Исследовательская работа «Исследование почв на содержание тяжелых металлов химическими и биологическими методами»
1
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение
«Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
исследовательская работа
«Исследование почв на содержание тяжелых металлов химическими и
биологическими методами»
Выполнила: Нефедова Лидия Андреевна
Ученица 9 Д класса
Руководитель: Стрижова Ирина Алексеевна
Учитель химии высшей категории
МОАУ «Лицей №1»
Новотроицк, 2016 год
2
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Содержание стр.
Введение. 3
Глава I. Теоретические основы определения
тяжелых металлов (ТМ) в почве. 3
1.1. Влияние тяжелых металлов на организм человека. 3
1.2. Качественные реакции на ионы тяжелых металлов. 5
1.3. Основы биоиндикации. 6
Глава II. Экспериментальное определение ионов
тяжелых металлов в почве. 7
2.1. Приготовление почвенных вытяжек. 7
2.2. Химический анализ почвенных вытяжек на содержание ТМ. 8
2.3. Биоиндикация с помощью кресс салата. 10
Заключение. 14
Список литературы. 14
3
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Введение
Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является
интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв
выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и
ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.
Градообразующим предприятием города Новотроицка является предприятие ОАО
«Уральская Сталь» - комбинат черной металлургии. Отходы этого производства
выбрасываются в воздух, позже оседают на почву. Вблизи крупных центров черной и
цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем,
алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз
превышает ПДК.
Целью нашего исследования является изучение влияния загрязненных ионами
тяжелых металлов почв на проростки кресс салата.
Задачи исследования:
1. Изучить особенность влияния солей тяжелых металлов на здоровье человека.
2. Выявить химические методы определения ионов тяжелых металлов в почвах.
3. Экспериментально установить возможность (невозможность) использования кресс
салата для биоиндикации тяжелых металлов.
Гипотеза исследования: Тяжелые металлы в почвах угнетают рост и развитие
растений, поэтому их можно идентифицировать методом биоиндикации.
Методы исследования: анализ литературы, проведение качественных реакций на
ионы тяжелых металлов, приготовление и исследование почвенных вытяжек,
экспериментальное изучение всхожести проростков кресс-салата на загрязненных почвах.
Глава I. Теоретические основы определения
тяжелых металлов (ТМ) в почве
1.1. Влияние тяжелых металлов на организм человека
Даже в ничтожных концентрациях тяжелые металлы ядовиты, свое токсическое
действие они проявляют в виде ионов (в подвижной форме). Тяжелые металлы опасны
тем, что обладают способностью накапливаться в организме, включаясь в обменные
процессы, образовывать высокотоксичные металлорганические соединения, которые не
подвергаются биологическому разложению. Эти вещества вызывают токсикоз, аллергию,
онкологические заболевания, оказывают мутагенное действие.
Среди металлов выделяют токсичные – свинец, кадмий и ртуть. Они не имеют
полезной роли в биологических процессах. Другие металлы – медь, марганец, цинк, хром,
кобальт, железо необходимы организму в малых количествах, но в больших количествах
тоже становятся опасными для организма. Всего выделяют более 40 тяжелых металлов и
неметаллов. Их принято подразделять на классы опасности по убыванию токсичности:
1 класс опасности: мышьяк, кадмий, ртуть, бериллий, селен, свинец, цинк;
2 класс опасности: кобальт, хром, медь, молибден, никель, сурьма;
3 класс опасности: ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций, железо.
4
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной
тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения
свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является
серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль
крупных автострад. Свинец, накапливаясь в организме человека, способен послужить
катализатором развития рака. Сам он онкологию не вызывает, зато во много раз
усиливает действие канцерогенных соединений. Также накопление свинца в организме
крайне негативно влияют на детскую нервную систему: ребёнок становится агрессивным,
неуправляемым, быстро утомляется и отстаёт в интеллектуальном развитии.
Обнаружив тесную взаимосвязь между экологией и здоровьем, развитые страны
запретили на своих территориях обогащённый свинцом этилированный бензин, перенесли
первичную переработку руд цветных металлов (горно-обогатительные комбинаты,
шахтные печи для плавки медных руд и т.д.) в страны третьего мира.
