Исследовательская работа«ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОДЫ НА РОСТ ВОДОРОСЛЕЙ И РАЗМНОЖЕНИЕ МОЛЛЮСКА КАТУШКИ»

                                            Содержание.

Аннотация ---------------------------------------------------------------------- 2

Актуальность ------------------------------------------------------------------ 3

Основная часть----------------------------------------------------------------- 4

Материал и методика--------------------------------------------------------- 7

Результаты исследования---------------------------------------------------- 8

Заключение--------------------------------------------------------------------- 10

Приложения ------------------------------------------------------------------- 11

Список литературы----------------------------------------------------------- 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация.

 

Данная тема является очень актуальной, так как проблема загрязнения окружающей среды, в частности – воды, стоит очень остро. В работе изучено влияние состава воды на интенсивность роста живых организмов на примере водорослей и моллюсков. В ходе работы учащимися устанавливается зависимость между приростом биомассы, размножением катушки и составом воды. Определен показатель прироста водорослей в течение двух месяцев и выявлен оптимальный – вода из озера «Токсумак». Обоснованно, что состав воды является ведущим показателем нормальной жизнедеятельности живого вещества. В работе моделируются ситуации, возникающие при наиболее известных экологических катастрофах: кислотные дожди, сброс сточных вод, выброс углекислого газа в атмосферу и др.

         Результаты работы могут быть использованы при изучении темы «Свойства живых организмов».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    

Воде была дана волшебная власть

 стать соком жизни на Земле.

Леонардо да Винчи.

Актуальность

 

Вступив в новое тысячелетие, человечество, достигнув прогресса в своем развитии, оказалось перед лицом глобальных экономических проблем.

Требуются новые подходы к деятельности, не приносящие ущерба окружающей среде, и осмысление каждым гражданином и жителем планеты своей роли по отношению к окружающей среде во имя сохранения жизни на Земле.

Жизнь на Земле без воды невозможна. Невозможна по многим причинам. И, прежде всего потому, что без воды не было бы на Земле кислорода. Ведь до того, как появились на нашей планете растения, в ее атмосфере не было кислорода.

«В нашем мире не хватает воды, и он обречен на голод» - говорит Раймонд Фюрон, известный французский ученый. Еще лет двадцать назад, наверное, никто бы не поверил, что жажду испытывать могут не только люди, но и промышленность, города, страны.

На гербе водяного царства, можно написать девиз: Cedo nulli, что по-латыни значит: «Никому не уступлю». Смысл девиза - великая роль воды в жизни Земли. Ни на одной планете нет столько воды, как на Земле.

Вода повсюду. Она и вокруг нас: в океанах и морях, реках и озерах, в дожде и снеге, в льдинах и водопроводных трубах, в питье и еде. Она и в нас самих: мы на две трети «сделаны» из воды.

Вода вылепила лицо нашей планеты. Вся земная жизнь рождена водой и не может без нее существовать. Мы дети воды.

В больших городах с населением в 5—10 миллионов потребление воды очень велико: до, тысячи и больше литров в день на человека. Города растут, растут и проблемы водоснабжения. Уже сейчас на земном шаре 10 процентов населения живет в городах, и во многих городах уже сейчас не хватает воды.

Но и та вода, которая есть, уже очень загрязнена, много сил приходится тратить на ее очистку (Соединенные Штаты, например, ежегодно расходуют на это 600 миллионов долларов).

Сточные воды, отходы промышленности, нефть и мазут сливают сейчас в реки, и в их мутных водах скоро нельзя будет ни купаться, ни рыбу ловить, ни пить эту воду. До поры до времени природа успевала очищать реки от грязи, которую люди сливали в них. Ведь вода, этот чудо-минерал, сама себя умеет очищать. Но теперь природа не справляется с мутными реками стоков, которыми города наполняют реки планеты.

«Загрязненность рек становится чрезмерной, и они уже не в состоянии самоочищаться. Всякая животная и растительная жизнь исчезает, и река превращается в сточную канаву под открытым небом - это мертвая река».

Страшные слова! И сказал их специалист -  Рене Кола, директор французского Института промышленной санитарии.

