Біоіндикація забруднення атмосферного повітря та грунту

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Муніципальне освітній заклад
«Середня загальноосвітня школа № 9»
Навчально-дослідницька робота.
Біоіндикація забруднення атмосферного повітря та грунту за станом сосни звичайної і за якістю пилку кульбаби лікарської.
Природно - математичний цикл. Екологія.
Автор роботи: Головіна Євгена учениця 11 класу МОУ СЗШ № 9
Науковий керівник:
Конасова Тетяна Миколаївна вчитель біології МОУ СЗШ № 9
м. Великий Устюг.
2007р.
Мета роботи: вивчити екологічний стан атмосферного повітря і грунту в місті і його передмістях, використовуючи як біоіндикаторів сосну звичайну і кульбаба лікарський.
Завдання дослідження.
На основі отриманих результатів зробити висновки:
1. Про стан:
а) атмосферного повітря в зимовий та літній періоди з індикації хвоїнок сосни звичайної;
б) атмосферного повітря та грунту за якістю пилку кульбаби лікарської в різних районах міста та приміській зоні;
2. Виявити основні джерела забруднення та можливі шляхи їх усунення.
Методика дослідження роботи.
I. Станом хвої сосни звичайної.
Ступінь забруднення атмосфери можна поспостерігати за станом сосни звичайної. У районах, де є забруднення, на хвоїнки з'являються пошкодження:
· Світло-зелені плями і некротичні точки;
· Ознаки всихання.
Методика дослідження роботи складається з наступних етапів:
1. Підготовчий етап.
1. Постановка мети, завдання дослідження.
2. Готує устаткування для проведення польових робіт (поліетиленові пакети для збору проб).
3. Знаходження і зняття копії план-карти міста та його передмість.
4. Вибір ключових ділянок, так, щоб вони знаходилися в різних районах міста та приміській зоні, вказівку їх на карті (додаток № 2 і № 3).
5. Складання плану дослідження ключових ділянок (додаток № 2).
2. Проведення дослідження (порядок).
1. Відбір сосни 15-20-річного віку
2. Збір з декількох бічних пагонів у середній частині крони 5-7 дерев по 250 пар хвоїнок другого і третього року життя.
3. Занесення в робочий зошит дати дослідження на різних ключових ділянках.
3. Обробка матеріалів дослідження.
1. Аналіз хвої проводила будинку:
а) відбирала хвоїнки з плямами і некротичними точками;
б) з ознаками всихання;
в) неушкоджені хвоїнки.
2. Підрахувала хвоїнки і дані про їх кількість занесла в робочий зошит із зазначенням дати відбору проб на кожному ключовому ділянці.
3. Вирахувала відсоток хвоїнок з плямами і хвоїнок з ознаками всихання.
4. Помістила їх у різні пакети і підписала їх.
5. Результати оформила у вигляді таблиці (додаток № 1).
II. За якістю пилку кульбаби лікарської.
Фізичне та хімічне забруднення навколишнього середовища впливає на якість пилкових зерен, що характеризуються високою чутливістю до дії забруднювачів. Тому в різних районах, в залежності від ступеня їх забрудненості, пилок кульбаби лікарської може якісно відрізнятися. Виділяють:
· Ненормальні (абортивні) пилкові зерна;
· Нормальні пилкові зерна.
Методика дослідження роботи складається з наступних етапів:
1. Підготовчий етап.
1. Готує устаткування (мікроскоп, предметні та покривні скла, препаровальних голки, піпетки).
2. Приготування слабкого розчину йоду, необхідного для фарбування пилку (2 мл. 5%-ної йодної настоянки розбавити водою до 10 мл.).
2. Проведення дослідження (порядок).
1. Витяг пилку з пиляків квітки, використавши препаровальних голку, і помістити її на предметне скло.
2. Нанесення на пилок за допомогою піпетки краплі розчину йоду і перемішування її, використавши препаровальних голку, так щоб всі пилкові зерна опинилися в розчині.
3. Залишити приготований препарат на кілька хвилин.
4. Вивчення пилкових зерен (додаток № 12).
5. Підрахунок кількості нормальних і абортивних зерен.
3. Обробка матеріалів дослідження.
1.Визначення відсотка нормальних і ненормальних зерен.
2.Результати оформити у вигляді таблиці (додаток № 2).
Результати дослідження.
1. Станом хвої сосни звичайної в літній та зимовий періоди.
Результати дослідження показали, що влітку практично на всіх ключових ділянках спостерігається збільшення кількості хвоїнок з плямами в порівнянні з кількістю тих же хвоїнок, але тільки в зимовий період. Взимку ж кількість хвоїнок з всиханням більше, ніж число тих же хвоїнок влітку.
Незважаючи на це, найменш забрудненим повітря опинився в районі Шілленгского бору, де в зимовий період з 250 пар досліджуваних хвоїнок 42 пари з плям (16,8%), а в літній - 53 пари (21,2%). Також в цьому районі спостерігається найменша процентний вміст хвоїнок з всиханням.
Трохи більше відсоток хвоїнок з плямами влітку спостерігається в районі Стефановской церкви (21,6%).
Найбільш забрудненим повітря спостерігається на третьому ключовій ділянці - вул. Атласова -, де взимку з 250 пар хвоїнок 164 пари з плямами, що склало 65,6%, та 7 пар хвоїнок з всиханням - 2,8%, а влітку число хвоїнок з плямами становить 167 пар, з всиханням - 5.
Другим за процентним кількості хвоїнок з плямами став ключовою ділянку № 4 - район школи гімназії. Взимку з 250 пар досліджуваних хвоїнок 110 - з плямами, що склало 44%, і 9 пар з всиханням - 3,6%. Влітку кількість хвоїнок з плямами зменшується до 106 (42,4%), з всиханням - до 8.
Найменшим за процентним змістом хвоїнок з плямами взимку є район ДЮЦ «Авангард» - 15,6%, але, в той же час, тут спостерігається досить великий відсоток хвоїнок з всиханням -5,2%.
2. За якістю пилку кульбаби лікарської.
Результати показали, що найменш забрудненим виявився дільниця № 5, тому що відсоток нормальних пилкових зерен найбільш близький до 100% (92,8%).
Другим найменш забрудненим ділянкою є район школи № 9. Із загальної кількості пилкових зерен 227 - нормальні, що становить 90,8%.
Найбільше забруднення спостерігається на території дитячого дошкільного санаторію. Процентний вміст нормальних пилкових зерен в цьому районі становить 85,6%.

