Научно-исследовательская работа влияние загрязненности снежной воды на прорастание семян ячменя афанасьева Алена

Вид материала

Содержание

Целью нашей работы явилось изучение влияния загрязненности снежной воды на прорастание семян ячменя Объект исследования
1. Обзор литературы
1.2. Загрязнение атмосферы г. Саранска
2. Методы исследования
2.2. Методика проращивания семян
3. Результаты исследования

Подобный материал:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №18»

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ

СНЕЖНОЙ ВОДЫ

НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ

Выполнила: Афанасьева Алена,

ученица 6Акласса

Научный руководитель:

Каргина Наталья Викторовна,

учитель биологии

САРАНСК 2010

СОДЕРЖАНИЕ

Введение	3
1. Обзор научной литературы по данной теме.	4
1.1. Загрязнение атмосферы городов	4
1.2. Загрязнение атмосферы г.Саранска.	7
2.Методы исследования.	9
2.1. Выбор участков г.Саранска.	9
2.2. Методика проращивания семян	10
3.Результаты исследования.	10
4.Выводы.	11
Список литературы.	12
Приложение	13

1.ВВЕДЕНИЕ

Загрязнение окружающей среды – глобальная проблема, которая не ограничивается природными и государственными границами и распространяется от более населенных и промышленно развитых районов на удаленные территории с незначительной плотностью населения. При оценке общего объема ежегодного ущерба, наносимого загрязнением воздуха, остается ещё много неучтенных факторов. Соответствие первичным стандартам качества воздуха (основанным на данных по воздействию загрязнения на здоровье человека) предполагает наличие значительного запаса безопасности, который сложным образом может маскировать возможные эффекты действия других факторов на здоровье человека. Более того, проблемы оценки качества воздуха, особенности пространственно-временного распределения различных сочетаний и видов загрязнения, определение периода их воздействия является чрезвычайно сложным для их решения, в особенности для удаленных районов и подвижных источников (автотранспорт).

Определение воздействия загрязнения воздуха на жизнь растений также является трудной задачей. Большинство предположений о серьезности проблемы загрязнения воздуха и степени его воздействия на биосферу недостаточно ещё подтверждены данными наблюдений, но возможность серьезных последствий воздействия, если современный уровень загрязнения не уменьшится, представляется угрожающей.

До 40-х годов ХХ в. лишь незначительная часть ученых участвовала в исследованиях эффектов воздействия загрязняющих веществ на растительность. Использование атмосферы как хранилища отходов промышленности привело к поражению флоры и фауны. Опустынивание и эрозия почвы, поражение и нарушение жизнедеятельности растений, а также другие экологические последствия воздействия выбросов промышленных предприятий привлекли к себе внимание специалистов по окружающей среде.

Целью нашей работы явилось изучение влияния загрязненности снежной воды на прорастание семян ячменя

Объект исследования: загрязненность снежной воды.

Предмет исследования: всхожесть семян ячменя

В задачи наших исследований входили:

Изучение литературы по данному вопросу
Определение экспериментальных площадок, для сбора снега
Изучение влияния загрязненного снега на прорастание семян

Нами использовались методы: теоретические, практические, экспериментальные.

Гипотеза исследования: если снизить загрязнения снега, возникающее при действии антропогенного фактора, то это повлияет положительно на прорастание семян.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.Загрязнение атмосферы городов

Атмосферный воздух, кроме таких важнейших компонентов, как азот, кислород, углекислый газ содержит в разных количествах множество других веществ. Первые относятся к составляющим атмосферы, вторые её загрязняют. Чаще всего под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе различных газообразных и твердых веществ, которые оказывают неблагоприятное влияние на живые организмы и растительность, ухудшают их жизненные условия или наносят материальный ущерб. Загрязнение атмосферы может быть связано с естественными процессами: извержение вулканов, пыльными бурями, лесными пожарами. В условиях города оно создаётся, как правило, в результате производственной деятельности человека (антропогенное) (Воейков, 1963).

Источниками антропогенного загрязнения воздуха являются дымовые трубы промышленных предприятий, электростанций, котельных, автомобильный, речной, морской и железнодорожный транспорт, авиация. Выбросы бывают организованными и неорганизованными. Выбросы, поступающие из труб промышленных предприятий, являются специально направленными, организованными. До того как поступить в трубу, они проходят через очистные сооружения, в которых осуществляется поглощение части вредных веществ. Из окон, дверей, вентиляционных отверстий производственных зданий в атмосферу поступают неорганизованные выбросы.

