«Биотестирование снежного покрова»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«Средняя школа №6 г. Речицы имени С.В.Сыча»
Биотестирование
снежного покрова
Выполнил: учащаяся 8 «А» класса
Чередник Дарья Николаевна;
Руководитель: Кашицкая Татьяна Викторовна,
учитель химии и биологии II категории,
Контактный телефон: 5-61-22
Адрес учреждения: 247500
г.Речица, ул. Достоевского 41
РЕЧИЦА, 2013
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................................3
1
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .............................................................................................................5
1.1
Снег – индикатор чистоты воздуха. ......................................................................................5
1.2
Биоиндикационные методы в структуре мониторинга .......................................................6
1.3
Кресс-салат как биоиндикатор. .............................................................................................6
1.4
Основные источники загрязнения атмосферы. ....................................................................7
1.5
Влияние загрязнений окружающей среды на растения. .....................................................7
2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ...............................................................................................9
2.1
Методика отбора проб ............................................................................................................9
2.2
Определение цветности талой воды......................................................................................9
2.3
Определение запаха снеговой воды ....................................................................................10
2.4
Определение кислотности снега ..........................................................................................11
2.5
Методика проведения биотеста талой воды с помощью кресс-салата ............................11
ВЫВОДЫ ...............................................................................................................................................14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ............................................................................15
2
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время весьма актуальными являются наблюдения за изменениями
состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами. Система этих
наблюдений и прогнозов составляет суть экологического мониторинга. В этих целях все чаще
применяется и используется достаточно эффективный и недорогой способ мониторинга среды –
биоиндикация, т.е. использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды.
Последствия загрязнения окружающей среды отражаются на внешнем виде растений. У
растений под влиянием вредных веществ происходит увеличение числа устьиц, толщины
кутикулы, густоты опушения, развивается хлороз и некроз листьев, раннее опадание листвы.
Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы.
Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды.
В настоящее время разработана концепция комплексного экологического мониторинга
природной среды, составной частью которого является биологический мониторинг.
Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей
воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды. Обнаружив по состоянию
растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению
количества этих веществ различными методами, например, испытанием растений в
лабораторных условиях.
Благодаря высокой сорбционной способности, снег накапливает в своем составе
практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно
рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. В снежном
покрове могут накапливаться различные вредные вещества, которые с талыми водами
поступают в открытые и подземные водоемы, почву, загрязняя их.
Снег можно исследовать так же, как и воду. Для этого пробу снега растапливают, а затем
проводят исследование. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах можно получить
достаточно полное представление о степени и характере загрязнения территории, выявить
причины и источники загрязнения.
Одна из основных проблем охраны окружающей среды – объективная оценка
воздействия на природные экосистемы хозяйственной деятельности человека. Сегодня для этих
целей ученые широко используют «живые приборы» – различные организмы, реагирующие на
присутствие вредных веществ.
Основными источниками поступления загрязняющих веществ в атмосферный воздух
являются автотранспорт. Негативное влияние автомобилей на окружающую среду очевидно.
Человеком используются эти механизмы, как в бытовой, так и в других видах деятельности.
Как мы уже знаем, степень загрязнения окружающей среды с каждым годом всѐ
увеличивается. Наш город хоть и красивый, но не всѐ в нѐм так прекрасно. Речица является
промышленным городом, где экологическая обстановка оставляет желать лучшего. В Речице
отмечается рост заболеваний органов дыхания, кровообращения, нервной системы,
онкологические. Предприятиями, оказывающими наиболее негативное влияние на состояние
воздушного бассейна города, являются автомобильный транспорт, метизный и мебельный
заводы, объединение котельных и тепловых сетей и другие.
В последнее время внимание мировой общественности все чаще привлекает проблема
антропогенного загрязнения окружающей среды. Однако антропогенное воздействие на
природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера.
Такое внимание к проблеме можно объяснить по-разному, но наиболее правдоподобным
объяснением, на наш взгляд, является то, что эта проблема действительно существует и
представляет реальную угрозу для жизни человека и вообще всех живых организмов. Нельзя не
принимать во внимание и то, что загрязнение окружающей среды наносит огромный ущерб
экономике различных государств. Именно актуальностью поставленной проблемы обусловлен
выбор темы этой работы.
