Исследовательская работа по биологии «Влияние загрязнения почвы на здоровье человека»

Городская конференция учебно-исследовательских работ школьников

«Шаги в науку».

Тема: «Влияние загрязнения почвы

на здоровье человека»

Выполнил: Ким Николай

ученик 9б класса

МБОУ СОШ №26 НГО.

Руководитель: Гринченко Л.А.

учитель биологии

МБОУ СОШ №26 НГО.

г. Находка п. Ливадия 2015г.

Оглавление.

1. Введение стр.3

1.1 Загрязнение почвы стр.3

2. Основная часть стр.4

2.1 Изучение влияния внешних условий на почву стр.4

2.2 Опыт №1. стр.5

2.3 Уровень загрязнения почвы по г.Находка стр.6

2.4.Иследование очагов загрязнения в п.Ливадия стр.6

2.5 Влияние на здоровье человека стр.7

3. Заключение стр.9

4. Список использованной литературы стр.10

5. Приложение стр.11

-3-

1.Введение.

Цель: Доказать, что состояние почвы влияет на здоровье человека.

Задачи:

1.Изучить литературу по данному вопросу.

2.Изучить влияние внешних условий на растение.

3.Доказать необходимость бережного ухода за почвой.

4.Исследовать очаги загрязнения в п.Ливадия, составить карту.

5.Изучить источники загрязнения и их возможное влияние на здоровье человека.

6.Выработать рекомендации по снижению отрицательного влияния овощей, выращенных на загрязненных почвах на здоровье человека.

Гипотеза: Загрязнение почвы влияет на здоровье человека.

Актуальность проблемы очевидна: Загрязнение почвы принимает глобальные масштабы. Уже трудно найти овощи или фрукты, которые выращены в экологически чистых районах. А состав овощей и фруктов непосредственно влияет на людей, которые употребляют их в пищу. Влияют на наше с Вами здоровье и долголетие.

1.1 Загрязнение почвы.

Почва - это основа сельскохозяйственного производства, обеспечивающего человека продуктами питания как растительного, так и животного происхождения. Количество и качество этих продуктов зависят от качества земли. Процесс образования почвы (почвообразование) - очень длительный, медленный, происходящий в результате выветривания материнской породы и накопления разлагающегося органического материала, поэтому восстановление почвы занимает много времени. Это положение требует очень бережного отношения к почве. Под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений изменяются свойства почвы и почвообразовательные процессы, потенциальное плодородие, снижается технологическая и питательная ценность сельскохозяйственной продукции и т.д.

В связи с интенсивным загрязнением химическими веществами почв разработаны ПДК для некоторых токсичных веществ в почве. Принципы нормирования токсичных соединений в почве значительно отличаются от принципов, которые положены в основу нормирования для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление токсичных веществ через почву в организм человека незначительное и ограничено небольшими случаями прямого контакта с ним (ручная обработка земли, почвенный пыль, игра детей в песочнице). Химические вещества, которые попадают в почву, попадают в организм

-4-

человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, по биологическим звеньям: почва - растение - человек; почва - растение - животное - человек. По этой причине при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та угроза, которую представляет грунт при непосредственном контакте с ним, но и, главным образом, последствия вторичного загрязнения контактирующих с грунтом сред. При этом учитываются и другие факторы, которые влияют в естественных условиях на количественное содержание и поведение химических соединений в почве (тип почвы, механический состав, морфология, рН, температура, микро биоценоз, влажность и т.д.).

2.Основная часть.

2.1 Изучение влияния внешних условий на растения.

Источники загрязнения подразделяются на природные, обусловленные существованием различных месторождений (рудные, газовые, нефтеносные), природных аномалий и антропогенные, связанные с хозяйственной деятельностью человека (промышленные, или техногенные, транспортные, сельскохозяйственные).

