Главным источником загрязнения природных вод являются сточные воды промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий, поверхностные стоки с территорий, обработанных удобрениями или пестицидами. Значительное влияние на экологическое состояние водоемов оказывает загрязненность атмосферных осадков. Для выявления загрязнения воды можно использовать экспресс-метод, основанный на том, что энергия прорастания семян дикорастущих и культурных растений зависит от качества воды.
Цель работы: определить степень загрязнения воды методом биотестирования.
Когда проводить исследование? Эта экспериментальная работа проводится в помещении (лабораторных условиях), поэтому может быть выбрано любое время, когда могут быть получены пробы воды для исследования. Главное, чтобы варианты «опыт» и «контроль» были заложены одновременно, чтобы исключить влияние второстепенных для изучения факторов (например, колебаний температуры).
Подготовка к исследованию:
В лабораторном биотестировании для оценки загрязнения воды в качестве тест-объекта используются семена кресс-салата (Lepidium sativum), обладающего высокой чувствительностью к химическим веществам. Для опытов лучше использовать семена последнего года репродукции, имеющих высокую энергию прорастания.
При подготовке емкостей для эксперимента нужно учитывать, что опыт должен проводиться не менее, чем в 3-х кратной повторности, чтобы исключить влияние случайных факторов на выводы по результатам опыта. Например, для исследования одной пробы воды из водоёма необходимо приготовить 6 чашек Петри: 3 чашки с дистиллированной водой («контроль») и 3 чашки с природной водой («опыт»).
Как исследовать?(Методика работы)
Кресс-салатный тест легко выполним в течение одних суток, он характеризуется большой точностью.
В чашки Петри (в трехкратной повторности) помещают два слоя фильтровальной бумаги. В опытных чашках бумагу смачивают 7 мл исследуемой воды, а в контрольных чашках – 7 мл дистиллированной воды. В каждую чашку высеивают по сто всхожих семян кресс-салата. При всхожести семян ниже 100% вычисляют необходимую норму семян:
где А – число семян в норме; В – всхожесть семян.
Чашки прикрывают крышками и помещают на одни сутки в темноту, в термостат при 27°С или проводят проращивание семян при комнатной температуре, в темноте. В целях экономии времени посев семян можно произвести вечером, а определение всхожести – утром (через 12-15 часов при комнатной температуре проращивания семян). Проросшим считается семя, у которого корешок прорвал семенную оболочку. Подсчет всхожести не должен занимать более 15 минут, потому что семена кресс-салата прорастают очень быстро. По времени всхожесть семян кресс-салата в опытных чашках определяют тогда, когда семена в контрольных чашках прорастут точно на 50% (в момент, когда активность процессов прорастания достигает максимальной скорости и чувствительности к химическим веществам).
Затем вычисляют среднюю всхожесть семян кресс-салата и выражают её в процентах к соответствующей всхожести на дистиллированной воде, чистота которой принимается за 100%. Такая величина контроля позволяет выявить не только тормозящий, но и стимулирующий эффект, унифицировать результаты и сравнить между собой данные различных опытов. Чем выше всхожесть семян (при контроле 50%), тем меньше в исследуемой воде токсических веществ, при 100% их нет или действие маскируется, а при переходе за 100% в воде есть стимуляторы прорастания, что связано с содержанием биогенных элементов и сапробностью воды.
Для количественного выражения токсичности действия воды на всхожесть семян вычисляют индекс токсичности воды по формуле:
где J – индекс токсичности, Вk – всхожесть семян в контроле, Вo – всхожесть семян в опытном варианте. Степень загрязнения природной воды определяют по таблице «Показатели загрязнения воды».
Таблица. Показатели загрязнения воды
| Показатели | Степень загрязнения | |||
| Загрязнение отсутствует | Слабое загрязнение | Среднее загрязнение | Сильное загрязнение | |
| Всхожесть, % | 90-100 | 65-90 | 30-65 | < 30 |
| Индекс токсичности | < 0,1 | 0,1-0,35 | 0,36-0,7 | > 0,71 |
При высоком значении степени загрязнения и токсичности водной среды необходимо выявить их причины, возможности ликвидации причин и последствий загрязнения, поскольку биотестирование является индикаторным экспресс-методом, характеризующим состояние водной экосистемы.
С помощью данной методики можно также определить фитотоксичность водопроводной воды, воды, очищенной бытовым фильтром, снеговой воды, минеральной воды, но тогда необходимо сформулировать соответствующие цель, задачи, гипотезу, указать соответствующий объект и предмет исследования.
Источник:
Радченко Н.М., Шабунов А.А. Методы биоиндикации в оценке состояния окружающей среды: Учебно-методическое пособие. – Вологда: ВИРО, 2006. – 148 с.
Конечно, исследовательская работа должна иметь название. Попробуй написать тему работы
Предлагаемое название работы: Оценка загрязнения воды (указать водоём)___________________________________ методом биотестирования
Объект исследования:
Предмет исследования:
Цель работы:
Задачи:
Например, если в данной работе решено выяснить изменение степени загрязнения воды по месяцам, то можно включить задачу:
Гипотеза исследования: если исследуемая вода содержит токсичные вещества, то всхожесть семян кресс-салата будет ниже.
Необходимо отметить, что для более конкретного формулирования гипотезы нужно иметь представление о том водоёме, для которого проводится оценка загрязнения воды. Если видимые источники загрязнения отсутствуют, то можно предположить, что изучаемая вода не содержит токсических веществ.
Ты можешь сам сформулировать гипотезу исследования.
Гипотеза исследования:
Итак, на первом этапе работы: выбрана тема исследования, определены объект и предмет исследования, цель и задачи. Имеющаяся методика исследования должна быть проанализирована с целью подготовки к практической части работы: необходимо подготовить оборудование, которое понадобится, приобрести семена кресс-салата.
Следующие этапы работы должны включать: подбор литературных источников по предмету исследования и их анализ; выбор источника воды (одного или нескольких) для исследования, составление его характеристики. Далее отбирают пробы воды и проводят кресс-салатный тест согласно методике. Полученные результаты должны быть проанализированы. При необходимости осуществляется проверка гипотезы. В заключении оформляют текст работы, подготавливают презентацию и устное выступление.
Рекомендуем составить собственный план работы, включающий определенные этапы:
Этапы работы: