Исследовательская работа

ТЕЗИСЫ РАБОТЫ

БИОИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОЧВ ГОРОДА МОГИЛЕВА

Автор: Езерский Глеб Дмитриевич,

учащийся 9 «Б» класса

государственного учреждения образования

«Гимназия № 3 г. Могилева»

ВВЕДЕНИЕ

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится.

Сама проблема загрязнения и деградации почв была актуальна всегда. В наше время антропогенное влияние сильно сказывается на природе и только растет, а почва является для нас одним из главных источником пищи и одежды, мы всегда будем находиться с ней в тесном контакте.

Цель данной работы: определение степени загрязнения почв города Могилева методом биоиндикации.

Задачи:

- провести отбор проб почвы в разных районах г. Могилева, с разной антропогенной нагрузкой;

- проанализировать полученные результаты и распределить образцы почв по уровням загрязненности;

- выявить влияние загрязненности почв на жизнь растений (на примере кресс-салата);

- использовать полученные данные исследования на уроках биологии и в организации благоустройства территории гимназии №3 г. Могилева.

1. Виды загрязнения окружающей среды

Загрязнение — это процесс отрицательного видоизменения окружающей среды — воздуха, воды, почвы — путём её интоксикации веществами, которые угрожают жизни живых организмов [3].

Виды загрязнений:

1. Биологическое — загрязнителем являются не свойственные экосистеме организмы.

2. Микробиологическое

3. Механическое — загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду.

4. Химическое — загрязнителем являются вредные химические соединения.

5. Физическое (тепловое, световое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное).

6. Визуальное загрязнение — порча естественных пейзажей постройками, мусором, шлейфами самолётов и т. д. [7].

2. Основные причины загрязнения природной среды

1) Огромный масштаб деятельности человека - воздействие человека на природу усиливалось по мере роста численности населения и усложнения форм его деятельности.

2) Нерациональное использование первичных природных ресурсов - минеральные ресурсы относятся к исчерпаемым видам природных ресурсов, поэтому их общие запасы сокращаются.

3) Технократическое мышление - причина разрушительного подхода к природе - наивно-прагматическое отношение к ней и глубоко ошибочное представление людей о собственном всемогуществе, подкрепленное технологиями и мощными источниками энергии.

3. Загрязнение почвы

Почва – особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов.

Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающие в окружающую среду или возникающие в ней в количествах, выходящих в рамки своей обычной концентрации, предельных количествах, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.

В соответствии со степенью устойчивости против загрязняющих веществ выделяются почвы:

1. очень устойчивые;

2. устойчивые;

3. среднеустойчивые;

4. малоустойчивые;

5. очень малоустойчивые.

По степени чувствительности к загрязняющим веществам почвы можно разделить следующим образом:

1. очень чувствительные;

2. чувствительные;

3. среднечувствительные;

4. малочувствительные;

5. устойчивые.

Главными источниками загрязнения являются:

1) Жилые дома и бытовые предприятия

2) Промышленные предприятия.

3) Теплоэнергетика.

4) Сельское хозяйство.

5) Транспорт.

Самоочищение почв, как правило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов.

Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

5. Биоиндикация – как метод оценки загрязнения

окружающей среды

Биоиндикация — оценка качества среды обитания и её отдельных характеристик по состоянию бионты в природных условиях. Для учёта изменения среды под действием антропогенного фактора составляются списки индикаторных организмов — биоиндикаторов.

Биоиндикаторы — виды, группы видов или сообщества, по наличию, степени развития, изменению морфологических, структурно-функциональных, генетических характеристик которых судят о состоянии экосистем.

Одним из таких биоиндикаторов является кресс-салат – однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти 100 % всхожестью, которая заметно уменьшается загрязнителями.

6. Методика проведения исследования и полученные результаты

В этой научной работе для определения уровня загрязнения почвы в отдельных районах города Могилева использовались семена кресс-салата.

Кресс-салат – однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей.