При анализе процессов загрязнение атмосферы городов необходимо учитывать различие между загрязнением, производимом стационарным и мобильным источником, в первую очередь автотранспортом. Как правило, с увеличением размеров города доля мобильных источников в общем загрязнении атмосферы неуклонно возрастает, достигая 60 – 70%. В то же время, доля стационарных источников загрязнения атмосферы в сравнении с мобильным имеет тенденцию к неуклонному сокращению. И это объясняется не столько ростом автомобильного парка, сколько тем, что бороться с выбросами стационарных источников значительно проще, чем с выхлопными газами автомобилей. Сокращение выбросов стационарных источников производится за счет введения центрального отопления, ликвидация мелких котельных, газификации промышленного производства. Важно отметить, что существующие ныне опытные сероулавливающие установки могут уже в ближайшее время превратить крупные города в мощные источники производства серосодержащих соединений, в первую очередь серной кислоты. Так, при утилизации 90% сернистого газа, выбрасываемого тоже в атмосферу, можно получать до 170 г серной кислоты в сутки во время отопительного сезона в расчете на город с 500 тыс. населения при одновременно резком снижении загазованности атмосферы. Имеющийся зарубежный опыт говорит о высокой экономической эффективности сероулавливающих установок. Сходная ситуация наблюдается и при сокращении выбросов угарного газа, являющегося продуктом неполного сгорания топлива. Совершенствуя режимы горения, можно свести выбросы угарного газа до минимума. Но одновременно с повышением температуры сгорания увеличивается и окисление атмосферного азота. Выбросы автотранспорта обладают более высокой токсичностью, чем выбросы стационарных источников. Наряду с угарным газом, окислами азота и сажей (в особенности у дизельных двигателей) работающий автомобиль выделяет в окружающую среду более 200 веществ и соединений, обладающих токсичным действием (Безуглая, 1991). Кроме стационарных и мобильных источников загрязнения атмосферы следует упомянуть загрязнения, порождаемые поверхностью городской территории, в особенности испарением веществ с дорожных и вообще асфальтовых покрытий, образование специфической городской пыли. Сокращению этого типа загрязнений может способствовать более тщательная уборка городских территорий, особенно автомобильных магистралей, замена асфальтовых покрытий менее токсичными (например, бетонированными), увеличение зеленых насаждений (Толоконцев, 1981).

Серьёзные экологические проблемы перед городом ставит автомобильный транспорт, в том числе индивидуальный. Автомобилизация ведет к загрязнению окружающей природной среды выхлопными газами и другими отходами, увеличению шумового загрязнения, вибрации. Растут размеры территории отводимой для движения и стояния автомобильного транспорта транспортной инфраструктуры до 25 % городской территории(Кузьмина, 1995).

В воздушный бассейн города с выбросами промышленных предприятий и транспорта за год поступают сотни, а иногда и тысячи тонн различных вредных веществ. В зависимости от количественного и качественного состава промышленных выбросов, их периодичности, высоты, на которой они осуществляются, а так же от климатических условий, определяющих перенос, рассеивание выбросов и вымывание вредных веществ вредными осадками, от интенсивности фотохимических реакций в атмосфере и многих других факторов формируется уровень загрязнения атмосферы. Ежегодно затрачиваются большие средства для проведения атмосфероохранных мероприятий несмотря на это не происходит существенного улучшения качества воздуха, тяжелая экологическая обстановка во многих городах сохраняется (Никитин, Новиков, 1986).

1.2. Загрязнение атмосферы г. Саранска

Саранск – крупный промышленный центр России, который в середине 1990–х гг. характеризовался как неблагополучный по экологической обстановке город. Саранск периодически входил в число российских городов, отличавшихся повышенным уровнем загрязнения окружающей среды. По количеству выбросов и объему сточных вод (в том числе, недостаточно очищенных), приходящихся на одного жителя в год, он не уступал многим промышленным центрам страны.

