Наукова робота. Дослідження впливу забрудненості навколишнього середовища хімічними речовинами на проростання, ріст і розвиток рослин

Роботу виконала:
Свистун Лілія
учениця 6 класу
Рогізненської ЗОШ І-ІІІ ступенів
Жидачівського району
Львівської області

Науковий керіаник:
Гвоздик Світлана Ярославівна
Рогізненської ЗОШ І-ІІІ ступенів
Жидачівського району
Львівської області
лауреатка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „ХІМІЯ”

Весна стає повноправною володаркою і нарешті нас тішить сонцем і теплом. Чарівна пора, коли все довкола зеленіє і розцвітає. І кожен з нас хоче дихати чистим пахучим повітрям на повні легені.

Але щороку із приходом весни фермери, які займаються вирощуванням овочів, фруктів, городини, сільськогосподарських культур, вживають усі необхідні заходи, які б допомогли отримати щедрий урожай. Не забувають про ці заходи і власники приватних городів у селах, поблизу міст. Одні з них – це використання пестицидів – токсичних речовин, призначених для боротьби з різного роду шкідниками – бур’янами, комахами, гризунами тощо.

Попри так звану користь для врожаю, пестициди несуть значно більший негативний вплив на довкілля та на життя і здоров’я людини.
Пестициди забруднюють ґрунти, повітря, водні ресурси, у тому числі підземні водоносні горизонти. При розпиленні пестициди потрапляють на сусідні земельні ділянки, знищують листя дерев та іншу рослинність. Гинуть від пестицидів і комахи. Цілими сім’ями вимирають бджоли, які є індикатором чистого довкілля.

Пестициди здатні накопичуватися і у сільськогосподарській продукції, з якою потрапляють у організм людей та тварин. Аналогічно згубно на організм людини впливає вода, повітря, забруднені пестицидами. Так, потрапляння пестицидів у організм людини викликають утруднення дихання, ураження центральної нервової системи, сильний головний біль, розлади шлунку, підвищення температури та навіть настання коми. Постійні надходження пестицидів в організм людини, супроводжуються різким зниженням маси тіла, слуху, розвитком катаракти, алергічних реакцій.

1. Загальна характеристика:

1. 1. Актуальність теми.

В умовах теперішнього інтенсивного розвитку промисловості і посиленого використання хімічних речовин в сільському господарстві дуже гостро постала проблема забруднення навколишнього середовища. Дуже актуальним постає вивчення впливу хімікатів,відходів підприємств на проростання насінини і розвиток проростків.

1. 2. Мета та завдання досліджень.

Дати хімічну оцінку впливу забрудненого навколишнього середовища на проростання, ріст, розвиток насіння.

Наукова новизна роботи.

Визначити методом проростків різних тест-рослин, стан твердих та рідких субстратів, їх вплив на проростання насіння.

Становить певний інтерес для науковців і практиків у зв’язку із збільшенням застосування хімічних препаратів у сільському господарстві та інтенсивним розвитком промисловості.

1. 3. Практичне значення роботи.

Використання результатів проведених досліджень у загальноосвітніх навчальних закладах, а також для отримання високих результатів схожості та енергії проростання насіння в різних екологічних умовах.

1. 4. Положення, які винесені на захист.

Досліди, пов’язані з умовами проростання насіння.

Дослідження твердих та рідких субстратів, їх вплив на проростання і розвиток насіння.

Полив проростків тест-рослин досліджуваною забрудненою водою.

Накрапування досліджуваної води, розчинів між сім’ядолями.

1. 5. Структура та об’єм роботи.

Дослід 1. Дослідження твердих субстратів (чистий грунт, забруднений відходами підприємства, нафтопродуктами і гербіцидами).

Насіння тест – рослин попередньо намочили у відстояній водопровідній воді, а потім проростили за температури +25°-+27°С. Коли з’явилися корінці і розмір проростків становив 10 – 15 мм, їх розсадили по 10 рослин кожної фракції у грунт, забруднений нафтопродуктами, відходами підприємств, гербіцидами. Контроль – субстрат, відібраній у відносно чистій зоні. Полив проводили піпетками відстояною водопровідною водою.

Коли проростки досягнули 6 – 10 см, їх виміряли і зважили. Як тестові рослини використовували насіння пшениці і вівса.

Дослід 2. Дослідження води, забрудненої відходами підприємства.

У склянки налили воду,забруднену відходами підприємства і як контроль, чисту, пропущену через фільтр питну воду. У поліетиленовій плівці зробили отвори. В отвори вставили проростки так, щоб їх корінці досягали води і вирощували до розмірів 6 – 10 см.

