Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Поротниковская средняя общеобразовательная школа»
«Индикация загрязнения окружающей среды по качеству пыльцы
подорожника большого»
Номинация: «Проблемы природных экосистем»
Выполнила: Полыгалова Ксения, ученица 10 класса
Руководитель:
учитель биологии и экологии
 |
2010год
Оглавление
1. Справка о деятельности коллектива 3
2. Введение 4
2а. Обоснование 5
3. Объект исследования 7
4. Методы исследования 8
5. Результаты исследования 10
6. Выводы 11
7. Прогноз 12
8. Программа действий 13
9. Список использованной литературы 14
10. Приложения 15
1. Справка о деятельности коллектива
С 6-го класса Ксения активно и добросовестно занимается проектной и исследовательской деятельностью по экологии, участвует в социально значимых проектах. Вот темы ее исследовательских и проектных работ:
«Пищевые добавки: польза и вред»
«Сколько весит портфель ученика?»
«Влияние курения на умственную и физическую работоспособность
учащихся»
«Изучение субъективного отношения к природе у учащихся ОУ Бакчарского района»
«Здоровье школьников»
2. Введение
Цель исследования состоит в определении зависимости процента абортивности пыльцевых зерен подорожника большого от удаленности автомобильной трассы.
Ставились следующие задачи:
1) изучить биологические особенности подорожника большого;
2) определить процент абортивных пыльцевых зерен подорожника большого в 1, 3, 5, 10 и 15 метрах произрастания от автомобильной трассы Бакчар-Томск;
3) сделать вывод о зависимости процента абортивности пыльцевых зерен подорожника большого от удаленности автомобильной трассы.
Исследование проводилось с августа по сентябрь 2010 года.
На первом этапе были определены опытные участки (в 1,3,5,10 и 15 метрах от автомобильной трассы) и изучены биологические особенности подорожника большого.
На втором этапе проводилась опытно-экспериментальная работа по определению процента абортивных пыльцевых зерен с каждого опытного участка. На каждом опытном участке собирались по 20 растений подорожника большого.
На третьем этапе обрабатывались и систематизировались полученные результаты, уточнялись ранее сделанные выводы.
Обоснованность и достоверность выводов и результатов исследования обеспечивается методикой исследования, репрезентативностью полученных экспериментальных данных, количественным и качественным анализом, обработкой результатов эксперимента методами математической статистики с использованием вычислительной техники.
2а. Обоснование
Природа – целостная система с множеством сбалансированных связей. Нарушение этих связей приводит к изменению установившихся в природе круговоротах веществ и энергии. Современным обществом в производство и потребление вовлекается такое количество вещества и энергии, которое в сотни раз превосходит биологические потребности человека, что и является основной причиной современного экологического кризиса.
Сегодня производственная деятельность человечества связанна с использованием разнообразных природных ресурсов, охватывающих большинство химических элементов. Усиление техногенного воздействия на природную среду породило ряд экологических проблем. Самые острые связаны с состоянием атмосферы, гидросферы и литосферы.
За последние десятилетия человечество окончательно убедилось, что первым виновником загрязнения атмосферного воздуха – одного из основных источников жизни на нашей Планете, является детище научно-технического прогресса – автомобиль. Автомобиль, поглощая столь необходимый для протекания жизни кислород, вместе с тем интенсивно загрязняет воздушную среду токсичными компонентами, наносящими ощутимый вред всему живому и неживому. Вклад в загрязнение окружающей среды, в основном атмосферы составляет –%. По расчетам специалистов, «вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет до 90% по окиси углерода и 70% по окиси азота. Автомобиль также добавляет в почву и воздух тяжелые металлы и другие вредные вещества.
Загрязнение воздуха отработанными газами автомобилей отличается значительной неравномерностью в пространстве и во времени. Поэтому очень важно проводить мониторинг загрязнения окружающей среды вдоль автотрасс.
Одним из доступных методов оценки загрязнения окружающей среды является метод биоиндикации.