Основные пути промышленного загрязнения: через атмосферу при осаждении паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений загрязняющих веществ с дождем и снегом. Промышленные сточные воды непосредственно или через отстойники и очистные сооружения могут загрязнять реки, замкнутые бассейны, куда идет сток. Использование воды из таких источников для полива сельскохозяйственных культур, пастбищ приводит к загрязнению почв.

Свинцовое отравление почвы происходит из-за выхлопных газов автомобилей. При сгорании 1 кг бензина выбрасывается 1 г свинца. Свинец выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, осаждается на растениях, проникает в почву, где он может оставаться довольно долго, поскольку слабо растворяется.

Загрязнение сельскохозяйственное происходит в результате неправильного использования пестицидов, внесения сверхнормативных доз минеральных и органических удобрений, поступления отходов и стоков животноводческих ферм и др.

Почву загрязняют нефтепродуктами при заправке машин на полях и в лесах, на лесосеках и т.д. Вместе с нитратами городских нечистот, стоков навозной жижи, продуктами выхлопных газов и других отходов нитраты удобрений могут достигать опасных концентраций в овощах, становясь канцерогенами.

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие.

-5-

2.2 Опыт №1

Итак, установим, что растения из почвы получают те питательные вещества или вредные примеси, которые находятся в ней. Я провел эксперимент (см.приложение 1). Взял пустую банку, набрал в нее воды, добавил в воду немного чернил. Поставил в банку цветок с белым венчиком (хризантему). Через пять часов цветок начал синеть. Через 24 часов цвет цветка стал преимущественно синий. Это явление называется капиллярностью. Оно позволяет корням растений всасывать воду из почвы и направлять ее к листьям. И только от людей зависит, какие вещества получит это растение вместе с питанием. Наши предки этой заботы не ведали. Они спокойно ели картофель, овощи, фрукты. Сейчас же я Вам советую внимательно обращать внимание на продукты купленные Вами. Насколько они «захимичены»? На глаз такому диагнозу поддаются, пожалуй, лишь арбузы: если от корки к центру их мякоть пронизана белыми или коричневыми «тяжками», если при встряхивании кавунов семечки болтаются в своих гнездах, то, как бы ни были внешне соблазнительны плоды, остерегайтесь их. С остальными бахчевыми, с овощами, картофелем, фруктами дело обстоит сложнее. Как же быть? Овощи лучше отваривать, предварительно нарезав на небольшие дольки,- тогда около половины вредного соединения уйдет в кипяток. Второй совет: мы часто полагаем, будто в кожуре «самые витамины», и не срезаем ее. А в ней «оседает» до 10 процентов общего количества нитратов, попавших в огурцы, яблоки, груши. Следовательно, чистить их - полезно. По той же причине у огурца срезайте оба его кончика. И еще не надо забывать: волнующее нас синтетические соединения у укропа преимущественно скапливаются в стеблях и в корне, у капусты - в кочерыжке и в верхних листьях, у моркови, редиса, свеклы, редьки - в кончиках корнеплодов ( у моркови еще и в сердцевине). Удаляйте их безжалостно! Все эти нехитрые «хитрости» помогут Вам избежать неприятностей.

Хотелось бы верить, что когда мы вырастим, то не будем так бездумно относиться к почве и направим свои усилия на восстановление почв, на улучшение экологии в крае, на внедрение новых экологически безопасных технологий жизнедеятельности. И нам не придется своим детям объяснять, как не отравиться чистыми фруктами и овощами.

Вывод: Этот опыт доказывает прямо пропорциональную зависимость состояния почвы на химический состав растения. Если растение будет расти на отравленной различными химикатами и бытовым мусором почве, то ему ничего не остается, как поглощать эти вредные вещества.

-6-

2. 3 Уровень загрязнения почвы по г.Находка.

В 2012 г. пробы отбирались в г. Находка Приморского края. В отобранных образцах почв определялось содержание тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, марганец) .В качестве критериев при оценке степени загрязнения почв использовались предельно-допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) загрязняющих веществ. При отсутствии нормативов ПДК и ОДК сравнение проводилось с естественным региональным фоновым уровнем содержания микроэлементов в почве.

