Проекты

Влияние твёрдого комбинированного противогололёдного реагента на ранние этапы онтогенеза злаковых растений

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Среда»

Направление работы: Физиология растений
Авторы работы: ГБОУ Школа № 185
Предметы: Биология
Классы: 8 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Гололёд – одна из самых актуальных проблем зимнего сезона, которая влечёт за собой не только повышенный риск травматизма, но и огромные убытки. В настоящее время борьба с гололёдом на дорогах ведётся с помощью противогололёдных реагентов. С 2011 года они разрешены для обработки дворовых территорий и внутриквартальных проездов.

По официальным данным, дорожные службы Москвы в среднем используют около 270 тысяч тонн солевых реагентов в год, в то время как экологически приемлемый уровень валовой нагрузки по Cl- на природную среду составляет не более 30–40 тысяч тонн в год. Ежегодно происходит перерасход реагента в 7,5 раз.

Цель

Выявить влияние твёрдого комбинированного противогололёдного реагента на прорастание семян злаковых растений.

Задачи

  1. Ознакомиться с технологией использования реагента в районе Коптево.
  2. Выполнить сравнительную оценку влияния реагента на прорастание семян пшеницы сорта Варяг методом биотестирования.
  3. Выполнить сравнительную оценку влияния реагента на морфометрические показатели экспериментальных образцов пшеницы сорта Варяг.
  4. Провести анкетирование учащихся школы по вопросу использования противогололёдных реагентов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Чашки Петри
  • Фильтр обеззоленный
  • Противогололёдные реагенты (ПГР)
  • Растения пшеницы твёрдого сорта Варяг

Описание

Для изучения вопроса реального использования ПГР в районе Коптево авторы проекта использовали метод наблюдения и интервьюирования. Для изучения влияния ПГР на жизнедеятельность живых организмов в качестве модельной системы были выбраны тестовые растения твёрдой пшеницы сорта Варяг», активно реагирующие на засоление.

Методика исследования включала в себя традиционные методы физиологической биоиндикации, т. е. проращивание семян в чашках Петри на обеззоленных фильтрах в затемнённых условиях при температуре 180 °С.

Обработка семян проводилась однократно в начале эксперимента водными растворами ПГР с концентрацией 0,1 %, 1 % и 10 %. Эти концентрации были заведомо ниже рабочих концентраций реактива. В качестве контроля использовалось замачивание в воде. На первом этапе проводился опыт по изучению действия реактива на темпы прорастания тестовых растений.

В результате проведенных наблюдений авторы выяснили, что подготовительная работа перед обработкой не производится. Реагент насыпается чаще всего вручную на тротуары и придомовые территории. Не соблюдаются определённые нормативы его использования на 1 м2. Реагент распределяется неравномерно. После определенного времени разрыхленная масса никуда не вывозится, а по мере накопления складируется на газонах, клумбах и т. д. Таким образом, можно сделать вывод, что все компоненты ПГР попадают в почву и по мере таяния этой массы приведут к ее засолению.

Следующим этапом изучения действия реагента на растения стало определение длины и массы побегов у исследуемых проростков. Реагент уменьшает размеры колеоптиле (первого листа пшеницы) даже при самой слабой концентрации 0,1 %. Увеличение концентрации усиливает этот эффект до 33 %, а в случае с 10%-ым раствором этот показатель стремится к нулю. Схожее действие ПГР обнаруживается и при анализе массы побега проростка. Но ингибирующее действие на этот показатель развития пшеницы уже выше. При концентрации ПГР 1 % масса снижается на 43 %, а при концентрации 10 % – на 95 %. То есть масса побегов также стремится к нулю.

Результаты работы/выводы

  1. По результатам изучения использования ПГР был сделан вывод о нарушениях технологии зимней уборки проезжей части магистралей, улиц, проездов и площадей.
  2. Реагент оказывает значительное негативное влияние на динамику прорастания растений.
  3. Реагент оказывает ингибирующее действие на морфометрические показатели всех экспериментальных растений. Воздействие реагент оказывает на пшеницу уже в минимальной концентрации 0,1 %. Повышение концентрации до 1 % вызывает значительное ингибирование, до 10 % – вызывает гибель растений.
  4. По результатам анкетирования 73 респондента из опрошенных считают, что использование реагентов сильно ухудшает экологическую ситуацию в нашем городе.

В ходе исследовательской работы предполагаемая гипотеза подтвердилась, что антигололедные средства отрицательно воздействуют на растения, то есть обладают фитотоксичностью.