3
Ухудшение экологической обстановки на Земле уже давно стало неоспоримым фактом.
Для большинства городов характерна очевидная тенденция ухудшения состояния природной
среды. Не исключением является и наш город.
Целью этой работы является химическое исследование снега, степени загрязнения
снежного покрова на разных участках территории г.Речицы; выявление влияние талой воды на
рост растений методом биотестирования
Актуальность темы. Данная работа позволяет обобщить и углубить знания о влиянии
окружающей среды на здоровье человека, сформировать умения, связанные с оценкой
экологического состояния окружающей среды. В наши дни серьезно стоит вопрос о защите
окружающей среды. Бездумная деятельность человека на протяжении веков разрушала среду
обитания. Важнейшей задачей в наши дни является формирование новой социальной и
экологической нравственности.
Наши потребности растут, и от природы мы берем все больше и больше. 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. Но ведь они же выделяют кислород, так необходимый нам для дыхания, а,
следовательно, для жизни. 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. В будущем это может повлиять на оздоровление экологической обстановки в нашей
стране.
Задачи исследования:
1. Изучение литературных источников.
2. Определить точки и произвести взятие проб.
3. Заложение и проведение опыта в течение 10 дней.
4. Обработка результатов.
5. Выводы.
Гипотеза: я полагаю, что в нашем городе в целом атмосфера благоприятная, а около
автомобильной дороги по улице Молодежная (район Рынка) воздух загрязнѐн, так как именно
автотранспорт являются основными источниками загрязнения воздуха.
Данная исследовательская работа является частью программы экологического
мониторинга г. Речицы в районе средней школы №6 им. С.В. Сыча биоиндикационными
методами.
Методы биодиагностики окружающей среды по живым организмам являются наиболее
доступными в школьном экологическом образовании и обеспечивают активное взаимодействие
школьников с природными объектами.
4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Снег – индикатор чистоты воздуха.
Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в
атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты
воздуха.
В зависимости от источника загрязнения изменяется состав снегового покрова. Так,
вблизи котельных, железнодорожных сетей, обслуживаемых тепловозами на мазутном топливе,
большого потока автотранспорта, работающего на дизельном серосодержащем топливе, а также
ряда специфичных промпредприятий следует ожидать повышенное содержание соединений
серы. Информативным является показатель величины рН снеговых вод. В обычном
(незагрязненном) состоянии он изменяется от 5,5 до 5,8. Вблизи металлургических заводов,
около ТЭЦ, котельных, как правило, рН снега имеет более высокие значения, т.е. обозначает
слабощелочную или щелочную среду, что связано, по-видимому, с выпадением зольных
частиц, содержащих соединения гидрокарбонатов калия, кальция, магния, повышающих рН
снеговой воды.
Вдоль автомобильных трасс, в местах выбросов промпредприятиями продуктов сгорания
с преобладанием оксидов серы, азота, углерода рН снегового покрова уменьшается,
свидетельствуя о кислотности осадков.
Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу – это атмосферные осадки в
виде дождя и снега. Снежные хлопья и дождевые капли захватывают примеси и выносят их из
атмосферы. Таким образом, осадки приводят к уменьшению концентрации загрязняющих
веществ в воздухе. Снежные хлопья вследствие большой поверхности являются лучшими его
очистителями. При таянии снежного покрова примеси загрязняют водоемы.
В морозные зимы в снеговом покрове увеличивается содержание сульфатов, нитратов и,
соответственно, кислотности снеговой воды. Снеговая вода начального периода зимы
отличается повышенным содержанием сульфат-, хлор- и аммоний-ионов. По мере выпадения
снега к середине зимнего периода оно заметно (в 2-3 раза) снижается, а затем снова и резко (до
4-5 раз для хлор-иона) увеличивается. Такие особенности изменения химического состава
снеговых выпадений во времени объясняются повышенной загрязненностью приземной
атмосферы при первых снегопадах. По мере усиления ее «промытости» загрязненность
снегового покрова уменьшается, снова увеличиваясь в периоды, когда снега выпадает мало.