Медь, как и любое вещество, может нанести значительный вред при
легкомысленном отношении к элементарной технике безопасности при работе с данным
металлом. Медь - это сильный яд. Растворы солей меди, которые образуются при
обработке меди, да и вообще любые растворимые соединения меди обладают токсическим
действием.
Всего несколько граммов сульфата меди (медного купороса) достаточно для того, чтобы
заполучить тяжелые симптомы отравления, вплоть до смертельного исхода. Предельно
допустимой дозой меди для человека в сутки является 10 мг. При попадании в организм
0,2-0,5 г. меди (точная цифра зависит от типа соли) возникают острые отравления.
Именно острое отравление случается при попадании в организм медной пыли или
окиси меди, которые образуются при обработке медных поверхностей вручную или с
помощью шлифовальной машинки, когда используется наждак или разнообразные
шлифовальные насадки. Медь и ее соединения оказывают раздражающее действие на
слизистые дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта.
Первыми признаками отравления ("медной лихорадки") являются раздражение
слизистых (жжение) и характерный неприятный сладковатый привкус во рту. Через
несколько часов появляется головная боль, головокружение, слабость в ногах,
раздражение глаз, слезотечение, чиханье, боли в мышцах, резкий сильный озноб с
повышением температуры до 38-39 градусов, с последующим проливным потом и резкой
слабостью. Одновременно развиваются симптомы со стороны желудочно-кишечного
тракта — резкие боли, вздутие живота, болезненность брюшной стенки при надавливании.
Отрицательное влияние марганца в первую очередь сказывается на
функционировании центральной нервной системе. Его избыточное накопление
проявляется в виде постоянной сонливости, ухудшении памяти, повышенной
утомляемости. Марганец является политропным ядом, который оказывает вредное
воздействие на работу легких, сердечнососудистой системы, может вызвать
аллергический или мутагенный эффект.
Доза, приводящая к отравлению марганцем, составляет 40 мг в день, появляется
снижение аппетита, угнетение роста, нарушение метаболизма железа и функционирования
мозга. Однако самые тяжелые последствия для организма дает систематическое
отравление тяжелыми металлами.
5
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Марганец попадает в организм человека и с водой. Санитарно-
эпидемиологическими нормами регулируется его содержание в питьевой воде, которое
составляет 0,1 мг/л. Это значительно больше, чем в Европе, где допустимым считается –
0,05 мг/л. По данным Всемирной Организации Здравоохранения считается, что
содержание в воде марганца в дозе 0,5 мг/л не оказывает отрицательного влияния на
организм человека. Превышение нормы ведет к его накоплению и к заболеванию костной
системы.
Железо стоит на втором месте по распространенности, входит в разряд тяжелых
металлов. Суточная норма одного из самых распространенных элементов земной коры
содержится в мясе, помидорах, гречневой крупе. Ежедневно организм тратит 1-2 мг.
Железа на поддержание жизнедеятельности. Избыток элемента откладывается «в запас».
Считается, что превышение ПДК железа в воде способствует увеличению риска
инфарктов и повреждения тканей при инсультах. Порог токсичности железа для человека
составляет в среднем 200 мг/сутки. Летальная доза для человека в зависимости от
возраста, веса и пола составляет 3-35 г.
1.2. Качественные реакции на ионы тяжелых металлов
Тяжелые металлы дают окрашенные соединения с растворами солей-реагентов. По
характерному окрашиванию можно определить наличие в растворе того или ионного
металла.
Медь образует с раствором аммиака комплексное соединение – гидроксид
тетраамминмеди (II) василькового цвета:
CuSO
4
+ 4NH
3
* H
2
O = [Cu(NH
3
)
4
]SO
4
+ 4H
2
O – Васильковый раствор
Медь можно определить реакцией с желтой кровяной солью – гексациано
ферратом(II)калия. В реакции образуется осадок темно-терракотового цвета
гексацианоферрата (II) меди:
2CuSO
4
+ K
4
[Fe(CN)
6
] = 2K
2
SO
4
+ Cu
2
[Fe(CN)
6
] ↓ – Темно-теракотовый осадок
Ионы железа +3 определяют реакцией с роданидом калия. Образуется раствор
кроваво-красного цвета – комплексная соль гексароданоферрат (III)калия:
FeCl
3
+ 6KCNS = K
3
[Fe(CNS)
6
] ↓ +3 KCl – кроваво-красный раствор.
