Прокариоты на службе по защите почвенной среды от тяжёлых металлов

1. Прокариоты на службе по защите почвенной среды жизни от тяжёлых металлов

ПРОКАРИОТЫ НА СЛУЖБЕ ПО
ЗАЩИТЕ ПОЧВЕННОЙ СРЕДЫ
ЖИЗНИ ОТ ТЯЖЁЛЫХ
МЕТАЛЛОВ
УЧЕНИЦЫ 10«А» КЛАССА
МБОУ «ГИМНАЗИЯ № 36»
Г. ИВАНОВО
ВЯЛЬЦЕВОЙ АНАСТАСИИ
УЧИТЕЛЬ: МОРОЗОВА ОЛЬГА АЛЕКСАНДОВНА

2. План:

ПЛАН:
1)Определение тяжёлых металлов
2)Классификация тяжёлых металлов
3)Источники тяжёлых металлов
4)Опасность тяжёлых металлов
5)Прокариоты
6)Прокариоты – индикатор состояния почвы

3. Тяжёлые металлы

ТЯЖЁЛЫЕ МЕТАЛЛЫ
Это группа химических элементов со свойствами металлов (в том числе полуметаллы) и
значительным атомным весом (выше 50 а.е.) либо плотностью.
Ртуть
Хром
Марганец

4. Классификация тяжёлых металлов

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ
I класс опасности
Мышьяк (As), берилий (Be), ртуть (Sn), кадмий
(Cd), свинец (Pb), цинк (Zn), фтор (F).
II класс опасности
Хром (Cr), кобальт (Co), бор (B), молибден (Mo),
никель (Ni), медь (Cu), сурьма (Sb).
III класс опасности
Барий (Ba), ванадий (V), вольфрам (W), марганец
(Mn), стронций (Sr).

5. Источники тяжёлых металлов

ИСТОЧНИКИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Источники поступления тяжелых металлов делятся
на природные (выветривание горных пород и
минералов, эрозийные процессы, вулканическая
деятельность) и техногенные (добыча и переработка
полезных ископаемых, сжигание топлива, движение
транспорта, деятельность сельского хозяйства,
радиоактивные загрязнения после техногенных
катастроф, отходы ядерного оружия). Часть
техногенных выбросов, поступающих в природную
среду в виде тонких аэрозолей, переносится на
значительные расстояния и вызывает глобальное
загрязнение.
Другая часть поступает в бессточные водоемы, где
тяжелые металлы накапливаются и становятся
источником вторичного загрязнения, т.е. образования
опасных загрязнений в ходе физико-химических
процессов, идущих непосредственно в среде
(например, образование из нетоксичных веществ
ядовитого газа фосгена). Тяжелые металлы
накапливаются в почве, особенно в верхних
гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при
выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и
дефляции - выдувании почв.

6. Опасность тяжёлых металлов

ОПАСНОСТЬ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Тяжелые металлы даже в
ничтожных концентрациях
ядовиты. Проникая в живые
клетки, они нарушают их
жизнедеятельность. Тяжелые
металлы, попадающие в
окружающую среду в результате
производственной деятельности
человека, являются одним из
самых опасных загрязнителей
биосферы.

7.

Тяжелые металлы опасны тем, что они обладают способностью
накапливаться в живых организмах, включаться в метаболический
цикл, образовывать высокотоксичные металлорганические
соединения.
Избыточное количество марганца, хрома, меди, кобальта, никеля,
свинца и других элементов, содержащееся в почвах, окружающих
заводы, значительно снижает урожайность зерновых и других
сельскохозяйственных культур. Тяжёлые металлы угнетающе
действуют на развитие корневой системы и в целом угнетают рост
растения, так как действуют в первую очередь на молодые делящиеся
клетки.
Мощное загрязнение почв радиоактивными веществами
произошло в результате катастрофы в 1957 г. на ПО «Маяк» в
Челябинской области и аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

8. Прокариоты

ПРОКАРИОТЫ
Прокариоты - одноклеточные живые
организмы, не обладающие ядром. К
прокариотам относятся
цанобактерии (сине-зеленые
водоросли), актиномицеты,
бактерии, микоплазмы, риккетсии.
Клетки прокариот имеют простое
строение. Генетический материал
прокариот представлен одной
молекулой ДНК, замкнутой в кольцо,
имеется только один репликон.
Поглощают пищу через клеточную
мембрану.

9.

10.

ПРОКАРИОТЫ – ИНДИКАТОРЫ СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ
Известно, что микроорганизмы
проявляют устойчивость фактически ко
всем тяжелым металлам. Бактерии
снимают цитотоксическое действие
различных солей (NaCl, KCl, СаСЬ), что
положительно сказывается на всхожести
семян, длине растений газонных трав.
Прокариоты способны аккумулировать в
себе многие тяжёлые металлы, иногда
включая их в собственный обмен
веществ, тем самым значительно снижая
их концентрацию в почве. Поэтому
прокариоты способствуют детоксикации
земли от тяжёлых металлов.

11.

Например, Ванадий, один из широко распространённых тяжёлых
металлов, входит в состав фермента нитрогеназы некоторых
почвенных бактерий, хотя и не является необходимым элементом
для развития большинства прокариотов. Наиболее активными
биоаккумуляторами ванадия являются бактерии рода Pseudomonas.
Такие свойства бактерий как способность к адаптации и быстрому
размножению способствуют распространению микроорганизмов,
устойчивых к тяжелым металлам.
Прокариоты используют как индикаторы состояния природной
среды. Отражением антропогенного воздействия служат
морфологические изменения микробных популяций, кинетика их
роста и развития, структурные преобразования микробных
сообществ, биохимическая активность.

12.

Микробные реакции на воздействие антропогенного фактора
проявляются быстро, достаточно отчетливо, что позволяет в
короткие стоки выявить наиболее ранимые экологические зоны,
прогнозировать их состояние при сохранении или устранении
антропогенного воздействия.