Висновки про результати дослідження.
На основі отриманих даних можна зробити наступні висновки:
1. Так як в літній період спостерігається збільшення хвоїнок з плямами в порівнянні з кількістю тих же хвоїнок в зимовий період, можна припустити, що це пов'язано з великим потоком транспорту, тому що саме в цей період багато люди поспішають на дачі. Взимку кількість хвоїнок з всиханням більше, ніж число тих же хвоїнок влітку. Можливо, це можна пояснити браком води взимку, а також забрудненням атмосферного повітря вихлопними газами автомобілів.
2. Найбільша забрудненість, як в літній, так і в зимовий період спостерігається в місті в районі вул. Атласова. По-перше, по всій видимості, це залежить від досить великого потоку транспорту, а значить і викиду в атмосферу вихлопних газів, що містять основні забруднювачі повітря - вуглекислий газ, діоксид сірки та інші. По-друге, тут знаходяться приватні будинки, які мають пічне опалення, значить, і гази, які утворюються при горінні, забруднюють навколишнє повітря. По-третє, близько досліджуваних сосен часто залишають свої автомобілі їх власники. А також можливі похибки, які можна пояснити меншою кількістю дерев (4), замість мінімально необхідних п'яти.
3. Не менш забруднене повітря в районі школи гімназії, що можна пояснити тим, що на її території є котельні, що опалюють школи, і багатоквартирні будинки, що забруднюють повітря побічними продуктами згоряння газу. Також тут проходить дорога, по якій просуваються потоки транспорту по вулиці до міста і з міста, тобто йде забруднення вихлопними газами.
4. Найменша забруднення і влітку, і взимку спостерігається на території Шілленгского бору. Невеликий відсоток забрудненості повітря можна пояснити близько розташованої транспортною артерією, що з'єднує м. Великий Устюг з Нікольському, Вологдою та іншими населеними пунктами.
5. Одним із джерел забруднення повітря є промислові підприємства міста, і, перш за все, це і Щетінощеточная фабрика, це і котельні судноремонтного заводу, частина його цехів, це і ТЕЦ (вони викидають пил, що містить радіоактивні елементи, вуглекислий газ, окис вуглецю, оксиди сірки , азоту і величезна кількість тепла), а також інші підприємства міста.
6. Намагаючись пояснити забрудненість повітря в місті Великий Устюг, я також проаналізувала напрямки повітряних мас, склавши «розу вітрів» (див. Додаток № 5), і з'ясувала, що в місті в основному переважають вітри західних напрямків: західних, південно-західних і південних. Можлива, забрудненість повітря пов'язана з переміщенням повітряних мас у бік міста з боку Новатора (де діють два підприємства, Лісопромисловий і Фанерний комбінати), Плесецка (викиди продуктів згоряння ракетного палива космодрому "Плесецьк" містять речовини, що володіють мутагенними, канцерогенними властивостями). Якщо подивитися по «розі вітрів», то з боку м. Красавіно, розташованого на північ - північний схід від Устюга, і його підприємств (Лісопильний комбінат, Льонокомбінат і Цегельний завод) також може бути принесення забруднювачів.
7. Зазвичай пилок у рослин, які ростуть у нормальних умовах, має хорошу якість, відсоток нормальних пилкових зерен близький до 100%. Тому, виходячи з цього, можна зробити висновок, що підвищеного забруднення на всіх ключових ділянках не спостерігається. Але необхідно зазначити, що викиди забруднюючих речовин з опадами акумулюються грунтовим покривом, тому особливо грунт забруднений поблизу автостоянок.
Одним з найважливіших забруднювачів атмосферного повітря є сірчистий газ, що є основним побічним продуктом згоряння вугілля. У вологому повітрі сірчистий ангідрид з'єднується з водою, утворюючи сірчану кислоту. Випадаючи з дощем на землю, вона роз'їдає не тільки легені людини, а й метали, фарби і навіть камінь. Двоокис сірки в комбінації з окислами азоту можуть дратувати органи дихання. Вуглекислий газ, що утворюється при диханні живих істот, а також при спалюванні вугілля, нафти і газу також небезпечний для здоров'я. Тривале зростання вмісту двоокису вуглецю в повітрі може призвести до підвищення температури на Землі, а потім і до парникового ефекту. Окис вуглецю - безбарвний і не має запаху отруйний газ. Його токсичність пояснюється тим, що він утворює стійке з'єднання з гемоглобіном. Таким чином, вдихання окису вуглецю блокує надходження кисню в кров, що призводить до кисневого голодування тканин і викликає головний біль, запаморочення, нудоту, шум у вухах, непритомність, параліч дихальних шляхів і смерть.
Відомо ще безліч шкідливих речовин, що надають згубний вплив не тільки на навколишнє середовище, але і на здоров'я людини, тварин і рослин. Але можна абсолютно точно сказати, що кожен забруднювач надає певний негативний вплив на природу, тому їх надходження в навколишнє середовище має суворо контролюватися. Законодавство встановлює для кожної забруднюючої речовини гранично допустимий скид (ГДС) та гранично допустиму концентрацію (ГДК) його у природному середовищі.

