Проекты

Исследование содержания тяжёлых металлов в грибах Солнечногорского района Московской области

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Экология и эволюция»

Направление работы: Экология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1413
Предметы: Биология, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

В настоящее время тяжёлые металлы занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как оксиды углерода, азота и серы. Грибы представляют особый интерес для исследования: они обладают избирательной способностью к накоплению тяжёлых металлов. Эта способность выражена у грибов гораздо лучше, чем у высших растений и других организмов. Если количество металлов в грибах превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), то, поступая в организм человека, они вызывают патологические изменения внутренних органов.

Цель

Определить уровень загрязнённости тяжёлыми металлами лесных грибов, произрастающих на территории Солнечногорского района Московской области.

Задачи

1. Проанализировать различные источники информации по данной теме.

2.Изучить экологическую обстановку на территории Солнечногорского района Московской области.

3. Определить содержание тяжёлых металлов в исследуемых образцах грибов.

4. Проанализировать полученные результаты.

Оснащение и оборудование, использованное в работе
• Сушильный шкаф
• СВЧ-печь
• Азотная кислота
• Перекись водорода
• Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой ICP-MS Perkin Elmer DRC II

Описание

Объектом исследования в работе являлись лесные грибы разных видов и степени зрелости. Все грибы были собраны на территории Солнечногорского района Московской области вблизи деревни Радищево в июне – августе 2019 года. Видовая принадлежность грибов устанавливалась по морфологическим признакам с помощью определителя. Среди собранных образцов были идентифицированы следующие виды: Мухомор красный (Amanita muscaria), Опёнок осенний (Armillaria mellea), Маслёнок обыкновенный (Suillus luteus), Подберёзовик обыкновенный (Leccinum scabrum).

На следующем этапе собранные образцы были высушены в сушильном шкафу при температуре 100 ⁰С, после чего измельчены. Пробоподготовка образцов проводилась методом мокрого озоления. Данный метод предполагает окисление органических веществ в растворах с помощью кислот. Для озоления и анализа использовали азотную кислоту и перекись водорода.

Определение металлов проводилось методом масс-спектрометрии с атомизацией в индукционно-связанной плазме. Данный метод позволяет установить в исследуемом образце концентрацию конкретного вещества. Определяемые вещества делили на группы:

- токсичные элементы – Hg;

- условно-токсичные элементы – Ba, La, Pb, Sr, Zr, Rb, Cs, Ce, Ni, Pd, Bi;

- условно-эссенциальные – Al, Co, Li, Ge;

- эссенциальные элементы – Fe, Mn, Cu, Zn, Cr.

Результаты

В ходе исследования получили данные по 69 элементам обнаруженных в исследуемых грибах. Анализ проводился по элементам, превышающим ПДК и представляющим опасность для здоровья человека.
Наиболее опасный для здоровья токсичный элемент ртуть не обнаружен.

В рассмотренных образцах грибов содержатся тяжёлые металлы: условно-токсичные и эссенциальные элементы. Среди условно-токсичных элементов обнаружено высокое содержание свинца и никеля во всех образцах. Наибольшее содержание свинца в Мухоморе красном и Маслёнке обыкновенном, никеля – в Мухоморе красном и Подберёзовике обыкновенном. Кадмий не обнаружен ни в одном из образцов.

Среди эссенциальных элементов обнаружено высокое содержание меди и цинка во всех образцах. Наибольшее содержание меди в Мухоморе красном и Маслёнке обыкновенном, цинка – в Мухоморе красном и Подберёзовике обыкновенном.

Выводы

1. Исследования показали, что помимо эссенциальных элементов, обеспечивающих организм всем необходимым, рядом микро- и макроэлементов, грибы содержат условно-токсичные элементы, приносящие вред человеку при неумеренном их употреблении.

2. Многие грибы могут служить биоиндикаторами загрязнения почв и окружающей среды, т. к. обладают повышенной способностью накапливать тяжёлые металлы.

3. Мухомор красный обладает наибольшей способностью накапливать тяжёлые металлы.

4. Несмотря на привлекательность грибов и их вкусовые качества, необходимо употреблять грибы в пищу в умеренных количествах, т. к. установлено содержание в них токсичных элементов, опасных для организма человека.

Сотрудничество с вузом
ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева       

Награды и достижения
Конкурс исследовательских работ учащихся города Москвы «Мы и биосфера» – лауреат.

Мнение автора

«Проект «Медицинский класс в московской школе» помог мне утвердиться в желании посвятить себя профессии врача. В этом году конференция «Старт в медицину» подарила мне новый интересный опыт дистанционного участия в конференции. Благодарю экспертов за высокую оценку моей работы»