Результаты анализов на валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в почве г. Находка в радиусе 5 км показали:

Превышение санитарных норм свинцом обнаружено в 6% отобранных проб, его максимальное содержание составило 2,5 ПДК. Превышение санитарных норм цинком выявлено только в одной пробе из 50 и составило 3,6 ОДК. Количество проб с содержанием марганца выше санитарных норм составило 4%, максимальная его концентрация - 2,6 ПДК. Количество проб с содержанием мышьяка выше ПДК составило 20 % от общего числа проб, в основном это пробы, отобранные в радиусе 5 км, однако максимальная концентрация обнаружена в 10 км от г. Находка в санитарно-защитной зоне и составила 3,7 ПДК. В почвах, отобранных в северном направлении на расстоянии 1 км от города, массовая доля бензапирена превысила 8 ПДК (ПДК 0,02 мг/кг). Средняя массовая доля бенз(а)пирена в почвах однокилометровой зоны (с учётом всех направлений) от города составила 1,7 ПДК, максимальная - 13,8 ПДК. В более отдалённой от города зоне загрязнения почв бенз(а)пиреном не обнаружено.

Вывод: По рассчитанному индексу загрязнения почвы вокруг г. Находка в радиусе 50 км относятся к допустимой категории загрязнения (см. приложение 6).

2.4 Исследование очагов загрязнения в п.Ливадия.

Исследовав территорию своего поселка на наличие бытового мусора, я пришел к неутешительным выводам.

1.Несмотря даже на то, что это курортный район города Находки, я обнаружил множество несанкционированных свалок. Некоторые из них я запечатлел на фотографиях

(см. приложение 3).

3). Все, обнаруженные мною зоны загрязнения, я отметил на карте (см. приложение 2). Основной составляющей свалок является бытовая химия, стройматериалы и пищевые отходы. Так же мне «посчастливилось» найти ртутные лампочки и машинные аккумуляторы.

2. Котельная, находящаяся на территории бывшего агарового завода, работающая на твердом топливе, загрязняет воздух, а следовательно и почву (см. приложение 3).

3.В поселке находится много машин. Они загрязняют почву отработанным машинным маслом, очистителем стекол, бензином. В результате в почву попадает свинец и другие токсичные вещества. Очень большой поток транспорта летом (см. приложение 4).Согласно летним исследованиям машина поток с июня по август увеличивается на 20 %.

Вывод:

1.В п.Ливадия необходимо бороться с несанкционированными свалками. Люди, в местах для этого не предназначенных, выкидывают как бытовой мусор, например, полиэтилен который не разлагается в почве; батарейки, которые загрязняют почву на десятки кв.м. вокруг себя. А также возле гаражей была обнаружена свалка отходов эксплуатации автомобилей: аккумуляторы (серная кислота), канистры с отработанными маслами и жидкостями, а ведь гаражи прилегают непосредственно близко к ручью Ливадийскому, который впадает в море.

2.Нет утилизации ртутных лампочек. Ртуть попадает непосредственно в почву.

3.Уровень загрязнения воздуха значителен и увеличивается к августу месяцу. В результате чего загрязняется и почва.

4.Люди используют на огородах много удобрений и других химических препаратов. Об этом свидетельствуют прилавки магазинов для огородников.

2.5 Влияние на здоровье человека.

Почва является конечным накопителем практически всех вредных веществ. Основными источниками загрязнения почв является большая и малая промышленности и транспорт. Свинец вызывает преимущественно рак почек, желудка, кишечника. Вот почему вдоль дорог нельзя собирать грибы, ягоды, пасти скот, косить сено. Люди, живущие в городе около магистралей с интенсивным движением, подвергаются риску аккумулировать в своем организме всего за несколько лет такое количество свинца, которое намного превышает допустимые пределы. Свинец включается в различные клеточные ферменты, и в результате эти ферменты уже не могут выполнять предназначенные им в организме функции. В начале отравления отмечают повышенную активность и бессонницу, позднее утомляемость, депрессии. Более поздними симптомами отравления являются расстройства функции нервной системы и поражение головного мозга.

