Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №1

г. Петровска Саратовской области».

Методика организации учебно – исследовательской практики и исследовательской деятельности учащихся.

«Определение загрязнения почвы ионами

свинца методом биоиндикации»

подготовила

учитель географии и экологии

Зубанова Елена Владимировна

Петровск 2014

Введение

Почва – это особое природное образование, обладающее свойствами живой и неживой природы, сформировавшееся в результате длительных преобразований верхних слоёв литосферы. Она является основным элементом биосферы, поддерживает жизнь на Земле.

Естественный химический состав почвы оказывает определённое влияние на многие живые организмы. И прежде всего на растения, которые впитывают вещества непосредственно из почвы. Затем через цепи питания от растений эти вещества попадают к животным и человеку, что сильно сказывается на здоровье человека. Сильнейшим загрязнителем почв являются соли свинца, которые попадают в почву от выхлопов автомашин. Свинец добавляется в бензин для улучшения его качества.

Цель данной работы - привлечь внимание обучающихся к проблемам почв, к не­обходимости сохранения её главного качества – плодородия. Задачи – познакомить учащихся с сущностью метода биоиндикации, научить определять наличие в почве свинца с помощью биоиндикатора – кресс – салата (Lepidium sativum); уметь выявлять зависимость степени загрязнения почвы от интенсивности движения автотранспорта, определять меры по предупреждению попадания свинца в организм человека.

Глава 1. Экологические основы биоиндикации.

1. Биоиндикация и биоиндикаторы.

Ещё с глубокой древности человек заметил и оценил способность растений чутко реагировать на изменение состояния окружающей среды. По реакции растений предсказывали погоду и урожай, находили залежи полезных ископаемых, определяли плодородие почвы, наличие воды в ней. Растения – индикаторы как бы суммируют в себе все без исключения важные данные о загрязняющих веществах, указывают скорость происходящих изменений, пути и места скоплений их в экосистемах, позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для живой природы и человека. Биоиндикация — оценка качества природной среды, которая основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.

Примерами растений – биоиндикаторов почв являются вьюнок полевой, щавель конский, подорожник большой и марь белая, мятлик луговой, пастушья сумка обыкновенная и чистотел большой .

Метод биоиндикации находит широкое применение в лесном и сельском хозяйстве, селекции растений, оценке влияния антропогенного фактора. Этот метод, по словам академика В.Е. Соколова (1990), имеет существенное преимущество перед дорогостоящими и трудоёмкими физико – химическими методами. Его отличает относительная быстрота проведения, получение точных и лёгких воспроизводимых результатов, небольшая погрешность.

1.2. Загрязнение почв тяжёлыми металлами.

Особое значение в загрязнении почвы принадлежит тяжёлым металлам. Это связано с высокой чувствительностью растений и других организмов к повышенному содержанию этих элементов. К тяжёлым металлам относятся микроэлементы, важные для организмов и экологически опасные.

В настоящей учебной практике этим методом необходимо воспользоваться для оценки загрязнения почвы ионами тяжёлых металлов (солями свинца) в разных районах города.

К первой группе относятся так называемые «металлы жизни»:

1. Калий и натрий (участвуют в транспорте веществ в клетки);

2. Марганец, магний, медь, кобальт (входят в состав ферментов, гормонов, витаминов);

3. Кальций (входит в состав костей);

4. Железо и цинк (участвуют в функции кроветворения).

Ко второй группе относятся уран, мышьяк, свинец, ртуть, хром. У растений реакция на загрязнение проявляется в воде морфологических изменений, например:

- хлороз (побеление) листьев между жилками под воздействием тяжёлых металлов;

- некрозы, преждевременное увядание и опадение листьев;

- гибель проростков;

- изменение размеров, формы, количества органов;

- изменение направления роста и ветвления.

Одним из растений-индикаторов на тяжёлые металлы является кресс-салат (Lepidium sativum), семейство крестоцветных. С его помощью можно определить наличие ионов свинца в почве. Воздух, пыль, почва в крупных городах с интенсивным движением автотранспорта содержат свинец. При сгорании бензина с добавкой свинца (такой добавкой служит тетраэтил свинца, улучшающий качество бензина) крошечные частички его попадают в окружающую среду.