В ходе научной работы были взяты экземпляры почв 5 образцов:

- с территории гимназии №3 г. Могилева, расположенной по адресу ул. Ленинская, 41;

- с территории предприятия ОАО «Завод полимерных труб»;

- около жилого дома №200, расположенного по ул. Крупской;

- с территории бензоколонки, расположенной по ул. Криулина;

- в лесном массиве, расположенном в черте города рядом с деревней Полыковичи.

Во все образцы почвы было посажено по 30 семян кресс-салата и полито одной и той же водой. Семенам обеспечивались равные световые и температурные условия.

Заключительный день.

В контрольном образце взошло 27 семян, что составляет 90 % от посаженного материала. Наблюдался равномерный рост, проростки крепкие, средней высоты, без дефектов.

В образце почвы, взятой из лесного массива проростки крепкие, ярко зеленые, ровные и длинные, размер листьев превышает размеры в контрольном и прочих образцах.

В образце почвы, взятой с территории гимназии №3, взошло 53,3% (16 из 30 семян); проростки вялые, тонкие, неровные, бледно-зеленые, отдельные семена только проклюнулись.

В образце почвы с территории ОАО "Завод полимерных труб» всхожесть составила также 40% (12 из 30), проростки неровные, мелкие, бледные, хилые, почва в отдельных местах начала покрываться плесенью, многие семена только проклюнулись.

В образце почвы, взятой с территории жилого дома, всхожесть составила 43,3% (13 из 30), проростки, тонкие и длинные, имели ядовито-зеленую окраску и выраженные дефекты листьев.

В опытном образце почвы, взятой с заправки, всхожесть составила 56,7% (17 из 30), проростки короче контрольных образцов и также имеют ядовито-зеленую окраску и дефекты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В контрольном экземпляре наблюдается минимальный уровень загрязнения (90% всхожести), т.к. использовался чистый речной песок. Также минимальный уровень загрязнения (100% всхожести) наблюдается в экземпляре почвы, взятой из лесного массива. Высокий процент всхожести объясняется наличием в почве большого количества гумуса.

Почва, взятая с территории гимназии, загрязнена средне (всхожесть 53,3%), что объясняется её расположением в центре города с большой урбанизацией и развитой инфраструктурой.

Почва с ОАО «Завод полимерных труб» имеет сильное загрязнение, т.к. при средней всхожести 43,3% проростки имели явно выраженные дефекты листьев, произошло заплесневение почвы в отдельных местах, и имелся нехарактерный запах.

Почва, взятая около жилого дома, имеет среднее загрязнение (всхожесть 43,3%), т.к. рядом с домом жильцы оставляют свои машины, недалеко находятся несколько промышленных предприятий.

Почва с бензоколонки также имеет среднее загрязнение (всхожесть 56,7%) что объясняется её расположением недалеко от лесного массива и малым сроком деятельности и отсутствием поблизости промышленных предприятий.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Кресс-салат является хорошим биоиндикатором загрязненности почв.

2. Почва, взятая с разных районов города, имеет разную степень загрязненности, связанную, прежде всего с различной антропогенной нагрузкой выбранного участка.

3. Загрязненная почва, влияет не только на всхожесть семян, но и на развитие вегетативных органов растения.

Полученные данные исследования будут использоваться на уроках биологии и в благоустройстве территории гимназии №3 города Могилева. Ведь почва, взятая на анализ во дворе гимназии, показала средний уровень загрязнения, поэтому для успешного озеленения территории необходимо помнить, что внесение плодородного грунта является обязательным условием для выращивания декоративных растений.

Данная методика, также может быть использована для выявления уровня загрязненности почв на дачных и приусадебных участках.

Таким образом, можно сказать, что биоиндикация является универсальным средством оценки загрязненности почвы. Благодаря простоте и дешевизне этого метода, можно проводить многочисленные исследования на протяжении нескольких лет, прослеживая динамику загрязненности почв.

4