, захватывающем, главным образом, ее верхние горизонты. Но при одновременном воздействии на почву пыли, имеющей основную реакцию, может начаться частичная нейтрализация или даже подщелачивание. Поэтому важно оценивать соотношение этих двух видов загрязнителей при их одновременном действии.

Подкисление почвы приводит к дефициту важных минеральных веществ в результате повышения их подвижности и вымывания, токсичности растворимых при рН ниже 4 ионов Al 3+ .

При оценке влияния кислотного дождя на почву средствами биоиндикации можно использовать следующие возможности:

— опыты по стандартизированному выращиванию специально подобранных кислотоустойчивых или кислоточувствительных видов на субстратах с соответствующим химическим загрязнением. В зависимости от цели нарушения изучаются на биохимическом, физиологическом, морфометрическом или продуктивно-экологическом уровне;

— оценка изменений естественных фитоценозов по соответствующим структурным параметрам вдоль градиента загрязнения.

Загрязнение пылью и золой. Экологически существенные воздействия при загрязнении пыль оказывает в двух основных направлениях:

ü изменение общей насыщенности основаниями;

ü накопление металлов (прежде всего тяжелых).

Обе формы загрязнений могут выступать как независимо, так и совместно. Биоиндикацию этих нарушений можно осуществлять на разных уровнях. У продуцентов изучается популяционная динамика соответствующих видов, на уровне фитоценозов оцениваются структурные параметры на площадках длительного наблюдения. Оценка загрязнения почвы тяжелыми металлами возможна с помощью аккумулирующих биоиндикаторов, которые потребляют тяжелые металлы вместе с пищей и включают их в обмен веществ. Доля отдельных элементов в общем содержании ТМ различна в почвах, обогащенных ими как природным, так и антропогенным путем. Естественные почвы с высоким содержанием ТМ существуют в разных частях света, как существуют и устойчивые к ТМ популяции растений. Но следует иметь в виду, что не существует тотальной устойчивости к ТМ, она носит избирательный характер.

Возможные методы биоиндикации:

· оценка нагрузки на первичный обмен веществ по активности ферментов;

· опыты по культивированию разных по устойчивости видов растений на субстратах со ступенчато изменяющейся концентрацией загрязнителей. При этом оцениваются выживаемость, рост корней и побегов, некрозы;

· для оценки уже имеющейся у растений устойчивости к ТМ проводят сравнительное измерение роста корней и метод сравнительной протоплазматики;

· использование активности и обилия почвенных микроорганизмов в качестве биоиндикаторов содержания в почве ТМ.

Загрязнение солями металлов. Загрязнение почвы растворенными или твердыми солями металлов возникает в результате деятельности соледобывающих и перерабатывающих предприятий, недостаточной эффективности дренажных систем при орошении, применении солей для очистки улиц ото льда и др. Для биоиндикации в каждом конкретном случае важно знать причины различий в солевом стрессе у отдельных видов при равной интенсивности загрязнения. Неодинаковый ущерб объясняют видоспецифичным поглощением соответствующих ионов. А если накопление происходит в недолговечных ассимиляционных органах, то действие стрессора может производить ничтожный эффект. В отношении биоиндикации рекомендуют оценку кратковременного воздействия загрязненных почв на прорастание (загрязнение поверхности почвы и ее верхних горизонтов) и развитие растений (высаживание стандартизированных видов или основных эдификаторов фитоценозов в интересующие местообитания).

Загрязнения агрохимикатами. Загрязнение почвы агрохимикатами связано с применением средств защиты растений, удобрений и регуляторов роста. В зависимости от их назначения эти вещества воздействуют на биоценозы по-разному.

Гербициды, фунгициды, инсектициды меняют пространственные и функциональные отношения в экосистемах. Поэтому важными вопросами являются определение стойкости гербицидов (диагностика в опытах с высшими растениями и микроорганизмами: предварительная экстракция, либо непосредственное подмешивание гербицидов к стандартизированным субстратам), определение изменений на популяционно-динамическом уровне в популяциях изучаемых организмов.