В снеговых талых водах содержится большое количество вредных веществ, выпавших из
атмосферы с выбросами промышленных предприятий и накопившихся в снегу в течение
зимнего периода. Количество вредных веществ, выпадающих с осадками, а, следовательно, и
токсичность снеговых талых вод существенно отличается в разных районах нашей страны. На
степень загрязнения снеговых талых вод оказывает также влияние направления преобладающих
ветров. Остро токсичными являются снеговые талые воды с автострад, из свалок снега с дорог,
это говорит о значительном влиянии автотранспорта на загрязнение почв и водоемов. Хотя все
виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее
автомобильный транспорт. Сегодня в мире примерно 600 млн. автомобилей. В среднем каждый
из них выбрасывает в сутки 3,5 — 4 кг угарного газа, значительное количество углекислого
газа, оксидов азота, серу, сажу. Особенно сильно это загрязнение в местах, где дорога идет на
подъем: моторы работают напряженно, и сгорает больше топлива. При использовании
этилированного (с добавлением свинца) бензина этот высокотоксичный элемент попадает в
выхлопы.
Результаты экологических исследований как в Белорусии, так и за рубежом однозначно
свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы – самый мощный, постоянно
действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду.
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на
гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и
5
другие техногенные объекты. По данным эколого-геохимического картирования разных
масштабов, талые (снеговые) воды по сравнению с поверхностными и подземными водами и
многих районах заметно (в несколько раз) обогащены нитрит- и аммоний-ионами, сурьмой,
кадмием, ртутью и др. Особенно отчетливо это проявляется по отношению к подземным водам.
Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их
часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной
быстро проникать в поверхностные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека.
Человек своей хозяйственной деятельностью наносит невосполнимый ущерб водному
богатству Земли и в целом всей окружающей среде.
1.2 Биоиндикационные методы в структуре мониторинга
Мониторинг окружающей среды – это система наблюдений, оценки и прогноза
изменений состояния биосферы под влиянием антропогенных воздействий.
Экологический мониторинг контролирует состояние экологических систем и природных
комплексов, изменение состояния отдельных видов природных ресурсов (водных, земельных,
растительных, ресурсов животного мира и др.). В экологическом мониторинге используют
различные методы исследования. Среди них можно выделить дистанционные
(аэрокосмические) и наземные методы. К наземным методам относятся биологические
(биоиндикационные) и физико-химические методы. Простейшие варианты наземных методов
экологических исследований – это биоиндикационные методы, основанные на изучении живых
организмов.
О возможности использования живых организмов в качестве показателей природных
условий писали еще ученые Древнего Рима и Греции. В трудах М.В. Ломоносова есть
упоминания о растениях указателях особенностей почв, горных пород, вод.
В начале XX века биоиндикационные исследования стали развиваться особенно
интенсивно. По современным представлениям биоиндикаторы – это организмы, присутствие,
количество или особенности развития которых, служат показателями антропогенных
изменений среды обитания. Например, лишайники и хвойные деревья могут характеризовать
чистоту воздуха и наличие промышленных загрязнений в местах их произрастания. Видовой
состав некоторых животных свидетельствует о загрязнении почв химическими веществами и
т.д. Таким образом, биоиндикация — это метод, который позволяет судить о состоянии
окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмовбиоиндикаторов.
1.3 Кресс-салат как биоиндикатор.
Биоиндикатор – организм, вид или сообщество, по наличию, состоянию и поведению
которых можно с большой достоверностью судить о свойствах среды, в том числе о
присутствии и концентрации загрязнений.
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.
6
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.
1.4 Основные источники загрязнения атмосферы.
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образовании в нем
загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня
естественного содержания.
Загрязнение – это привнесение в природу или возникновение в ней новых, обычно
нехарактерных для нее агентов. В наиболее общем смысле это все то, что выводит природные
системы из состояния равновесия.
Однако по большому счету загрязнителем может быть любой физический агент,
химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие в
окружающую среду или образующиеся в ней в количествах выше естественных. Под
атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, твердых и
жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека,
животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.
По происхождению загрязнения делят на природные, вызванные естественными, часто
аномальными процессами в природе, и антропогенные, связанные с деятельностью человека. С
развитием производственной деятельности человека все большая доля в загрязнении атмосферы
приходится на антропогенные загрязнения.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории нашей
республики являются промышленные предприятия, автотранспорт и объекты энергетики. В
1998 г. этими источниками выброшено в атмосферу 1788,2 тыс. т компонентов, причем
большая их часть поступает от автотранспорта – 1373,8 тыс. т, или 76,8 %, на долю остальных
загрязнителей пришлось менее 1/3 суммы выбросов загрязняющих веществ.
