Конкурс "Юний дослідник"

УПРАВЛІННЯ ОСВІТИ І НАУКИ ВОЛИНСЬКОЇ ОБЛДЕРЖАДМІНІСТРАЦІЇ

ВОЮТИНСЬКИЙ ЛІЦЕЙ ТОРЧИНСЬКОЇ СЕЛИШНОЇ РАДИ

 

Матеріали на конкурс «Юний дослідник»
Номінація – «Я і природа»

 

 

Підготувала: Верезій Валерія

Олександрівна, учениця 6 класу

Керівник: Горбачук Т.В.

Вчитель біології

-2021-

ЗМІСТ

ВСТУП……………………………………………………………………………..3

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………...4

1.           Якість питної води………………………………………………………….4
2.           Біотестування……………………………………………………………….4
3.           Методика «Ростового тесту»………………………………………………5
4.           Гірчиця біла…………………………………………………………………5

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ…………………….6

2.1. Відбір води для дослідження………………………………………………...6

2.2. Особливості проведення «Ростового тесту»………………………………..6

2.3. Обробка результатів після проведення «Ростового тесту»………………..7

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………….9

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………………………………...10

ДОДАТКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Вода є необхідною умовою і складовою частиною життя на Землі. Здоров’я та благополуччя людей значною мірою залежить від водних ресурсів. У результаті глобального техногенного впливу на природу вода, як її вагома життєдайна складова, зазнала і зазнає значних змін, що негативно впливають на діяльність та здоров’я людей.

Актуальність досліджень: полягає у пошуку швидких методів оцінки якості питної води.

Мета роботи: визначити якість питної води відібраної в селі Воютин з використанням насіння Гірчиці білої (Sinapis alba).

Завдання роботи:

1.               Опрацювати літературні джерела та проаналізувати їх.
2.               Ознайомитись з методами, які використовують для проведення біоіндикації води.
3.               Відібрати воду для дослідження.
4.               Провести дослідження, які дадуть можливість визначити якість питної води в селі Воютин.
5.               Проаналізувати отримані результати.

Об’єкт та предмет досліджень: вода, яку жителі села використовують для пиття.

Матеріали та обладнання: насіння гірчиці, одноразові стаканчики, пробірки, марля, пінцет, міліметровий папір, лінійка, ручка, зошит.  Матеріалами для написання роботи були власні дослідження.

Новизна роботи: полягає у перші спроби визначення якості питної води в селі Воютин з використанням в ролі біоіндикатора насіння гірчиці білої.

Практичне використання матеріалів: зібраний матеріал може використовуватись на уроках біології, екології, хімії.

Апробація: Матеріали роботи розмістили у шкільній газеті «Біологічний вісник», та «Воютинський Фейсбук»

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1.           Якість питної води

 

Питна вода – це харчовий продукт, вироблений системою водопостачання для щоденного споживання. У зв'язку з цим до неї ставлять достатньо високі вимоги відносно її безпеки і якості для здоров'я людини. Згідно з державним стандартом питна вода має відповідати гігієнічним вимогам. Особливу увагу треба звернути на колодязну воду громадських та приватних криниць, тому, що не завжди джерельна, колодязна водана практиці виявляється чистою. Забруднити питну воду можуть і весняні паводки, дощі, розставання снігу, грунтові та стічні води, і різні агрохімікати, які використовуються в сільському господарстві. [4].

