0

Природная среда постоянно загрязняется различными веществами. Но в последнее время в неё активно проникают как биогенные, так и чужеродные металлы. Наибольшую опасность среди них представляют тяжёлые металлы: ртуть, свинец, медь, цинк, хром и другие металлы. Возрастающее поступление тяжёлых металлов в окружающую среду приводит к загрязнению почв и повреждению растительных организмов, на продукты природного происхождения, следовательно, и на здоровье человека.

Изучение влияния солей тяжёлых металлов на морфологические и физиологические показатели растений. Объект исследования: семена ячменя сорта «Лакомб» и яровой пшеницы сорта « Пирамида» класса однодольных растений. Предмет исследования: раствор солей тяжелых металлов: меди, цинка, железа и хрома с массовой долей солей 5%.

1. Соли тяжелых металлов влияют на всхожесть семян ячменя и пшеницы; 2.Соли тяжелых металлов влияют на рост и развитие растений. 3 Соли тяжелых металлов неодинаково влияют на всхожесть семян и развитие проростков.

Целью нашей исследовательской работы стало изучение влияния солей тяжёлых металлов на морфологические и физиологические показатели растений. Для решения поставленных задач и проверки гипотезы использовались следующие методики и методы: 1. Выращивание растений вне почвенной среды с использованием ватной подушки. Это и стало новизной данного исследования, 2. Весовой метод. 3. Визуальный метод, обоснованный на сравнении, обобщении. 4. Измерение основных параметров морфологических признаков растений. Исследования проводились в течение месяца. (с 26.11.2012г по 25.12.2012г) Задачи исследования: 1. Провести анализ, сравнение и обобщение информации из литературных источников; 2. Представить теоретическое описание источников поступления солей тяжелых металлов в окружающую среду; 3 3. Провести опыты, позволяющие выяснить влияние солей тяжелых металлов на всхожесть и развитие растений, т.е. на высоту побега, площадь листовой поверхности и длину корня; 4. Провести наблюдение за прорастанием семян и ростом растений; 5. Выяснить влияние солей тяжелых металлов на растения и человека; 6. Сравнить полученные результаты и сделать выводы; 7. Разработать рекомендации

Перед замачиванием семян необходимо было качественно подготовить их к посеву. Во-первых, следовало отобрать наиболее крупные семена. С этой целью приготовили раствор поваренной соли (5грамм соли на 100 миллилитров воды), опустили семена в раствор и перемешали их. Мелкие семена всплыли, их слили. На дне стакана остались крупные тяжелые семена, которые промыли водой из-под крана и подсушили [Приложение А]. Далее приготовили 5% раствор солей тяжелых металлов, взвесив на весах (ВЛА- второго класса) по 5 граммов каждой соли и, отмерив мерным цилиндром по 95 миллилитров воды [Приложение Б]. Этим раствором замочили семена, отсчитав каждой культуры 5 проб семян по 20 штук каждая, и поставили в теплое место. Периодически семена в пробирках 5 перемешивали с помощью стеклянной палочки. При проведении опыта использовали в качестве контрольного раствора водопроводную воду. [Приложение В]. При проведении исследований использовали следующие пробы: Проба №1 –раствор соли меди; Проба №2 – раствор соли цинка; Проба №3 – раствор соли хрома; Проба №4 – раствор соли железа Результаты опыта по замачиванию семян пшеницы Таблица1.Датура № пробы Количество проросших семян пшеницы Всхожесть семян в % 3 4 5 6 7 8 всего Контроль - 4 8 3 - - 15 75% Проба№1 - - 3 2 - - 5 25% Проба№2 - 1 3 1 - - 5 25% Проба№3 - - 2 1 - - 3 15% Проба№4 - - - 1 1 - 2 10% Результаты опыта по замачиванию семян ячменя Таблица 2. Датура № пробы Количество проросших семян ячменя Всхожесть семян в % 3 4 5 6 7 8 всего Контроль - 5 6 2 - - 13 65% Проба№1 - - 2 2 - - 4 20% Проба№2 - 1 1 2 - - 45 20% Проба№3 - - 1 1 1 - 3 15% Проба№4 - - 2 1 - - 3 15% 6 Проведенные опыты показали, что всхожесть семян ячменя и пшеницы в растворах солей тяжелых металлов практически одинакова и составила в среднем у ячменя 17,5%, у пшеницы 18,7%. Следовательно, семена злаковых культур одинаково прореагировали на воздействие солей тяжелых металлов при развитии зародыша семени. Анализ данных показывает, что больше всего проростков в опыте с водопроводной водой. Выводы: Соли тяжелых металлов меди, цинка, железа и хрома отрицательно повлияли на всхожесть семян. 1.2. Посадка семян и наблюдение за их развитием Проростки ячменя и пшеницы поместили на субстрат, состоящий из ваты, пропитанной солями тяжелых металлов. Вату клали на бумажные салфетки . Блюдца с субстратами закрыли полиэтиленовыми пакетами и поставили в вытяжной шкаф.[Приложение Г]. Периодически пакеты открывали с целью притока воздуха к семени. Освещенность для всех вариантов опыта была одинаковой, температура воздуха составляла 18 градусов по Цельсию. Добавляли, по мере необходимости, растворы солей на бумажные салфетки, для того чтобы субстрат (вата) не пересыхал. В конце исследования мы провели измерения: площади листовой поверхности, высоту побега и длину корня. [Приложение Д]. В ходе нашего исследования получены следующие результаты: Развитие проростков ячменя и пшеницы Таблица 3. Показатели развития Раствор солей тяжелых металлов медь хром железо цинк контроль ячмень пшеница ячмень пшеница ячмень пшеница ячмень пшеница ячмень пшеница Высота побега 1,3 см 1 см 0,8 см 0,2 см 0,2 см 0,3 см 1,5 см 0,4 см 7,5 см 6,5 см Площадь листовой поверхности 0,4 кв.см 0,3 кв.см 0,25 кв.см 0,23 кв.см 0,1 кв.с 0,09 кв.см 0,21 кв.см 0,20 кв.см 6,6 кв.см 6,4 кв.см Длина корня 0,3см 0,2см 0,1см 0,1см 0,1см 0,1см 0,2см 0,3см 10см 9,5см Вывод: на основании результатов данного исследования установлено, что при действии солей меди и цинка изменения в развитии проростков ячменя и пшеницы менее значительны, чем при действии солей хрома и железа. Соли тяжелых металлов, а к ним, в нашем случае, относятся соли хрома и железа, оказывали большее влияние на развитие проростков ячменя и пшеницы. Следует отметить, что растения обладают устойчивостью к токсичности тяжелых металлов. Следовательно, растения способны противостоять воздействию тяжелых металлов. Но эта устойчивость индивидуальна: пшеница имеет более высокие показатели развития, чем ячмень. выводы: 1. Соли тяжелых металлов оказали отрицательное влияние на всхожесть ячменя и пшеницы. 2. Выращивание проростков ячменя и пшеницы с добавлением солей тяжелых металлов показало, что все использованные соли (железа, цинка, меди, хрома) отрицательно влияли на состояние растений. 10 3. Изменялись высота побега, площадь листовой поверхности и длина корня. Наиболее опасное влияние оказывали соли хрома и железа. 4. Поступление тяжелых металлов и их соединений в организм человека осуществляется через воздух, продукты питания 5. От уровня загрязненности окружающей среды тяжелыми металлами зависит здоровье человека и состояние растений

