Определение уровня фитотоксичности почвы отдельных районов г Волжского.
Работу выполнила
Тонконогова Виктория
ученица 8 А класса
МОУ СШ № 32
«Эврика – развитие»
Руководитель :
учитель биологии
г Волжский
2017
1 Введение.
Фитотоксичность - способность почв оказывать угнетающее действие на растения, приводящее к нарушению физиологических процессов, ухудшению качества растительной продукции и снижению ее выхода. Причина – это разнообразные соединения естественного и антропогенного происхождения, которые, накапливаясь в почве, и приводят к ее загрязненности и токсич-ности. Источники загрязнения почвы делятся на природные (выветривание горных пород и минералов, эрозионные процессы, вулканическая деятельность) и техногенные (добыча и переработка полезных ископаемых, сжигание топлива, влияние автотранспорта, сельского хозяйства и т. д.).
Цель работы : Определение уровня фитотоксичности почвы отдельных районов г Волжского, исследование влияние ионов хлора на фитоток-сичность почвы.
Содержание работы :
1 Виды загрязнений почвы.
2 Влияние различных видов загрязнения почвы на растения.
3 Методика исследования.
4 Исследование и результаты.
5 Источники информации.
1 Виды загрязнения почвы
1 Мусор, выбросы, отвалы, отстойные породы
В эту группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.
2 Тяжелые металлы
Данный вид загрязнений уже представляет значительную опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляции в организме. Наиболее распространённое автомобильное топливо - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву. Основные приоритетные (обязательные для всех субъектов Российской Федерации) показатели - это ртуть, свинец, кадмий, цинк, мышьяк;
3 Пестициды
Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах. По своей опасности для животных и человека они приближаются к предыдущей группе. Именно по этой причине был запрещён для использования препарат ДДТ (дихлор-дифенил-трихлорметилметан), который является не только высокотоксичным соединением, но, также, он обладает значительной химической стойкостью, не разлагаясь в течение десятков лет.
4 Радиоактивные вещества
Радиоактивные соединения легко проникают во все живые организмы, встраиваясь в пищевые цепочки. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - 90Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2 - 8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве. Совокупность вышеназванных качеств делают его весьма опасным радионуклидом. Существуют и природные источники загрязнений радиоактивными соединениями, но основная масса наиболее активных изотопов с небольшим периодом полураспада попадает в окружающую среду антропогенным путём: в процессе производства и испытаний ядерного оружия, из атомных электростанций, особенно в виде отходов и при авариях, при производстве и использовании приборов, содержащих радиоактивные изотопы и. т. д.
5 Микотоксины.
Данные загрязнения не являются антропогенными, потому что они выделяются некоторыми грибами, однако, по своей вредности для организма они стоят в одном ряду с перечисленными загрязнениями почвы.
6 Соли.
Отрицательное влияние на состояние почвы в городе оказывает исполь-зование поваренной и других солей для борьбы с гололедом в зимний период и утечки высокоминерализованных технологических растворов. Это при-водит к возрастанию количества фитотоксичных соединений в составе почв. Известно, что хлориды натрия и кальция разрушительно действуют на почвенные коллоиды и вызывают при определенных концентрациях гибель растений. В талой снеговой воде крупного промышленного города может содержаться хлор-иона в 150 раз больше, чем в природной речной воде.
7 Минеральные удобрения
Во многих случаях использования агротехнических мер происходит чрезмерное употребление минеральных удобрений. Растения могут усваивать лишь ограниченное количество минеральных удобрений, и эту норму достаточно сложно вычислить. Излишки остаются в почве и становятся причиной переизбытка азота, фосфора, калия и других минеральных элементов.
Пути поступления загрязняющих веществ в почву.
1 С атмосферными осадками. Многие химические соединения, попадающие в атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками выпадают в почву. Большинство из них не просто растворяются, а образуют химические соединения с водой, имеющие кислотный характер.
.2 Осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей. Твёрдые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. Такие загрязнения можно наблюдать визуально, например, вокруг котельных зимой снег чернеет, покрываясь частицами сажи. Автомобили, особенно в городах и около дорог, вносят значительную лепту в пополнение почвенных загрязнений.
3 С растительным опадом. Различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают снова в почву.
2 Влияние различных видов загрязнения почвы на растения.
Растения играют важную роль в нашей жизни, участвуя в пищевых экологических цепочках, являясь производителями кислорода воздуха, выполняя средозащитные функции. Поэтому особенно важно знать, как реагируют растения на химическое загрязнение среды. Негативное влияние тяжелых металлов на растительный покров можно рассматривать как в плане их фитотоксичности, так и в плане миграции этих элементов на более высокие трофические уровни экосистем. При повышенном содержании металлов и тяжелых металлов в почве и воздушном пространстве растения начинаю аккумулировать их в вегетативных и генеративных органах. Растения разных видов по-разному реагируют на увеличения токсических веществ. Свинец снижает урожайность растений, подавляет процесс фотосинтеза, препятствует поступлению некоторых микроэлементов в организм. Свинец из почв поступает в растения и накапливается в них. В зерне пшеницы и ячменя количество его в 5-8 раз превышает фоновое содержание, в ботве, картофеле – более чем в 20 раз, в клубнях – более чем в 26 раз. Внешние признаки: появление тёмно-зелёных листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва. Повышенное содержание никеля в почвах приводит к эндемическим заболеваниям: в особенности у растений появляются уродливые формы. Типичные симптомы повреждающего токсического действия никеля: хлороз, появление желтого окрашивания с последующим некрозом, остановка роста корней и появления молодых побегов или ростков, деформация частей растения, необычная пятнистость, в некоторых случаях - гибель всего растения. Фтор, загрязняя почву, вызывает снижение урожая не только благодаря прямому токсическому действию, но и изменяя соотношение питательных веществ в почве. Излишки хлора ведут к образованию жженых краев у молодых листьев. Если уровень хлора будет слишком высок, то саженцы не будут хорошо укореняться, а семена могут вообще не прорасти. При высоком содержание хлора, листья приобретают желтовато-бронзовый оттенок и их темпы развития замедляются.