Также ионы железа +3 дают характерное синее окрашивание с желтой кровяной
солью – образуется берлинская лазурь – гексацианоферрат железа калия
FeCl
3
+ K
4
[Fe(CN)
6
] = KFe[Fe(CN)
6
] ↓+ 3KCl – осадок Берлинская лазурь
Идентичный осадок берлинской лазури дают ионы железа +2 с красной кровяной
солью:
FeSO
4
+ K
3
[Fe(CN)
6
] = KFe[Fe(CN)
6
] ↓+ K
2
SO
4
– осадок Берлинская лазурь
Ионы свинца дают характерное желтое окрашивание – осадок хромата свинца с
хроматом калия:
Pb(NO
3
)
2
+ K
2
CrO
4
= PbCrO
4
↓+2KNO
3
– Желтый осадок
Ионы марганца +2 бесцветны, поэтому, чтобы определить их наличие, марганец
окисляют персульфатом натрия до перманганат-ионов MnO
4
-
фиолетово-розового цвета:
2MnSO
4
+ 5Na
2
S
2
O
8
+8 H
2
O = 2NaMnO
4
+ 4Na
2
SO
4
+ 8H
2
SO
4
– Розово – фиолетовый
прозрачный раствор.
6
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
1.3. Основы биоиндикации.
Биоиндикация - это оценка состояния среды с помощью живых объектов. Живые
объекты (или системы) - это клетки, организмы, популяции, сообщества. С их помощью
может проводиться оценка как абиотических факторов (температура, влажность,
кислотность, соленость и т.д.), так и биотических (благополучие организмов, их
популяций и сообществ).
Актуальность биоиндикации обусловлена простотой, скоростью и дешевизной
определения качества среды. Например, при засолении почвы в городе листья липы по
краям желтеют еще до наступления осени. Выявить такие участки можно, просто
осматривая деревья. В таких случаях биоиндикация позволяет быстро обнаружить
наиболее загрязненные местообитания.
Биоиндикация может быть специфической и неспецифической. В первом случае
изменения живой системы можно связать только с одним фактором среды. Например,
высокая концентрация в воздухе озона вызывает появление на листьях табака (сорта Bel
W3) серебристых некрозных пятен.
Во втором случае различные факторы среды вызывают одну и ту же реакцию.
Например, снижение численности почвенных беспозвоночных может происходить и при
различных видах загрязнения почвы, и при вытаптывании, и в период засухи и по другим
причинам.
Биоиндикаторы - это биологические объекты (от клеток и биологических
макромолекул до экосистем и биосферы), используемые для оценки состояния среды.
Когда хотят подчеркнуть то, что биоиндикаторы могут принадлежать к разным уровням
организации живого, употребляют термин "биоиндикаторные системы".
Критерии выбора биоиндикатора :
·быстрый ответ;
·надежность (ошибка <20%);
7
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
·простота;
·мониторинговые возможности (постоянно присутствующий в природе объект).
Тест-организмы - это биоиндикаторы (растения и животные), которых используют
для оценки качества воздуха, воды или почвы в лабораторных опытах. К ним
относятся:·одноклеточные зеленые водоросли,·простейшие: инфузория-туфелька;
членистоногие: рачки дафния и артемия;·мхи: мниум;·цветковые: злак плевел, кресс-салат
и др.
Одно из основных требований к тест-организмам - это возможность получения
культур из генетически однородных организмов. В таком случае отличия между опытом и
контролем с большей вероятностью могут быть отнесены на счет нарушающего фактора, а
не индивидуальных различий между особями.
В нашей работе мы решили взять за тест- организм – кресс-салат, так как он
чувствительный и быстро реагирует на значительные отклонения показателей от нормы.
Глава II. Экспериментальное определение ионов ТМ в почве.
2.1. Приготовление почвенных вытяжек.
Для нашего исследования мы отобрали 3 пробы из разных районов города. 1 – База
Орса, 2 – Поликлиника Треста, 3 – Памятник воинам-интернационалистам. А так же мы
специально загрязнили растворами тяжелых металлов покупную почву, и оставили один
чистый контрольный образец.
Оборудование: воронка стеклянная, палочка стеклянная, стакан на 50 мл, фильтр
бумажный, цилиндр мерный на 50 мл, весы электронные, стакан на 200 мл, штатив с
кольцом, кювета, сушильный шкаф.
