XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Определение качества воды с помощью биоиндикатора

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Варламова В.В. 1

---

1МБОУ СОШ №50 г. Ижевск

Караваев Е.П. 1

---

1МБОУ СОШ №50 г. Ижевск

Работа в формате PDF

421.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность темы.

Вода – источник жизни на Земле. Вода необходима всем: людям, животным, растениям. Качество воды по-разному может влиять на живые организмы. И, если человек задумывается о качестве воды для ежедневного употребления, то о качестве воды для полива люди лишь высказывают предположения. Одни пользуются обычной водой из-под крана, другие отстаивают водопроводную воду. Многие считают, что растения полезно поливать талой, снеговой водой. Скоро моя мама будет выращивать рассаду для дачи, и мне стало интересно провести исследование для определения воды, лучшей для полива рассады.

Оказывается, растения могут о многом рассказать человеку. Нужно только внимательно наблюдать за ними: за количеством проросших семян, размерами всходов. В этом помогут растения – индикаторы.

Цель исследовательской работы: научиться определять качество воды для полива с помощью растения - индикатора

Задачи:

1. Изучить материал о растениях – индикаторах.

2. Изучить возможности кресс – салата как биоиндикатора воды.

3. Провести эксперимент, позволяющий определять влияние качества воды на прорастание кресс – салата.

4. Проанализировать результаты, сделать выводы.

Объект исследования: кресс – салат как растение – индикатор.

Предмет исследования: оценка качества воды для полива с помощью растения - биоиндикатора.

Гипотеза: с помощью метода биоиндикации можно оценить степень загрязнения воды.

Методы исследования, которые использовались в работе:

Анализ, эксперимент, сравнение, наблюдение, измерение.

Практическая ценность работы заключается в возможности определения качества воды для полива в домашних условиях

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Свойства воды

Мы знаем ,что вода по составу делится:

1. По содержанию солей (минерализации):

• пресная — минерализация до 1,01,0 г/л;

• солоноватая — 1,0–25,01,0–25,0 г/л;

• солёная — 25,0–50,025,0–50,0 г/л;

• рассольная — свыше 50,050,0 г/л.

1. По преобладающим ионам (классификация О. А. Алекина):

• гидрокарбонатная;

• сульфатная;

• хлоридная;

• смешанного состава.

1. По наличию специфических компонентов:

• железистая (повышенное содержание FeFe);

• сероводородная (H2SH2​S);

• радоновая (RnRn);

• кремнистая (SiO2SiO2​);

• бромистая, йодистая и др.

1. По жёсткости (суммарное содержание ионов кальция и магния):

• мягкая — до 3,53,5 мг‑экв/л;

• средней жёсткости — 3,5–7,03,5–7,0 мг‑экв/л;

• жёсткая — 7,0–10,07,0–10,0 мг‑экв/л;

• очень жёсткая — свыше 10,010,0 мг‑экв/л.

1. По газовому составу:

• кислородная;

• азотная;

• углекислотная;

• метановая и др.

1. По органическому составу:

• с низким содержанием органики;

• гумифицированная (с растворенными гуминовыми веществами);

• нефтесодержащая (при загрязнении).

1. По радиоактивности:

• с естественной радиоактивностью (радон, радий);

• загрязнённая радионуклидами (при техногенном воздействии).

1. По наличию биогенных элементов:

• олиготрофная (низкое содержание NN, PP);

• эвтрофная (высокое содержание NN, PP).

1. По степени очистки:

• природная (дождевая, речная, озёрная, морская, подземная);

• очищенная (фильтрованная, дистиллированная, деионизированная);

• минеральная (природная, с заданным составом);

• питьевая (соответствующая санитарным нормам).

1. По наличию растворённых газов:

• насыщенная CO2CO2​ (газированная);

• дегазированная (без свободного газа).

Растениям нужна вода, которая соответствует определённым критериям качества и температуры. От этого зависит их рост, цветение и общее состояние.