Но "рекордные" площади загрязнения принадлежат все же не предприятиям промышленности и средствам транспорта, а сельскому хозяйству. Вместе с навозом и фекалиями в почву нередко попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы, которые через продукты питания попадают в организм человека. В фекальных остатках могут содержаться такие представители патогенной микрофлоры, как возбудители тифа, дизентерии,

туберкулеза, полиомиелита и др. Быстрота гибели в почве разных микроорганизмов неодинакова. Некоторые болезнетворные бактерии могут длительное время сохраняться и даже

размножаться в почве и грунте. К ним относятся возбудители столбняка (до 12! лет), газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторые другие микробы. Почва является одним из важных факторов передачи яиц гельминтов, определяя тем самым возможность распространения ряда гельминтозов. Некоторые гельминты - геогельминты (аскариды, власоглавы и др.) проходят одну из стадий своего развития в почве и могут длительное время сохранять жизнеспособность в ней. Хочу привести статистику по заболеваемости в п.Ливадия: В поселке прочно поселилась кишечная инфекция неясной этиологии 2011 год 23 человека, 2012г 13 человек, 2013 г 24 человека; пищевая токсическая инфекция 2011 г 23 человека, 2012 25 человек, 2013 г 17 человек (см. приложение 5) . Пик на июнь-август. Чаще всего дошкольники и школьники.

В определенных ситуациях искусственные удобрения - через съеденную пищу, выпитую воду - вызывают у людей синюшность, разрушение зубов, костной ткани, поражение нервной системы, психики, врожденные уродства. Наиболее опасные из соединений, которые используются в сельском хозяйстве, являются пестициды и нитраты. Опасность этих веществ для человека предопределяется гонадотоксичною (влияние на половую сферу), тератогенным (пороки развития плода) действиями, мутагенным (изменения в хромосомах), канцерогенным действием. Попадая в питьевую воду и продукты питания, пестициды вызывают нарушения деятельности центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем организма, аномалии новорожденных и снижение сопротивляемости иммунной системы. В регионах с наиболее интенсивным применением пестицидов, отмечено повышение уровня патологии беременности у женщин, ухудшения физического развития детей до 15 лет. Высокие концентрации нитратов в питьевой воде и продуктах питания могут привести к острым отравлениям людей. Известно, что нитраты из тонкой кишки быстро попадают в кровь и возобновляются в нитриты. Отравление возникает как следствие влияния комбинаций нитратов и нитритов. Чем больше образуется нитритов, тем сильнее токсическое действие. Нитриты взаимодействуют с оксигемоглобином, образуется метгемоглобин, который не имеет возможности связывать и приносить к тканям кислород. Смерть может наступить уже после принятия внутрь 3,5 г нитрата натрия. Отравление ртутью (получило название «болезнь Минамата») вызывает ухудшение зрения, потерю слуха, нарушение речи. Наиболее тяжелые случаи заканчивались слепотой, параличом, безумием, смертью. По данным Роспотребнадзора по Приморскому краю

несоответствие пищевых продуктов санитарно-эпидемиологическим требованиям исследованных проб по санитарно-химическим показателям на 2013г отмечено загрязнение нитратами 2,6 % плодоовощной продукции, несоответствие по микробиологическим показателям 6% продукции от числа всех проб.

Более 30 тысяч онкологических больных зарегистрировано в Приморье. Ежегодно в крае выявляют до 10 тысяч впервые заболевших. Большая их часть - 70% - это люди пенсионного возраста. Рост заболеваемости злокачественными образованиями неуклонно растет и составляет 0,2% в год. Растет и смертность. И, несмотря на то, что в целом по России смертность от злокачественных новообразований несколько уменьшилась, в Приморье она увеличивается. В 2012 году на 12 территориях края показатель заболеваемости превысил средне краевой уровень.