Висновок.
Я вважаю, що тема чистоти повітря і грунту є однією з найактуальніших в даний час. Щоб з'ясувати, екологічний стан і ступінь забруднення в нашому місті, я взяла найбільш прийнятну для мене методику дослідження «Біоіндикація забруднення атмосферного повітря і грунту», використовуючи як біоіндикаторів сосну звичайну і кульбаба лікарський, тому що, по-перше, ці рослини широко поширені на території нашого міста і в його приміській зоні. По-друге, основні забруднювачі повітря (вуглекислий газ, діоксид сірки, деякі елементи важких металів) і грунту (пестициди), пошкоджують частини досліджуваних рослин (хвоя, пилок), що досить легко підгледіти.
Мої пропозиції щодо збереження чистоти повітря в місті:
1. Ретельне очищення газів на підприємствах (використання фільтрів, абсорберів і т.д.) і створення таких підприємств, на яких викиди газів в атмосферу відсутні.
2. Вести пошуки і переходити на інші види палива, пов'язані зі зменшенням шкоди навколишньому середовищу.
3. Як можна більше робити насаджень у місті та приміській зоні.
4. Відновлювати вирубані ліси, при видобутку деревини.
5. Може бути, необхідно створити комісію з контролю викидів забруднень у повітря.
6. Створення замкнутих циклів газоподібних, які перешкоджають попаданню газів в атмосферу.