Мы решили попробовать оценить загрязнение окружающей среды вдоль автотрассы по качеству пыльцы подорожника большого. Новизна нашего исследования состоит в том, что мы впервые взяли в качестве тест-объекта для оценки загрязнения окружающей среды пыльцу, именно, подорожника большого.
Гипотеза исследования связана с предположением о том, что чем дальше расстояние места произрастания подорожника большого от автомобильной трассы, тем меньше процент у него абортивных пыльцевых зерен.
3. Объект исследования
Объект исследования – пыльцевые зерна подорожника большого.
Предмет исследования – абортивность пыльцевых зерен подорожника большого.
Фото опытных участков
Расстояние от автотрассы 1 метр Расстояние от автотрассы 3 метра
Расстояние от автотрассы 5 метра Расстояние от автотрассы 10 метров
 |
Расстояние от автотрассы 15 метров
4. Методы исследования
Качество пыльцевых зерен в большей степени зависит от уровня физического и химического загрязнения среды. Пыльца отличается высокой чувствительностью к действию отрицательных факторов и может являться индикатором загрязнения среды генетически активными компонентами.
Методика анализа качества пыльцы заключается в определении процента ненормальных (абортивных) пыльцевых зерен.
Высокая чувствительность к действию мутагенов (этиленимин, нитрозоэтилмочевна, некоторые пестициды) проявляется у томатов. Генетически активные факторы среды резко нарушают процесс образования пыльцы томатов, доводы до полного отсутствия в пыльниках нормальных пыльцевых зерен. Для работы нужно иметь микроскоп, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пипетки и слабый раствор йода. Для приготовления слабого раствора йода необходимо взять 2 мл 5%-ной йодной настойки и разбавить водой до 10 мл. этот раствор используется для окраски пыльцы. После окраски нетрудно отличить нормальные пыльцевые зерна от абортивных.
Отличие нормальных зерен от абортивных.
Нормальные пыльцевые зерна | Абортивные пыльцевые зерна |
1)интенсивно окрашены 2)одинаковы по размеру 3)одинаковы по форме | 1)не окрашены (или окрашены слабо) 2)разных размеров 3)неправильной формы |
Приготовление и анализ микропрепаратов следует проводить по следующему плану.
1. Препаровальной иглой извлечь пыльцу из пыльников цветка и поместить ее на предметное стекло.
2. С помощью пипетки нанести на пыльцу каплю раствора йода и размешать каплю препаровальной иглой так, чтобы все пыльцевые зерна были в растворе, а не плавали на поверхности.
3.Выдержать препарат в таком виде в течение двух минут, после этого накрыть капля покровным стеклом и рассмотреть препарат под микроскопом.
4. По нескольким полям зрения подсчитать количество нормальных и абортивных пыльцевых зерен (желательно, чтобы их общая сумма была не менее 200-300).
5. Определить процент нормальных (или абортивных)пыльцевых зерен по каждому цветку, взятому для анализа.
Обычно пыльца у растений, произрастающих в нормальных условиях, имеет хорошее качество, процент нормальных пыльцевых зерен близок к 100%. Повышенное загрязнение может снизить процент нормальных пыльцевых зерен до 50% и ниже.
5. Результаты исследований
Индикация загрязнения окружающей среды по качеству пыльцы подорожника большого осуществлялось с августа по сентябрь 2010 года на территории Поротниковского сельского поселения Бакчарского района. Всего исследованием было охвачено 5 участков почв на территории поселения в 1,3,5,10 и 15 метрах от автомобильной трассы Бакчар-Томск.
Исследование показало, что:
1)у растений подорожника большого, растущего в 1 метре от дороги среднее значение процента абортивных пыльцевых зерен составил 7,25;
2) среднее значение процента абортивных пыльцевых зерен у растений, растущих в 3 метрах от дороги, составил 4,15;
3) среднее значение процента абортивных пыльцевых зерен у растений, растущих в 5 метрах от дороги, составил 3,1;
4) среднее значение процента абортивных пыльцевых зерен у растений, растущих в 10 метрах от дороги, составил 3,3;
5) среднее значение процента абортивных пыльцевых зерен у растений, растущих в 15 метрах от дороги, составил 2,7.
