ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МЕТАБОЛИЗМ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Бурное развитие промышленности, начиная с 50-х годов XX века, вызвало загрязнение и резкое ухудшение состояния окружающей среды в разных уголках нашей планеты. Среди огромного количества загрязняющих веществ, наиболее токсичными, после пестицидов, являются тяжелые металлы. Почвенная среда является основным источником элементов для растений. Поэтому избыточное накопление тяжелых металлов в растениях связано с высоким содержанием их в почве. Соли тяжелых металлов частично переходят в растворимую форму и доставляются в корневую систему растений. Избыточное поступление тяжелых металлов в почву нарушает обмен веществ, замедляет рост и развитие, приводит к снижению урожайности и срокам созревания культур «Цитата» [3, с. 13].

Тяжелые металлы-биологически активные металлы. Термин "тяжелые металлы", характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в настоящее время большое распространение. Внимание тяжелым металлам в окружающей среде было уделено, когда выяснилось, что они могут вызвать тяжелые заболевания. Соли тяжелых металлов имеют определенные свойства: растворимость, подвижность соединений в почве и доступность для растений. Их проникновение в корни растений связано с минеральным питанием растений. Чем глубже корневая система растения уходит в почву, тем меньше они накапливают тяжелые металлы. Также чем ниже температура прорастания семян, тем быстрее будет процесс просиходит накопления тяжелых металлов в почве. Ионы тяжелых металлов не подвержены биохимическому разложению и могут образовывать летучие газообразные и высокотоксичные металлорганические соединения «Цитата» [2, с. 19].

Почва является основной средой, куда попадают тяжелые металлы, в том числе из атмосферы и водной среды. Время пребывания загрязняющих веществ в почвах гораздо выше, чем в других частях биосферы, что приводит к изменению состава и свойств почвы как динамической системы и, в конечном счете, вызывает нарушение равновесия экологических процессов. Для удаления тяжелых металлов из экосистемы до безопасного уровня требуется очень длительный период времени при условии полного прекращения их поступления. «Цитата» [3, с. 112].

Экспериментальным путем был проведен анализ влияния тяжелых металлов на рост и развитие растений. В качестве подопытных растений выбраны семена овса, так как они быстро прорастают, интенсивно растут и неприхотливы к теплу и почве. За экспериментальный металл взята медь (медный купорос), т.к. купорос не опасен при использовании в домашних условиях и легок в приготовлении. Медный купорос был изготовлен в домашних условиях разной концентрации 1 % и 3 % растворы.

Таблица 1.

Процентное содержание медного купороса и воды

Первым днем отсчета эксперимента принят 3 день после посадки семян. И далее в течение 13 дней через день производилось измерение средней высоты ростков.

Таблица 2.

Средняя высота ростков пшеницы

На основе табличных данных была построена диаграмма, для наглядного представления зависимости роста растений от концентрации ионов меди в воде для полива.

Диаграмма 1. Сравнение средней высоты ростков овса

Анализируя данную диаграмму сразу можно заметить, что в первой половине эксперимента рост идет гораздо интенсивнее, нежели во второй. Это свидетельствует о том, что тяжелый металл накапливался в почве, но еще не проявлял пагубного влияния на растения. Во второй половине наблюдается снижение роста. За время интенсивного роста ионы меди накопились в почве в достаточном количестве и началось ухудшение процессов жизнедеятельности саженцев.

После измерений стеблей был проведен анализа развития корневой системы.

Рисунок 1. Корневые системы овса при разной концентрации медного купороса

Рассмотрев все корни можно заметить прямую связь концентрации раствора с размерами корневой системы. Чем выше концентрация – тем меньше корни. Следовательно, можно сделать вывод, что тяжелые металлы влияют в первую очередь на развитие корневой системы, а от развития корневой системы зависит рост самого растения.

Таким образом, в данной работе нам удалось оценить всхожесть и развитие проростков овса в водных растворах солей тяжелых металлов различных концентраций, что и было нашей основной целью в начале проведения эксперимента. За время эксперимента было заметное снижение роста  и развития корневой системы растения, поливаемого растворами медного купороса, в случае же с водопроводной водой никакого влияния на овес не наблюдалось. Так же была выявлена закономерность: чем выше концентрация растворов, тем сильнее влияние металлов на растение.

Список литературы:

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почве и растениях. - Л.: Наука, 1997. - 201 с.
2. Добралюбский О.К. Микроэлементы и жизнь,- М.: Мал. Гвардия, 1956. - 125 с.
3. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение, — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. — 151 с.