Согласно Государственному докладу Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Республике Мордовия (2002), выбросы загрязняющих веществ в воздушный бассейн г. Саранск в 2001г. составили 40,008 тыс. т и от автотранспорта – 32,176 тыс. т, что на 1,569 тыс. т больше суммарных выбросов предыдущего года. Этот рост объясняется значительным увеличением выбросов от автотранспорта. Из общего количества отходящих вредных веществ (11,044 тыс. т) в 2001г. уловлено и обезврежено всего 3,213 тыс. т, или 29,1%, из них твердых – 79,3%. Наибольшее количество примесей приходится на предприятия производства строительных материалов (53,5 %), машиностроения и металлообработки (37,6%)

Основными загрязнителями атмосферного воздуха города являются: ОАО «Мордовэнерго», ОАО «Лисма - СЭЛЗ», ОАО «Саранский завод «Резинотехника»», ОАО «Саранский приборостроительный завод», Тепловые сети, ОАО «Завод «Сарансккабель»», ОАО «Железобетон» (ЖБК -2), ЗАО «Саранская пивоваренная компания», ОАО «Электровыпрямитель», ОАО «Авторемонтный завод «Саранский»», ОАО «Саранский завод «Центролит»», ОАО «Сарэкс», ДРСУ – 2, ОАО «Биохимик», ТОО «Тепличное», ОАО «Саранский завод автосамосвалов» (Ямашкин, 2001).

Основная часть крупных предприятий расположена в центральной, северной и южной промышленных зонах. В центральной промышленной зоне преобладают машиностроительные и металлообрабатывающие предприятия, а также заводы по производству медицинских препаратов. На территории северной промышленной зоны расположены предприятия машиностроения, автотранспортные и большое количество мелких предприятий. В северо–восточной части находятся предприятия по производству химической, нефтехимической промышленности, черной металлургии. На южной территории размещены предприятия по производству строительных материалов (Ямашкин, 2001).

В условиях преобладания юго–западных ветров наибольшее воздействие на загрязнение жилых кварталов города оказывают центральная и южная промышленные зоны.

Существенный уровень выпадения пыли в городе связан с суммарным воздействием выбросов предприятий северной и центральной промышленных зон, а так же автотранспортом.

Выбросы на территории города характеризуются высоким содержанием химических элементов, многие из которых относятся к первому и второму классам опасности. Концентрация меди, серебра, хрома и марганца на отдельных участках более чем в 10 раз превышает показатели фоновых территорий.

Высокий уровень загрязнения отмечается на площади 42 га. Аномальные участки приурочены к транспортным магистралям, пересекающим центральную промышленную зону. В пыли, накопленной снегом, отмечается высокая концентрация меди, вольфрама, свинца, хрома, бария, никеля, ванадия, марганца. Это характерно, для выбросов автотранспорта и машиностроительных предприятий.

Участки со средним уровнем загрязнения снежного покрова занимают площадь более 545 га. Они расположены в центральной промышленной зоне, прилегающих к ней жилых кварталах и вдоль отдельных участков автодорог с интенсивным движением. В снежном покрове центральной промышленной зоны в значительном объёме накапливаются медь, хром, свинец. На отдельных участках аккумулируется вольфрам. Загрязнение барием, никелем, ванадием и марганцем уменьшается. В северной промышленной зоне соли металлов интенсивно накапливающихся в снеговой пыле, имеет вид Pb – Mo – Cu – V – Ni. Высокая концентрация никеля и ванадия связана с выбросами предприятий электроэнергетики. Вдоль автодорог в снеге аккумулируются медь, свинец, марганец. (Ямашкин, 2001).

Территории с низким уровнем загрязнения снежного покрова занимают площадь более 3260 га. Они преобладают в ландшафтах с многоэтажной застройкой, частном секторе и парковых зонах.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.Выбор участков г.Саранска

Исследования по выявлению всхожести семян пшеницы под действием загрязненных осадков проводились в марте 2010 года. Именно в этот период времени накапливается наибольшее количество снега и загрязнения в нем.

Для проведения исследований влияния загрязнения снега нами было выбрано несколько участков г. Саранска, различных в экологическом отношении.

Площадка №1 – школьный двор, этот участок мы взяли как контрольный.

Площадка №2 –березовая аллея, 10 метров от дороги.

Площадка №3 – обочина дороги по улице Полежаева.

