Савина Татьяна Витальевна (3)x

Савина Татьяна Витальевна, 7 класс
МАОУ «СОШ№2» город Стерлитамак Р.Б
Научный руководитель: Гизатуллина Гульназ
Фанисовна учитель биологии, МАОУ «СОШ№2»
Биотестирование токсичности рек г. Стерлитамака по проросткам
растений индикаторов
Использование экологически несовершенных технологий в промышленности,
сброс недостаточно очищенных промышленных, коммунальных и
сельскохозяйственных стоков, поступление загрязнений с водосборных
территорий привели к практически повсеместному загрязнению поверхностных
вод.
В наше время общество осознало опасность токсического загрязнения
поверхностных вод и пришло к необходимости введения в практику мониторинга
совершенно новых нетрадиционных подходов, в частности биологического
тестирования.
Актуальность темы – вода является жизненно необходимым веществом для всех
живых организмов, в том числе и для человека. Но к сожалению природная вода
не всегда отвечает предъявляемым к ней требованиям. Санитарный контроль за
качеством воды ведется не повсеместно, поэтому необходима методика оценки
качества доступная для многих.
Основная гипотеза - качество воды в разных источниках может быть разным и
для его оценки можно воспользоваться растениями индикаторами,
чувствительными к наличию в воде токсичных веществ.
Цель работы: исследование токсичности рек города Стерлитамака методом
биотестирования.
Задачи:
 Освоить методику биотестирования;
 Подобрать литературные источники по данной теме и изучить их;
 Определить зависимость развития тест - растений от токсичности рек;
 Проанализировать полученные результаты, сделать выводы.
Практическая значимость результатов исследований заключается в том, что
их можно использовать органам природоохранных организаций для
проведения мониторинга рек.
Методика исследования.
1. Отбор проб воды
Отбор проб из пруда и старого русла реки проводился на участках, где нет
зарослей водных растений.
Отбор пробы из реки производился путем отбора средней пробы, которую
получают путем смешивания равных частей проб, отобранных через
одинаковые промежутки времени.
2.Методика биотестирования.
Исследования проводились по методикам, предложенным А.И. Федоровой и
А.Н. Никольской в «Практикуме по экологии и охране окружающей среды»,
2003, а также в учебном пособии для вузов «Экологический мониторинг» под
редакцией Т.Я. Ашихминой, 2005. [7] [8]
1.В чашки Петри (в трехкратной повторности) поместите два слоя
фильтровальной бумаги. В опытных чашках бумагу смочите 7 мл исследуемой
воды, а в контрольных чашках – 7 мл дистиллированной воды.
2.Метод полива проростков тест-растений испытуемой водой. За 2-3 дня до
опытов (сроки прорастания семян выяснялись заранее) семена тестовых
объектов, пшеницы, овса, ячменя, замачивались на сутки в воде.
3.Проращивание производилось при температуре +250С - +260С до размера
основной массы проростков 10-15мм и появления корней.
Повторность – трёхкратная. Контроль – полив дистиллированной воды.
Данные обрабатывают статистически, выражают в процентах к контролю.
4. Высейте в каждую чашку по 20 всхожих семян кресс-салата, редиска. Чашки
прикройте крышками и поместите на одни сутки в темноту, в термостат при
27 °С.
5. Определите всхожесть семян в опытных чашках. При этом надо стремиться,
чтобы подсчет всхожести совпал по времени, когда семена в контрольных
чашках прорастут точно на 50%. Проросшим считается семя, у которого
корешок прорвал семенную оболочку.
6. Вычислите среднюю всхожесть семян кресс-салата и выразите в процентах
к соответствующей всхожести на дистиллированной воде, чистота которой
принимается за 100%.
7. Для количественного выражения токсического действия воды на всхожесть
семян вычислите индекс токсичности по формуле:
J= Bконтроль - Вопыт/ Bконтроль, где J – индекс токсичности, B контроль –
всхожесть семян в контроле,В опыт – всхожесть семян в опытном варианте.