Реактивы: дистиллированная вода, образец почвы.
Ход работы:
1. Высушить отобранный образец почвы в сушильном шкафу или на воздухе,
расположив почву в кювете слоем толщиной не более 2 см.
Примечание. Образец почвы необходимо предварительно подготовить; отобрать
инородные включения, камни и т.п. Почва для анализа должна быть рассыпчатой.
2. Взвесить пустой чистый стакан на 200 мл. В стакан поместить высушенную почву
на 1/3 высоты и снова взвесить его, определив массу почвы (m) в граммах.
3. Добавить к почве воды в количестве 5 мл раствора на 1 г почвы, приготовив тем
самым солевую вытяжку. Объем воды отмерить с помощью цилиндра.
4. Перемешать содержимое стакана в течение 3-5 мин. с помощью стеклянной
палочки или магнитной мешалки.
5. Отфильтровать содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую
вытяжку в стакан на 50 мл. Обратить внимание на ее внешний вид (цвет, мутность).
Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.
Примечание. Первые несколько миллилитров фильтрата необходимо отбросить, т.к. они
собирают загрязнения с фильтра.
6. Водную вытяжку используют для определения засоленности почвы и содержания
тяжелых металлов.
8
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
2.2. Химический анализ почвенных вытяжек на содержание ТМ
Обнаружение ионов свинца Обнаружение происходит на основании качественной
цветной реакции: хромат и дихромат ионы дают с ионами свинца малорастворимый
хромат свинца желтого цвета:
Pb(NO
3
)
2
+ K
2
CrO
4
= PbCrO
4
+ 2KNO
3
Упарить водную почвенную вытяжку в объеме 40 мл до объема 1 мл. К полученной
пробе прилить 1 мл раствора азотной кислоты (1:2). Нагреть на водяной бане 10 минут,
отфильтровать и выпарить в фарфоровой чашке. К сухому остатку прилить 1 мл 0,5%
раствора дихромата калия и 4 мл дистиллированной воды. Раствор перемешать и
отфильтровать в пробирку. Появление желтого осадка на фильтре указывает на наличие
ионов свинца в почве.
Во всех трех пробах с территории города были обнаружены ионы свинца.
Обнаружение ионов меди Ионы меди вступают в реакцию с раствором аммиака с
получением характерного комплексного соединения лазурно-синей окраски:
CuSO
4
+2NH
4
OH = Cu(OH)
2
↓+(NH
4
)
2
SO
4
Cu(OH)
2
+4NH
3
*H
2
О = [Cu(NH
3
)
4
](OH)
2
+4H
2
O
В фарфоровую чашку поместить 3-5 мл почвенной вытяжки, осторожно выпарить
досуха и на периферийную часть пятна нанести каплю концентрированного раствора
аммиака. Появление характерной окраски указывает на наличие ионов меди в почве.
Можно использовать для обнаружения меди желтую кровяную соль. Она дает с
ионами меди красно-бурый комплекс:
2CuSO
4
+K
4
[Fe(CN
6
)]= Cu
2
[Fe(CN
6
)]↓+4K
2
SO
4
В исследуемых почвах медь не обнаружена.
Обнаружение ионов железа В пробирку помещают 10 мл исследуемой вытяжки,
прибавляют 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель
9
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
свежеприготовленного раствора пероксида водорода и 0,5 мл раствора роданида калия.
При содержании железа в пробе появляется розовое окрашивание.
FeCl
3
+6KCNS= K
3
[Fe(CNS)
6
]
+3KCl
Обнаружение ионов железа(III) проводят с помощью желтой кровяной соли. В
результате выпадает темно-синий осадок берлинской лазури (КFe[Fe(CN
6
)]). Реакция
может протекать медленно, пробирку с раствором можно оставить на сутки. К 1 мл
исследуемой вытяжки добавить 10 капель раствора серной кислоты и 10 капель желтой
кровяной соли (гексацианоферрат (II) калия):
Fe
3+
+K
4
[Fe(CN
6
)]= Кfe[Fe(CN
6
)]↓+3K
+
Обнаружение ионов железа(II) проводят с помощью краснойой кровяной соли
(гексацианоферрат (III) калия). В результате выпадает темно-синий осадок берлинской
лазури (Кfe[Fe(CN
6
)]). Обратите внимание – продуктом является такой же осадок, как и в
предыдущем опыте! Реакция может протекать медленно, пробирку с раствором можно
оставить на сутки. К 1 мл исследуемой вытяжки добавить 10 капель раствора серной
кислоты и 10 капель красной кровяной соли (K
3
[Fe(CN
6
)]):
Fe
2+
+K
3
[Fe(CN
6
)]= Кfe[Fe(CN
6
)]↓+2K
+
Во всех городских почвах обнаружено железо двух- и трехвалентное.