В составе выбросов преобладали: оксид углерода – 1033,6 тыс. т, или 57,8 %; диоксид
серы – 189,5 тыс. т, или 10,6 %; углеводороды – 305,8 тыс. т, или 7,1 %; оксиды азота – 162,7
тыс. т, или 9,1 %.
Следует отметить, что преобладающее количество оксидов углерода (91,9 %) и оксидов
азота (70,8 %) в атмосфере от автотранспорта. Кроме того, от автотранспорта в атмосферу
поступают свинец и бенз(а)пирен, являющийся чрезвычайно токсичным для живых организмов.
Кроме собственных источников загрязнения окружающей среды территория республики
загрязняется вредными примесями, выбрасываемыми в атмосферный воздух в соседних
странах.
1.5 Влияние загрязнений окружающей среды на растения.
Растительность на улицах городов, поселков рассматривается, прежде всего, с точки
зрения улучшения среды жизни человека в гигиеническом и эстетическом отношениях,
7
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.
8
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методика отбора проб
Снег – один из наиболее информативных и удобных индикаторов загрязнения
окружающей среды. Для того чтобы результаты измерений были достоверными, не обходимо
правильно отобрать пробы снега.
1. Выбрать площадку для отбора проб, на которой можно построить треугольник со
сторонами не менее 10 м.
2. В вершинах треугольника разметить квадраты со сторонами 1 м. Получается три таких
квадрата.
3. Снег отбирают методом конверта, то есть пробы берут по углам квадрата(4 штуки) и в
центре квадрата, как печати на конверте. Всего собирают 5 проб с квадрата. Три квадрата дают
15 проб.
4. Снег берут почти на всю глубину снежной толщи. Все 15 проб складывают в чистые
емкости. Снег отбирают пластмассовой бутылкой без дна.
5. Банки со снегом помещают в кабинете при температуре 20 С.
6. Талая вода готова для анализа.
Обследование снежного покрова проводилось в феврале, в конце зимы, перед началом
весеннего снеготаяния, когда влагозапас и загрязнение снега приближается к максимальному.
Отбор проб снега проводился вдоль дорог, 5м и 15м от дороги улиц Молодежная,
Достоевского и школьный двор.
Для проведения исследований были выбраны три точки:
Точка №1 – улица Молодежная (район Славянского рынка);
Точка №2 – улица Достоевского;
Точка № 3 – школьный двор.
Исследования проводились на определение кислотности снега, цветности и запаха,
выявление главнейших загрязнителей в снеге, а также выбрасываемых автомобилями в
атмосферу, влияние талой воды на рост растений методом биотестирования,
2.2 Определение цветности талой воды
Цветность воды определяется содержащимся в ней общим количеством минеральных и
органических примесей и загрязнений. Обычно на цвет влияют соли железа и гуминовые
кислоты, которые образуются при перегнивании растительности и окрашивают воду в желтый,
желтовато-бурый, коричневый цвета. При отсутствии видимой окраски вода считается
бесцветной. Это не значит, что там нет примесей, просто они не влияют на цвет. Жироподобные
вещества, которые могут образовывать на воде пленку, черные частицы – это остатки от
горюче-смазочных материалов автотранспорта. Качественную оценку цветности воды можно
провести путем сравнения ее с дистиллированной водой, на фоне листа белой бумаги сравнить
наблюдаемый цвет (бесцветная, светло-бурая, желтоватая, серая, мутная и т.д.).
Оборудование: химические стаканы, дистиллированная вода, исследуемая вода.
Ход исследования
Взяла химические стаканы, в один стакан налил дистиллированную воду, в другой – с
улицы Молодежная, в третий – с улицы Достоевского, в четвертый – со школьного двора. Затем
сравнила исследуемую воду с дистиллированной водой при естественном освещении на фоне
листа белой бумаги.
Результаты: снеговая вода, по сравнению с дистиллированной и водопроводной, с
улицы Молодежная у дороги серая, мутная с множеством твердых, черных частиц, с пленкой
черного жироподобного вещества по поверхности, с улицы Достоевского у дороги бесцветная
со следовым количеством твердых частиц, со школьного двора вода бесцветная, чистая.
