Исследовательская работа Влияние свойств воды на жизнеспособность микроорганизмов 5 класс

Школьный конкурс  проектных и исследовательских работ  учащихся

                                                               «Мои первые шаги»

МБОУ «Смоленская СОШ №2»

Исследовательская работа

Влияние свойств воды на  жизнеспособность микроорганизмов

                            Выполнила:

                                         Лапшина Алина

                                                 ученица 5 В класса .

                                     Руководитель:

                                                                                   Люсева Елена Владимировна

                                                                                   учитель биологии и химии.

                                              с. Смоленское

                                                   2016 г.

Содержание:

Введение………………………………………………………….. .3-4

1.                Теоретическая часть…………………………………………….5

1.1  Кто такие микроорганизмы………………………………. 5

1.2  Влияние состава воды на микроорганизмы……………...5-6

2.                Практическая часть……………………………………………..7

    2.1. Описание методики исследования ……………………….7-9

     2.2. Результаты исследования …………………………………9

     2.3. Анализ результатов………………………………………...10

     2.4. Выводы и рекомендации…………………………………..10

Заключение ………………………………………………………...11

Список литературы………………………………………………..12

Введение

Тема моего исследования «Влияние свойств воды на  жизнеспособность микроорганизмов».  Я считаю, что эта тема важна, т.к. микроорганизмы  среди естественных компонентов природы   занимают значительное место. В силу высокой скорости эволюции микроорганизмы наиболее эффективно реагируют на изменение окружающей среды, так что исследование природных микробных сообществ позволяет наиболее оперативно оценить эффекты изменений окружающей среды.

В последнее время  много говорят о значении воды, о проблеме её загрязненности.  Определение чистоты воды возможно  с помощью микроорганизмов. Вопрос  исследования  условий на скорость размножения микроорганизмов в зависимости от свойств и состава воды из разных источников является актуальным, так как его решение позволит сделать вывод об особенностях воздействия воды на организм человека.  

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: с помощью оценки скорости размножения, изучить, как на жизнь микроорганизмов оказывают влияние особенности воды.

ПРОБЛЕМА: вода из разных источников отличается по своим свойствам. Как же изменяется способность размножаться у простейших организмов в зависимости от качества воды?

ЗАДАЧИ:

•                                 Изучить литературу о микроорганизмах и методах исследования.

•                                 Вырастить культуру простейших организмов.

•                                 Взять пробы воды из различных источников.

•                                 Исследовать свойства воды из разных источников

•                                 Изучить состав взятых проб под микроскопом.

•                                 Внести в  пробы воды  микроорганизмы.

•                                 Через несколько суток изучить содержание проб под микроскопом.

•                                 Сделать вывод о влиянии на размножение микроорганизмов среды обитания.

•                                 Сделать общие выводы.

Сроки исследования:  март 2016 год

Объект: жизнедеятельность микроорганизмов.

Предмет исследования: влияние воды из разных источников на скорость размножения микроорганизмов.

Исходный материал:                                                  

1. Микроорганизмы

2. Вода кипячёная

3. Вода водопроводная

4. Снег в 5 шагах от школы (ул. Советская)

5. Снег в 5 шагах от дороги (ул. Красноярская)

      Методы исследования:

1.      Изучение  литературы.

2.      Выращивание микроорганизмов.

3.      Анализ отобранных образцов.

4.      Обработка результатов.

5.      Создание презентации проекта на основе полученных результатов (работа с компьютером, использование фотоаппарата).  

1.  Теоретическая часть

1.1. Кто такие микроорганизмы.

            Микрооргани́змы, (микро́бы) — название собирательной группы живых организмов, которые слишком малы для того, что бы быть видимыми невооружённым глазом (их характерный размер — менее 0,1 мм). В состав микроорганизмов входят как безъядерные (прокариоты), так и эукариоты: бактерии, некоторые грибы, археи, простейшие, но не вирусы, которые обычно выделяют в отдельную группу.  Микроорганизмы обитают почти повсеместно, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Они являются важным звеном в обмене веществ в экосистемах, в основном выполняя роль разрушителей органического вещества, но в некоторых экосистемах они — единственные производители. В то же время, патогенные микроорганизмы вызывают болезни человека и животных и растений.

Большинство микроорганизмов используется в пищевой промышленности, а также в биотехнологиях для получения лекарств, витаминов и т.д.