Для биотестирования отработано немало методов на различных культурах: белой горчице (Sinapis alba L.), озимой и яровой пшенице (Triticum aestivum L.), овсе (Avena L.), гречихе (Fagopirum L.), огурце (Cucumis L.), кресс-салате (Lepidium sativum L.), сое (Glycine L.), льне (Linum L.), еже сборной (Dactylis glomerata L.).

На горчице учитывают степень ингибирования первичного корешка проростка после обработки семян противодвудольным гербицидом. Определяют также увядание растений, торможение прироста листьев надземной массы проростков. Овес и рис используют как индикаторы почвенных противозлаковых гербицидов, так как это наиболее чувствительные виды среди злаковых культур. При этом основным тестом является ингибирование роста зародышевого корня и листа. Редис является традиционным биотестом при исследовании остатков пестицидов в почве и конечной продукции растениеводства, так как обладает наиболее высокой чувствительностью к фитотоксичным препаратам, что обусловлено высокой энергией прорастания его семян и скороспелостью культуры.

На огурце и гречихе тестируют гербициды – производные мочевины и фенилкарбамады. При этом у огурца учитывают рост первичного корня, у гречихи — утолщение стебля, деформацию зародышевых листьев, а также торможение роста. Кресс-салат используется как тест-объект для оценки загрязнения воздуха и почвы. При наличии токсичных веществ снижается процент всхожести и ингибируется рост зародышевых корешков. Однако этот тест является неспецифичным и не позволяет установить природу загрязнителя. Очевидно, это объясняется генетической неоднородностью культуры.

Действие пестицидов на злаках обнаруживается по их влиянию на морфогенез растений, проявляющийся в изменениях типах морфозов. У озимой пшеницы, при высокой пестицидной нагрузке (диален, лонтрел, тили, байлетон, метафос) наиболее распространенным и устойчивым типом морфоза является «мутовка», т.е. увеличение числа колосков на уступе колосового стержня. Колосовы морфозы и фазовый индекс могут быть успешно использованы в качестве диагностической тест-системы.

Загрязнение органическими и радиоактивными веществами. Загрязнение почвы этой группой веществ происходит, главным образом, при различных авариях. В качестве биоиндикаторов часто используются гидропонные культуры, которые в дальнейшем обрабатываются загрязнителями. Биоиндикация радиоактивных загрязнений затруднена, прежде всего, в связи с опасностью проведения опытов. Но есть литературные данные, согласно которым в качестве аккумулятивных биоиндикаторов могут использоваться лишайники.

Источник

Использование метода биоиндикации для оценки загрязнения почвы на территории школы

В настоящее время особенно остро стоят проблемы сохранения не только почв, но и биоразнообразия, в том числе и человека, напрямую связанного с ухудшением состояния качества окружающей среды. Для своевременной оценки параметров среды создана система экологического мониторинга, включающего химические, физические и биологические методы оценки качества среды.

Актуальностьпроблемы загрязнения почвы обусловлена тем, что год от года увеличивается антропогенное воздействие на окружающую среду. Возле нашей школы есть пришкольный участок, на который мы ежегодно высаживаем большое количество цветов. Так как участок расположен вблизи автомобильной дороги, т.е. улицы Революции с интенсивным движением транспорта, то можно предположить, что почва на участке загрязнена. Физические и химические способы анализа почв на содержание вредных веществ для нас, школьников, малодоступны и трудоёмки. Поэтому нам показался подходящим метод биоиндикации с использованием кресс-салата.

Скачать:

Вложение	Размер
rabota_pastushenko.docx	762.94 КБ

Предварительный просмотр:

Использование метода биоиндикации

для оценки загрязнения почвы

на территории школы

администрации Топкинского муниципального района

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Основная общеобразовательная школа №6»

г.Топки Кемеровской области

Использование метода биоиндикации

для оценки загрязнения почвы

на территории школы

Работа на муниципальную

учебно-практическую конференцию школьников

«Первые шаги в науку»

номинация «Биология. Природоведение. Экология»

Автор: Пастушенко Анна,

обучающаяся 8а класса МБОУ «ООШ № 6».