3 Методика исследования.
1 Оценка фитотоксичности проводилась методом биоиндикации по всхожести семян. В качестве тест-культуры использовались семена кресс-салата. Для этого необходимо :
1 Почва 10-20 гр
2 Вода
3 Семена.
4 Блюдца.
5 Хлопчатобумажная ткань.
Ход работы :
1 В стеклянную бутылку налить 50 мл воды и добавить 10-20гр. Изучаемой почвы. Хорошо перемешать до состояния суспензии.
2. Берем блюдце и заполняем его получившейся суспензией на уровне 3-5 мм.
3. Накрываем блюдце хлопчатобумажной тканью и выкладываем семена (100 штук). Закрыть крышкой на 3-4 дня при t0 20-25.
Описать всхожесть семян по истечению срока.
Если на четвертый день проросло 96 семян - это более 90%, что говорит о слабой фитотоксичности почвы.
Если проросло от 30 до 50 семян - фитотоксичность средняя.
Если от 10 до 30 семян - здесь у нас высокая (недопустимая ) фитотоксичность.
2 Исследование влияние ионов хлора на фитотоксичность почвы.
Для выполнения варианта вам необходимо:
1. 10-20гр. Изучаемой почвы.
2. Хлорид натрия
3. Дистиллированная вода.
4.Блюдца.
5. Хлопчатобумажная ткань.
6. Семена Кресс-салата.
Ход работы:
1. Рассчитать навеску хлорида натрия для приготовления 100 мл раствора с концентрацией ионов Cl 0.1 моль/л,
2. В стеклянную бутылку налить 50 мл полученного раствора и добавить 10-20гр. Изучаемой почвы. Хорошо перемешать до состояния суспензии.
3. Берем блюдце и заполняем его получившейся суспензией на уровне 3-5 мм.
4. Накрываем блюдце хлопчатобумажной тканью и выкладываем семена кресс-салата (100 штук). Закрыть крышкой на 3-4 дня при t0 20-25.
Описать всхожесть семян по истечению срока.
4 Исследование и результаты.
1 Определение уровня фитотоксичности почвы. В качестве объекта исследования были взяты три пробы почвы. Проба № 1 взята в районе Волжского трубного завода, проба № 2 взята около дороги по улице Карбышева, проба № 3 взята в 17 микрорайоне. В качестве тест - культуры использовались семена кресс - салата( 100 семян). 
К 100 мл дистиллированной воды добавляли по 20 г почвы. Почвенную суспензию выливали в тарелку и выкладывали по 100 семян. С каждой пробой были проведены три серии опытов.
Через три дня получены следующие результаты.
Проба 1
Проба 2
Проба 3.
Но-мер про-бы | Серия 1 Количес-тво проросших семян | Серия 2 Количес-тво проросших семян | Серия 3 Количес-тво проросших семян | Сред-нее значе-ние | Всхо-жесть | Уровень фитотоксич-ности |
1 | 93 | 95 | 96 | 95 | высокая | Низкий |
2 | 94 | 89 | 91 | 91 | высокая | Низкий |
3 | 87 | 80 | 91 | 86 | высокая | Низкий |
Вывод: Результаты опыта показали высокую всхожесть семян всех трех проб высокая, значит уровень фитотоксичности у всех исследуемых образцов почвы низкий.
2 Исследование влияние ионов хлора на фитотоксичность почвы.
В 100 мл дистиллированной воды растворяли 6 г хлорида натрия и добавляли 20 г исследуемой почвы. Опыты провели для всех образцов почвы в трех сериях.
На третий день получили результаты.
Проба 1
Проба 2.
Проба 3.
Но-мер про-бы | Серия 1 Количес-тво пророс-ших семян | Серия 2 Количес-тво пророс-ших семян | Серия 3 количество проросших семян | Среднее значение | всхожесть | Уровень фитотоксич-ности |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Низкая | Высокий |
2 | 4 | 1 | 4 | 3 | Низкая | Высокий |
3 | 3 | 2 | 4 | 3 | низкая | высокий |
Вывод : Всех трех образцах всхожесть семян оказалась низкая, следовательно хлорид натрия усиливает фитотоксичность почвы, что можно объяснить большим содержанием хлора.
6 Источники информации:
1 Экологическое почвоведение: Лабораторные занятия для студен-
тов-экологов (бакалавров): Метод. указания / Сост. ,
; Яросл. гос. ун-т. - Ярославль, 2002.
2 http://bibliofond. ru
3 http://dic. academic. ru/dic.
4 http:///
5 http://www. studfiles. ru