Результаты и их обсуждение
1. Постройте диаграмму, показывающую отношения между непрерывной
зависимой переменной и нечисловой независимой переменной. Чем выше
всхожесть семян (при контроле – 50%), тем меньше в исследуемой воде
токсических веществ, при 100% их нет или действие маскируется, а при
переходе за 100% в воде есть стимуляторы прорастания, что связано с
содержанием биогенных элементов и сапробностью воды.
2. После вычисления средней всхожести семян и индекса токсичности
определите степень загрязнения природной воды по таблице «Показатели и
критерии загрязнения воды».
3. При высоком значении степени загрязнения и токсичности водной среды
необходимо выявить их причины, возможности ликвидации причин и
последствий загрязнения, поскольку биотестирование является интегральным
экспресс методом, характеризующим состояние водной экосистемы.
Показатели
Всхожесть, %
Индекс
токсичности
Загрязнение
отсутствует
90-100
< 0,1
Слабое
загрязнение
65-90
0,1-0,35
Среднее
загрязнение
30-65
0,36-0,7
Сильное
загрязнение
< 30
> 0,71
1.Описание объектов исследования.
Река Стерля. В центральной части города протекает река Стерля , она
является левым притоком реки Ашкадар. Река маловодна. Имеет
хозяйственное значение. Через Стерлю в черте города построено четыре
автодорожных моста и один железнодорожный. В реке водилась знаменитая
стерлядь, форель. Но проводилась троекратная смена русла реки в угоду
хозяйственным интересам, в неё сбрасываются стоки с предприятий, не
имеющих очистных сооружений (банно-прачечный трест, пищекомбинат),
сбросы с частного сектора.
Река Ашкада Ашкадар левый приток Белой, впадает у г. Стерлитамака на 743
км от устья. Питание р. Ашкадар, главным образом, снеговое. Вода мягкая,
обладает хорошими или удовлетворительными питьевыми качествами. Река
используется для водоснабжения и для орошения.
Река. Ольховка. Река Ольховка одна их четырех малых рек г.
Стерлитамака, которая проходит по окраине Южного микрорайона. Левый
приток реки Ашкадар. Ее протяженность 8,2 км, по территории города
протекает 4 км. Имеет много подводных родников. В нее идут промышленные
стоки от предприятий Инмаш и Машзавод.
Река Белая (Belaya River) расположена в Предуралье и на Южном Урале,
является левым притоком реки Кама. Река течет по территории
Башкортостана. Длина реки Белая— 1 430 километров, а суммарная площадь
бассейна реки более 142 тыс. кв. км. Питание реки, главным образом,
снеговое. Основная водная артерия республики - р. Белая - впадает в р. Каму
и таким образом участвует в формировании состава воды р. Волги. Белая
имеет рыбохо-зяйственное назначение, а также обеспечивает питьевой водой
множество населенных пунктов, в том числе и некоторые районы г. Уфы. В то
же время река является приемником сточных вод крупных промышленных
предприятий.
1.Результаты исследований. Работа по изучению метода биотестирования
токсичности природных вод по проросткам растений индикаторов
выполнялась в 2013 года. Все исследования по теме проводились в МАОУ
«СОШ№2» г. Стерлитамака.
Объекты исследования:
1. р Ольховка
2. р Ашкадар (в районе городского пляжа)
3.р. Белая
4.р.Стерля (район Дом быта)
5. Контроль. Дистиллированная вода
Отбор проб проводилось: осенью: с 19.04-4.05.2013г.
Весной: 29.09-14.10.2013 г.
Исследования проводились по методикам, предложенным А.И. Федоровой и
А.Н. Никольской в «Практикуме по экологии и охране окружающей среды»,
2003, а также в учебном пособии для вузов «Экологический мониторинг» под
редакцией Т.Я. Ашихминой, 2005. [7] [8]
Были использованы только проростки двудольных растений: кресс-салата,
редиса-20 семян.