учитель химии МБОУ «ООШ № 6»

Глава 1. Проблемы загрязнения почвы и методы биоиндикации.

1.1. Проблемы загрязнения почвы.

1.2. Биоиндикация. Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха.

Глава 2. Использование кресс-салата как метода биоиндикации для оценки загрязнения почвы на территории школы

2.1. Методы исследования

2.2. Ход эксперимента и его результаты

Актуальность проблемы загрязнения почвы обусловлена тем, что год от года увеличивается антропогенное воздействие на окружающую среду. Возле нашей школы есть пришкольный участок, на который мы ежегодно высаживаем большое количество цветов. Так как участок расположен вблизи автомобильной дороги, т.е. улицы Революции с интенсивным движением транспорта, то можно предположить, что почва на участке загрязнена. Физические и химические способы анализа почв на содержание вредных веществ для нас, школьников, малодоступны и трудоёмки. Поэтому нам показался подходящим метод биоиндикации с использованием кресс-салата.

Целью настоящего исследования явилось изучение возможности использования метода биоиндикации для оценки загрязнения почвы на территории школы.

Предмет исследования: пробы почвы, взятые на территории школы и у школьных ворот возле проезжей части.

Гипотеза состоит в том, что почва у школьных ворот наиболее сильно загрязнена. Влияние загрязнителей, присутствующих в почве на пришкольном участке, сказывается на росте и развитии растений.

Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:

проверить на всхожесть семена растения-индикатора — кресс-салата;
пронаблюдать за морфологическими изменениями растений, интенсивностью роста побегов;
проанализировать полученные результаты;
овладеть методикой биотестирования, предложенной Т.Я Ашихминой

Практическая значимость настоящей работы состоит в возможности достаточно нового понимания данной проблемы, а также использовать данные настоящего исследования при работе на пришкольном участке не только во время практических работ по биологии, но и на уроках цветоводства в специальных (коррекционных) классах 8 вида.

Глава 1. Проблемы загрязнения почвы и методы биоиндикации.

Проблемы загрязнения почвы .

Почва – это особое природное дарование, обладающее свойствами живой и неживой природы. Она сформировалась в результате длительных преобразований верхних слоев литосферы. 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.

В почве накапливаются соединения свинца, мышьяка, ртути, меди и др. Сернистый ангидрид попадает в почву и значительно подкисляет ее. Вблизи 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 участка земли. Растения не всегда могут использовать все питательные вещества удобрений.

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.

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. Загрязнение 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. Загрязнения почвы нефтепродуктами также вызывает различные степени повреждения растений — от отсутствия завязывания семян и отмирания отдельных органов до полной гибели.

Биоиндикация. Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха.

Методы оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем часто называют биоиндикацией (лат. — indicare — указывать). В соответствии с этим, организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых так тесно коррелируют с определенными факторами среды, что могут применяться для их оценки, называют биоиндикаторами. Существуют различные формы биоиндикации.

Заслуживает внимание индикаторная роль растений. Наблюдая за растениями, человек еще в глубокой древности усваивал ориентиры в пространстве и времени – растения, верно, служили ему вместо компаса. Некоторые растения довольно точно показывали человеку время суток. Другие растения выполняли функцию барометра и гигрометра, являлись индикаторами пресных и соленых вод. В настоящее время растения – индикаторы используют в своих исследованиях и практической деятельности геологии, гидрологии, землеустроители, почвоведы, климатические экологи, лесоводы, археологи и др. Растения могут служить индикаторами плодородия почв. Растения резко реагируют на изменение внешних условий. В зависимости от характера почвенного покрова наибольшее распространение получают те или иные виды растений. Отрицательные воздействия выхлопных газов автомобилей на некоторых растениях настолько отчетливо, что их с успехом можно использовать для обнаружения опасной для людей концентрации этих газов. Засыхание концов листьев, изменение окраски, появление белых пятен на листовых пластинах, замедление роста растений свидетельствует на присутствие в окружающей среде опаснейших загрязнителей.