 

2.           Біотестування

 

В системі контролю стану природних середовищ і екосистем важливу і самостійну роль відіграє біотестування. Суть цього методу полягає у визначенні дії токсикантів на спеціально обрані організми в стандартних умовах з реєстрацією різних показників: поведінка тест-об’єктів, їх фізіологічний стан та біохімічний склад. Біотестування широко застосовують для контролю якості природних та токсичності стічних вод, при проведенні екологічної експертизи нових технологій очищення стоків. Застосування біотестування має ряд переваг перед фізико-хімічним аналізом: не завжди вдається виявити нестійкі сполуки або кількісно визначити ультрамалі концентрації екотоксикантів фізико-хімічним методом. Доволі часто відбуваються випадки, коли виконаний сучасними заходами хімічний аналіз не виявляє наявність токсикантів, в той час як використання тест-об’єктів свідчить про їх присутність у дослідному середовищі. Біотестування дає можливість отримати інтегральну оцінку токсичності, що робить дуже привабливим його застосування при дослідах. [7]

3.           Методика «Ростового тесту»

 

Рослини – це найбільш зручні індикатори забруднення навколишнього середовища, тому, що вони відіграють головну роль у поглинанні різного роду забруднень. Унаслідок цього, за допомогою рослин, можна достатньо точно визначити якість води.

Сутність ростового тесту полягає в обліку змін показників проростання індикаторної культури. Цей метод дозволяє оцінити не тільки дію різних забруднювачів на рослини, але і має стимулюючий ефект. Перевагу віддають тест-культурам, які швидко проростають та є характерними для даного регіону. Найчастіше для ростового тесту використовують дрібне насіння, яке швидко проростає: люцерни, гірчиці, редиски, салату, цибулі. [6].

 

4.           Гірчиця біла (Sinapis alba)

 

Гірчиця біла (Sinapis alba) — вид однорічних трав'янистих рослин. заввишки 25-100 см. Стебла в неї жорсткі, іноді майже голі, прямостоячі, вгорі розгалужені. Квітки блідо-жовті або білі, зібрані в багатоквіткове (25-100 квіток) кистеподібне суцвіття. Квітконіжки при плоді горизонтально відхилені, рідше висхідні, 0,8-1,3 см завдовжки. Гірчиця біла запилюється комахами. Плід - стручок, заповнений дрібним, круглим насінням світло-жовтого кольору. Стручки прямі або зігнуті, грубі, горбкуваті, зазвичай покриті жорсткими відстовбурченими волосками, 2-4 см завдовжки, з плоским мечовидним носиком. Цвіте у червні - липні. Плоди дозрівають в серпні.

Гірчиця біла є найважливішою медоносною рослиною, дає нектар і пилок. Мед блідо-жовтого кольору. В нектарі міститься до 18% цукру. Загальна медопродуктивність до 40кг з гектара посівів.

РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

 

2.1. Відбір води для дослідження

 

Воду для дослідження відбирали на різних вулицях села Воютин з різних джерел водопостачання, яку поміщали у пробірки з вказаним номер проби. В загальному відібрали 7 проб води: з індивідуальних колодязів, свердловин та водонапірних башень: (Див. Мал. – 1)

1 проба –вода з індивідуального колодязя 1.

2 проба – вода зі свердловини 1.

3 проба –  вода з індивідуального колодязя 2.

4 проба – вода з водонапірної башти 1.

5 проба – вода зі свердловини 2.

6 проба – вода з водонапірної башти 2.

7 проба – вода з свердловини 3.

 

2.2. Особливості проведення «Ростового тесту»

 

Проаналізувавши літературні джерела побачили, що є досить багато насіння яке можна використати для ростового тесту. Ми в своєму дослідженні будемо використовувати насіння білої гірчиці. (Див. Мал. – 1). Для того, щоб провести дослідження, взяли 7 пластикових стаканчиків (номер на стакані відповідав номеру проби води). У кожен стакан поміщали 30 насінин білої гірчиці (Sinapis alba) уклавши їх рівномірно, потім  наливали по 5 мл досліджуваної води. Рівень рідини в посудині повинен бути нижчим за поверхню насіння. Посуд накривали і тримали у приміщенні з невеликим коливанням температури, та чекали поки насіння почне проростати. (Див. Мал. – 1)

Наше дослідження завершилось через 4 доби. Після чого ми почали вимірювати довжину паростків виключаючи з ряду непророслі насінини.