Даже в морях вода теперь грязная. Каждые сутки все суда: мира выливают в моря около 14 тысяч тонн мазута. А одна его тонна растекается тонкой пленкой по 12ти квадратным километрам поверхности моря. Давно бы уже океаны сплошь покрылись радужной «корочкой» (на это требуется всего семь лет!), если бы не микроорганизмы, которые разлагают нефть.

Но и они теперь едва справляются с этой задачей: 5 миллионов тонн — столько нефти каждый год выливают люди в океаны. И каждый год погибает от нее около 200 тысяч морских птиц. Ничего, не подозревая, садятся они на воду. Нефть склеивает их перья. Птицы умирают. Умирают и другие морские животные.

Итак, проблемы, связанные с загрязнением воды общеизвестны. С ростом населения, развитием промышленности и сельского хозяйства увеличивается сброс бытовых и технических отходов, а также смывов с полей ядохимикатов и нефтепродуктов в реки и озера. Ухудшение качества воды приводит к росту заболеваемости населения. В загрязненной сточными сбросами речной воде гибнет жизнь, исчезает рыба и растения, развивается вредная микрофлора, загрязняющая воду и воздух, которые становятся источниками тяжелых заболеваний. Водный кризис угрожает обществу не потому, что на Земле не хватает воды, а потому, что своей деятельностью человек при существующей технологии, при современной организации промышленного производства, вынужден загрязнять и портить огромное количество чистой природной воды.

Загрязнение воды несет гибель всему живому в воде и на суше. Напрасны будут усилия по охране природы, если люди всех стран энергично и сознательно не поведут борьбу за чистоту воды.

Проблема загрязнения воды очень актуальна в наше время, так как потребителями воды является наряду с человеком все живые организмы. Противоречие.

Рост водорослей и моллюска – тесно взаимосвязаны между собой.

Катушки обитают на дне водоемов, рек, озер, там, где легче найти мягкую пищу – ил, живые и отмершие водные растения. Молодые раковины отщипывают мелкие водоросли с водных растений и камней. Катушки могут приспособиться к существованию в самых разнообразных условиях. Дышат они атмосферным воздухом а для этого они периодически поднимаются к поверхности воды. Набирая запас воздуха в свою легочную полость. Катушки играют важную роль – они очищают воду.

Для их питания нужны водоросли.

Современные способы нейтрализации вредных веществ в воде оставляют поле себя безжизненные водные участки, поэтому необходимо найти способы, щадящие природу.

Вода, используемая человеком во всех сферах деятельности загрязняется, и причиной этого загрязнения является он сам и его достижения в НТП. Это губительно отражается не только на нем самом, но и отрицательно влияет на все живые организмы.

ПРОБЛЕМА. Как загрязненная вода влияет на живые организмы – растения и животные?

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Выяснить и доказать отрицательное влияние различных типов загрязненной воды на представителей животного  и растительного мира.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.Изучить литературу о роли воды для живых организмов, о влиянии воды на жизнедеятельность растений и животных.

2.Смоделировать различные ситуации загрязнений воды.

3.Выяснить влияние загрязненной воды на прирост биомассы растений и на интенсивность размножения моллюска катушки.

4.Определить прирост водорослей в течении 2 – х  месяцев, интенсивность размножения моллюсков в течение  4- х  месяцев.

5.Разработать меры по сохранению чистоты воды.

ГИПОТЕЗА

 Если мы исследуем влияние загрязненной воды на прирост водных растений  и животных, то  мы выясним отрицательное влияние различных типов загрязненной воды на представителей  животного и растительного мира.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ Свойства живых организмов.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ Вода и влияние загрязненной воды на представителей животного и  растительного мира.

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Доказать отрицательное действие загрязненной воды, Разработать меры по сохранению чистоты водоемов и источников воды.