Кресс-салат – однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается бысрым 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, 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 количестве 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 (3, с.156)

2.1. Методы исследования

Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс-салата, партия семян, предназначенных для опытов, проверяется на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращивают в чашках Петри, в которые насыпают промытый речной песок слоем в 1 см. Сверху его накрывают фильтровальной бумагой и на неё раскладывают определенное количество семян. Перед раскладкой семян песок и бумагу увлажняют до полного насыщения водой. Сверху семена закрывают фильтровальной бумагой и неплотно накрывают стеклом. Проращивание ведут в лаборатории при температуре 20-25°С. Нормой считается прорастание 90-95% семян в течение 3-4 суток. Процент проросших семян от числа посеянных называется всхожестью. После определения всхожести семян приступают к проведению эксперимента, закладывая опыты в следующей последовательности:

Чашку Петри заполняют до половины исследуемым субстратом. В другую чашку кладут такой же объём заведомо чистого субстрата, который будет служить в качестве контроля по отношению к исследуемому материалу.
Субстраты во всех чашках увлажняют одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения.
В каждую чашку на поверхность субстрата укладывают по 50 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами должно быть по возможности одинаковым.
Покрывают семена теми же субстратами, насыпая их почти до краев чашек и аккуратно разравнивая поверхность.
Увлажняют верхние слои субстратов до влажности нижних.
В течение 10-15 дней наблюдают за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записывают в таблицу.

2.2. Ход эксперимента и его результаты

Исследовательская работа по использованию метода биоиндикации для оценки загрязнения почвы на территории школы была проведена в октябре 2011 года. Для решения задач исследования и достижения его цели мы применяли методику использования кресс-салата как тест-объекта для оценки загрязнения почвы и воды, описанную Т.Я.Ашихминой (3, с.155-157). Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс-салата, партию семян, предназначенных для опытов, проверили на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращивали в чашках, в которые положили смоченную фильтровальную бумагу, разложили по 100 семян. Сверху семена закрыли фильтровальной бумагой и неплотно закрыли стеклом. Затем проращивали их при комнатной температуре в течение 3 суток. Процент проросших от числа посеянных (всхожесть) составил 95%, что считается нормой (Фото 1).

После определения всхожести семян я приступила к проведению опытных экспериментов по проращиванию кресс-салата и определению экологического состояния почв.

Я взяла землю с трех разных участков: 1)находящегося близко к проезжей части, 2) на пришкольном участке и 3) с участка территории школы, расположенного дальше от автодороги (эталонный образец). Чашки я заполнила до половины исследуемой землей и увлажнила одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения. В каждую чашку на поверхность земли уложила по 100 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами было примерно одинаковое. Покрыла семена теми же субстратами, насыпая их почти до краев чашек и аккуратно разгладила поверхность. Увлажнила верхних слои субстратов до влажности нижних (Фото 2). В течение 10 дней я наблюдала за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записывала в таблицу (Таблица 1, Рис.1).

Свои наблюдения мы начали с 3-его дня, то есть с того момента, когда проросшие семена были посажены в субстраты. Уже на следующий день можно было считать проросшие семена.

В субстрате (1) количество проросших семян достигло 35% и проростки были ровные и достаточно высокие. В субстрате (2) количество семян было немного меньше и составляло 23%. Проростки были немного поменьше, но ровные. В субстрате (3) всхожесть уменьшилась до 18%. На 6-ой день проведения опыта процент ростков в (1) субстрате увеличился до 87%. Во (2) субстрате проросших семян стало 67%. Немного увеличился и процент проросших семян в субстрате (3) — 20%.

