«Изучение влияния озона на морфологические особенности высших растений» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5

1.1. Озон, его свойства и применение 5

1.1.1. Влияние озона на метаболические процессы 12

1.1.2. Влияние озона на регуляторы роста и развития растений 15

1.2. Роль антиоксидантной системы организмов 17

1.3. Окислительный стресс у растений 22

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31

2.1. Объект исследования 31

2.1.1. Кресс-салат 31

2.1.2. Редис 35

2.2. Методика проведения лабораторной работы 37

2.3. Методы статистической обработки 40

2.3.1. Индекс токсичности фактора 40

ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 43

3.1. Морфометрические показатели: влияние озона на длину проростков семян кресс-салата 43

3.1.1. Индекс токсичности озонирования кресс-салата 47

3.2. Морфометрические показатели: влияние озона на длину проростков семян редиса 49

3.2.1. Индекс токсичности озонирования редиса 53

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 58

ПРИЛОЖЕНИЕ 65

Введение

Актуальность исследования. В настоящее время, озон применяется повсеместно, как в медицине, так и в сельском хозяйстве. Отечественные и зарубежные ученые ведут работы по выявлению воздействия озона на растительность, которые дают положительные результаты. Повышение урожайности растительных объектов является главнейшей задачей селекционеров, и применение озона может напрямую повлиять на увеличение продуктивности кресс-салата и редиса, являющимися непосредственным объектом нашего наблюдения.

Поиск новых методов для повышения урожайности сельскохозяйственного производства является одним из главных направлений сельхозиндустрии, поэтому исследование озонирования на тест- объекты является перспективным направлением современного исследования.

Объект исследования - кресс-салат и редис.

Предмет исследования - воздействие озона на кресс-салат и редис.

Цель работы состоит в изучение влияния озона на растительные объекты, включающие в себя два тест-объекта: кресс салат и редис.

Задачи:

1) исследовать влияние озона на морфометрические показатели

кресс-салата;

2) исследовать влияние озона на морфометрические показатели

редиса;

3) провести статистическую обработку полученных данных.

Структура работы: Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованной литературы. Содержит: 5 таблиц, 10 рисунков, 67 источников методической и научной литературы.

Личный вклад: Мной были сформулированы цели и задачи исследования, поставлены лабораторные эксперименты, проведены анализ и статистическая обработка полученных данных, даны пояснения к работе.

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Озон, его свойства и применение

Озон - это газ голубоватого цвета с характерным запахом, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода. Наиболее характерным химическим свойством озона является его исключительно высокая окислительная активность. В процессе химических реакций он разлагается на молекулярный и атомарный кислород и предельные оксиды. Полученные продукты, в ходе реакций, как правило, не загрязняют окружающую среду и не приводят к образованию канцерогенных веществ в отличие от других окислителей (Фелленберг, 1997; Лунин и др., 2006; Озон и другие ., 2012). Образование основной массы озона постоянно происходит в атмосфере под воздействием ультрафиолетовых лучей солнца из кислорода воздуха (Александров и др., 1982). Располагаясь в верхних слоях атмосферы, озон полностью поглощает губи 19 0,02 мг/мЗ и рассматриваются, как показатели его чистоты и свежести (Александров и др., 1992; Звягинцев и др., 2006).

Согласно Государственным санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам ГН 2.1.6.1338-03 озон относится к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ, поэтому на него существуют следующие нормативы: максимальная разовая предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе населённых мест 0,16 мг/м3; среднесуточная предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе населённых мест 0,03 мг/м3 (Предельно допустимые концентрации., 2003).

В настоящее время получение озона в практических целях происходит в специальных генераторах, принцип действия которых основан на следующих физико-химических методах: электролитический,

фотохимический и электросинтез в плазме газового разряда (Лунин и др., 1998). Наибольшее распространение получил метод электросинтеза озона в

плазме газового разряда. Этот метод даёт возможность получать озон низких и высоких концентраций с большой производительностью и относительно не высокими энергозатратами (Филиппов и др., 1987).

Для электросинтеза озона используют три формы разряда:

1. Барьерный разряд представляет собой совокупность импульсных электрических разрядов в газовом промежутке длиной 1-3 мм между двумя электродами, разделёнными одним или двумя диэлектрическими барьерами при питании электродов переменным высоким напряжением частотой от 50 Гц до нескольких кГц. Причём сырьём для производства озона могут служить атмосферный или обогащённый кислородом воздух или чистый кислород (Eliasson et al., 1987; Kogelschatz et al., 1988; Лунин и др., 1998, 2008).

2. Поверхностный разряд представляет собой совокупность микроразрядов, развивающихся вдоль поверхности твёрдого диэлектрика при питании электродов переменным напряжением частотой от 50 Гц до 40 кГц (Козлов, 1993; Лунин, 1998). 20

3. Импульсный разряд - коронный разряд, возникающий в промежутке между двумя электродами длиной 10-30 мм при их питании импульсным напряжением длительностью от сотен наносекунд до единиц микросекунд (Kozlov et al., 1991; Лунин, 1998).