Обнаружение ионов марганца Ионы марганца окисляясь до перманганат-иона
дают фиолетовое окрашивание (как в марганцовке). Для этого в колбу помещают 25 мл
исследуемой почвенной вытяжки, подкисляют 5 каплями 25% азотной кислоты, по каплям
10
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
добавляют 2% раствор нитрата серебра до тех пор, пока продолжается помутнение. Затем
вводят 0,5 г персульфата аммония и нагревают на водяной бане до кипения. Розовое или
светло-фиолетовое окрашивание говорит о наличии в пробе ионов марганца:
2Mn
2+
+ 5S
2
O
8
2-
+ 8H
2
O = 2MnO
4
-
+ 10SO
4
2-
+ 16H
+
Ионы марганца обнаружены во 2 и 3 образце почвы, а в 1 образце не обнаружен.
Разница в интенсивности окрашивания говорит о разном содержании ионов марганца.
2.3. Биоиндикация ТМ с помощью кресс салата
Для выполнения нашей работы мы отобрали три образца почвы с разных участков
города: 1 – База ОРСа, 2 – Поликлиника Треста, 3 – Памятник войнам
интернационалистам, а также использовали контрольный образец почвы и почвы,
специально загрязненные ТМ до уровня ПДК. Расчет проводили по формулам:
ПДК(Mn)1500мг-1000г
Xмг- 50г ,
m(Mn)=1500*50/1000= 75мг или 0,075 г
Исходный р-р С
н
(MnSO
4
)=0,25 моль/л
Найдем ν(Mn)=m/M;
ν(Mn)=0,075/55=0,0013моль ( на 50 г почвы)
С(MnSO
4
)=0,25 моль/л
Найдем объем исходного р-ра
0,25моль-1000мл
0,0013моль-5,2 мл
ПДК(Pb) 30мг-1000г
Xмг- 50г ,
m(Pb)=30*50/1000= 1,5мг или 0,0015 г
Исходный р-р С(Pb(NO
3
)
2
)=0,05 моль/л
Найдем ν(Pb)=m/M;
ν(Pb)=0,0015/207= 0,00000725 моль ( на 50 г почвы)
С(Pb(NO
3
)
2
)=0,05 моль/л
11
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Найдем объем исходного р-ра
0,05моль-1000мл
0,0000725моль-0,14 мл
ПДК(Cu) 55мг-1000г
Xмг- 50г ,
m(Cu)=55*50/1000= 2,75мг или 0,00275 г
Исходный р-р С(СuSO
4
)= 0,5 моль/л
Найдем ν(Cu)=m/M;
ν(Cu)=0,00275/64=0,000043моль (на 50 г почвы)
С(СuSO
4
)= 0,5 моль/л
Найдем объем исходного р-ра
0,5моль-1000мл
0,000043моль-0.086 мл
В зонах промышленных городов содержание железа соответственно равно 25 г на 1000
г почвы.
25г – 1000г
1,25 – 50г
В каждую почву был посеян кресс салат по 20 семян. За всходами и развитием
растений мы наблюдали в течение 2х недель. Результаты представлены в таблице.
Таблица 1. Наблюдение за всходами
дата
Контрольная
Cu
2+
Fe
3+
Pb
2+
Mn
2+
поликлиника
Трест
а
база ОРС
а
Воинов-
интерн
ационал
истов
4.04
посев семян по 20 штук
7.04
дружные
всходы
дружные
всходы
8.04
слабые
всходы
17
16
10
10
2шт.
слабый
9.04
19
17
16
10
11
1
3шт
слабый
10.04.