9
Таблица 1 – Результаты цветности снеговой воды
Исследуемая вода
Дистиллированная вода
Водопроводная вода
у дороги
ул. Молодежная
5м от дороги
15м от дороги
у дороги
ул. Достоевского
5м от дороги
15м от дороги
Школьный двор
Цветность
бесцветная
бесцветная
серая, мутная с множеством твердых, черных
частиц, с пленкой черного жироподобного
вещества на поверхности
бесцветная, с присутствием твердых частиц в
очень малом количестве
бесцветная со следовым количеством твердых
частиц
бесцветная, с присутствием твердых частиц в
очень малом количестве
бесцветная со следовым количеством твердых
частиц
бесцветная
бесцветная
Вывод: вода по ул. Молодежная 15м от дороги и по ул. Достоевского 5м от дороги
наиболее чистая, чем по ул. Молодежная у дороги и 5м от дороги, так как содержат очень малое
количество твердых механических частиц, и не содержит жироподобных веществ.
2.3 Определение запаха снеговой воды
Естественные запахи воды связаны с жизнедеятельностью растений и животных или
гниением их остатков. Искусственные – связаны с попаданием производственных, сточных вод,
выхлопных газов и химических соединений, оставшихся от сгорания топлива от автомобилей.
Определение запаха воды производится следующим образом: в чистую широкогорловую
колбу объемом 100 мл наливают исследуемую воду на 2/3 объема, прикрывают стеклышком,
осторожно взбалтывают. Затем, сдвинув с колбы стеклышко, определяют запах воды.
Различают ароматический, болотный, землистый, рыбный, огуречный, аммиачный, гнилостный,
древесный, плесневелый, сероводородный, травянистый и др. запахи. Интенсивность
определяют в баллах: 0 – не ощущается, 1 – очень слабый, 2 – слабый, 3 – заметный, 4 –
отчетливый, 5 – очень сильный. По государственному стандарту (ГОСТ) интенсивность запаха
воды при 20оС не должна превышать двух баллов.
Оборудование: круглодонная колба с широким горлом, покровное стеклышко,
исследуемая вода.
Ход исследования
Налили в колбу объемом 100 мл исследуемую воду с исследуемых точек на 2/3 объема,
прикрыл стеклышком, осторожно взболтали. Сдвинул с колбы стеклышко, определили запах
воды, приблизив колбу с водой к носу на 5-7 см.
Таблица 2 – Результаты цветности снеговой воды
Исследуемая вода
Дистиллированная вода
Водопроводная вода
у дороги
ул. Молодежная
5м от дороги
15м от дороги
Запах
0 баллов – запах отсутствует
0 баллов – запах отсутствует
4 балла – отчетливый искусственный запах
технического масла, бензина
3 балла – заметный запах бензина
1 балл – очень слабый запах
10
ул. Достоевского
Школьный двор
у дороги
5м от дороги
15м от дороги
2 балла – слабый запах
0 баллов – запах отсутствует
0 баллов – запах отсутствует
0 баллов – запах отсутствует
Вывод: снеговая вода с улицы Достоевского имела очень малый запах у дороги, а
снеговая вода с обочины дороги, в 5м и 15м от дороги по улице Молодежная имела отчетливый
искусственный запах, связанный с попаданием в снег выхлопных газов и химических
соединений, оставшихся от сгорания топлива, масла от автомобилей, а на школьном дворе и по
ул. Достоевского 5м и 15м от дороги запах отсутствует.
2.4 Определение кислотности снега
Промышленные предприятия, автомобильный транспорт выбрасывают в атмосферу
оксиды азота, серы, углерода, которые в атмосфере, соединяясь с водой, образуют кислоты.
Они губительно действуют на живые организмы, строения, памятники. Используя
индикаторную бумагу, мы определили наличие кислот в снеге, талой воде. Если в пробе рН
меньше 5,6 то это говорит о кислотных выпадениях в изучаемом районе.
Оборудование: индикаторная бумага (универсальный индикатор), пробирки.
Ход работы
1. Для проведения опыта отлили по 10мл фильтрата из каждой пробы.
2. Опустили в каждую пробирку универсальный индикатор и определили кислотность
фильтрата.