Разработка и создание озонаторов разного типа дала толчок к применению озона в различных отраслях деятельности человека. В настоящее время широкое использование озона связано с его уникальными антибактериальными свойствами, экологической чистотой, безопасностью, экономичностью и простотой применения (Зайцев, 1995; Богдан, 2006; Chen et al., 2009). Проблема питания продуктами, выращенных и полученных с применением пестицидов, стимуляторов, антибиотиков и других, токсичных 6

для человека веществ, а также озабоченность экологической опасностью технологий производства продуктов вызывает всё больший интерес к применению озона во многих отраслях деятельности человека. Одним из наиболее известных и перспективных направлений применения этого вещества сегодня - озонирование питьевой воды (Гончарук, Потапченко, 1998; Драгинский и др., 2007; Лунин и др., 2009). Это объясняется тем, что обработка озоном обеспечивает быстрое и надёжное обеззараживание, вызывает значительное улучшение органолептических свойств, устраняются привкусы и запахи (Драгинский и др., 2007).

Озон оказывает быстрое и радикальное воздействие на многие вирусы и микроорганизмы. Известно, что при озонировании возбудители полиомиелита уничтожаются во много раз быстрее (за 2 минуты при концентрации 0,45 мг/л) чем при хлорировании (для этого потребуется 3 часа при дозе 1 мг/л), кроме того, возрастает содержание растворённого кислорода в очищенной воде (Болоцкий и др., 2008).

Заключение

Озон - это газ, который имеет голубой цвет и характерный запах. Его молекула включает в себя три атома кислорода. Он обладает исключительно высокой окислительной активностью, что является его главной характеристикой. В продуктах реакции озон представляется, как предельные оксиды, молекулярный и атомный кислород. В отличие от других окислителей, озон, разлагаясь в ходе реакций, не загрязняет окружающую среду, так как он не образует канцерогенных веществ

Нами проведены исследования по изучению воздействия озона на морфометрические показатели проростков семян кресс-салата и редиса, условия прорастания которых, зависели от времени воздействия. Продолжительность воздействия варьировала от 15 до 60 минут, концентрация озона составила 350мг/м3. Для каждого образца проводился ряд опытов, где были выявлены как положительные результаты, так и отрицательные. В ходе выполненной работы нами были сделаны следующие выводы:

-сравнительная характеристика обработанных озоном сухих семян кресс-салата показывает, что озонирование семян в течение 15 и 30 минут, способствует интенсификации их всхожести на 2-4%, относительно контроля. При озонировании семян в течение 30 минут всхожесть также повышается на 1-2 %, а озонирование в течение 60 минут приводит к угнетению всхожести семян кресс-салата;

-озонирование проростков семян кресс-салата в течение 15 и 30 минут также показывает более успешные результаты. Длина проростков в этом случае составляет более 5 см, тогда как, в контроле эта величина составляет

3,7 см, угнетение длины проростков также начинается при 60 минутном озонировании;

-сравнительная характеристика обработанных озоном сухих семян редиса показывает, что озонирование семян в течение 15 и 30 минут, способствует интенсификации их всхожести на 2-4%, относительно контроля. При озонировании семян в течение 30 минут всхожесть также повышается на 2 %, а озонирование в течение 60 минут приводит к

угнетению всхожести семян кресс-салата;

-озонирование проростков семян редиса в течение 15 и 30 минут усиливает рост проростков. Длина проростков в этом случае составляет более 5 см, тогда как, в контроле она равна 2,32 см, угнетение длины проростков также начинается при 60 минутном озонировании;

-анализ индекса токсичности фактора, на примере кресс-салата показал, что всхожесть, длина побега и корня в течение 15 и 30 минут озонирования у проростков и сухих семян находятся в пределах нормы и остается неизменным. При озонировании редиса в течение 15 и 30 минут значения всхожести находятся в пределах нормы, для длины побега и корня замечена стимуляция роста. Что касается сухих семян кресс-салата и редиса, то их озонирование приводит к увеличению величины ИТФ, до уровня нормальной (0,9-1,1) и средней токсичности (0,7-0,9) соответственно.

Список литературы

1. Александров, Э.Л. Атмосферный Озон и изменения глобального климата / Э.Л. Александров, И.Л. Кароль, Л.Р. Ракипова и др. - Л.: Гидрометеоиздат., 1982. - 168 с.

2. Александров, Э.Л. Озонный щит земли и его изменения / Э.Л. Александров, Ю.А. Израэль, И.Л. Кароль и др. - СПб: Гидрометеоиздат, 1992. - 288 с.

3. Алексеева, В.Л. Влияние озона на некоторые биохимические системы организма крыс / В.Л. Алексеева, А.А. Родникова, В.Я. Зайцев, Г.А. Синегуб // Озон в биологии и медицине. - Н. Новгород, 1992. - С. 19-20.

4. Алехина, Н.Д. Физиология растений / Н.Д. Алехина, Ю.М. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др.; Под ред. И.П. Ермакова. - М.: Издат. центр«Академия», 2005. - 635 с.

5. Артамонов, В.И. Растения и чистота природной среды / В.И. Артамонов. - М.: Наука, 1986. - 157 с.

+ еще 62 источника

Примечания

Оригинал в pdf