Влияние солей тяжёлых металлов на растения и человека. В ходе данного исследования было установлено, что корневая система, стебель и листья развивались до определённого возраста. Затем по мере 9 накопления солей тяжёлых металлов, их концентрация увеличивалась в растениях. Поэтому они через месяц погибли. Видимо причина заключается в том, что накопление металлов происходит, прежде всего, в листьях, так как они изменили с зелёной окраски до буро-коричневой. Таким образом, разрушение хлорофилла привело к прекращению жизненно важного для растений процесса фотосинтеза. Поэтому невольно задумываешься, если страдают «лёгкие» нашей планеты, то страдаем и мы люди. По опасности для здоровья человека тяжёлые металлы делятся на следующие классы: 1 класс (самый опасный): кадмий, селен, свинец, цинк. 2 класс: кобальт, никель, медь, марганец, молибден, сурьма, хром. 3 класс: барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций. Для исследования были взяты металлы первого и второго класса. Тяжелые металлы и их соединения могут поступать в организм человека через легкие, слизистые оболочки, кожу и желудочно-кишечный тракт. Здоровье человека в зависимости от загрязнения почвы тяжёлыми металлами определяется уровнями, которые приведены в таблице [Приложение Е]. Заключение При умеренном и чрезвычайно опасном содержании солей тяжёлых металлов в живых организмах происходит их влияние на здоровье человека. Проведенные нами исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. Соли тяжелых металлов оказали отрицательное влияние на всхожесть ячменя и пшеницы. 2. Выращивание проростков ячменя и пшеницы с добавлением солей тяжелых металлов показало, что все использованные соли (железа, цинка, меди, хрома) отрицательно влияли на состояние растений. 10 3. Изменялись высота побега, площадь листовой поверхности и длина корня. Наиболее опасное влияние оказывали соли хрома и железа. 4. Поступление тяжелых металлов и их соединений в организм человека осуществляется через воздух, продукты питания 5. От уровня загрязненности окружающей среды тяжелыми металлами зависит здоровье человека и состояние растений Наши рекомендации: 1. Не собирать грибы и ягоды около автомобильных дорог 2. Соблюдать норму внесения удобрений для подкормки растений согласно указанным рекомендациям на этикетке. 3. Внимательно относиться к покупке продуктов питания, обращая внимание на их состав. 4. Нельзя пробовать на вкус снег и пить неочищенную дождевую воду, т.к. осадки могут содержать растворы солей тяжелых металлов.

В процессе экспериментальных исследований доказано отрицательное влияние солей тяжелых металлов на проростки ячменя и пшеницы. Корень, стебель и листья развивались до определенного возраста. Затем, по мере накопления  в них солей тяжелых металлов, рост прекращался , процессы фотосинтеза не происходили и ратсения погибали.

Соединения тяжелых металлов могут попасть и в организм человека через легкие, желудочно-кишечный тракт, слизистые , кожу , оказывая на организм человека отрицательное воздействие. 

По итогам работы разработаны рекомендации  простых правил поведения  по  сохранению здоровья.