3. Сравнили окраску индикатора со шкалой универсального индикатора. Результаты
заносим в таблицу.
Таблица 3 – Результаты кислотности снегового покрова
Исследуемая вода
Дистиллированная вода
Водопроводная вода
у дороги
ул. Молодежная 5м от дороги
15м от дороги
у дороги
ул. Достоевского 5м от дороги
15м от дороги
Школьный двор
Кислотность (pH)
7,0
7,0
5,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
Вывод: снеговая вода с улиц Молодежная 5м и 15м от дороги, Достоевского у дороги,5м
и 15м от дороги и школьный двор – рН 6,0 (среда слабокислая), значит в ней растворено
незначительное количество углекислого газа, с улицы Молодежная у дороги – рН 5,0 (среда
слабокислая), следовательно в ней растворено большее количество углекислого газа, что
придает снегу кислую реакцию среды.
2.5 Методика проведения биотеста талой воды с помощью кресс-салата
В последнее время предлагается тест прорастания высших растений в исследуемых
водных средах. Широко используются семена кресс-салата. Сроки прорастания, интенсивность
роста корешков и проростков легко определить визуально, что делает этот биотест удобным.
Оборудование и реактивы: семена кресс-салата (одинаковые по размеру, одного
урожая), чашки Петри или блюдца, пробы снега, почва, линейка, фильтровальная.
11
Ход работы
В конце февраля 2013 года был заложен опыт по определению загрязнения воздуха по
кресс-салату.
Использовались семена кресс-салата как показатели темпа роста, помещенные в чашечки
Петри на смоченные испытуемой водой бумажные фильтры. Контролем служила
водопроводная вода. Длины корешков и проростков измерялись и сравнивались с контрольной
серией. Так же мы сажами семена кресс-салата в землю и поливали растаявшими пробами снега
и сравнивали с контролем.
Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресссалата, партия семян (предварительно приобретенная в магазине 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 нее 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 помещении при температуре 20 — 25 С. Нормой считается
прорастание 90 — 95 % семян в течение 3 — 4 суток. Процент проросших семян от числа
посеянных называется всхожестью. Всхожесть семян составляла 94 %, после определения
всхожести семян приступила к проведению эксперимента, занеся результаты наблюдений в
таблицу.
В зависимости от результатов опыта субстратам присваивают один из четырех уровней
загрязнения.
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.
Таблица 4 – Дневник наблюдений за ростом и развитием проростков кресс-салата при
поливе водой из растаявшего снега на бумажном фильтре
Исследуемая вода
Водопроводная вода
у дороги
ул.
Молодежная
ул.
Достоевского
Школьный двор
5м от
дороги
15м от
дороги
у дороги
5м от
дороги
15м от
дороги
первый
появляются
росточки
нет
проклевываются
проклевываются
проклевываются
проклевываются
проклевываются
проклевываются
Число проросших семян %
второй
третий
четвертый
1-2мм
2-3мм
3-4мм
проклевываются
появляются
росточки
появляются
росточки
появляются
росточки
появляются
росточки
появляются
росточки
появляются
росточки
12
пятый
4,5-5мм
шестой
5мм
1-2мм
2-3мм
2-3мм
3,5-4мм
1-2мм
2-3мм
3-4мм
3-4мм
1-2мм
2-3мм
3-4мм
3-4мм
1-2мм
2-3мм
3-4мм
3-4мм
1-2мм
2-3мм
3,5-4мм
4,5-5мм
1-2мм
2-3мм
3,5-4мм
5мм
1-2мм
2-3мм
4-5мм
5мм
Таблица 5 – Дневник наблюдений за ростом и развитием проростков кресс-салата при
поливе водой из растаявшего снега в грунте
Исследуемая вода
Водопроводная вода
у дороги
5м от
ул.
дороги
Молодежная
15м от
дороги
у дороги
5м от
ул.
