Влияние водных сред на рост главного корня проростков огурца

Задание: Провести измерения корней и заполнить табл. 1 и 2; сделать вывод о чувствительности биотеста и возможности его применения к данным исследованиям, охарактеризовать среды с экологической точки зрения и с точки зрения данных биотестирования.

1.3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Тяжелые металлы – опасные загрязнители окружающей среды. Главным природным источником тяжелых металлов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы. Многие элементы поступают в атмосферу с космической и метеоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями.

Поступление тяжелых металлов в биосферу вследствие техногенного рассеивания осуществляется разнообразными путями: 1) сжиганием жидкого и твердого топлива, сопровождающегося выбросами в атмосферу, преимущественно свинца; 2) сбрасыванием сточных вод, в которых тяжелые металлы содержатся в повышенных концентрациях в результате выделений металлоплавильных производств, а также отходов человека и животных; 3) внесением в почву химикатов, в том числе удобрений. В организм человека и животных большая часть меди и свинца поступает из растительной пищи.

Тяжелые металлы являются протоплазматическими ядами, токсичность которых возрастает по мере увеличения атомной массы. Их токсичность проявляется по-разному. Многие металлы (медь, ртуть) ингибируют деятельность ферментов. Такие металлы, как кадмий, медь, железо, взаимодействуют с клеточными мембранами, изменяя их проницаемость.

Многие растения аккумулируют металлы, концентрация которых в клетках и тканях превышает их концентрации в почве. Способность растений аккумулировать тяжелые металлы с успехом используют для очистки почвы, водоемов, воздуха от загрязнения. Изучение локализации тяжелых металлов в растительных тканях и их способности к передвижению важно для понимания реакции растений на них. Кроме того, определение содержания тяжелых металлов имеет важное значение для экологического мониторинга.

В данной работе используется способность тяжелых металлов давать характерное окрашивание при реакции с дитизоном:

Дитизон обладает высокой чувствительностью к кадмию и свинцу и образует в присутствии исследуемых материалов нерастворимые слои: дитизонаты, окрашенные в красный цвет. Дитизон и дитизонаты практически нерастворимы в нейтральных и кислых водных растворах. Помимо кадмия и свинца дитизон может образовывать окрашенные комплексы с цинком, кобальтом, медью, хромом, железом, никелем и некоторыми другими металлами.

Для обнаружения тяжелых металлов используют проростки кукурузы, у которых концентрации 10^-3 М Pb(NO₃)₂ и 10^-4 M Cd(NO₃)₂ ингибируют рост корня на 50 %. Для других проростков следует уточнить концентрации, как летальные, так и ингибирующие рост корня на 50 %. С помощью реакции с дитизоном можно оценивать содержание тяжелых металлов в наземных и водных растениях, их органах, а также содержание тяжелых металлов в сточных водах, осадках и т.д.