1.Согласно методике определили всхожесть в контроле.
2.Подсчитали всхожесть семян в % в опыте и определили индекс токсичности
весна, осень. (таблица 1)
3.Определили степень развитие проростков тест-растений при поливе их
испытуемой водой (весенний и осенний период) (т.1, т.2)
Весна
Исследуемый
субстрат
1. р Ольховка
2. р Ашкадар
3.р. Белая
4.р.СтерляКонтроль.
Тест –растение
Индекс токсичности
Кресс салат
% проросших
семян
42
редиска
55
0,42
Кресс салат
редиска
Кресс салат
редиска
Кресс салат
редиска
20
20
81
86
40
43
45
60
95
95
0,14
0,09
0,57
0,54
0,52
0,36
0
0
0,55
Токсическое действие пробы считается доказанным, если в эксперименте
зафиксирован токсический эффект торможения роста проростков, а именно
их корней на 50 % (Груздева, 2002).
Из данных таблицы 1 видно, что: наиболее благоприятной для роста и
развития проростков тест-растений является проба № 2 –р. Ашкадар,
№4.р.Стерля. По степени роста и вегетативной мощности проростков можно
сделать вывод о том, что в пробе № 2 –р. Ашкадар, №4.р .Стерля наблюдается
торможение роста корней проростков больше чем на 20 % по сравнению с
контролем, следовательно, токсичность пробы № 2 - Слабое.
В пробе № 1 р. Ольховка наблюдается торможение роста корней проростков
больше чем на 50 % по сравнению с контролем, следовательно, токсичность
пробы № 1 средняя. В пробе № 3 р. Белая наблюдается торможение роста и
надземной части и корней проростков больше чем в пробе №1, поэтому
токсичность пробы № 3 среднее загрязнение. Основными загрязнителями рек
являются сточные воды промышленных предприятии, выбрасываются
бытовые отходы, и осуществляется мойка автотранспорта.
Осень
Исследуемый
субстрат
Тест –растение
% проросших
семян
Индекс токсичности
1. р Ольховка
Кресс салат
48
0,49
редиска
65
0,31
Кресс салат
редиска
60
61
0,36
0,35
2. р Ашкадар
3.р. Белая
4.р.СтерляКонтроль.
Кресс салат
редиска
Кресс салат
редиска
20
20
38
40
45
60
95
90
0,6
0,57
0,52
0,36
0
0
Из данных представленных в таблице 2 видно, что в осенний период в большей
степени наблюдается угнетение развития проростков в пробе № 3-река Белая,
торможение роста корней проростков в данной пробе более чем на 60% по
сравнению с контролем. В пробах № 1. р Ольховка и №2 р Ашкадар также
отмечается снижение в развитии вегетативных органов проростков, среднее
загрязнение.
В результате проведённых исследований была освоена методика
биотестирования токсичности природных вод, изучена литература по данной
теме и сделаны следующие выводы:
 токсичность рек города Стерлитамака изменяется по сезонам: в
весенний период она больше, в осенний период токсичность
уменьшается;
 развитие и рост проростков тест-растений напрямую зависит от степени
токсичности природных вод, наибольшую чувствительность к токсинам
проявляют растения кресс-салата;
 наибольшей токсичностью характеризуются пробы воды из р. Белая и
река Стерля так как в воды этих рек сливаются сточные воды
промышленных заводов, менее токсична вода в р. Ашкадар и р.
Ольховка;
Таким образом, воздействие промышленного комплекса и населения на
природную среду привели к увеличению токсичности природных вод в реках
расположенных в окрестностях г. Стерлитамака.
Список использованных источников
1. Голубкина Н.А. Лабораторный практикум по экологии. -М.,2008.
2. Груздева Л.П. биоиндикация качества природных вод. // Биология в
школе. 2002, № 6 с. 10
3. Кулеш В.Ф., В.В. Маврищев Практикум по экологии. Минск, 2007.
4. Фёдорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране
окружающей среды. – М., Владос, 2001.