                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

За последние 30 лет человек использовал втрое больше сырья, чем за всю предыдущую историю. Пропорционально росло и количество отходов. На одного человека в год сейчас приходится более тонны разнообразных отходов, значительная часть всех поверхностных водоемов и водотоков, резко возросло загрязнение подземных и морских вод. Быстро растет число загрязнителей, для которых часто еще не разработаны способы удаления при подготовке питьевой воды и отдаленные последствия воздействия которых на организм человека остаются неизвестными. Усложнение, концентрация, масштабность производства и населенных пунктов приводят к возрастанию вероятности «непредвиденных» аварий. По данным Всемирной  организации здравоохранения, ежедневно в мире от употребления загрязненной воды умирает 25 тыс. человек. Перефразируя слова одного из исследователей, можно сказать: «Или человек уменьшит количество загрязнений, или загрязнения уменьшат количество людей».

         Одна из крупнейших экологических катастроф на Земле, произошедшей при жизни практически одного поколения – катастрофа Арала. В связи с непродуманной деятельностью людей, (расширение орошаемых площадей, нарушение водного баланса – превышение расхода воды над приходом) начиная с 1961г. по 1990г. уровень Аральского моря, снизился на 14,8м. Одновременно значительно сократился объем воды, а значит, резко возросла соленость (до 30г/л). Это вызвало массовую гибель обитателей этого водоема, а увеличение пыльных бурь, усиление выноса песка и соли оказало губительное влияние на растительность. Яды, используемые для борьбы с вредителями хлопчатника, накапливаясь, через воду стали попадать в организм человека, вызывая тяжелые заболевания.

        

   В океан в виде промышленных отходов выносится 2,3 млн. т свинца, 1,6 млн.т марганца, 6,5 млн. т фосфора, много ртути, цинка, хрома и ядохимикатов.

    В океане накопились миллионы пластиковых пакетов, 35 млн. пустых пластмассовых бутылок и 70 млн. стеклянных, разнообразные изделия из пластмассы, 5 млн. старых ботинок. Находки этих предметов в желудках морских животных стали обычным явлением. Жак – Ив Кусто считает, что океан находится под угрозой, а его животный мир, уже несет невосполнимые потери, - за последние 20 лет он уменьшился на 20-30%.Загрязнению некуда деваться из этого самого большого хранилища жидкой воды на Земле, в нем оно будет потреблено, захоронено или накоплено. Это конечный пункт. Б. Коммонер писал «астма угрожает океану», а мертвый океан – это мертвая планета (8). Загрязнители классифицируется разными способами, они многими путями воздействуют на гидросферу и на живые организмы, в том числе и на человека. Мощным загрязнителем служат бытовые сточные воды. Обычно эти воды, кроме вод коммунального хозяйства, включают и сбросы предприятий пищевой промышленности. Такие сточные воды нагружены органическими веществами, которые в процессе разложения в естественных водоемах потребляют много кислорода и создают его дефицит, что угнетает многие водные организмы.

 Вместе с экскрементами человека и животных сточные воды выбрасывают в водные объекты возбудителей болезней – бактерии и вирусы. Дополнительно возбудителями болезней загрязняют воду бойни, кожевенные и другие предприятия. В результате загрязненные подобными стоками водоемы не могут использоваться для отдыха, а использование этой воды для питьевого водоснабжения требует глубокой очистки.

         Бытовые сточные воды, сток с полей, содержащий растворы минеральных удобрений, жидкий сток с территории животноводческих комплексов приносят в водоемы большее количество питательных веществ, которые часто называют биогенными. Они «удобряют» водоемы и вызывают чрезмерное развитие водных организмов, часто сине – зеленых водорослей, что в конце концов приводит к резкому понижению содержания кислорода в воде, отмиранию жизни в водоеме.

Минералы, неорганические соли и кислоты сбрасываются промышленными и горнодобывающими предприятиями. Они включают соли металлов и их окислы, сами металлы, кислоты, цианистые и другие соединения  и могут вызвать явную или скрытую интоксикацию водных организмов и людей.                Опасность заключается в том, что есть водные организмы, накапливающие те или иные элементы или соединения в таких концентрациях, что они становятся ядовитыми для других организмов, которые питаются ими. Уже многократно регистрировались случаи токсикации людей при употреблении подобных водных организмов в пищу: чаще всего были случаи концентрации таких опасных элементов, как ртуть, свинец, кадмий.

