Влияние металлов на растения и использование результатов работы в экологическом образовании школьников

Введение 3
Глава1.Тяжелые металлы: общая характеристика 4
1.1. Тяжелые металлы в окружающей среде 4
1.2. Гипераккумуляция тяжелых металлов растениями 8
Глава 2. Влияние тяжелых металлов на физиологические процессы расте-ний 16
2.1. Влияние тяжелых металлов на прорастание семян 16
2.2. Влияние тяжелых металлов на ростовые процессы растений 20
2. 3 Влияние на энергетические процессы растений 32
2.3.1 Дыхание растений при действии тяжелых металлов у различ-ных растений 32
2.3.2 Фотосинтез и тяжелые металлы 35
2.3.3 Влияние металлов на ферменты 40
Глава 3. Повышение устойчивости растений к тяжелым металлам 42
3.1. Механизмы металлоустойчивости растений 42
3.2. Методы повышения устойчивости растения к тяжелым метал-лам46
Глава 4. Методическая глава 49
4.1 Внеклассные занятия и их роль в углублении биологических знаний учащихся 49
4.2. Внеклассное занятие по теме: «Тяжелые металлы» и их роль в развитии растений и животных» 53
Заключение 60
Список литературы 61

Весь текст будет доступен после покупки

Проблема устойчивости растительных организмов к неблагоприятным факторам внешней среды многие годы занимает одно из центральных мест в физиологии растений. Благодаря большому количеству исследований на сегодняшний день убедительно доказано, что устойчивость растений к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам обеспечивается функционированием большого числа разнообразных механизмов, действующих на разных уровнях организации.
В последние десятилетия внимание ученых сосредоточено на изучении механизмов устойчивости растений к металлам, что вызвано значительным усилением загрязнения окружающей среды этими химическими элементами вследствие быстрого развития промышленности, резкого увеличения числа автотранспортных средств, возрастания количества вносимых в почву минеральных удобрений и т.д. Результатам изучения разнообразных механизмов металлоустойчивости растений посвящены многочисленные экспериментальные работы и целый ряд обзорных статей (Алексеева-Попова; Серегин, Кожевникова) и монографий (Башмаков, Лукаткин, Гришко, Сыщиков и др.). Их анализ показывает, что важная роль в адаптации растений к высоким концентрациям металлов в окружающей среде принадлежит физиолого-биохимическим механизмам, поскольку способность растений поддерживать интенсивность фотосинтеза и дыхания на необходимом для жизнедеятельности уровне, а также сохранение оптимального водного режима и минерального питания обеспечивают их рост и развитие в неблагоприятных внешних условиях.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава1.Тяжелые металлы: общая характеристика
1.1. Тяжелые металлы в окружающей среде
Среди многочисленных загрязнителей окружающей среды особое место занимают тяжелые металлы. Считается, что именно тяжелые металлы являются наиболее токсичными для живых организмов, в том числе для растений. Их токсичность обусловлена определенными физическими и химическими особенностями: электронной конфигурацией, электроотрицательностью, ионизацией, величиной окислительно-восстановительного потенциала, сродством к отдельным химическим группам, а также способностью проникать через клеточную оболочку и образовывать прочные соединения на поверхности и внутри клетки. Среди тяжелых металлов более 10 признаны приоритетными загрязнителями биосферы из-за их высокой токсичности, широкой распространенности и способности накапливаться в пищевых цепях.
Для тяжелых металлов характерно весьма неравномерное распределение в природных средах. При сравнительно невысоком естественном содержании тяжелых металлов в окружающей среде в районах рудных месторождений концентрации некоторых из них (Cu, Pb, Zn, Mo, Ni и др.) могут в сотни раз превышать фоновые значения. Важно отметить, что тяжелые металлы относятся преимущественно к рассеянным химическим элементам, поэтому загрязнению ими подвергается не только земная поверхность, в частности, почвенный покров, но и гидросфера и атмосфера (Добровольский, 2004). В силу этого повышение концентрации тяжелых металлов в окружающей среде, наблюдаемое в последние десятилетия, носит не только локальный, но и глобальный характер [11].
Основные источники поступления любого металла в окружающую среду можно разделить на природные (естественные) и техногенные, что показано в представленной нами схеме (рис. 1). Причем нередко поступление таких тяжелых металлов, как Zn, Cd, Pb, в окружающую среду, связанное с хозяйственной деятельностью человека, значительно превышает природное.


Рис. 1. Основные источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду [57].

Природные источники тяжелых металлов. К естественным источникам тяжелых металлов в первую очередь относятся горные породы, из продуктов выветривания которых сформировался почвенный покров. В земной коре тяжелые металлы приурочены к определенной группе минералов и образуют большое количество природных химических соединений – сульфатов, сульфидов, фосфатов, карбонатов и др. Количество минералов, в состав которых входят тяжелые металлы, колеблется от 16 (Hg) до 200 (Pb, Cu). Причем многие из металлов встречаются совместно в залежах полиметаллических руд. Например, в число рудных компонентов месторождений свинца входят Zn, Cu, Ag, Cd, Se, Hg, Bi, Au и ряд других элементов. В свою очередь свинец является постоянным элементом-спутником в рудах многих других металлов – Cu, Mo, Sn, W, U, Au.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. –Санкт-Петербург: Агропромиздат, 2000. – 143 с.
2. Алексеева-Попова Н.В. Регулирование адаптивных реакций и продуктивности растений элементами минерального питания / Н.В. Алексеева-Попова. - Кишинев: Наука, 2005. 139 с.
3. Бабьева И.П. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами / С.В. Левин, И.С. Решетова // Тяжелые металлы в окружающей среде. – М.: МГУ, 1980. – С.115-120.
4. Барсукова В.С. Физиолого-генетические аспекты устойчивости рас-тений к тяжелым металлам / В.С. Барсукова. - Новосибирск, 2010. 63 с.
5. Бессонова В.П. Морфо-функциональные исследования растений в условиях загрязнения среды тяжелыми металлами: диссертация ... доктора биологических наук: 03.00.16. - Днепропетровск, 1991. - 467 с.
6. Битюкова В.Р. Принципы и методы комплексной оценки экологического состояния городской среды / В.Р. Битюкова. – Смоленск: Ойкумена, 2002. – 328 с.
7. Бокова М.И. Биологические особенности растений и почвенные условия, определяющие переход тяжелых металлов в растения на техногенно-загрязненной территории / М.И. Бокова, А.Н. Ратников / Химия в сельском хоз-ве. – 2011. – №5. – С.15-17.
8. Бокова М.И. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в загрязненных почвах / М.И. Бокова. – Москва: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2009. – 95 с.

Весь текст будет доступен после покупки