Физиологическое влияние тяжёлых металлов. Исследовательская работа автор: Кускова Анна, ученица 10А класса лицея имени В.Г.Сизова научный руководитель: - презентация

1 Физиологическое влияние тяжёлых металлов. Исследовательская работа автор: Кускова Анна, ученица 10А класса лицея имени В.Г.Сизова научный руководитель: Скрутелева И.А. учитель биологии и химии лицея имени В.Г.Сизова Исследовательская работа автор: Кускова Анна, ученица 10А класса лицея имени В.Г.Сизова научный руководитель: Скрутелева И.А. учитель биологии и химии лицея имени В.Г.Сизова

2 Актуальна ли данная тема? Экологический портрет – это совокупность генетически обусловленных свойств и наследственных морфо-функциональных признаков, характеризующих специфическую адаптацию индивидуума к конкретному набору основных факторов среды обитания. Химические элементы являются одним из компонентов экологического портрета человека. Обмен химических элементов между внешней и внутренней средами организма являются системообразующим фактором гомеостаза, что в значительной степени обуславливает актуальность их изучения в медицине, физиологии и экологии человека Экологический портрет – это совокупность генетически обусловленных свойств и наследственных морфо-функциональных признаков, характеризующих специфическую адаптацию индивидуума к конкретному набору основных факторов среды обитания. Химические элементы являются одним из компонентов экологического портрета человека. Обмен химических элементов между внешней и внутренней средами организма являются системообразующим фактором гомеостаза, что в значительной степени обуславливает актуальность их изучения в медицине, физиологии и экологии человека

3 Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами – одна из основных экологических проблем города Мончегорска Редко, но можно увидеть следующие данные в периодической печати: «Выбросы тяжелых металлов комбинатом превышают допустимые нормы. Прямыми химическими анализами показано, что на площади км2 содержание никеля и меди превышает фон, причем в почвах заводской и околозаводской территорий концентрация никеля в 450 раз, а меди в 250 раз выше фона.»

4 Цель: изучить степень загрязнение водоёмов города Мончегорска тяжёлыми металлами и некоторые аспекты влияния концентрации тяжёлых металлов на физиологические процессы живых организмов.

5 Задачи: 1. Сформулировать понятие тяжёлые металлы 2. Изучить теоретический материал о физиологической роли некоторых тяжёлых металлов. 3. Изучить теоретический материал о степени загрязнения водоёмов города Мончегорска тяжёлыми металлами. 4. Провести эксперимент по изучению влияния различной концентрации тяжёлых металлов в воде на физиологические процессы живых организмов. 5. Провести анализ содержания тяжёлых металлов в воде некоторых водоёмов города Мончегорска и в питьевой воде. 6. Сделать вывод о степени безопасности воды (в аспекте содержания тяжёлых металлов) для экосистемы города Мончегорска. 1. Сформулировать понятие тяжёлые металлы 2. Изучить теоретический материал о физиологической роли некоторых тяжёлых металлов. 3. Изучить теоретический материал о степени загрязнения водоёмов города Мончегорска тяжёлыми металлами. 4. Провести эксперимент по изучению влияния различной концентрации тяжёлых металлов в воде на физиологические процессы живых организмов. 5. Провести анализ содержания тяжёлых металлов в воде некоторых водоёмов города Мончегорска и в питьевой воде. 6. Сделать вывод о степени безопасности воды (в аспекте содержания тяжёлых металлов) для экосистемы города Мончегорска.

6 Объект исследования: тяжёлые металлы, а именно Cu 2+ и Ni 2+, содержащиеся в разной концентрации в воде водоёмов города Мончегорска. Предмет исследования: физиологическая роль и влияние различных концентраций тяжёлых металлов в воде на живые организмы.

7 Гипотеза: Если концентрация ионов тяжёлых металлов в воде водоёмов города Мончегорска такова, что они оказывают отрицательное воздействие на организмы, то этот фактор может являться ограничивающим экологическим фактором для организмов, составляющих экосистему города Мончегорска. Гипотеза: Если концентрация ионов тяжёлых металлов в воде водоёмов города Мончегорска такова, что они оказывают отрицательное воздействие на организмы, то этот фактор может являться ограничивающим экологическим фактором для организмов, составляющих экосистему города Мончегорска.

8 Что такое тяжёлые металлы?

9 Эмпирическое исследование. Методы: наблюдение, моделирование, эксперимент, химический анализ. Цель: выявить морфо – физиологические изменения живых организмов в зависимости от концентрации тяжёлых металлов в воде

10 Методика: 1 модель – экосистема: дистиллированная вода (концентрация металлов =0) + аквариумные рыбки Гуппи + элодея; 2 модель – экосистема: отстоявшаяся вода из под крана + аквариумные рыбки Гуппи + элодея; 3 модель – экосистема: вода, насыщенная ионами тяжёлых металлов меди и никеля в концентрации, превышающей ПДК примерно в 10 раз, т.е. концентрация Cu 2+ = 1 мг/дм 3, Ni 2+ = 1 мг/дм 3 + аквариумные рыбки Гуппи + элодея.

11 Влияние тяжёлых металлов на ростовые процессы растений Стакан 1 – вода питьевая Стакан 2 – вода дистиллированная Стакан 3 – раствор солей меди и никеля концентрацией 0,1 мг/дм 3 (= ПДК) Стакан 4 – раствор солей меди и никеля концентрацией 1 мг/дм 3 (больше ПДК в 10 раз)

12 Выводы эмпирического исследования Проведённые эксперименты и наблюдения показали, что повышение концентрации ионов меди и никеля существенно влияют на морфологию и физиологию живых организмов, вплоть до их гибели. Рыбки погибали с явными признаками интоксикации и в воде, где концентрация равнялась общепризнанной ПДК. Эксперимент с растением бальзаминов показал, что тяжёлые металлы аккумулируются (накапливаются) в организмах.

13 Химический анализ 1 – озеро Нюд-Явр – место сброса промышленных стоков комбината; 2 – озеро Монча – источник питьевой воды г. Мончегорска; 3 – питьевая вода из под крана; 4 – вода, прошедшая очистку в бытовом фильтре Аквафор.

14 В заключении Хочется верить, что экологическая обстановка в ближайшем времени в г. Мончегорске улучшиться, а результаты проводимых следующими поколениями учеников исследований будут это подтверждать!

15 Источники информации 1. Валерий Баркан, старший научный сотрудник Лапландского государственного заповедника. Полярная правда. – – 3 марта Воронков Н. А. Экология общая, социальная, прикладная. – М.: Агар, 1999;Евтюгина З Человек и природа. Компромисс неизбежен. – Апатиты: Научный центр, 2000; Демина Т. А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. – М.: Аспект Пресс, 1998; Комитет по природным ресурсам и охране окружающей среды Мурманской области. Доклад по охране среды и рациональному использованию природных ресурсов Мурманской области. – Мурманск.: Правительство Мурманской области, 2005 Мовчан В. Н. Экология человека. – СПб.: Издательство С.- Петерб. Ун-та, 2004; Научно-практический журнал. Наука и бизнес на Мурмане. – Мурманск: Мурманское книжное издательство, 2000; Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002; 8. Попова Т.А. Экология в школе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие. – М.: ТЦ Сфера, – 64 с. Реймерс Н. Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. – М.: Просвещение, 1992; 10. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. – М.: Издательский дом ОНИКС 21 ВЕК: Мир, – 216., ил