Додаток № 1. Результати дослідження стану хвої сосни звичайної в різні сезони.

Сезон

Номери ключових ділянок

Зимовий період

Літній період

Пошкодження і всихання хвоїнок
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
Загальне число обстежених хвоїнок
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Кількість хвоїнок з плямами
39
47
164
110
42
46
65
51
57
59
167
106
53
61
63
54
Відсоток хвоїнок з плямами (%)
15,6
18,8
65,6
44
16,8
18,4
26
20,4
22,8
23,6
66,8
42,4
21,2
24,4
25,2
21,6
Кількість хвоїнок з всиханням
13
23
7
9
5
6
19
7
9
14
5
8
2
5
12
2
Відсоток хвоїнок з всиханням (%)
5,2
9,2
2,8
3,6
2
2,4
7,6
2,8
3,6
5,6
2
3,2
0,8
2
4,8
0,8

Дата відбору проб

300107
300107
020207
090207
150207
160207
210207
230207
270707
150807
130807
150807
100707
100707
130707
210707

Додаток № 2.Результати дослідження за якістю пилку кульбаби лікарської.
Пилок
Номери ключових ділянок
1
2
3
4
5
6
7
8
Загальна кількість
250
250
250
250
250
250
250
250
Кількість нормальних пилкових зерен
225
214
216
219
232
219
227
221
Кількість абортивних пилкових зерен
25
36
34
31
18
31
23
29
Відсоток абортивних пилкових зерен
10
14,4
13,6
12,4
7,2
12,4
9,2
11,6
Відсоток нормальних пилкових зерен
90
85,6
86,4
87,4
92,8
87,6
90,8
88,4
Дата відбору проб
130607
130607
100607
190607
170607
170607
100607
210607

Додаток № 3. Таблиця розташування досліджуваних ділянок.
Номер ключового ділянки
Кількість досліджуваних квіток
Кількість досліджуваних дерев.
Розташування досліджуваної ділянки на території міста або його передмість.
1
5
5
Територія дитячого юнацького центру «Авангард» м. Великий Устюг.
2
5
7
Територія дитячого дошкільного санаторію м. Великий Устюг
3
5
4
Вул. Атласова 1931 Великий Устюг
4
5
5
Школа Гімназія м. Великий Устюг
5
5
6
Шілленгскій бір.
6
5
7
Територія за сел. Енергетиків.
7
5
5
Школа № 9 м. Великий Устюг.
8
5
5
Район Стефановской церкви.
Додаток № 4.План-карта р. Великого Устюга і його передмість.

Додаток № 5. «Роза вітрів».


Додаток № 6. Опис сосни звичайної (Pinus silvestris).
 