   Воды с сельскохозяйственных полей, бытовые и промышленные стоки могут включать такие искусственные соединения, как мощные средства – детергенты и химические соединения для борьбы с насекомыми, сорняками, грибками – инсектициды, гербициды и фунгициды, имеющие общее название пестициды. Эти вещества опасны для живых организмов и человека, а пестициды могут накапливаться в теле тех или иных из них. Известны случаи, когда детергенты смывали жир с перьев водоплавающих птиц и те тонули в водоемах. 

 

                                МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

 

В экспериментах с растениями в качестве объекта исследований нами использовались водоросли и беспозвоночные животные - моллюски. Элодея быстро размножается стеблевыми черенками и отводками, каждая боковая ветвь может стать самостоятельным растением. Для разведения в аквариуме элодее требуется невысокая температура (не выше +10), элодея не переносит воды, содержащей поваренную соль. Кроме того, обладает способностью собирать на себя грязь в аквариуме. И быстро погибает. Поэтому можно легко узнать грязная вода или нет. Часто встречающиеся в прудах и старицах улитки относятся к семейству катушек (Planorbidae). Наиболее распространена роговидная катушка (Planorbarius comeus). Закрученная в одной плоскости раковина этой улитки достигает в диаметре 2,5—3,2 см.

Из более мелких видов катушек особенно интересен (Planorbis vortex), обладающий настолько тонкостенной, почти прозрачной раковиной, что через нее свободно можно видеть под лупой пульсацию сердца и другие внутренние органы. Эту маленькую улитку (диаметр раковины 0,9—1 см) часто в большом количестве можно обнаружить в стоячих водоемах, преимущественно на нижней стороне листьев кубышек и водяных лилий. Катушки хорошо приспосабливаются к окружающим условиям: их можно встретить в горячих ключах неподалеку от Байкала при температуре 31°С, некоторые хорошо переносят замерзание в лед, в таком виде переживая зиму.

 

  Мы взяли семь  типов воды: 

1. Минеральная вода.

2. Вода из - под крана.

3. Талая вода.

4. Снеговая вода.

5.Дистиллированная вода

6 Вода из озера «Токсумак»

7. Вода, загрязненная стиральным порошком Пемос.

Все растворы содержались в колбах.  Опыты проводились в комнатных условиях при средней температуре воды 20*С и хорошем освещении.

Результаты исследования № 1

 

Результаты эксперимента, представленные в таблице № 1 отражает график №1  показали, что:

·         В варианте, где водоросли были в колбе с минеральной водой, рост был хороший несколько недель.

·         В варианте с дистиллированной водой рост был слабым.

·         В варианте с талой водой рост был не очень хорошим.

·         В варианте со снеговой водой рост был очень слабым, через две недели водоросли погибли.

·        В варианте с водой из - под крана  рост был неплохой.

·        В варианте с водой из озера «Токсумак» рост был хороший.

 

                                   Результаты исследования № 2 (Представлены в таблице № 2, № 3, отражают графики  № 2  и № 3)

·         В варианте, где была соленая вода, катушка не размножается , рост водорослей очень слабый.

·         В варианте, где была вода с порошком «Пемос», водоросли и катушка погибли.

·         В вариантах с талой водой и водой из – под крана, рост водорослей умеренный, катушка размножается хорошо.

·          В варианте, где была снеговая вода, водоросли очень густые, темно-зеленые, и катушка размножается интенсивнее всего.

 В варианте со снеговой водой водоросли погибли без катушек, так как катушки обладают свойством очистки воды

 ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1.Выяснено,что в эксперименте с различными пробами загрязненной воды и водными растениями ( Эксперимент № 1), прирост биомассы максимален в воде из озера «Токсумак».

2.Анализ прироста в дистиллированной воде показывает на небольшой показатель , что говорит об отсутствии «минеральной помощи» растению. В снеговой воде растение теряет способность к нормальным жизненным процессам, меняется цвет растения на грязно – зеленый. Уменьшается прирост , и растение вовсе погибает. В пробе со стиральным порошком водоросли погибают .В пробах с водой из – под крана  и в талой воде прирост водорослей умеренный.