6) Полученные результаты были обработаны, используя методы математической статистики, и являются достоверными.
6. Выводы
В соответствии с поставленными задачами была проведена индикация загрязнения окружающей среды по качеству пыльцы подорожника большого, используя в качестве тест – объекта абортивности пыльцевых зерен подорожника большого. Была выявлена закономерность уменьшения процента абортивности пыльцевых зерен подорожника большого от удаленности автомобильной трассы.
Таким образом, проведенное исследование, подтверждает выдвинутую гипотезу, позволяет сделать вывод о том, что чем дальше находится место произрастания подорожника большого от автомобильной трассы, тем меньший у него процент абортивных пыльцевых зерен.
Вывод - подорожник большой можно использовать для мониторинговой работы. И, вполне возможно использовать его как объект для индикации загрязнения окружающей среды выхлопными газами автомобилей.
7. Прогноз
Исходя из результатов исследования, можно сделать вывод, что придорожная почва загрязнена выхлопными газами автомобилей.
Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. Самая большая группа соединений - углеводороды. Вещества, попадающие с выхлопными газами в атмосферный воздух, а затем, оседают на почву. Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно меняются. Ширина придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать 100-150м. Лесные полосы вдоль дорог способны задерживать в своих кронах потоки свинца от автотранспорта.
8. Программа действий
Необходимо продолжать мониторинг загрязнения почв придорожной зоны, используя для этого как тест-объект не только подорожник, но и другие дикие полевые растения.
9. Список использованной литературы
1. и др. Биоиндикация и биотестирование – методы познания экологического состояния окружающей среды. – Киров, 2005.
2. Ашихмина экологический мониторинг. Учеб. методич. пособие/Под ред. . – М.: Агар, 2000.
3. Богданов об экологии: Учеб. пособие. – Омск, 1995.
4. , Зверева : учебник для 7-9 кл. общеобразовательных школ. – М.: Дом педагогики, 1999.
5. и др. Экология: 9 класс: Учеб. для общеобразоват. Учеб. заведений/, , . – М.: Дрофа, 1995.
6. , , В и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда: Учебное пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 1998 – 408 с.
7. http://www. ecosystema. ru
8. http://www. wikipedia. ru
10. Приложения
РАССТОЯНИЕ ОТ АВТОТРАССЫ 1 МЕТР.
Проба. | Кол-во не абортивных пыльцевых зерен. | Кол-во абортивных пыльцевых зерен. | % абортивных пыльцевых зерен. |
№ 1 | 231 | 29 | 12 |
№ 2 | 376 | 54 | 14 |
№ 3 | 343 | 17 | 5 |
№ 4 | 344 | 24 | 7 |
№ 5 | 272 | 21 | 8 |
№ 6 | 213 | 21 | 10 |
№ 7 | 206 | 14 | 7 |
№ 8 | 208 | 13 | 6 |
№ 9 | 202 | 14 | 7 |
№ 10 | 210 | 13 | 6 |
№ 11 | 202 | 13 | 6 |
№ 12 | 200 | 10 | 5 |
№ 13 | 200 | 12 | 6 |
№ 14 | 200 | 8 | 4 |
№ 15 | 201 | 14 | 7 |
№ 16 | 200 | 14 | 7 |
№ 17 | 203 | 12 | 6 |
№ 18 | 200 | 15 | 7,5 |
№ 19 | 200 | 13 | 6,5 |
№ 20 | 207 | 16 | 8 |
Средний процент | 7,25 | ||
Погрешность среднего значения в % | 1,4 |
РАСТОЯНИЕ ОТ АВТОТРАССЫ 3 МЕТРА.