Обе площадки расположены на определенном расстоянии от контрольной (Площадка №1). Площадка №2-15м, площадка №3 удалена от контрольной территории на 50м.

2.2. Методика проращивания семян

Всхожестью семян – называют их способность давать нормальные всходы при оптимальных условиях прорастания за определенный период времени.

В опытах использовали воду, полученную после таяния снега снежных проб. Взятие проб проводилось с тех же участков, что и при первой методике.

В каждую чашку Петри помещаем на слой фильтровальной бумаги по 100 семян ячменя, покрываем сверху фильтровальной бумагой. Затем в каждую чашку наливаем по 20 мм воды. Чашки закрываем крышками и оставляем при комнатной температуре. Проводились по две повторности каждого варианта. Наблюдения проводились на 7 день заложения опыта.

3. Результаты исследования

Проведя подсчет проросших семян , результаты исследования мы внесли в таблицу

Таблица 1.

Влияние загрязнения снега на прорастание семян

Вариант опыта	Количество семян	Количество проросших семян	% всхожести	Степень прорастания
Вода кипяченная	100	93	93	высокая
Площадка №1	100	68	68	средняя
Площадка №2	100	50	50	низкая
Площадка № 3	100	23	23	очень низкая

Из данных таблицы № 5 мы видим, что наблюдается зависимость между степенью загрязнения снега и всхожестью семян. Процент всхожести семян в кипяченой воде – высокий, так как вода не содержит примесей. В воде, полученной со школьного двора, проросло в среднем 68 семян. Сравнивая, степень загрязнение данного участка, то мы видим, что загрязнения снега низкие. Опыты с водой с площадки №2 показали, что снижается степень прорастания семян до 50%, а степень загрязнения снега увеличивается. Самая низкая степень прорастания семян в последнем варианте-23 %. Так как примеси, содержащиеся в большом количестве в талой воде, повлияли на прорастание семян ячменя. Из этого следует, что существенный уровень загрязнения на данной территории, связан с суммарным выбросом предприятий северной и центральной промышленных зон, а также с воздействием автотранспорта.

4.Выводы

На основе полученных данных мы можем сделать следующие выводы:

1. Нами была проанализирована литература по данной теме.

2.Исследуемые территории подвержены негативному влиянию антропогенного фактора;

2.Основным загрязнителем на данных территориях будет считаться автомобильный транспорт;

3. Определена всхожесть семян ячменя

4. Наиболее низкая всхожесть семян выявлена в пробах где находилась талая вода с участков 2 и 3.

Цель нашей работы была достигнута. Мы выявили, что талые воды негативно сказываются на прорастании семян. А так же нами выявлено, что чем ближе к дороге, тем снег, а следовательно, и талые воды будут более загрязненными. И если все эти загрязнения поступают в почву, то приводят к состоянию угнетения растений на данной территории.

Список литературы

Безуглая, Э.Ю. Чем дышит промышленный город / Э.Ю. Безуглая, Г.П. Расторгуева, И.В. Смирнова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 256 с.
Воейков, А.И. Воздействие человека на природу. – М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963 – 252 с.
Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Мордовии в 2001 году – Саранск, 2002 – 264 с.
Гудернан, Р. Загрязнение воздушной среды/ Пер. с англ. Н.С. Гельман; Под ред. Г.М. Илькуна. – М.: Мир, 1979 – 200 с.
Гелстон, А. Жизнь зеленого растения / А. Гелстон, П. Девис, Р. Сэттэр. – М.: Мир, 1983 – 552 с.
Михайловская, Е.И О загрязнении атмосферы в г. Саранске – В кн. Проблемы природных и экономических ресурсов ч. 2: Природные ресурсы Мордовии и их охрана – Саранск, 1976, с. 21-27.
Новиков, Э.А. Город и природопользование / Отв. Ред. Н.Т. Агафонов. – Л.: Наука, 1984 – 143 с.
Ямашкин А.А. Геокологический анализ процесса хозяйственного освоения ландшафтов Мордовии / А.А. Ямашкин – Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та, 2001 – 232 с.

Приложение

Фото 1. Подсчет прорастающих семян

Фото 2. Определение всхожести семян

Blog

Научно-исследовательская работа влияние загрязненности снежной воды на прорастание семян ячменя афанасьева Алена

Содержание