Г.И. Фролова 18 декабря 2006 00:52:53

Высылаем работу для участия в телеконференции.
С уважением Г.И. Фролова.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЧВЫ МЕТОДОМ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН.
Автор:Волкова Светлана Александровна, 15 лет, 10 класс, лицей N2
Научные руководители: Конов Владимир Валентинович, к.б.н. Фролова Галина Ивановна, к.б.н.
Центр детского творчества "Солнечный", город Рыбинск.

Введение. Почва - это особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Почва - это среда, где взаимодействует большая часть элементов биосферы: вода, воздух, живые организмы [4].
Одним из факторов деградации земель является их загрязнение. Выбросы промышленных предприятий и автотранспорта в атмосферу, использование для орошения загрязненных вод, различные техногенные аварии приводят к накоплению в почвах вредных химических веществ. В первую очередь это нефтепродукты, тяжелые металлы (свинец, ртуть, медь, кадмий и др.) и агрохимикаты. Под химическим загрязнении почвы понимают изменение ее химического состава - увеличение концентраций вредных химических веществ, которое вызывает ухудшение ее качества. Принцип контроля загрязненности почв - проверка соответствия концентраций загрязняющих веществ установленным нормам и требованиям в виде ПДК (предельно допустимые концентрации) и ОДК (ориентировочно допустимые концентрации). Система контроля загрязненности почв на основе гигиенических нормативов является достаточно трудоемкой, сложной и во многом несовершенна [5].
Рыбинск является крупным промышленным городом. В результате увеличения площади города многие дачные и садовые участки попали под влияние промышленных зон, кроме того, в городскую черту попали старые промышленные свалки. Географическое расположение нашего региона таково, что процессы самоочищения почвы не могут быть интенсивными. Все это свидетельствует о том, что проблема мониторинга качества почвы в нашем городе является актуальной.
Целью нашей работы являлось сравнение загрязнения почвы различных участков города Рыбинска и Ярославля.
В задачи работы входило: использование методов биотестирования для быстрой оценки степени загрязнения почвы.
Материал и методы исследования. Для проведения работы были отобраны пробы почв в разных участках города и района:
Проба N1 - дачный огород за чертой города Рыбинска;
Проба N2 - берег реки Черемуха (мост в районе Соборной площади);
Проба N3 - гаражный массив;
Проба N4 - берег реки Волга в районе сброса сточных вод ОАО НПФ "Сатурн" (в районе дворца спорта "Сатурна");
Проба N5 - почва, загрязненная нефтепродуктами (нефтеперерабатывающий завод г.Ярославль).
Основной принцип всех методов биотестирования - это определение реакции живых организмов на какие-либо воздействия [1,2,3].
В процессе работы мы использовали две методики.
1.Проращивание семян в водной вытяжке
Пробы почвы заливали контрольной водой в соотношении 50 г почвы - 100 г воды. Для получения водной вытяжки пробы настаивали при комнатной температуре в течение 7 суток при периодическом перемешивании. Через 7 суток надосадочную жидкость осторожно сливали.
Качество водной вытяжки определяли методом биотестирования. В качестве контрольной пробы использовали пробу N1.
Проращивание семян проводили в чашках Петри. На дно помещали фильтровальную бумагу и раскладывали по 20 или по 30 семян редиса. Водную вытяжку добавляли до полного увлажнения фильтровальной бумаги, но так, чтобы семена не были полностью залиты. Проращивание проводили в закрытых чашках Петри при комнатной температуре. Через 72 часа эксперимент прекращали, подсчитывали количество проросших семян и длину корешков всех проростков.
Критерием опасного загрязнения почвы являлись: снижение всхожести семян на 50% или уменьшение длины корешков на 30% по сравнению с контролем.
2. Выращивание проростков на пробах почвы.
Пробы помещали в стаканчики, увлажняли и высаживали в них по 10 семян редиса. Через 7 суток подсчитывали количество проросших семян и длину проростков.
Критерием опасного загрязнения почвы являлись: снижение всхожести семян на 50% или уменьшение длины проростков на 30% по сравнению с контролем.
Результаты и их обсуждение. В результате работы нами были получены следующие данные.
При проращивании семян в водной вытяжке из 5 отобранных проб только водная вытяжка из пробы N5 заметно ингибировала прорастание семян редиса. Для увеличения чувствительности метода было увеличено время экстракции с 7 суток до 14 суток. При проращивании семян во второй партии надосадочной жидкости были получены похожие результаты.
Возможно, водная вытяжка из проб не полностью характеризует качество и экологическую безопасность почвы, так как не все вещества, находящиеся в почве переходят в воду.
Для проверки этого предположения мы провели биотестирование проб по второй методике - выращивание проростков непосредственно в пробах почвы.
По результатам этого эксперимента хорошо видно, что во всех отобранных нами пробах наблюдается негативное воздействие на проростки редиса по сравнению с контролем.
В пробе N4 наблюдается заметное уменьшение длины проростков, но некоторое увеличение количества проросших семян.
В пробе N3 наблюдается только заметное снижение количества проросших семян.
В пробе N5 наблюдается и заметное уменьшение длины проростков и снижение количества проросших семян.
Наиболее сильное влияние на проростки оказывает загрязнение почвы нефтепродуктами (проба N5).

Из проделанной работы мы сделали следующие выводы:
1. Данные методы биотестирования можно применять для мониторинга антропогенного загрязнения почвы в промышленных районах.
2. Методика выращивания проростков непосредственно в почве более чувствительна по сравнению с методикой проращивания семян в водной вытяжке.
3. Данные методики могут свидетельствовать об экологической безопасности почвы, но не о плодородии почвы.

Список литературы.
1. Критерии определения класса опасности отхода для окружающей среды. М. 2000.
2. Методика определения токсичности воды по смертности и изменению плодовитости цериодафний. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.4-99. М. 1999.
3. Методическое руководство по биотестированию воды. РД 118-02-90. М., 1991.
4. Помощник санитарного врача и помощника эпидемиолога. Справочник. М., "Медицина", 1990.
5. Протасов В.Ф., Молчанов А.В.. Экология, здоровье и природопользование в России. М., "Финансы и статистика", 1995.