В г. Находка это превышение произошло в 4 раза( данные Роспотребнадзора по Приморскому краю).

3.Заключение.

Люди должны остановиться и задуматься о том, что они творят. О том, почему они так сильно и так часто болеют и рано умирают. Почему так много онкологии.

Мы должны понимать, что как мы относимся к окружающей нас природе, в частности к почве, тем и она накормит нас. Люди вносят химические удобрения в почву, защищают различными химикатами растения от вредителей, а потом радуются урожаю. А надо ли? Ваш организм Вам за это спасибо не скажет .Людям лень донести мусор до контейнера, а потом со сточными водами вся эта «химическая лаборатория» поплывет на Вашу почву. Простой опыт с цветком доказывает это. Самоочищение почв, как правило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

Почва - часть биосферы. А последняя, как система, - итог непрерывной и необратимой эволюции на протяжении нескольких миллиардов лет. Только теснейшее взаимодействие всех геохимических и биологических процессов в прошлом позволило природе пережить разного рода катаклизмы и кризисы, избежать гибели и достигнуть экологического равновесия. Но появился Homo sapiens. И устойчивость заколебалась. Так неужели прав Ламарк, мрачно изрекший: «Человеку суждено истребить самого себя после того, как он сделает Землю непригодной для обитания»?! Моя гипотеза подтвердилась.

4. Список использованной литературы.

1.«Большая книга экспериментов для школьников», под ред, А.Мейяни, Москва 2009г.

2. А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д. Никодимов «Охрана природы», Москва

ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1989 г.

3. А.И. Воронцов, Н.Г. Николаевская «Вопросы экологии и охраны окружающей

среды», Москва, 1986 г.

4. «Детская энциклопедия», Д.Эллиотт, К.Кинг, Москва 2005г.

5. «Микробиологические аспекты охраны почв», О.Е.Марфенина, Москва 1991г.

6. «Нитраты и другие знаки беды», В.Б.Шешиев, Москва 1990 г.

7. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков «Окружающая среда и человек», издательство

«Высшая школа», 1986 г.

8. «Почему и отчего?» энциклопедия для любознательных, Москва 2008г.

9. В.Ф. Протасов «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России», Москва 2000 г.

10.«Химическое загрязнение почв и их охрана»,Д.С.Орлов, М.С.Малинина, Москва, 1991г.

11.primgidromet.ru

12.25.rospotrebnadzor.ru

-11-

Приложение №1

Опыт№1

Начало опыта:

Через пять часов:

-12-

Окончание опыта через 24 ч:

-13-

Приложение №2 Карта «Очаги загрязнения в п.Ливадия»

4

3

2

1

-14-

6

5

-15-

Приложение №3 Фотографии свалок

№1 Свалка бытового мусора, строительный мусор.

№2Свалка бытового и строительного мусора, канистр с машинным маслом, аккумуляторов.

-16-

№3 Свалка с бытовыми отходами.

№4 Свалка бытового мусора, канистра с остатками краски.

-17-

№5 Свалка строительного и бытого мусора.

-18-

№6 Котельная бывшего агарового завода.

Приложение №5

Таблица заболеваний п.Ливадия

Заболевания,чел

2011

2012

2013

Кишечная инфекция неясной

этиологии

23

13

24

Гастроэнтерит

-

24

18

Ротовирусная инфекция

-

12

10

Острая кишечная инфекция

-

3

-

Пищевая токсическая инфекция

23

25

17

Дизентерия

-

2

-

-19-

Приложение №4

Определение уровня загрязнения воздуха автотранспортом в окрестностях п.Ливадия

Учет транспорта.

Июнь

Июль

Август

-20-

Приложение №6