2.3. Обробка результатів після проведення «Ростового тесту»

 

Після завершення проростання насіння, через 4 доби дістали його з посуду по кожній пробі окремо. З самого початку дослідження звернули увагу на те, що неоднакова кількість пророслого насіння, довжина паростків також була різною. Взявши лінійку та міліметровий папір, пінцет для зручності, почали вимірювати довжину пророслих паростків, також підрахували кількість порослих насінин у кожній пробі окремо. (Див. Мал. 2.) Результати досліджень заносили у таблицю (Див. таб.2.1.)

Таблиця 2.1.

Кількість пророслих насінин у досліджуваних пробах води

№ проби	Загальна кількість насінин	Пророслі насінини
1	30 штук.	15 насінин
2	30 штук.	17 насінин
3	30 штук.	12 насінин
4	30 штук.	27 насінин
5	30 штук.	18 насінин
6	30 штук.	25 насінин
7	30 штук.	21 насінин

Для кожного досліджуваного варіанта обчислювали середнє арифметичне значення довжини паростків. Найпростішим показником варіації, який характеризується однорідністю є розмах варіації і обчислюється за наступною формулою. (Див. формулу 2.1.)

Формула 2.1.

де N – загальна кількість;  х – кожна проба окремо, σ² (сигма)

Результати всіх обрахунків заносили у таблицю. (Див. табл.2.2.)

 

 

Таблиця 2.2.

 

Довжина паростків пророслого насіння гірчиці білої

 

Кількість пророслого насіння і довжина паростків в см.
	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7
1	0,2	0,3	0,1	1,0	0,4	0,5	0,4
2	0,2	0,4	0,1	0,9	0,4	0,6	0,5
3	0,3	0,5	0,2	1,0	0,5	0,4	0,5
4	0,4	0,5	0,3	1,0	0,3	0,5	0,6
5	0,4	0,6	0,1	1,2	0,2	0,6	0,6
6	0,5	0,3	0,2	1,3	0,2	0,7	0,7
7	0,3	0,4	0,4	1,1	0,3	0,6	0,7
8	0,3	0,4	0,5	1,1	0,6	0,7	0,4
9	0,2	0,6	0,3	0,9	0,5	0,8	0,8
10	0,3	0,5	0,5	0,8	0,5	0,8	0,8
11	0,3	0,4	0,6	1,0	0,6	0,9	0,7
12	0,5	0,5	0,2	1,1	0,5	0,9	0,7
13	0,3	0,6		1,1	0,5	0,7	0,6
14	0,2	0,4		0,9	0,4	0,7	0,5
15	0,5	0,4		1,2	0,5	0,6	0,6
16		0,4		1,1	0,5	0,7	0,6
17		0,4		1,2	0,5	0,6	0,6
18				1,2	0,5	0,7	0,5
19				1,3		0,6	0,6
20				1,3		0,5	0,5
21				1,2		0,6	0,6
22				1,1		0,7
23				1,2		0,8
24				1,1		0,9
25				1,0		0,8
26				1,2
27				1,1
с.з.	0,3	0,5	0,2	1,1	0,5	0,7	0,6

