Учебный центр «Крисмас+»

БИОТЕСТИРОВАНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА

Авторы: Вишнякова Ульяна, Жилина Арина, 6 кл.

ГБОУ гимназия № 441, Санкт-Петербург

Руководитель: Деларова Е. В.

Благодаря высокой сорбционной способности, снег накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный  индикатор загрязнения окружающей среды. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах, можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения окружающей среды на этих участках.

Одним из видов анализа снежного покрова является биотестирование. Биотестирование – метод определения качества среды по реакции живых организмов (тест-объектов). Энергия прорастания и всхожесть семян – важные показатели качества среды, потому что в этот период растения наиболее чувствительны к условиям среды. В своей работе мы попытались оценить степень загрязнения снежного покрова в местах с различной антропогенной нагрузкой

Цель работы: Оценить степень токсичности снежного покрова в микрорайоне гимназии № 441

Задачи:

1. Провести биотеститрование снежного покрова с использованием кресс-салата (Lepidium sativum L.) и овса (Avena sativa L.).

2. Определить энергию прорастания и всхожесть семян.

3. Сравнить результаты биотестирования по тест-объектам.

Методы исследования – экспериментальные. Энергия прорастания и всхожесть определялась в талой воде в лабораторных условиях. На фильтры, смоченные фильтратами, помещали по 25 семян овса и кресс-салата. Энергия прорастания определялась для кресс-салата на 3 сутки, для овса – на 4 сутки. Всхожесть определялась соответственно на 5 и 7 сутки.

Место исследования. 3 образца снежного покрова и контроль: № 1 – центральной части сквера в квартале 49; № 2 – газон у проезжей части на Бухарестской улице; № 3 – площадка перед школой; № 4 – контроль (дистиллированная вода).

В феврале 2013 года проведен отбор проб снежного покрова в микрорайоне гимназии № 441 Фрунзенского района Санкт-Петербурга.

Пробы снега отбирали с площади 1х1 м², на всю толщину снежного покрова. Объем пробы  в среднем составлял 10 кг. Каждая проба сопровождалась этикеткой, на которой указывались место взятия пробы и дата. Снег берется почти на всю глубину залегания. Это делается для того, чтобы суммировать все загрязнения, накопившиеся за сезон в снегу. Снег отбирается лопатой или совком (1,9). Затем снег растапливали и фильтровали. Энергия прорастания и всхожесть определялась в талой воде. На фильтры, смоченные фильтратами, помещали по 25 семян овса и кресс-салата средних размеров. Энергия прорастания определялась для кресс-салата на 3 сутки, для овса – на 4 сутки. Всхожесть определялась соответственно на 5 и 7 сутки (4).

На фильтры, смоченные фильтратами, помещали по 25 семян овса и кресс-салата. Энергия прорастания определялась для кресс-салата на 3 сутки, для овса – на 4 сутки. Всхожесть определялась соответственно на 5 и 7 сутки (2,4). Одновременно с подсчетом проросших семян измерялись размеры корешка и проростка. Все данные фиксировались в журнале наблюдений ежедневно с 14.00 до 15.00. Корешки и проростки измерялись линейкой.

Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Энергия прорастания, всхожесть семян

Энергия прорастания и всхожесть определялись в процентах от общего числа семян в пробе.

В пробе снега взятого на Бухарестской улице изучаемые показатели были самыми низкими для всех тест-растений. Самая высокая энергия прорастания и всхожесть семян овса и кресс-салата  отмечена для образцов у школы и контроля.

Все семена овса в пробах снега у школы и в контроле проросли. Всхожесть составила 100%. Самый низкий уровень энергии прорастания семян овса отмечен для пробы снега с Бухарестской улицы в 3,6 раз ниже контроля и составил 28% . В сквере всхожесть почти в 2 раза ниже контроля, 48% (табл.1).

Энергия прорастания и всхожесть семян кресс-салата у школы – 92% и 96%. В контрольной пробе эти показатели составили 88% и 92%. Для кресс-салата энергия прорастания семян в сквере составила 64% в 1, 4 раза меньше контроля. Схожесть составила 76%. На газоне  Бухарестской улицы энергия прорастания семян 48%, это почти в 2 раза ниже контроля, а всхожесть 56%, в 1,7 раз ниже контроля. В сквере всхожесть в 1,2 раза ниже (табл.1).

Во всех пробах к концу опыта сохранились проростки, причем размеры их (длина корешка и высота проростка) в контрольной пробе

в 10 и более раз больше, чем в пробах, отобранных на Бухарестской улице и в сквере (для всех тест-растений). Проростки кресс-салата в контрольной пробе существенно больше, чем в остальных пробах. Проростки овса полностью сформировались только в контроле и у школы, но размеры проростков у школы почти в 2,5 раза ниже и сформировались они только на 7 день.

Таким образом, самые низкие показатели отмечены для образцов взятых вблизи автотрассы. Школа расположена внутри микрорайона и изолирована от непосредственного влияния автотранспорта.  Снег в этой пробе менее токсичен и результаты близки к контролю.

Заключение и выводы.

В ходе исследований были проведено биотестирование 3 образцов снега. Определены показатели всхожести и энергии прорастания семян овса посевного (Avena sativa L.) и кресс-салата (Lepidium sativum L.)

В результате наших исследований можно сделать следующие выводы:

1. Самые низкие показатели энергии прорастания и всхожести семян отмечены для образцов, расположенный вблизи автотрассы.

2. Энергия прорастания семян овса в контроле и в образце у школы – 100%, в сквере – 48%, на Бухарестской улицу – 28%. Всхожесть во всех образцах овса более 92%.

3. Энергия прорастания семян кресс-салата в контрольной пробе и у школы – 88% и 92%; в сквере – 64%; на Бухарестской улице – 48%. Всхожесть – контроль 92%, образец № 1 (у школы) 96%, образец № 2 (сквер) 76% и образец № 3 (Бухарестская улица)  56%.

4. Семена  тестовых растений по-разному реагируют на степень удаления от автотрассы. Более чувствительны семена кресс-салата.

Источники информации в литературе и Интернете.

1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: Учеб. пос. / Под ред. О.П. Мелеховой, Е.И. Егоровой. М.: Академия, 2007. 288 с.

2. Государственный Стандарт Союза ССР. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. ГОСТ 12038-84.

3. Лисовицкая О.В., Терехова В.А. Фитотестирование: основные подходы, проблемы лабораторного метода и современные решения. Докл. По экологическому почвоведению, № 1, вып. 13, 2010, с 1-18

4. Методика выполнения измерений всхожести семян и длины корней проростков высших растений для определения токсичности техногенно загрязненных почв. ФР.1.39.2006.02264.

5. Пятуха, В.И. Биологические особенности и агротехника выращивания Кресс-Салата на продовольственные и семенные цели в условиях Тюменской области: Автореферат дис. ... кандидата сельскохозяйственных наук: Тюменская государственная сельскохозяйственная академия, 2004

6. Снежный покров как индикатор загрязнения природной среды [Электронный ресурс]: Информационный ресурс. - Режим доступа: http://www.murman.ru/ecology/krep/snow2.html.

7. Стрижова Ф.М. Биологические особенности и технология возделывания основных полевых культур в Алтайском крае: учебное пособие. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2006. 124 с.

8. Чеснокова С.М., Чугай Н.В. Биологические методы оценки качества объектов окружающей среды : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Методы биотестирования: Владим. гос. ун-т. – Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008, 92 с.

9. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие/Под ред. Т. Я. Ашихминой.-М.: АГАР,2000.-385 c.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для проведения комплексной оценки состояния окружающей среды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»