Лаврова Светлана

МБОУ ДОД «Детская эколого-биологическая станция»
городского округа города Салават Республики Башкортостан
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Экологическая оценка почв в черте города
Салават Республики Башкортостан
методом биотестирования
Выполнила: Лаврова Светлана,
ученица 7 кл, МБОУ «Гимназия №2»
Руководитель: Аралбаева Л.С., педагог
дополнительного образования
МБОУ ДОД ДЭБС г. Салават
Актуальность исследований обусловлена необходимостью оценки
экологического состояния таких сложных систем, как городские агломерации, в
пределах которых имеет место интегральное воздействие большого числа
негативных факторов, приводящее к значительному ухудшению условий жизни
населения. Современная урбоэкосистема, как правило, характеризуется высоким
уровнем загрязнения, связанным с интенсивным развитием промышленности и
транспорта.
ГИПОТЕЗА:
МЫ
ПРЕДПОЛОЖИЛИ,
УВЕЛИЧЕНИЕМ
ЧТО
В
СВЯЗИ
С
КОМПЛЕКСНОЙ
АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ В РАЗНЫХ ЧАСТЯХ
Г.
САЛАВАТ
ПОЧВА БУДЕТ ИМЕТЬ РАЗЛИЧНУЮ
СТЕПЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Исследовать
степень
влияния
антропогенных
факторов
на
почвенный покров на территории
города Салават
ЗАДАЧИ:
- Изучить физические и физикохимические свойства почв г. Салават.
- Провести оценку загрязнения почвы
- Изучить воздействие техногенного
загрязнения на морфологическое
строение проростков кресс-салата,
пшеницы и ячменя.
- Выработать рекомендации по охране
почвы
I
III
II
IV
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Для оценки загрязнения почвы партия семян кресс-салата, яровой пшеницы, ячменя
проверились на всхожесть. Проращивание велось в помещении при температуре 20 — 25 С.
Нормой считается прорастание 90 — 95 % семян в течение 3 — 4 суток. После определения
всхожести семян приступили к проведению эксперимента, закладывая несколько опытов в
следующей последовательности.
Горшки заполняли до половины исследуемым субстратом. Субстраты во всех чашках
увлажнялись одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления
признаков насыщения. В каждый горшок на поверхность субстрата укладывались по 50
семян. Покрывались семена теми же субстратами, насыпая их почти до краев чашек и
аккуратно разравнивая поверхность. Увлажнялись верхние слои субстратов до влажности
нижних. В течение 10—15 дней было проведено наблюдение за прорастанием семян,
поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений
записывались в таблицу.
В зависимости от результатов работы по кресс-салату субстратам присваивалось 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. (Алексеев, Муравьев , 1996; Ашихмина, 2000)
ПРОЦЕСС ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Подготовка субстрата
Посадка семян
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ГОРОДА
САЛАВАТ
Точки Механический Структура Сложение
отбора
состав
проб
Суглинок
III
IV
Рыхлое
II
Коричневый
Зернистая
I
Легкий
суглинок
Цвет
Темнокоричневый
ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВЫ
Точки отбора Кислотность Карбонат-ион CLпроб
I
5,5
II
5,3
III
5,6
6,2
IV
Густой
Средняя
интенсивность осадок
«вскипания»
Мутный
осадок
Слабая
интенсивность
«вскипания»
СКОРОСТЬ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН
7 суток
кресс-
салат
пшениц
а
ячмень
кресс-
салат
пшениц
4
13
5
8
27
19
17
28
34
32
56
68
64
6
11
8
9
22
21
22
24
36
34
48
72
68
а
ячмень
а
ячмень
%
салат
пшениц
6 суток
Всхожесть
кресс-
II
5 суток
кресссалат
пшениц
а
ячмень
I
4 суток
кресссалат
пшениц
а
ячмень
Точки отбора
проб
кресссалат
пшениц
а
ячмень
3 суток
III
3
12
4
1
24
10
11
31
25
27
33
41
38
66
82
76
7
23
11
3
33
17
14
44
33
25
46
47
47
92
94
94
IV
Всходы, выращенные на пробных почвах взятых 1-2 точках,
появились на 4 день. Биоиндикационные исследования свидетельствуют
о том, что почва, взятая с разных участков различна: как по составу
содержащихся в ней химических элементов, так и по плодородию. В ходе
исследования было выяснено, что на 1 участке исследования всхожесть
семян кресс – салата низкая по сравнению с всхожестью семян пшеницы
и ячменя. Таким образом, установлено значительное влияние
техногенного загрязнения окружающей среды оказывает на всхожесть
семян кресс-салата.
Всхожесть семян кресс-салата, пшеницы, ячменя
100
Всхожесть семян,%
90
80
70
60
Кресс-салат
Пшеница
Ячмень
50
40
30
20
10
0
1
2
3
4
Точки отбора проб
Сравнивая полученные результаты, можно сказать, что почва города
Салават - «загрязнена». В ходе проведенного исследования было выяснено,
что 1, 2 участки исследования являются по качеству почв - средне
загрязненными, 3 участок слабо загрязненным. О чем говорит максимальная
сумма процентов всхожести семян кресс - салата. Это, по-видимому, связано с
тем, что на этих участках меньше проезжих транспортов, по сравнению с
участками 1, 2. 4 участок - «загрязнение отсутствует», всхожесть семян кресссалата 92%,это связано с тем, что 4 участок исследования находится в
деревне, 3 км от города.
Проростки кресс-салата и пшеницы в разных
участках загрязнения
Всходы пшеницы и кресс-салата выращенные на почве,
взятой около очистных сооружений, они отличаются
светлым цветом и слабым развитием корневой системы.
РЕЗУЛЬТАТЫ БИОСТЕСТИРОВАНИЯ
Точки
отбора
проб
Средняя длина стебля, мм
ПОЧВ
Средняя длина корня, мм
Кресс-салат
Пшеница
Ячмень
Кресс-салат
Пшеница
Ячмень
I
5,9 ±0,23
16,6 ±0,12
17,8±0,17
5,8± 0,19
17,7 ±0,13 13,2± 0,2
II
5,8 ±0,18
16,8 ±0,2
16,3± 0,21
5,5 ±0,17
16,2 ±0,11 12,7± 0,16
III
6,6 ±0,21
18,2 ±0,14
17,4 ±0,14
4,4 ±0,19
15,8 ±0,21 13,1 ±0,17
IV
7,7 ±0,19
19,9 ±0,3
7,4 ±0,22
4,2 ±0,21
15,2 ±0,16 13,2± 0,12
У проростков кресс-салата и пшеницы, выращенных на субстратах
отобранных в разных точках города Салават, наблюдалось достоверное
увеличение длины корневой системы по сравнению проб почв
отобранных в деревне. Отмеченное усиленное формирование корневой
системы в условиях загрязнения происходит, за счет сокращения
биомассы надземных органов и это, по-видимому, связано
с
вынужденной потребностью организма усилить емкость корней и
сохранить в надземной части растения нетоксичные концентрации
загрязняющих веществ. Проростки ячменя оказались более устойчивыми
к загрязнению почвы, длина проростков достоверно не отличались от
контрольной.
Таким образом, установлено значительное влияние
техногенного загрязнения окружающей среды на длину
стебля и корня проростков кресс-салата и пшеницы.
Адаптивная реакция кресс-салата и пшеницы в условиях
загрязнения почвы города Салават
проявляется в
увеличение длины корневой системы и уменьшении длины
стебля,
что
позволяет
сократить
поверхность
взаимодействия с токсичными веществами.
Исходя
из
полученных
данных,
наиболее
перспективными для биоиндикационных исследований
городских почв являются проростки кресс-салата, пшеницы,
у которых под действием загрязняющих почву веществ
значительно угнетался рост надземной части растении, что
может служит биоиндикационным признаком для
определения общей токсичности урбаноземов.
ВЫВОДЫ
В результате исследований отмечено, что все
исследуемые почвы кислые (pH<7), в пробах взятых
из 1- 3участках среднекарбонатные почвы, из 4
участка – слабокарбонатная почва. Механический
состав исследуемых почв – суглинок, структура –
зернистая, рыхлое сложение.
 Исследования
показали,
что
1,
2
участки
исследования являются по качеству почвы средне
загрязненными, 3 участок слабо загрязненным, 4
участок - «загрязнение отсутствует».
 Выявлено,
что различные дозы загрязняющих
веществ
в
почве
могут
приводить
к
морфометрическим
изменениям
растений
–
стимулированию роста корневой системы или
ингибированию надземной части проростков.
 В ходе исследования наша гипотеза полностью
подтвердилась.