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

1.               Якість води – поєднання хімічного і біологічного складу та фізичних властивостей води водного об'єкта, яке зумовлює її придатність для певних видів використання. Якість води належить до найважливіших характеристик водних ресурсів, що визначають можливість їх раціонального використання.
2.               Рослини – це найбільш зручні індикатори забруднення навколишнього середовища, тому що вони відіграють головну роль у поглинанні різного роду забруднень.
3.               Під час проведення «Ростового тесту» проросла різна кількість насіння у пробах:  №1 – 15 насінин, №2 - 17 насінин, №3 – 12 насінин, №4 – 27 насінин, №5 – 18 насінин, №6 – 25 насінин, №7 – 21 насінина.
4.               Середня довжини пророслих паростків у пробах також була різна: № 1 – 0,3см.,  №2 – 0,5см., №3 – 0,2 см., № 4 – 1,1см., №5 – 0,5 см., №6 – 0,6 см.,  № 7 – 0,6 см.
5.               Аналіз «Ростового тесту» показав наступне: у пробі № 1 –  вода з індивідуального колодязя 1, в якій проросло 15 насінин, середні розміри паростка – 0,3 см. У пробі № 2 – вода зі свердловини 1 - проросло 17 насінин, середні розміри паростка  – 0,5 см. У пробі № 3 – вода з індивідуального колодязя 2, пророслих 12 насінин, середні розміри паростка – 0,2 см. У пробі № 4 – вода  з водонапірної башти 1- пророслих 27 насінин, середні розміри паростка – 1,1 см. У пробі № 5 – вода зі сведловини 2, пророслих 18 насінин, середні розміри паростка – 0,5 см. У пробі № 6 – вода  з водонапірної башти 2, пророслих 25 насінин, середні розміри паростка – 0,7 см. У пробі № 7-вода зі свердловини, пророслих 21 насінина, середні розміри паростка  – 0,6 см.
6.               За результатами наших досліджень найкращу якість води мають проби № 4, 6 -в яких вода була набрана з водонапірних баштів, які кожного року хлорують. Саме така вода є придатною для пиття і не несе загрози для здоров’я людини.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Бойко М.Ф. Екологія Херсонщини: нав. посібник. / М.Ф. Бойко, С.Г. Чорний. - Херсон, 2001. - 156 с.

2. Вєялкіна Н.М. Використання клітинних біомаркерів рослинних і тваринних тест-організмів для оцінки токсичності води: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біологічних наук : спец. : 03.00.16. „Екологія” / Н.М. Вєялкіна. – К., 2011. - 20 с.

3. Гаранько Н.М. Оцінка питної води за допомогою методів біотестування / Н.М. Гаранько, В.О. Ісламов // Екологія довкілля та безпеки життєдіяльності. – 2003. - № 5. – С. 34 -37.

4. Гарипова Р.Ф. Способ комплексного биотестирования воды, почвы, биологически активных веществ в фитотестах / Р.Ф. Гарипова.

5. Гончарук В.В. Знесолена вода і життєдіяльність організмів / В.В. Гончарук, В.В. Архіпчук // Вісник НАН України. – 2002. - № 9. – С. 45-48.

6. Гончарук В.В. Комплексна оцінка якості фасованих вод / В.В. Гончарук, В.В. Архіпчук, Г.В. Тарлецька та ін. // Вісник НАН України. – 2005. - № 3. – С. 47-57.

7. Довгалюк А.І. Порівняння цитогенетичної та антимікротрубочкової активності фітотоксичних металів: дис.... канд. біол. наук: 03.00.11 / А.І. Довгалюк. - К.: НАН України; Інститут клітинної біології та генетичної інженерії, 2004. – 26 с.

8. Єфремова О.О. Біотестування. Сучасний стан практичного використання / О.О. Єфремова, І.П. Крайнов // Вісник КДПУ. - Випуск 6. - 2006 (41). - Частина 1. – С. 34-37.

9. Кузнєцов Ю.М. Аналіз якості питної води в м. Херсоні / Ю.М. Кузнєцов, В.В. Жужа, О.О. Макова, П.П. Борисов. – Режим доступу: http: // hidrotechnik. Ru / perspektiva7 / perspekt30. html.

 

 

ДОДАТКИ

ФОТОМАТЕРІАЛИ

 

 

Мал.1. Закладання досліду «Ростового тесту» з використанням насіння білої гірчиці

 

 

 

 

 

 

Мал.2. Обробка результатів після проведення «Ростового тесту»

 

ЗАЯВКА

на участь в обласному конкурсі дослідницько-

експериментальних робіт із природознавства «Юний дослідник»

 

 

1. Номінація (необхідне підкреслити): «Я і природа»; «Рослини навколо нас»; «Тваринний світ»; «Охорона здоров'я»; «Народознавство та краєзнавство».