Коли проростки досягли потрібного розміру, їх вийняли із води, висушили, визначили довжину і вагу окремо наземної частини і кореневої системи. Результати обробили статистично,виразили у відсотках стосовно контролю, взятого за 100%.

Дослід 3. Метод накрапування дослідженої води, розчинів  (розчину гербіциду, розчину відходів підприємства, дистильованої води) між сім’ядолями.

Посудини наповнили однаковою кількістю піску. Посадили в них по 10 насінин квасолі. За допомогою мікропіпетки накрапували по 1 краплі досліджуваного розчину між сім’ядолями. Операцію повторювали 3 рази через 1 – 2 дні. Контроль здійснювали, накрапуючи дистильованою водою. Через 2 тижні обережно вийняли проростки, промили, висушили, виміряли і зважили окремо наземну частину і коріння. Дані обробили статистично, виразили у відсотках

2. Що таке пестициди. Як вони впливають на довкілля

Основним засобом боротьби з бур’янами, як відомо, є пестици­ди. Пестициди – хімічні сполуки, які впливають на пригнічення розвитку певної групи рослин або інших шкідливих організмів, не завдаючи особливої шкоди корисним культурам. Але хімічні засоби надають лише тимчасову допомогу, оскіль­ки з часом сприяють виробленню стійкості до постійно застосо­вуваних засобів. Це викликає необхідність використання нових, ще сильніших речовин, які паралельно посилюють негативний вплив на грунт, воду, повітря, якість продукції, на корисну флору і фау­ну, тим самим прискорюючи процес порушення біологічної рівно­ваги в природному середовищі. Дослідження показують, що в посі­вах кукурудзи майже 30 видів бур’янів, раніше чутливих до гербі­цидів, набули до них стійкості. Виживаючи навіть після посиле­ного обробітку посіву кукурудзи гербіцидами, вони спричиняють значні втрати врожаю. Зараз налічується понад 400 видів комах і 7 видів гризунів, включаючи щурів, нечутливих до пестицидів.

Отже, хімізацію, що інтенсивно розвивається в сільському господарстві, можна оцінювати з двох позицій — як економічно вигідну і як екологічно небезпечну для навко­лишнього середовища і для самої людини.

Інтенсивне забруднення природного середовища значною мірою є наслідком нераціонального сільськогосподарського виробництва. Щороку з мінеральними добривами на сільськогосподарські угіддя надходить 193 тис. т фтору, 1,6 тис. т цинку, 620 тис. т міді та 622 т калію. У 90-ті роки залишкова кількість пестицидів у продуктах харчування, рослинах і тваринах зросла (порівняно з 60-ми роками) більш ніж у 9 разів. Отруйні речовини, які знаходяться у мінеральних добривах, хімічних меліорантах й отрутохімікатах, проникають в організми людей, викликаючи їх захворювання.

Особливого значення набуває застосування системних фунгіцидів (нині рекомендовано до виробництва близько» 300 препаратів), стійких проти змивання з рослин. Неправильне їх застосування може завдати великої шкоди посівам, навколишньому середовищу, здоров’ю людей, свійським тваринам і птиці. А в багатьох інструкціях норми витрат препарату зазначені в широких межах, наприклад, 1—2 кг на 1 га.

Близько 90% усіх фунгіцидів, 60% гербіцидів і 30% інсектицидів є канцерогенними.

Застосування пестицидів призводить до пригнічення біологічної активності грунтів і перешкоджає природному відновленню родючості, викликає втрату харчової цінності та смакових якостей сільськогосподарської продукції, збільшує втрати і скорочує термін збереження продукції, знижує урожайність багатьох культур внаслідок загибелі комах-опилювачів.

Поширенню застосування пестицидів значною мірою сприяє уміння зарубіжних хімічних компаній рекламувати свій товар. А ми, довірившись їхній рекламі, витрачаємо на ці препарати сотні валютних карбованців щороку, до того ж допускаємо значні перевищення рекомендованих доз хімічних засобів захисту, проведення суцільних обробок замість вибіркових. До 40% пестицидів у нас розпилюється в повітря, що категорично забороняється у багатьох країнах. Часто завищуються норми витрат пестицидів. Наприклад, японці свій пестицид топсин використовують з розрахунку 67 г на 100 л розчину, а в наших інструкціях для спрощення технології норми визначені вже в розмірі 100 г.

3. Об’єкт та методи дослідження.

Об’єкт дослідження: 

 Насіння пшениці, вівса, квасолі.

 Методи дослідження:

• експериментальний;
• табличний;
• статистичний;
• описовий;
• графічний.