3. В эксперименте № 2 ( различные пробы воды, водные растения и животные) максимальный пророст водорослей и животных наблюдается в снеговой воде и воде из озера «Токсумак», так как катушка обладает свойством очистки воды, питаясь органическими веществами ,создавая благоприятные условия для прироста водорослей. В пробе со стиральным порошком  растения и животные погибают. В пробе с  талой водой и водой из – под крана прирост водорослей и катушек слабый .

4.Обоснованно.что состав воды является основным показателем нормальной жизнедеятельности животного и растительного мира

     

 

   Предложения и рекомендации по защите воды от загрязнения.

1. Организовать патруль вблизи водоемов и источников воды.

     2. Вести разъяснительную работу по защите источников воды от загрязнения путем организации школьных мероприятий- классных часов, конференций, конкурсов, викторин.

    3. Вести  информационную  и просветительскую работу по данным статистики в области экологии водоемов и источников воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Настоящая работа показывает влияние различных типов антропогенного загрязнения воды на представителей растительного и животного мира. В лабораториях экспериментах была сделана попытка, смоделировать ситуации, возникающие при общественных экологических катастрофах. Это – повышение солёности воды в погибающем Аральском море, губительно влияющее на животный и растительный мир, кислотные дожди, возникающие в результате техногенной деятельности человека, загрязнение воды нефтью, бытовыми сточными водами и отходами сельского хозяйства. Результаты работы убедительно показывают резко выраженное, отрицательное влияние перечисленных факторов на живую природу. Сделанные нами выводы подтверждают слова одного из исследователей: «Или человек уменьшит количество загрязнений, или загрязнение уменьшит количество людей».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Приложения

Таблица 1

·        Влияние воды с разными типами загрязнений на рост водорослей в эксперименте №1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·        Влияние воды с разными типами загрязнений на рост водорослей в эксперименте №2.

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 3

Влияние состава воды с разными типами загрязнений на  размножение водорослей

 

Типы загрязнений воды	Интенсивность размножения катушки  (в неделях - количество особей)								водоросли
	1	2	3	4	5	6	7	15	Вода позеленела, водоросли погибли   Водоросли и катушки погибли   Рост водорослей слабый, катушки размножаются слабо   Рост водорослей слабый, катушки размножаются слабо   Рост водорослей слабый, катушки размножаются слабо Водоросли очень густые, темно-зеленые, катушки хорошо размножаются, очистили снеговую воду
Вода и соль 2.гр/л.	4	4	4	2	2	0	0	0
Вода и порошок Пемос 2гр/л.	4	0	0	0	0	0	0	0
Дистиллированная	4	4	4	4	4	6	6	6
Из - под крана	4	4	4	4	6	6	8	8
Талая вода	4	4	4	4	4	6	6	6
Снеговая	4	4	4	4	6	8	10	12
Вода из озера «Токсумак»	4	4	4	4	8	12	12	22	Водоросли очень густые, темно-зеленые, катушки хорошо размножаются, очистили снеговую воду

 

 

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Список использованных источников

 

1.     Среда нашего обитания: в 4-х книгах. Кн. 2 Загрязнение воды и воздуха, Ревелль П., Ревелль Ч., Москва, изд-во  «Мир», 1995 г.

2.     Самое необыкновенное вещество в мире, и.В. Петрянов, Москва, изд-во «Раритет», 1998 г.

3.     Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие, Т.Я. Ашихмина, Москва, изд-во «АГАР», 2002 г.

4.     Экология России. Учебник из Федерального комплекса для 9-11-х классов общеобразовательной школы, Б.М.Миркин, А.Г. Наумова, Москва, изд-во «Устойчивый мир», 1999 г.

5.     Жизнь в окружающей среде. Под. Ред. Г.А. Ягодина, Москва, изд-во «Галактика», 1999 г.

 

6.     рациональное природопользование и охрана окружающей среды, М.П.Ратанова, В.И. Сиротин, Москва, изд-во «Мнемозина», 1998г.

7.     Сведения из Интернета, 2002 г.

8.     Вода, К.С.Лосев, Ленинград, «Гидрометеоиздат», 1989 г.