Ключевые характеристики воды для растений

• Жёсткость. Избыток солей кальция и магния (жёсткая вода) нарушает осмотическое давление в клетках корней, что может привести к проблемам с усвоением питательных веществ.

• Кислотность (pH). Большинство растений предпочитают слабокислую или нейтральную среду (pH 6,0–7,0). Щелочная вода (pH > 7,5) со временем защелачивает грунт, блокируя усвоение железа, что вызывает хлороз. Некоторые растения (азалия, камелия, гортензия) можно поливать слегка подкислённой водой регулярно. 

• Температура. Оптимальный диапазон — от +18 до +24 °C. Холодная вода вызывает температурный шок, может привести к гниению корней и стрессу у растений. В идеале температура воды для полива должна отличаться от температуры окружающей среды не более чем на 5 °C. 

• Кислород. Вода должна быть насыщенной кислородом. 

Виды воды, которые можно использовать

• Отстоянная водопроводная вода. Хлор испаряется, а соли частично оседают на дно за 24–48 часов. Важно использовать широкую ёмкость с открытым горлышком, чтобы хлор улетучивался быстрее. 

• Фильтрованная вода. Современные фильтры (угольные, осмотические) удаляют большую часть примесей, включая хлор и соли жёсткости. 

• Дождевая или талая вода. Считается мягкой, слабокислой, насыщенной кислородом. Однако её качество зависит от экологической обстановки в регионе. 

• Бутилированная вода. Может быть очищена методом обратного осмоса и насыщена необходимым количеством солей. 

• Кипячёная вода. Устраняет временную жёсткость (гидрокарбонаты кальция и магния выпадают в осадок) и полностью удаляет хлор. Однако после кипячения жидкость теряет кислород, поэтому её лучше чередовать с отстоянной или талой. 

• Вода из природных источников (ручей, озеро) — при условии, что источник чистый. Перед использованием её стоит пропустить через фильтр и дать отстояться несколько часов. 

Что не рекомендуется использовать

• Жёсткая вода из скважины или колодца. Может содержать избыток солей, которые накапливаются в почве и затрудняют доступ питательных веществ к корням. 

• Холодная вода из-под крана. Вызывает температурный шок у растений. 

1.2. Что такое растения – индикаторы.

Растения - индикаторы - это растения, для которых характерна резко выраженная адаптация  к определённым условиям окружающей среды. При наличии таких растений можно качественно или количественно оценить условия окружающей среды . Растения – индикаторы сразу реагируют на любое изменение окружающей среды, будь то вода, почва, воздух. То есть они не приспосабливаются к определенным условиям, а, наоборот, резко на них реагируют. Наблюдая за всходами, внешним видом растений, можно определить уровень загрязнения окружающей среды, качество почвы и воды.

Для нормального роста и плодоношения растениям нужны свет, вода, питательные элементы. Если же их не хватает, то растение сразу же сообщает

нам об этом. Многие растения-индикаторы растут на дачных участках как сорняки. Они нам говорят о том, что здесь почва слишком сухая, или слишком кислая, или слишком влажная. А такую культуру как кресс – салат сажают специально, чтобы понаблюдать и сделать выводы о качестве почвы. А мы попробуем с помощью индикатора кресс – салата определить качество воды для полива в домашних условиях.

1.3. Почему кресс – салат?

Кресс – салат - клоповник посевной, однолетнее, овощное, травянистое растение из рода клоповник, семейства крестоцветные. Внешне кресс-салат является обычным зеленым растением, у которого при росте образовываются разветвленные стебли. Главную часть стеблей занимают небольшие листочки кресс-салата, которые и представляют ценность для кулинаров. Именно они содержат богатый химический состав .

Однако нам интересны другие свойства этого растения.Рассмотрим его с точки зрения биоиндикатора: это растение с отличной всхожестью, которая уменьшается в присутствии загрязнителей.

Кресс-салат обладает высокой чувствительностью к качеству почвы, ее загрязнениям, а также к загрязнению воздуха и воды.

Быстрый рост этой культуры позволяет проводить эксперимент в короткие сроки.

