Влияние синтетических моющих средств на зелёные водные растения

Влияние синтетических моющих средств (СМС) на клетки водных растений.

Экология. 9 класс.

(Урок в формате метода проектов)

Цели: 1) способствовать повторению, обобщению и углублению биологических вопросов, имеющих прикладное значение;

2) способствовать формированию экологической грамотности;

3) способствовать формированию учебно-информационных умений развертывания информации; учебно-логических умений анализа информации; учебно-организационных умений: умений самоорганизации при выполнении заданий; учебно-коммуникативных умений – умений слушать и слышать других, умения публичного мини-выступления.

Оборудование: микроскопы, водное растение - элодея канадская, предметные и покровные стёкла, СМС (порошки «Тайд» и «Ариэль»), литература по изучаемой теме, компьютер, мультимедиапроектор, интерактивная доска.

Основная идея проекта. Одной из групп экологических факторов, влияющих на живые организмы, являются антропогенные, то есть, фактически, это загрязнение окружающей среды человеком. Одним из таких источников загрязнения являются токсические химические вещества, обладающие неблагоприятным действием на живые организмы. Чтобы убедиться в этом, нам нужно провести небольшое исследование и выявить влияние СМС на водные растения. Источником загрязнения СМС являются различные предприятия службы быта (прачечные, бытовые стоки, производства, использующие в своей деятельности ПАВ (поверхностно активные вещества) и др.). Растения же являются первым звеном в цепи питания, поэтому от них зависит состояние и жизнь других обитателей водоёма. Объектом исследования может быть водное растение – элодея канадская (Elodea Canadensis), самый обычный обитатель наших водоёмов.

Задачи проекта:

- исследовать строение клеток растений на примере элодеи канадской;

- провести эксперимент по воздействию стиральных порошков на клетки элодеи канадской;

- исследовать состояние клеток после воздействия на них СМС в различных концентрациях;

- проанализировать результаты исследований в каждой группе и подготовить отчёт;

- свести данные всех групп в единый отчёт, подготовить презентацию и представить результаты проекта.

Этапы работы над проектом.

1 этап. Подготовка к проекту. Класс заранее делится на 4 группы. Каждая группа готовит растворы двух стиральных порошков («Тайд» и «Ариэль») в концентрациях:

5 мг/л, 125 мг/л, 250 мг/л, 500 мг/л и 1000 мг/л.

1-ая команда помещает веточки элодеи в приготовленные растворы и в воду (контроль) за 3 суток до наблюдений, 2-ая – за сутки, 3-я - за 3 часа и 4-ая – за 1 час. Можно также заранее подготовить и рассмотреть контрольные экземпляры микропрепаратов клеток листьев элодеи и сфотографировать их.

2 этап. Реализация проекта.

В каждой группе производятся следующие виды работ: сбор информации по теме проекта, подготовка микропрепаратов к исследованию, наблюдение в микроскоп исследуемых объектов, подсчёт количества изменённых клеток в поле зрения, фотографирование наблюдаемых клеток, подготовка презентации.

Учитель всё время выполнения проекта выступает в качестве наблюдателя и консультанта.

В ходе дискуссии в группах отбирается главное, основное содержание проекта, результаты исследования согласовываются с данными других групп.

3 этап. Презентация проекта.

В представлении проекта принимают участие по 1 представителю от группы, остальные – внимательно слушают и дополняют выступление. Обсуждение проекта. Подведение итогов, выводы. Внешняя оценка проекта.

Выполнение данного проекта требует достаточно большого времени, поэтому подготовку к нему рекомендуется проводить во внеурочное время, а выполнение самого проекта – на сдвоенном уроке.

Приложение 1.

Оценочный лист проектной деятельности групп

Ниже приводится пример результатов одного из таких уроков-исследований.

Результаты эксперимента.

В ходе эксперимента было показано, что рН растворов увеличивалась с возрастанием концентрации СМС (Диаграмма 1). Показания рН были одинаковыми в растворах обоих стиральных порошков. В таблице 1 представлены результаты воздействия растворов стиральных порошков на клетки элодеи. Для контроля производилась съёмка клеток из чистой воды (Фото 1 и 2). Внешний вид клеток листьев элодеи после инкубации в растворах СМС представлен на фотографиях 3,4. Клетки подсчитывались в поле зрения микроскопа при увеличении х200. В среднем наблюдалось 80 клеток в поле зрения. Результаты подсчёта клеток с разрушенной цитоплазмой представлены в таблице 1. Разницы в действии СМС «Ариэль» и «Тайд» на клетки элодеи выявлено не было.

Таб. 1. Количество разрушенных клеток

листа элодеи (%) Диаграмма 1

Фото 1. Контроль (х200) Фото 2. Контроль (х800)

Фото 3. СМС (125 мг/л, 24 часа, х200) Фото 4. СМС (250 мг/л, 1 сутки, х800)

Выводы:

1) Большие концентрации стиральных порошков приводят к гибели клеток листьев уже через сутки после воздействия.

2) Небольшие концентрации СМС (5 мг/л) действуют менее разрушительно на клетки и вызывают их гибель только через 3 суток.

3) Существенной разницы в воздействии исследуемых стиральных порошков «Ариэль» и «Тайд» на клетки листьев элодеи выявлено не было, что связано скорее всего со сходным составом этих порошков.

По результатм проведённой работы можно сделать следующие рекомендации: при мытье посуды с использованием ПАВ следует тщательнее промывать её от остатков химических веществ, а при стирке белья с использованием СМС лучше прополаскивать бельё, чтобы исключить попадание этих веществ внутрь или на поверхность нашего организма. В водоёмах, где вероятность попадания ПАВ со сточными водами и выбросами различных предприятий высока, лучше не купаться и не использовать воду для бытовых нужд.

Список использованной литературы

1) Муравьёв А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: учебное пособие с комплексом карт-инструкций. – СПб.: Крисмас+, 2003. – 176с.: ил.

2) Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек: Учебное пособие для сети общественного экологического мониторинга / Под ред. д.б.н. В.В. Скворцова. – Изд. 2-е, перераб. И доп. – СПб.: Крисмас+, 2006. - 176 с.

3) Исследование синтетических моющих средств и влияние их на биологические объекты (Ризничук Е.) http://livescience.ru/

4) Методические указания по санитарной охране водоемов от загрязнения синтетическими поверхностно-активными веществами (По состоянию на 23 января 2008 года)