2. Результати та обговорення.

Дослід 1. Дослідження твердих субстратів (чистий грунт, грунт забруднений відходами підприємства, нафтопродуктами і гербіцидами).

При дослідженні отримали результати:

У рослин, які знаходились у чистому ґрунті довжина стебел = (20+17,5+13,8+14,6+15,2+19,5+20,4+18,5+11,5+12,5)/10=16,4 см

Довжина коренів = (7+8+9,5+14,5+11,5+13+16,5+17,6+19,5+10)/10=12,7 см

Вага пагонів = 3,9 г

Вага коренів = 2,6 г

У рослин, які знаходились у грунті, забрудненому відходами підприємства довжина стебел = (14+11+12+14+13+13,1+15+14,7+11,5+11)/10= 12,9   см

Довжина коренів = (5+4+3+7+3+5,7+2+4+2,5+1,8)/10=3,8 см

Вага пагонів = 3,1 г

Вага коренів = 0,7 г

У рослин, які знаходились у грунті, забрудненому нафтопродуктами довжина стебел = (5+5+3+1,5+2+6,1+2,3+1+2,8+3)/10= 3,2 см

Довжина коренів = (2+3+1,5+2+0,8+0,4+1+3,5+3+2,4)/10= 2 см

Вага пагонів = 0,9 г

Вага коренів = 0,4 г

Рослини, які знаходились у грунті, забрудненому гербіцидами, загинули.

Результати досліду обробили статистично і виразили у відсотках.

Дослід 2. Дослідження води, забрудненої відходами підприємства.

При дослідженні отримали результати: у рослин, які знаходились у воді, забрудненої відходами підприємства довжина пагона в середньому становила 7,3 см, а у рослин, які знаходились у водопровідній воді – 9,5 см.

На фотографіях рослини у день закладення досліду.

На фотографіях рослини на 7 день досліду.

Особливо помітним було відставання у розвитку кореня. Довжина коренів рослин, які росли в чистій воді в середньому становила 7,2 см, а рослин, які росли в забрудненій воді – 2,3 см.

Результати досліду обробили статистично і виразили у відсотках.

Дослід 3. Метод накрапування дослідженої води, розчинів  (розчину гербіциду, розчину відходів підприємства, дистильованої води) між сім’ядолями.

При дослідженні отримали результати і провели розрахунки.     Розрахунки результатів досліду накрапування між сім’ядолями чистою водою.

Довжина стебел = (85+60+80+87+82+69+92+69+30+104)/10 = 76 мм Довжина коренів = (62+65+54+77+57+62+61+42+57+58)/10 = 60 мм

Вага пагонів – 12,6 г

Вага коренів – 12,2 г

Розрахунки результатів досліду накрапування між сім’ядолями водою, забрудненою відходами підприємства.

Довжина стебел = (83+59+24+19+31+65+27+25+11+28)/10 = 37 мм

Довжина коренів = (56+35+39+31+34+29+49+24+32+24)/10 = 35 мм

Вага пагонів – 4,8 г

Вага коренів – 6 г

Розрахунки результатів досліду накрапування між сім’ядолями розчином гербіциду.

Довжина стебел = (13+10+12+10+11+19+16+15+6+17)/10 = 13 мм

Довжина коренів =(40+23+33+33+43+30+24+44+42+36)/10 = 35 мм

Вага пагонів – 2 г

Вага коренів – 5,7 г

5. Висновки.

Хімізацію, що інтенсивно розвивається в сільсько­му господарстві, можна оцінювати з двох позицій — як економічно вигідну і як екологічно небезпечну для навко­лишнього середовища і для самої людини. Інтенсивне забруднення природного середовища значною мірою є наслідком нераціонального сільськогосподарського виробництва. Застосування пестицидів призводить до пригнічення біологічної активності грунтів і перешкоджає природному відновленню родючості, знижує урожайність багатьох культур.

Результати дослідів показали, що вага і довжина коренів рослин, що виросли в забрудненому гербіцидами, відходами підприємств, нафто-продуктами середовищі відносно ваги і довжини коренів контрольних рослин, що виросли в чистих умовах становить 42% – 47%, а вага і довжина пагонів – 16% – 48%.

Отже, виходячи із результатів досліду, можна зробити висновок, що гербіциди, відходи підприємств вкрай негативно впливають на ріст і розвиток проростків.

Редакція може не поділяти думку авторів і не несе відповідальність за достовірність інформації. Будь-який передрук матеріалів з сайту може здійснюватись лише при наявності активного гіперпосилання на e-kolosok.org, а також на сам матеріал!