дороги
Достоевского
15м от
дороги
Школьный двор
первый
30 %
нет
нет
второй
80 %
нет
10 %
День
третий
четвертый
100 %
100 %
10 %
30 %
20 %
50 %
5%
15 %
25 %
54 %
65 %
65 %
нет
5%
10 %
45 %
36 %
70 %
65 %
93 %
70 %
93 %
70 %
93 %
10 %
25 %
95 %
95 %
95 %
95 %
30 %
77 %
100%
100 %
100 %
100 %
пятый
100 %
53 %
56 %
шестой
100 %
53 %
56 %
Вывод: В результате исследования семена начали прорастать на следующий день после
посадки семян в данные образцы воды. 100 % высокая всхожесть семян была отмечена в пробах
со школьного двора, водопроводная вода, 93 % 5м от дороги и 95 % 15м от дороги по ул.
Достоевского. Можно сделать вывод об отсутствии загрязнения. О слабом загрязнении снега
15м от дороги по ул. Молодежная, у дороги по ул .Достоевского по 65% и 70%. Среднее
загрязнение наблюдается у дороги и 5м от дороги по ул. Молодежная. Проростки по сравнению
с контролем (водопроводная вода) и школьным двором короче и тоньше. Некоторые проростки
имеют уродства, в наиболее загрязненных точках.
13
ВЫВОДЫ
Результаты анализа проб снеговой воды позволяют сделать вывод о том, что снег в
районе улицы Достоевского содержит мало примесей загрязняющих веществ, поэтому при его
таянии он не будет оказывать сильного загрязняющего эффекта на природные воды нашего
города. А снег с улицы Молодежная содержит много загрязняющих веществ, и снеговая вода,
которая при таянии будет стекать в естественные водоемы и подземные воды нашего города,
окажет отрицательное влияние на них и на состояние окружающей среды в целом.
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
Проведя литературный обзор по данной теме, я пришла к выводу, что измерение
физическо-химических параметров загрязненности природной среды более трудоемко по
сравнению с методами биологического мониторинга и его использование позволяет повысить
точность прогнозов в экологической обстановке, сложившейся в результате деятельности
человека. В настоящее время в нашем городе одним из основных источников загрязнения
окружающей среды является автотранспорт, не исключая предприятий и котельных.
В результате проведенной биоиндикации состояния воздушной среды с помощью кресссалата показал слабое загрязнение воздуха. Число проросших семян в опытных образцах в
среднем составило 79%. Проростки по сравнению с контролем и школьным двором короче и
тоньше. Некоторые проростки имеют уродства.
Чтобы уменьшить пагубное влияние автомобилей на природу, следует:
• уменьшать содержание вредных веществ в выхлопных газах;
• обратить внимание властей на проблему личного транспорта в районе Славянского
рынка по улице Молодежная, особенно в выходные дни, когда транспорт размещается там, где
его быть вовсе не должно.
• Разработать социальный проект по высадке разновидовых зеленных насаждений в
исследованном районе, а также вдоль улицы Достоевского.
Проведенные мною исследования показали, что растения можно использовать как тестобъект для мониторинга воздушной среды. Выявляя изменения характеристик у растительных
объектов, можно говорить о загрязнении воздуха и прогнозировать степень экологической
опасности для человека.
14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Арустамов, Э.А. др. Природопользование: Учебник. – М.: Издательско-торговая корпорация
«Дашков и К◦», 2003. – 312 с.
2. Новиков, Ю.В., Экология, окружающая среда и человек: Учеб. Пособие для вузов, средних
школ и колледжей. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000. – 320 с.
3. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я.
Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.
4. Калинин, М.Ю. Природные ресурсы Речицкого района: современное состояние /
Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных
ресурсов, Речицкая райинспекция природных ресурсов и охраны окружающей среды. –
Минск: ООО «Белсэнс», КУП «Редакция газеты «Дняпровец», – 207 с.: ил., 52 отд. с. цв. ил.
5. Банников А.Г., Рустамов А.К., Вакулин А.А. Охрана природы: Учеб. для с.-х. учеб.
заведений. - М.: Агропромиздат, 1995. - 287 c.
6. Введение в экологию. - М.: ИздАТ., 1992. - 111 c.
7. Экология. Учебное пособие. – М.: Знание, 1999. – 288 с.
8. Новиков Ю.В. Природа и человек. – М.: Просвещение, 1991. – 233 с.: ил..
9. Амбарцумян В.В, Носов В.Б., Тагасов В.И. Экологическая безопасность автомобильного
транспорта. – М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999.
10.Валова В.Д. Основы экологии: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. И доп. М.:
Издательский Дом «Дашков и К0», 2001.
15