Кроме перечисленного стоит отметитьмалую затратность для проведения эксперимента.

Глава 2. Методика исследования

2.1 Определение контрольной и экспериментальных групп

Для определения качества воды для полива с помощью биоиндикатора мы будем проводить эксперимент с использованием контрольной и трех экспериментальных групп.

2.2 Проведение эксперимента.

1. Приобретение семян кресс –салата.

2. Проверка посевного материала на всхожесть.

Поместила 40 семечек из партии семян, предназначенных для эксперимента, на блюдце с марлей, увлажнила, прикрыла прозрачной крышкой. Через 30 часов семена дали ростки. Из 40 семян 38 проросло. Всхожесть хорошая, более 95% .

3. Подготовка воды для полива:

Контрольная группа - забор воды из-под крана для отстаивания (1 сутки)

Экспериментальная группа №1 – сбор снега на дачном участке, таяние в течение 1 суток.

Экспериментальная группа №2 – подготовка воды не требуется.

Экспериментальная группа №3 – сбор чеков в магазине, приготовление настоя (40 чеков на 1 литр воды, настаивать 1 сутки).

4.Посев семян.

В отдельные емкости (блюдца) помещаются семена одинакового количества на марлю, увлажняются. Емкости подписываются в соответствии с группой. Важно! Исследуемый материал находится в одинаковых условиях (за исключением воды для полива): на одном столе, в одном ряду, на одинаковом расстоянии от источника света.

В течение 7 дней проводится наблюдение за всходами, замеры, результаты заносятся в дневник наблюдений.

5. По истечении 7 дней проводится анализ, делаются выводы.

Эксперимент проведен мною в домашних условиях с использованием семян кресс – салата «Данской», результаты наблюдения занесены в таблицу.

2.3 Результаты эксперимента.

Анализ наблюдения показал:

1. Контрольнаягруппа семян показала наилучшие результаты. Из 20 семян 19 проросли, всходы дружные, зеленые, стебли с боковыми побегами, листья раскрыты. Максимальная длина ростка 5, 5 см. Отстоянная вода оказалась лучшей для полива рассады.

2. Экспериментальная группа №1 - из 20 семян 18 проросло. Листья менее раскрыты, прижаты друг к другу, боковых побегов нет. Максимальная длина ростка 2 см. По сравнению с контрольной группой, полив талой водой значительно замедлил прорастание семян.

3. Экспериментальная группа №2 – из 20 семян проросло 19. Всходы дружные, зеленые, некоторые с боковыми побегами. Максимальная длина ростка 3, 5 см. По сравнению с контрольной группой рост замедлен. Вода из-под крана пригодна для полива.

4. Экспериментальная группа№3 – из 20 семян ни одно не проросло. Семена протухли, вода заболотилась, появился неприятный запах. Вода не пригодна для полива, содержит вредные вещества.

Заключение

В ходе работы я узнала, что:

1. Растения – индикаторы – это такие растения, наблюдая за ростом которых, можно определить качество окружающей среды (почвы, воды).

2. С помощью кресс – салата в домашних условиях можно определить качество воды для полива рассады.

3. Практическим путем я смогла определить, что лучшая для полива вода – отстоянная. Вода из-под крана пригодна для полива, но замедляет рост. Талая вода, к моему удивлению, содержит меньше всего полезных веществ.

4. Я смогла убедиться, что в чеках содержатся вредные вещества. Выброшенные на улице чеки загрязняют окружающую среду.

После проведенного эксперимента стало очевидным, что овощную рассаду лучше всего поливать отстоянной водой.

Список использованных источников

1. Применение и полезные свойства кресс-салата // Агроном : сайт. — URL: (дата обращения: 11.09.2025).

2. Меженский, В. Н. Растения-индикаторы / В. Н. Меженский. — Москва : ООО «Издательство АСТ», 2004. — URL: (дата обращения: ДД.ММ.ГГГГ).

3. Растения-индикаторы // Википедия : свободная энциклопедия. — URL: (дата обращения: 09.09.2025).

Приложение (фотоматериал)