Проекты

Загрязнение и фитотоксичность снежного покрова города Москвы на примере района Ленинские горы

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

Направление работы: Экология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1517
Предметы: Биология, Экология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Проанализировать интенсивность загрязнения снежного покрова города Москвы на примере района Ленинские горы и оценить его токсичность по отношению к высшим растениям.

Описание

Снежный покров депонирует разнообразные загрязняющие вещества, образуемые автотранспортом и промышленными предприятиями. Таяние снега в весенний период вызывает залповое поступление загрязняющих веществ в почвы, подавляя нормальное развитие и рост растений. Изучение фитотоксичности снежного покрова позволяет оценивать и прогнозировать степень повреждения растительного покрова, а также планировать защитные мероприятия.

Гипотеза: фитотоксичность снежного покрова снижатся по мере удаления от дорог, так как автотранспорт является основным источником загрязнения в городе.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ химического состава загрязнённого снежного покрова.

2. Провести анализ токсичности снежного покрова по отношению к высшим растениям.

3. Оценить экологические риски загрязнения снежного покрова города Москвы.

Поллютант − один из видов загрязнителей, любое химическое вещество или соединение, которое находится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение. Доминирующим источником загрязнения окружающей среды в крупных городах является автотранспорт. Дополнительным источником загрязнения территорий являются противогололёдные реагенты.

Загрязнение снежного покрова происходит в два этапа: 1 этап – загрязнение снежинок во время их образования и, как следствие, влажное выпадение поллютантов со снегом;

2 этап – загрязнение уже выпавшего снега в результате депонирования загрязняющих веществ из атмосферы. Многие загрязняющие вещества и продукты их преобразования являются токсичными для высших растений. Помимо прямого действия они также могут менять свойства почвы и создавать неблагоприятные условия для роста и развития растительных организмов. Нарушение жизнедеятельности растений влечёт ряд негативных последствий для городской среды.

Фитотестирование – метод оценки токсичности различных сред и объектов по реакции высших растений. Метод основан на чувствительности растений к экзогенному химическому воздействию.

В ходе исследования изучался снежный покров района Ленинские Горы города Москвы. Отбор снежного покрова проводился по мере удаления от автодороги Ломоносовский проспект на расстояниях 0,5 м, 100 м, 200 м перпендикулярно дорожному полотну.

Оснащение и оборудование, использованное в работе:

  • мини-экспресс-лаборатория учебная;
  • чашки Петри;
  • семена высших растений;
  • почвогрунт

Результаты

Максимальная токсичность почв после добавления талых вод была выявлена на обочине дороги на расстоянии 0,5 метров от дорожного полотна: семена растений не проросли (Токсичность = 100 %). На пешеходной дорожке, находящейся на расстоянии 100 м от дороги, токсичность также очень высока и составляет 97−98 %. На дворовой территории, удалённой на расстояние 200 м от дороги и находящейся в зоне застройки, выявлена низкая токсичность почв – 6−14 %.

Все проанализированные пробы снега имеют щелочную рН-среду, что может объясняться наличием высоких концентраций ионов Na+, Ca2+ в составе противогололёдных реагентов. В образцах снега на расстоянии 100 метров от дороги отмечаются более низкие значения тяжёлых металлов и сульфидов, но концентрация хлорид-ионов находится на высоком уровне. На расстоянии 200 метров от дороги содержание загрязняющих веществ, в том числе реагентов, резко падает.

Таким образом, высокие значения токсичности, выявленные на расстоянии 0,5 и 100 метров от дороги, обусловлены в первую очередь высоким содержанием противогололёдных реагентов, а не поллютантами, образуемыми транспортом.

Выводы

1. Наиболее чувствительные тест-параметры при оценке фитотоксичности – длина корня и длина проростка (стебля) растения.

2. Наименее токсичный – снежный покров на наибольшем удалении от автодороги (200м); наиболее токсичный – снег, взятый на обочине Ломоносовского проспекта; снег с пешеходной дорожки (100м от автодороги) по фитотоксичности близок к снегу с обочины дороги, несмотря на снижение содержания поллютантов, образуемых транспортом.

3. Высокая токсичность почв на придорожных территориях и пешеходных дорожках, посыпаемых противогололёдными реагентами, подавляет рост растений, что неблагоприятно сказывается на выполнении ими экологических функций в условиях города.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы могут использоваться в природоохранной практике города Москвы и будут полезными для определения оптимальной концентрации применения противогололёдных реагентов на дорогах и придорожных территориях.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова».

Награды/достижения:

Научно-практическая конференция «Объединяемся знаниями» с международным участием – 1 место.

Особое мнение

«Проект «Медицинский класс в Московской школе» даёт множество возможностей для приобретения полезных навыков и знаний. Участвуя в Конференции «Старт в медицину», я получила ценный опыт выступления на мероприятии подобного уровня»