20
19
пожелтение
непропорц
иональное
развитие
выцв
етан
ие
-
-
Пожел
тели
11.04
без
изменен
ий
непропор
циональн
ое
развитие
одинаково
-
13.04
крепкие
побеги
очень
длинные
стебли
12
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
16.04
маленькие
недоразвитые
21.04
Нормал
ьное
развити
е
Пожелте
ние
видимые изменения
угне
тени
е
рост
а
В ходе наблюдений было выявлено:
1. В почвах, загрязненных ионами ТМ всход проростков произошел быстрее, чем в
контрольной пробе:
2. Тяжелые металлы влияют на % всхожести семян – в контрольной почве – 100%, в
почвах, загрязненных медью и железом – всхожесть составила около 85%, а свинцом и
марганцем – 50%.
3. Тяжелые металлы угнетают развитие растений, что становится видно на 7й день
наблюдений и дальше становится более заметным.
4. Непропорциональное развитие проростков на почве загрязненной ионами меди.
Стебли побегов вытянулись, в то время как листья остались мелкими.
5. Кресс-салат в почве загрязненной железом(III) на шестой день поблек и слабо -
заметно пожелтел. В то время, как всходы выглядели вполне здоровыми.
13
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
6. В развитии побегов, отравленных свинцом, изначально отклонений не
наблюдалось. Со временем проростки, достигнув определенной длины, начали отпускать
листья. Стебли остались слабыми, листья начали закручиваться наружу розетки. Рост
приостановился.
7. В почве загрязненной ионами марганца произошли процессы аналогичные свинцу,
но ростки продолжали расти.
8. Из трех отобранных почв семена проклюнулись только на одной. Но спустя два дня
погибли. Все почвы оказались с нарушенными физико-механическими свойствами,
клеклыми и невлагоемкими, невоздухопроницаемыми. Нарушение механических свойств
почвы может быть связано (по данным литературы) с многолетними загрязнениями почв
тяжелыми металлами и пылью металлургического и цементного производств.
14
Стрижова Ирина Алексеевна, учитель химии муниципального общеобразовательного автономного
учреждения «Лицей № 1 г. Новотроицка Оренбургской области»
Заключение
В ходе исследования было выяснено, что загрязнение почв солями тяжелых
металлов – актуальная экологическая проблема. Особенно сильно загрязнены почвы
городов с развитой металлургической промышленностью.
Металлы можно обнаружить в почвах химическими методами. Металлы дают
характерные окрашенные растворы и осадки с известными реагентами. Однако
химические методы исследования трудоемки и не всегда доступны. Поэтому мы
предлагаем использовать метод биоиндикации почв на содержание ТМ.
В ходе исследования было доказано, что кресс салат может выступать
биоиндикатором на содержание ТМ в почвах. Металлы снижают всхожесть семян (на 15-
50%), угнетают рост и развитие взрослого растения, что проявляется в закручивании
листьев, пожелтении.
Метод биоиндикации доступен всем и прост в исполнении.
Список литературы
1. О.В. Астафьева, С.Е. Дерягина, А.Н. Медведев отходы предприятий горно-
добывающего комплекса Урала – перспективный источник минеральных ресурсов. -
ЭкиП, январь 2011, с. 40-43.
2. А.В. Васильев, Ю.П. Терещенко, Л.Р. Хамидуллова Оценка токсикологических
загрязнений биосферы на основе балльно-рейтингового ранжирования. - ЭкиП, февраль
2013, с.46-48.
3. Н.М. Дуров, Г.С. Подгородецкий Исследование состава и физико-химических
свойств отходов металлургического производства и углеобогащения ОАО «Северсталь». –
ЭкиП, январь 2011, с. 56-59.
4. Л.И. Леонтьев Нет дальнейшему накоплению техногенных отходов металлургии. –
ЭкиП, январь 2013, с.1-2.
5. Е.В. Нефедова Экология. Учебное пособие. - Новотроицк: НФ НИТУ "МИСиС", 2015.
– 136 с.
6. Е.В. Нефедова, М.Н. Белова Экология. Лабораторный практикум. - Новотроицк: НФ
НИТУ "МИСиС", 2015. – 90 с.
7. Т.А. Трифонова, Е.Ю. Алхутова Фитоэкстракция тяжелых металлов из
загрязненных почв на примере системы почва – гальваношлам – луговая растительность. -
ЭкиП, январь 2012, с.33-37.
8. В.Д. Черчинцев, В.С. Кошкина, Н.А. Антипова Влияние шлаковых отвалов на
экосистемы Южного Урала. - ЭкиП, февраль 2010, с.52-54.