РЕКОМЕНДАЦИИ
- Установление соответствия предельно допустимых
концентраций
(ПДК)
химических
веществ
в
различных средах внешней среды – вода, воздух,
почва, пища и т.п.
Систематическое
проведение
экологического
мониторинга концентрации химических веществ в
экосистемах (почва, воды, воздух) биосферы.
- Проведение биоиндикации, т.е. определение
содержания вредных веществ с помощью растений и
животных от простейших до позвоночных.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Алексеев С.В., Муравьев А.Г. Практикум по экологии. - М., 1996.

Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. -М., 2000.

Багдасарян А.С.//Эффективность использования тест- систем при оценке токсичность
природных сред/Экология и промышленность России, 2007. – С. 44-48.

Биоиндикация загрязнений наземных экосистем /Под ред. Р. Шуберт. М.: Мир, 1988.

Государственный доклад. О содержании окружающей природной среды РА.2000-2004г.
Министерство природных ресурсов Российской федерации; под общ. Ред. Г.Г.Козменко. –
Майкоп: Качество 2005

Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 2007.

Лозановская И.Н., Орлов Д.С. Садовников Л.К. Экология и охрана биосферы при
химическом загрязнении. – М.: Высш. Шк., 1998. -286с.

Магулаев А.Ю., Кривошеева Т.Н. Изменение каталазной активности проростков пшеницы
под действием солей тяжелых металлов Материалы научной конференции
«Университетская наука региону» Ставрополь, 2004. .

Магулаев А.Ю. Основы биологической статистики: Учебное пособие. Ставрополь: СГПИ,
1994. 52с.

Экологический мониторинг: Учебно-методическое
А.Н.Никольская – Владос, 2003

Экологические проблемы Башкортостана [Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://gks.mybb.ru, http://www.bashinform.ru, http://www.redbook.ru/, http://www.pressa-rb.ru
пособие/Под
ред.
Т.Я.Федерова,
Спасибо за
внимание!