Відділ: Голонасінні
Клас: Хвойні, або пінопсіди
Підклас: Хвойні, або пініди
Порядок: Соснові
Родина: Соснові
Рід: Сосна
Вид: Сосна звичайна.
Вічнозелене хвойне дерево родини соснових висотою до 40 м. Стовбур прямий, кора червонувата, шарувата, відщеплюється тонкими пластинками, біля основи дерева вона набуває темно-бурого забарвлення. У молодих дерев крона пірамідальна, у старих - широка, пухка, Молоді пагони голі, зеленуваті. Нирки смолисті, подовжено-яйцеподібні, густо вкриті бурими лусочками. Листя ігловідние, жорсткі, зберігаються на дереві 2-3 роки. Цвіте в травні - червні. Квітки голі, однодомні, зібрані в шишки. Зрілі шишки жовтувато-сірі, матові, при дозріванні насіння розтріскуються.
Сосна звичайна поширена майже на всій території лісової зони Росії. Росте на піщаних, супіщаних, кам'янистих, рідше чорноземних грунтах, вапнякових і крейдяних відкладах. Є однією з основних лісоутворюючих порід. Кора на стовбурах червоно-бура, глибоко борозниста. Хвоя сизувато-зелена, трохи вигнута, щільна, що стирчить, довжиною 4-7 см, в пучку по 2 хвоїнки. Насіння - крилаті горішки, дозрівають на другий рік. Дуже світлолюбна, невимоглива до родючості грунту, але погано переносить її ущільнення, чутлива до забруднення повітря. Росте швидко. Зимостійка. Враховуючи ці особливості, рекомендується для озеленення заміських лікувальних закладів, заміських парків та лісопарків, як у чистих, так і в змішаних насадженнях, масивами, групами, поодиноко.
Додаток № 8. Опис кульбаби лікарської (Taraxacum officinale).
Відділ: Покритонасінні
Клас: Дводольні, або магноліопсіди
Родина: Складноцвіті
Підродина: Латуковие, або цикорієвої
Рід: Кульбаба
Вид: Кульбаба лікарський.
Кульбаба лікарський - трав'яниста багаторічна рослина з стрижневим товстим гіллястим коренем. Листя в прикореневій розетці струговідно-перисто-розсічені. Їх величина залежить від умов зростання. На сухих грунтах при яскравому сонці листя у кульбаби довжиною не більше 15-20 см., а у вологих і тінистих місцях (у канавах, в тіні дерев і чагарників) вони виростають нерідко в 3 рази довше.
Квітконіс (стрілка) - Тікнесі, безлистий, циліндричний, дудчатий, на верхівці несе одну жовто-золотисту кошик. Квітки язичкові двостатеві.
Плоди - сім'янки з пухнастим, з розгалужених волосків, чубчиком, парашутом. Цвіте в квітні - червні, іноді повторно восени. Дозріває кульбаба в травні - червні.
Кульбаба лікарський розповсюджений на всій території Росії. Росте вздовж житла, доріг, на перелогах, пустирях, в городах, парках і садах. Любить багаті, добре зволожені грунти. Часто утворює зарості.
Рослина дуже плідно. Одне суцвіття дає до 200 сім'янок, а всю рослину - до 3000.

Додаток № 12. Основні відмінності нормальних пилкових зерен від абортивних (ненормальних).

Відмінні риси
Нормальні пилкові зерна
Ненормальні (абортивні) пилкові зерна
1
Інтенсивність фарбування розчином йоду
Інтенсивно забарвлені
Не пофарбовані або слабо забарвлені
2
За розміром
Однакові
Різні
3
За формою
Однакові
Неправильної форми (неоднакові)

Література.
1. Є. О. Кріксунов, В. В. Пасічник, О. П. Сидорин «Екологія 9 клас».
2. В. П. Кушелєв «Охорона природи від забруднень промисловими викидами».
3. Є. О. Скупінова, О. А. Золотова «Географія Вологодської області 8-9 клас».
4. У. І. Тупікін «Загальна біологія з основами екології і природоохоронної діяльності».
5. М. М. Шевельов, В. В. Комісарів «Природокористування та екологічні проблеми Вологодської області».
6. Г. Хефлінг «Тривога у 2000 році».
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Наукова робота
112.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Забруднення атмосферного повітря
Забруднення атмосферного повітря атомобільним транспортом в м Києві
Вплив забруднення атмосферного повітря на стан горобини звичайної
Забруднення атмосферного повітря вихлопами газу автомобільного транспорту
Оцінка забруднення атмосферного повітря створюваного діяльністю локомотивного депо станції Перерва
Визначення розмірів плати за забруднення атмосферного повітря та розробки заходів щодо очистки шкідливих
Високоефективна рідинна хроматографія забруднювачів атмосферного повітря і повітря робочої зони
Біоіндикація грунту по безхребетним
Склад атмосферного повітря
© Усі права захищені
написати до нас