Микроорганизмы, несмотря на свою малую величину, играют огромную роль в природе и жизни человека. Микробы совершают круговорот веществ, разрушают сложные органические вещества, образующиеся в зелёных растениях, участвуют в процессах самоочищении воды и почвы. В превращении органических веществ, поступающих в почву и образующихся в ней, принимают участие различные группы микробов.

1.2. Влияние состава воды на микроорганизмы

Вода, как и почва, является естественной средой обитания для многих видов микроорганизмов всех царств жизни. Разнообразные микроорганизмы обитают как в воде открытых водоемов, так и в грунтовых водах: палочки, кокки, вибрионы, спириллы, спирохеты, различные фотосинтезирующие бактерии, грибы, простейшие.

Численность микроорганизмов в воде определяется главным образом содержанием в ней органических веществ. В 1 мл воды количество микробов может превышать несколько миллионов.

Грунтовые подземные воды чище, так как, просачиваясь через почву, вода подвергается своеобразной фильтрации, в результате которой большинство микробов задерживается в фильтрующем слое. Численность микроорганизмов в воде открытых водоемов подвержена колебаниям и зависит от климатических условий, времени года, а главным образом, от степени загрязнения рек, озер и морей сточными и  канализационными водами и отходами промышленных, агропромышленных и других предприятий. В реки, озера, моря из прибрежных городов и других населенных пунктов выбрасывается такое количество сточных вод, несущих огромное количество микробов и содержащих огромное количество органических веществ, что вода не успевает самоочищаться. В результате возникла и сохраняется серьезная глобальная экологическая проблема.

По степени микробного загрязнения различают три категории воды (или зоны водоема):

1. Наиболее  сильно загрязненная вода, бедная кислородом, богатая органическими веществами. В 1 мл воды содержание микроорганизмов достигает 1 млн. и более.

2. Вода, загрязненная умеренно, в ней активно происходит минерализация органических веществ. Содержание микроорганизмов в 1 мл воды — сотни тысяч.

3.  Зона чистой воды, количество микроорганизмов в 1 мл воды — десятки или сотни, не более.

Питьевая вода считается хорошей, если общее количество микроорганизмов в 1 мл — не более 100; сомнительной — 100 – 150; загрязненной — если содержание микроорганизмов в 1 мл 500 и более.

2. Практическая часть

2.1. Описание методики исследования.

1.Для определения прозрачности воды взяла стеклянный цилиндр с плоским дном высотой 30 см и диаметром 2 см. установила цилиндр на печатный текст и вливала воду до тех пор, пока можно было читать через воду текст. Отметила высоту столбов для каждой пробы воды.

1.        Предварительно было проведено микроскопирование проб воды для обнаружения в них микробов. Ни в одной пробе видимых в школьный световой микроскоп (при увеличении в 200 раз) микроорганизмов не обнаружено.

   2,5 недели    

2.      Выращивание микроорганизмов.

Я исследовала воду, в которой долгое время находился букет цветов,  и обнаружила огромное количество подвижных клеток простейших и водорослей. Простейшие питаются бактериями, которые развиваются на остатках растений.

            4. Следующим шагом моего исследования было внесение в каждую пробу 20 мл воды с микроорганизмами, таким образом, вселение их в воду.

 

          5.Сравнила пробы. В каждой присутствовало примерно одинаковое количество подвижных клеток простейших.

         6. Все пробы выдерживал при одинаковых условиях освещения и температуре +20 градусов по Цельсию две недели.

    7.  Через две недели я рассмотрела пробы в микроскоп и сравнила результаты исследования.

2.2. Результаты исследования

Прозрачность воды из разных источников                                                       Таблица 1

Откуда брали воду	Адрес откуда брали воду	Высота столбов см
1. Водопроводная вода школа	Улица Советская 103	29
2. Кипяченая вода	Улица Советская 103	30
3. Снег в 5 шагах от школы	Улица Советская 103	19,1
4. Снег в 5 шагах от дороги	Улица Красноярская	17,2

       Численность микроорганизмов в пробах воды

3 балла – наибольшее количество подвижных клеток;  2 балла – много подвижных клеток; 1 балл – мало подвижных клеток; 0 – не найдено.                                                                         Таблица 2

Откуда брали воду	Адрес откуда брали воду	Баллы по Количеству микробов.
1. Водопроводная вода школа	Улица Советская 103	0
2. Кипяченая вода	Улица Советская 103	0
3. Снег в 5 шагах от школы	Улица Советская 103	3
4. Снег в 5 шагах от дороги	Улица Красноярская	2

2.3.   Анализ результатов:

•                     В воде из различных источников размножение и развитие микроорганизмов различно.