Проблема эта очень серьёзна. По данным американских учёных, ежегодно около 200 детей в Америке умирают от отравления свинцом, ещё 12000 отравившихся проходят курс лечения. Из всех выживших 30% страдают от полного или частичного паралича, слепоты или умственной отсталости. Особенно подвержены отравлению свинцом дети в возрасте до 9 лет. Свинец попадает в организм вместе с воздухом, водой, водой и пищей. Около 10% попавшего в организм свинца выводится, остальное накапливается в костях, печени, почках, головном мозге, иммунной и репродуктивной системах. Даже незначительная концентрация свинца в крови детей и взрослых может привести к повышению кровяного давления и раздражительности. С 1972 года сторонники защиты окружающей среды активно выступают за полное запрещение использования свинца в бензн.

Глава 2. Учебная практика.

Цель работы: определить наличие в почве свинца с помощью биоиндикатора – кресс – салата (Lepidium sativum); выявить зависимость степени загрязнения почвы от интенсивности движения автотранспорта, определить меры по предупреждению попадания свинца в организм человека.

Оборудование: семена кресс-салата, чашки Петри, пробы почвы с исследуемых участков.

Описание культуры: кресс – салат – это небольшое травянистое растение семейства крестоцветных, однолетнее, произрастает в долине Нила и Западной Азии, культивируется как листовой овощ, всходы появляются через 2-3 дня, урожай снимают через 7 дней.

Ход работы:

1. Взять пробы почвы с 4-х исследуемых участков: два из выбранных участков должны находиться близ автомагистралей, третий -территория школы, а четвёртый – лесопарк (удалённый участок от автодорог). Определила тип почвы.

2. Одновременно необходимо произвести подсчёт интенсивности движения автотранспорта в течение часа. Результаты записать:

- участок №1 (название) - …….маш./час

- участок №2 (название) - …… маш./ час

-участок №3 (территория школы) – машин нет

- лесопарк (удалённый участок леса) – машин нет

3. В каждую чашку Петри, в исследуемую почву, посеяла по 50 семян. Опыт необходимо производить в 3-х повторах.

4. Для контроля взять почву из лесопарка .

5. Чашки поставить в тёплое место до появления всходов. Первые всходы появляются примерно через три – четыре дня, но неравномерно во всех чашках.

6. Наблюдение проводить в течение 10 дней, уход за проростками должен быть одинаковым.

7. Следить за показателями - всхожестью семян, длиной зародышевого корешка, длиной побега.

8. Результаты занести в таблицу, построить диаграмму .

№ пробы

Всхожесть, %

Длина зародышевого корня, см

Длина побегов, см

1

опыт

2 опыт

3 опыт

1 опыт

2 опыт

3 опыт

1 опыт

2 опыт

3 опыт

Участок №1

Участок №2

Участок №3 (террит. школы)

Лесопарк (контроль)

Выводы:

1. Охарактеризовать участок, где длина зародышевых корешков и побегов у кресс-салата была наименьшей. Значит, почва здесь загрязнена ионами свинца.

2. Охарактеризовать участок, где длина зародышевых корешков и побегов у кресс-салата была наибольшей. Значит, почву здесь можно считать незагрязнённой. Это, скорее всего, объясняется удалённостью участка от автодорог (250-300 м), наличием жилых домов и зелёных насаждений на данной территории.

3. Учитывая опасность свинца на здоровье человека, надо заменить его на более экологически чистую добавку в топливе.

4. Дать рекомендацию, что нельзя собирать и использовать в пищу растения, выросшие вблизи автомобильных дорог.

5. Отметить, что вдоль магистралей необходимо высаживать устойчивые к загрязнению воздуха и почвы деревья и кустарники (липа мелколистная, жёлтая акация), сохранять травянистые растения (одуванчик).

6. Взять на вооружение, что для озеленения городов модно использовать растения, которые в природных условиях растут на почвах, обогащённых тяжёлыми металлами, например, у выхода рудных жил. Или растения, которые сами заселяют загрязнённые территории. Так некоторые виды семейства плюмбаговых выносят значительные содержания в почвах солей тяжёлых металлов и других вредных веществ (армения Галлера или армения приморская).

Использованные материалы и Интернет - ресурсы.

1. Касьяненко А.А. Контроль качества окружающей среды. – М.: Университет Дружбы народов, 1992.

2. Чистохвалов В.Н. Охрана окружающеё среды и методы принятия решений. – М.: Университет Дружбы народов, 1992.

3. Уэр Дж. Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологические загрязнения. – М.: Мир, 1993.

4. Самкова В.А. Мы изучаем лес. – М., 1993.

5. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/69375

6. http://xreferat.ru/112/1770-1-zagryaznenie-pochvy.html

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/

8. http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00054243_0.html

9. http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00054243_0.html

9