Исследовательская работа

XXIV РЕСПУБЛИКАНСКАЯ НАУЧН АЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ «ШАГ В БУДУЩЕЕ»

« Фитоиндикационное значение металлоаккумулирующей способности некоторых видов древесных растений »

Автор: Султанов Гамзатбег Магомедович,

МБОУ «Многопрофильный лицей №3», 9 класс

Научный руководитель – учитель биологии МБОУ «Многопрофильный лицей №3»

Гасанова Тезегюль Магомедовна

Махачкала - 2018

Актуальность

• С ростом урбанизации происходит изменение городской среды, которая во многих отношениях отличается от природной. Среди глобальных экологических проблем одно из первых мест занимает загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами. Годичные кольца сохраняют свою структуру и химический состав на протяжении всей жизни дерева, а также в течение долгого времени после его гибели. Всё это делает древесные растения уникальным объектом исследования процессов взаимодействия в системе «живой организм – окружающая среда»

Научная новизна

Комплексные эколого–биологические исследования содержания некоторых тяжелых металлов(Cu, Pb, Cd, Zn, Hg) в годичных кольцах древесных растений в условиях г. Махачкалы проведены впервые. Показана зависимость между валовым содержанием металлов в годичных кольцах и радиальным приростом стволовой древесины. Получены сведения о годовой динамики в накоплении некоторых тяжелых металлов. Метод дендрохронологической индикации, основанный на сочетании широко используемого метода дендрохронологии с современными методиками химического анализа вещества годичных колец деревьев, является перспективным в экологическом мониторинге аномалий загрязнения окружающей среды

Место отбора проб

Парк им. Ленинского Комсомола

МАХАЧКАЛА

МАХАЧКАЛА

Отбор образцов кернов на дендрохронологический анализ

Измерение ширины годичных колец на бинокулярном микроскопе «МИКМЕД- 5 вар.2М-15002»

Методика определения тяжелых металлов в почвенном покрове

Лаборатория экологического мониторинга ДГУ

Определение содержания тяжелых металлов в древесных растениях на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915МД»

Средние показатели ширины годичных колец древесины за период с 1992 по 2017 гг. и их изменчивость в зависимости от возраста и вида деревьев

Прирост годичных колец по годам в см

Платан

1992

восточный

Тополь белый

1997

0,67±0,09

32,4

0,57±0,07

Ясень обыкновенный

2002

0,63±0,08

30,9

2007

0,63±0,04

0,52±0,08

0,53±0,02

29,4

Гледичия обыкновенная

9,7

37,5

0,63±0,06

Туя западная

16,3

0,52±0,06

0,52±0,07

0,58±0,07

2012

23,7

28,5

2017

0,60±0,08

31,0

_

0,47±0,08

29,5

Ясень обыкновенный

0,55±0,06

0,57±0,11

0,57±0,03

0,68±0,09

39,9

46,9

0,63±0,02

31,6

(контроль)

25,0

0,52±0,08

0,50±0,04

0,50±0,04

14,4

8,2

31,3

20,0

37,5

0,65±0,13

0,53±0,04

0,55±0,03

0,62±0,05

21,9

0,60±0,09

15,2

0,57±0,06

21,5

33,3

21,9

0,70±0,09

49,4

0,55±0,04

0,58±0,07

24,1

31,3

0,55±0,06

28,3

19,4

0,55±0,07

0,50±0,05

29,8

24,4

25,1

0,68±0,09

0,56±0,04

33,9

15,9

0,52±0,02

8,6

*Примечание: над чертой – (среднее значение ± стандартное отклонение), под чертой – CV,%(коэффициент вариации)

Суммарное содержание тяжелых металлов в годичных кольцах древесных пород г. Махачкалы

Содержание Cu (мг/кг) в годичных кольцах древесных пород г. Махачкалы

Содержание Zn (мг/кг) в годичных кольцах древесных пород г. Махачкалы

Содержание Pb (мг/кг) в годичных кольцах древесных пород г. Махачкалы

Содержание Cd (мг/кг) в годичных кольцах древесных пород г. Махачкалы

Содержание Hg (мг/кг) в годичных кольцах древесных пород г. Махачкалы

Содержание тяжелых металлов в почвах парка Ленинского Комсомола в 2017 гг., г. Махачкала

Место отбора

Платан восточный

Cu(мг/кг)

4,8±0,2

Zn(мг/кг)

Тополь белый

7,2

Cd(мг/кг)

24,6±2,8

Гледичия обыкновенная

8,7±0,7

13,8

19,9

0,077±0,031

9,2±0,4

Ясень обыкновенный

Hg(мг/кг)

35±2,9

70,1

7,6

7,9±1,0

Туя западная

47,0±1,5

0,027±0,002

Pb(мг/кг)

0,17±0,016

14,3

14±1,5

13±3

21,5

14,6

0,3±0,1

5,6

16,6

0,044±0,002

51,7±15,2

14,3

40,3

49,5

23,3±2,7

6,9

0,26±0,09

50,9

0,1±0

96,7±5,9

58,9

10,6

0,13±0,07

41,7±5,7

95,4

19,8

0,096±0,013

86,6

23,7

0,053±0,019

23,3±0,7

22,8

4,9

61

33,3±8,8

45,5

*Примечание: над чертой – (среднее значение ± стандартное отклонение), под чертой – CV,% (коэффициент вариации)

Выводы

!

• Из изученных тяжелых металлов наименьшей аккумуляцией в древесине древесных пород обладает Cd, наивысшей – Zn.
• Среди древесных видов выявлена видовая специфика. Видом–аккумулятором цинка является туя западная, Cu – гледичия обыкновенная, Pb и Cd – платан восточный, Hg – туя западная и тополь обыкновенный. Среди исследуемых выявлены виды – гипераккумуляторы тяжелых металлов: по Hg – туя западная, Pb и Cd –платан восточный.
• У всех изученных видов древесных растений выявлена антагонистическая взаимосвязь между содержанием Cu и Zn: при высоком содержании Zn, содержание Cu низкое.
• Отмечена прямая связь между содержанием Zn в почве и в древесине туи западной; и обратная связь между содержанием Cu в почве и в древесине.

!

!

!

Выводы

!

• 5. Рекомендуется использование туи западной для посадки на территории города с высоким содержанием Zn, гледичии обыкновенной с высоким содержанием Cu, платана восточного с Pb и Cd, туи западной и тополя белого с высоким содержанием Hg.
• 6. Высокое содержание тяжелых металлов в почве не коррелированно с уровнем их накопления в древесине изученных растений, что может быть связано как с наличием физиологических барьеров, так и иным путем (воздушным) поступления некоторых тяжелых металлов в растительные ткани.
• 7. Древесные виды растений аккумулируют тяжелые металлы, являясь естественными фильтрами, что способствует созданию благоприятных условий и снижению токсического действия различных загрязнителей. Научно-обоснованный подбор тех или иных видов древесных растений позволить создать безопасную среду обитания.

!

!

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!