Проба. | Кол-во не абортивных пыльцевых зерен. | Кол-во абортивных пыльцевых зерен. | % абортивных пыльцевых зерен. |
№ 1 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 2 | 200 | 7 | 3,5 |
№ 3 | 200 | 10 | 5 |
№ 4 | 200 | 4 | 2 |
№ 5 | 200 | 8 | 4 |
№ 6 | 200 | 9 | 4,5 |
№ 7 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 8 | 200 | 12 | 6 |
№ 9 | 200 | 6 | 3 |
№ 10 | 200 | 8 | 4 |
№ 11 | 200 | 6 | 3 |
№ 12 | 200 | 13 | 5,5 |
№ 13 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 14 | 200 | 13 | 6,5 |
№ 15 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 16 | 200 | 13 | 6,5 |
№ 17 | 200 | 10 | 5 |
№ 18 | 200 | 6 | 3 |
№ 19 | 200 | 15 | 7,5 |
№ 20 | 200 | 12 | 6 |
Средний процент | 4,15 | ||
Погрешность среднего значения в % | 1,4 |
РАСТОЯНИЕ ОТ АВТОТРАССЫ 5 МЕТРОВ.
Проба. | Кол-во не абортивных пыльцевых зерен. | Кол-во абортивных пыльцевых зерен. | % абортивных пыльцевых зерен. |
№ 1 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 2 | 200 | 8 | 4 |
№ 3 | 200 | 8 | 4 |
№ 4 | 200 | 4 | 2 |
№ 5 | 200 | 2 | 1 |
№ 6 | 200 | 9 | 4,5 |
№ 7 | 20 | 7 | 3,5 |
№ 8 | 200 | 7 | 3,5 |
№ 9 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 10 | 200 | 9 | 4,5 |
№ 11 | 200 | 7 | 3,5 |
№ 12 | 200 | 12 | 6 |
№ 13 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 14 | 200 | 6 | 3 |
№ 15 | 200 | 4 | 2 |
№ 16 | 200 | 7 | 3,5 |
№ 17 | 200 | 6 | 3 |
№ 18 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 19 | 200 | 8 | 4 |
№ 20 | 200 | 4 | 2 |
Средний процент | 3,1 | ||
Погрешность среднего значения в % | 0,7 |
РАСТОЯНИЕ ОТ АВТОТРАССЫ 10 МЕТРОВ.
Проба. | Кол-во не абортивных пыльцевых зерен. | Кол-во абортивных пыльцевых зерен. | % абортивных пыльцевых зерен. |
№ 1 | 200 | 8 | 4 |
№ 2 | 200 | 4 | 2 |
№ 3 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 4 | 200 | 2 | 1 |
№ 5 | 200 | 11 | 5,5 |
№ 6 | 200 | 4 | 2 |
№ 7 | 200 | 10 | 5 |
№ 8 | 200 | 16 | 8 |
№ 9 | 200 | 8 | 4 |
№ 10 | 200 | 6 | 3 |
№ 11 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 12 | 200 | 6 | 3 |
№ 13 | 200 | 9 | 4,5 |
№ 14 | 200 | 4 | 2 |
№ 15 | 200 | 6 | 3 |
№ 16 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 17 | 200 | 10 | 5 |
№ 18 | 200 | 6 | 3 |
№ 19 | 200 | 4 | 2 |
№ 20 | 200 | 7 | 3,5 |
Средний процент | 3,3 | ||
Погрешность среднего значения в % | 1 |
РАСТОЯНИЕ ОТ АВТОТРАССЫ 15 метров.
Проба. | Кол-во не абортивных пыльцевых зерен. | Кол-во абортивных пыльцевых зерен. | % абортивных пыльцевых зерен. |
№ 1 | 200 | 13 | 6,5 |
№ 2 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 3 | 200 | 9 | 4,5 |
№ 4 | 200 | 10 | 5 |
№ 5 | 200 | 2 | 1 |
№ 6 | 200 | 6 | 3 |
№ 7 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 8 | 200 | 1 | 0,5 |
№ 9 | 200 | 7 | 3,5 |
№ 10 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 11 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 12 | 200 | 4 | 2 |
№ 13 | 200 | 8 | 4 |
№ 14 | 200 | 9 | 4,5 |
№ 15 | 200 | 2 | 1 |
№ 16 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 17 | 200 | 5 | 2,5 |
№ 18 | 200 | 3 | 1,5 |
№ 19 | 200 | 6 | 3 |
№ 20 | 200 | 4 | 2 |
Средний процент | 2,7 | ||
Погрешность среднего значения в % | 1,2 |
