Выполнила: ученица 11Б класса МОУ «Шимкусская СОШ» Иванова Ирина Сергеевна Проверила: учитель химии, биологии и экологии Кириллова Зинаида Владимировна

Цель: изучить степень влияния ионов тяжелых металлов на рост и развитие растений и сделать соответствующие полученным результатам выводы.

Задачи: проследить динамику роста надземной части и корневой системы под влиянием ионов тяжелых металлов; приобрести навыки приготовления химических растворов; провести исследовательскую часть работы; проанализировать состояние растения и занести результаты в таблицу; провести статистическую обработку результатов.

Характерные заболевания при высоких концентрациях ТМ в организме животных и человека Pb Повышение смертности от сердечно - сосудистых заболеваний, рост общей заболеваемости, изменения в легких детей, поражения органов кроветворения, нервной и сердечно - сосудистой системы, печени, почек, нарушения течения беременности, родов, менструального цикла, мертворождаемости,, врожденных уродств. Угнетение активности мно ­ гих ферментов, нарушение процессов метаболизма. Cd Нарушения функций почек, ингибирование синтеза ДНК, белков и нуклеиновых кислот, снижение активности ферментов, замедление поступления и обмена других микроэлементов (Zn, Cu, Se, Fe), что может вызывать их дефицит в организме. Zn Изменение морфологического состава крови, злокачественные образования, лучевые болезни ; у животных – снижение прирост живой массы, депрессия в поведении, возможность абортов. Cu Увеличение смертности от рака органов дыхания. Cr Изменение иммунологической ре ­ акции организма, снижение репаративных процессов в клетках, ингибирование ферментов, поражение печени. Ni Нарушение синтеза белка, РНК и ДНК, развитие выраженных повреждений во многих органах и тканях. Эле- мент

Элемен т Концентра ция в почве, мг / кг Реакция растений на повышенные концентрации ТМ Pb Ингибирование дыхания и подавление процесса фотосинтеза, иногда увеличение содержания кадмия и снижение поступления цинка, кальция, фосфора, серы, снижение урожайности, ухудшение качества растениеводческой продукции. Внешние симптомы – появление темно - зеленых листьев, скручивание старых листьев, чахлая листва Cd1-13 Нарушение активности ферментов, процессов транспирации и фиксации СО 2, торможение фотосинтеза, ингибирование биологического восстановления N О 2 до N О, затруднение поступления и метабо ­ лизма в растениях ряда элементов питания. Внешние симптомы - задержка роста, повреждение корневой системы, хлороз листьев. Zn Хлороз молодых листьев Cr Ухудшение роста и развития растений, увядание надземной части, повреждение кор ­ невой системы, хлороз молодых листьев, резкое снижение содержания в растениях большинства незаменимых макро - и микроэлементов ( К, Р, Fe, Mn, Cu, B и др.). Ni30-100* Подавление процессов фотосинтеза и транспирации, появление признаков хлороза

Ход опыта : 1. Подготовка материала для исследования. Проращивают зерна злакового растения до ювенильного состояния в полной питательной смеси Прянишникова. 2. Приготовление растворов. В 5 литровых банок помещают по 243 мг NH4NO3, 23 MgMgSO4 7Н2О, 160 мг КС1, 25 мгFеС136Н20, 172 мг СаНРО4 и 344 мг CaSO42H2O (полная питательная смесь Прянишникова ППСП). Затем во 2-ю и 4-ю банки добавляют по 10 мг сульфата меди (II), а в 3-ю и 5-ю по 8 мг ацетата свинца (П). В банки наливают воду (водопроводную, в которой содержатся микроэлементы), доведя объемы растворов до 1 л. Растворы, находящиеся в 4-й и 5-й банках, подкисляют.

Проведение эксперимента 3. Проведение эксперимента замочили пшеницу и фасоль; пшеница набухла; поместили пшеницу в пробирки; набухла фасоль; поместили фасоль в пробирки. Пшеницу и фасоль проращивали до ювенильного состояния. Ювенильные растения поместили в пробирки с приготовленными растворами: 1 ППСП (контроль); 2 - ППСП + избыток ионов меди; 3 ППСП + избыток ионов свинца; 4 подкисленная ППСП + избыток ионов меди; 5 подкисленная ППСП + избыток ионов свинца.

Таблица 1. Рост и развитие корневой системы пшеницы Дата Про- бир- ки Число кор- ней Длина кор- ней, мм Число кор- ней Длина кор- ней, мм Число кор- ней Длина кор- ней, мм Число кор- ней Длин а кор- ней, мм 143, 15, 18, , 16, 18,42 67,11, 14,16, 18, 42 68, 9,9,13 15, ,7,1537,8,937,8, ,5,634,5,834,7,834,7,12 523,82 32,5,932,7,10

Таблица 2. Рост и развитие стеблей пшеницы (длина в мм) Пробирки

Таблица 3. Рост и развитие фасоли (длина в мм) Дата Про- бир- ки Ко- рень Рос- ток Ко- рень Рос- ток Ко- рень Рос- ток Ко- рень Рос- ток Ко- рень Рос- ток

Таблица 4. Рост и развитие ростков фасоли (длина в см)* пробирки *Корневая система не развивалась

Таблица 5. Рост и развитие ростков фасоли (длина в мм) Про- бирки кореньростоккореньростоккореньростоккореньросток ,

Выводы: В процессе проведенного эксперимента было установлено, что соли тяжелых металлов, а именно свинца и меди, а также кислая среда тормозят рост и развитие как надземной (стеблей), так и подземной (корней) частей пшеницы и фасоли. Это происходит в результате повышенного усвоения ионов тяжелых металлов растениями при подкислении питательного раствора. Ионы тяжелых металлов в больших концентрациях оказывают токсическое действие и вызывают гибель растений.

Для получения продукции растениеводства, свободной от тяжелых металлов, на почвах с повышенным их содержанием необходимо: провести агрохимическое обследование пашни, определить содержание тяжелых металлов в почве; сопоставить содержание ТМ с содержанием калия и кальция; произвестковать кислые почвы; повысить содержание обменного калия в почве; исключить применение минеральных удобрений, содержащих тяжелые металлы; подобрать культуры, минимально потребляющие эти элементы; на сильно загрязненных полях можно выращивать культуры для технической переработки; периодически проводить контроль продукции на содержание тяжелых металлов.

Фото 1. Начало эксперимента

Фото 2. Спустя четыре дня от начала эксперимента

Фото 3. Спустя семь дней от начала эксперимента

Фото 4. Спустя девять дней от начала эксперимента