2. Тема роботи: __________________________________________________________

_______________________________________________________________________

3. Прізвище: __ __________________________________________________________

4. Ім'я: _________________________________________________________________

5. По батькові: __________________________________________________________

6. Вік: років. ____________________________________________________________

7. Найменування закладу загальної середньої (позашкільної) освіти: _____________

_______________________________________________________________________

8. Клас: _______________________________________________________________________

9. Місце проживання: _______________________________________________________________________

10. Науковий керівник:

(прізвище, ім'я, по батькові) _______________________________________________________________________

(місце роботи, посада) _______________________________________________________________________

11. Контактний телефон, електронна адреса (за наявності): ______________________________________________________________________

 

(посада керівника закладу) (підпис) (П.І.Б.)_________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

 

М.П.

 

 

Тези до роботи

 

«Використання насіння (Sinapis alba) для оцінки якості питної води

Прізвище та ім'я автора – Верезій Валерія Олександрівна

Найменування навчального закладу – Воютинський ліцей Торчинської селищної ради

Клас – 6

Керівник – Горбачук Тетяна Вікторівна

Мета роботи - визначити якість питної води відібраної в селі Воютин з використанням насіння Гірчиці білої (Sinapis alba).

Завдання роботи:

1. Опрацювати літературні джерела та проаналізувати їх.

2. Ознайомитись з методами, які використовують для проведення біоіндикації води.

3. Відібрати воду для дослідження.

4. Провести дослідження, які дадуть можливість визначити якість питної води в селі Воютин.

5. Проаналізувати отримані результати.

Хід дослідження: Для того, щоб провести дослідження, взяли 7 пластикових стаканчиків (номер на стакані відповідав номеру проби води). У кожен стакан поміщали 30 насінин білої гірчиці (Sinapis alba) уклавши їх рівномірно, потім  наливали по 5 мл досліджуваної води. Рівень рідини в посудині повинен бути нижчим за поверхню насіння. Посуд накривали і тримали у приміщенні з невеликим коливанням температури, та чекали поки насіння почне проростати. Наше дослідження завершилось через 4 доби. Після чого ми почали вимірювати довжину паростків виключаючи з ряду непророслі насінини.

Результати дослідження: . Під час проведення «Ростового тесту» проросла різна кількість насіння у пробах:  №1 – 15 насінин, №2 - 17 насінин, №3 – 12 насінин, №4 – 27 насінин, №5 – 18 насінин, №6 – 25 насінин, №7 – 21 насінина.

Середня довжини пророслих паростків у пробах також була різна: № 1 – 0,3см.,  №2 – 0,5см., №3 – 0,2 см., № 4 – 1,1см., №5 – 0,5 см., №6 – 0,6 см.,  № 7 – 0,6 см.

Аналіз «Ростового тесту» показав наступне: у пробі № 1 –  вода з індивідуального колодязя 1, в якій проросло 15 насінин, середні розміри паростка – 0,3 см. У пробі № 2 – вода зі свердловини 1 - проросло 17 насінин, середні розміри паростка  – 0,5 см. У пробі № 3 – вода з індивідуального колодязя 2, пророслих 12 насінин, середні розміри паростка – 0,2 см. У пробі № 4 – вода  з водонапірної башти 1- пророслих 27 насінин, середні розміри паростка – 1,1 см. У пробі № 5 – вода зі свердловини 2, пророслих 18 насінин, середні розміри паростка – 0,5 см. У пробі № 6 – вода  з водонапірної башти 2, пророслих 25 насінин, середні розміри паростка – 0,7 см. У пробі № 7-вода зі свердловини, пророслих 21 насінина, середні розміри паростка  – 0,6 см.

За результатами наших досліджень найкращу якість води мають проби № 4, 6 -в яких вода була набрана з водонапірних баштів, які кожного року хлорують. Саме така вода є придатною для пиття і не несе загрози для здоров’я людини.