На 7-ой день проведения опыта количество ростков еще немного прибавилось. В (1)их стало -88%, во (2)-59%, а в (3) так и осталось 20% проростков.

По мере наблюдения всхожесть семян остановилась, их число перестало расти.

На следующем этапе было необходимо оценить внешний вид ростков.

В субстрате (1) ростки высокие и ровные. Все они примерно одинакового роста, крепкие (Таблица 2). Уровень загрязнения: слабое загрязнение почвы.

В субстрате (2) проростки короче, чем в (1) субстрате. Длина их не равномерна, но побеги ровные. (Таблица 3). Уровень загрязнения: среднее загрязнение почвы.

В субстрате (3) проростки мелкие и уродливые. Лишь несколько из посаженных ростков выросли в нормальную длину (Таблица 4). Уровень загрязнения: сильное загрязнение почвы (Рис.2).

Таким образом, мы взяли землю с трех участков, взятых на разном расстоянии от автомобильной магистрали и посадила в неё одинаковое количество семян кресс-салата. Оказалось, что чем ближе к непосредственному месту загрязнения (в нашем случае автомобильной дороге), тем меньше число, а, следовательно, и процент проросших семян. Чем дальше от непосредственного места загрязнения, тем число проросших семян больше. Кресс-салат как биоиндикатор определил состояние почвы. Этот опыт показывает о том, что повышенное загрязнение почвы в городских агломерациях отрицательно влияет на прорастание и развитие растений, замедляет процесс их роста и может привести к их гибели.

Для достижения цели исследования мы решили следующие задачи:

проверили на всхожесть семена растения-индикатора — кресс-салата;
пронаблюдали за морфологическими изменениями растений, интенсивностью роста побегов;
проанализировали полученные результаты;
овладели методикой биотестирования, предложенной Т.Я Ашихминой

1. В ходе проведенного экологического исследования мы убедились, что

растение кресс-салат реагирует на изменения (загрязнение) окружающей среды.

2. Полученные данные подтвердили, что растение кресс-салат удобно использовать в качестве биоиндикатора окружающей среды.

3. На собственном опыте убедились в возможности использования методов биоиндикации в оценке качества состояния окружающей среды.

Проведенный эксперимент подтвердил нашу гипотезу о том, что почва у школьных ворот имеет наибольший уровень загрязнения. Загрязнители, присутствующие в почве на пришкольном участке, оказывают влияние на росте и развитие растений. Несомненно, полученные результаты необходимо использовать для разработки комплекса мер по предотвращению дальнейшего загрязнения пришкольного участка. Для этого необходимо провести дальнейшие исследования по определению качественного состава загрязнителей.

Аргунова, М. В. Стратегия формирования экологической культуры школьников [Текст] /М. В. Аргунова // Химия в школе. – 2009. — №1.- С.23-26
Алексеев, С. В. Практикум по экологии [Текст] /С. В. Алексеев, Н. В.Груздева, А. Г.Муравьёв, Э. В.Гущина. – М.: АО МДС, 1996.–190 с.
Ашихмина, Т.Я. Школьный экологический мониторинг –М.: АО МДС, 2000. – 380 с.
Величковский, Б. Т., Кирпичёв, В. И., Суравегина, И. Т. Здоровье человека и окружающая среда [Текст]: учебное пособие. – М.: «Новая школа», 1997.
Миркин, Б. М., Наумова, Л. Г. Экология России [Текст]. – М.: АО МДС, 1996
Самкова, В. А., Прутченков, А.С. Экологический бумеранг [Текст]: практические занятия для учащихся 9-10 классов. – М.: Новая школа, 1996.
Скалон, Н. В. Экология сибирского города [Текст].- Кемерово: Кузбассвузиздат, 1997
Пономарёва, О.Н. Методические рекомендации к учебнику экологии [Текст]// Биология 1 сентября. – 2001. — №42

Источник