•                     Наилучшие условия проявились в талой воде с улицы Советской.

•                     Достаточно благоприятные условия для размножения в воде    с улицы Красноярской.

•                     В  кипяченной и водопроводной воде,   микроорганизмов нет, те, что были специально занесены, погибли или впали в покоящуюся стадию.

2.4.   Выводы и рекомендации.

1)       Обилие микроорганизмов в воде свидетельствуют о степени её загрязнённости органическими и минеральными веществами и пригодности для пищевых целей, размножения микроорганизмов.

2)       Исследование  показало, что вода из разных источников отличается по своим признакам. 

3)      Талая вода  загрязнена органическими веществами, что способствует хорошему питанию и быстрому размножению микроорганизмов. 

4)        Кипяченая вода и водопроводная   не содержит органических веществ, нет питания для микроорганизмов, а значит, они хуже размножаются.

5)      Использовать воду из открытых водоёмов нельзя,  так как она загрязняется остатками растений, животных, бытовыми отбросами. Загрязнения попадают в водоемы главным образом с дождевыми потоками и со сточными водами. В такой воде обитают масса микроорганизмов, среди которых могут быть и  болезнетворные.

6)       Нельзя использовать воду (даже для полива растений) из водоёмов у больших дорог, так как в ней много опасных для жизни ядовитых веществ.

Заключение

Мне нравится исследовать природу. В данной работе получены сведения о влиянии воды на жизнедеятельность микроорганизмов. На основе исследований  рассмотрены  негативные воздействия на воду и здоровье человека загрязняющих факторов. Выяснено также, что особенности воды, играют важнейшую роль  в жизнеспособности микроорганизмов.

Если мы хотим сохранить здоровье, то должны знать состояние воды, правильно её использовать, охранять водные ресурсы, соблюдать, хотя бы элементарные мероприятия по очистке воды.

Список  литературы:

1.    Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10-11 классах/авт.-сост. М.М. Бондарчук, Н.В. Ковылина.- Волгоград: Учитель, 2008.

2.    Валеева Н.И. Экология 100 вопросов и ответов. Учебное пособие.- Иркутск: Издательство ГОУ ВПО «Иркутский гос. пед. ун-т», 2007.

3.    Дересклеева Н.И. Научно-исследовательская работа в школе. – М.: Вербум-М, 2001.

4.    Дзятковская Е.Н. Сборник экологических задач, лабораторных работ и деловых игр по химии, биологии, физике.- Иркутск: «Папирус», 1994.

5.    Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. Вузов / Под ред. С.В.Белова – М.: Высшая школа, 1991.

6.    Попова Т.А. Экология в школе: Мониторинг природной среды: Методическое пособие. – М.: ТЦ Сфера, 2005.

7.    Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. – М.: Издательский дом «Оникс 21 век»: Мир, 2004

8.    Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод. Пособие. –М.: Глобус, 2007

9.    Чернова Н.М. Лабораторный практикум по экологии: Учеб. Пособие для студентов пед. инст. по биол. спец. - М.: Просвещение, 1986

10.    Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.

11.    Щукин С.В. Опытническая работа учащихся. Пособие для учителя. М., «Просвещение», 1971.

• 1 слайд

  Исследовательская работа
  Влияние свойств воды на жизнеспособность микроорганизмов
  Выполнила: Лапшина Алина
  ученица 5 В класса .
  Руководитель:
  Люсева Елена Владимировна
  учитель биологии и химии.
  

• 2 слайд

  ЦЕЛЬ РАБОТЫ: с помощью оценки скорости размножения, изучить,
  как на жизнь микроорганизмов оказывают влияние особенности воды.
  ПРОБЛЕМА: вода из разных источников отличается по своим свойствам.
  Как же изменяется способность размножаться у простейших организмов в зависимости от качества воды?
  ЗАДАЧИ:
  Изучить литературу о микроорганизмах и методах исследования.
  Вырастить культуру простейших организмов.
  Взять пробы воды из различных источников.
  Исследовать свойства воды из разных источников
  Изучить состав взятых проб под микроскопом.
  Внести в пробы воды микроорганизмы.
  Через несколько суток изучить содержание проб под микроскопом.
  Сделать вывод о влиянии на размножение микроорганизмов среды обитания.
  Сделать общие выводы.
  Сроки исследования: март 2016 год
  Объект: жизнедеятельность микроорганизмов
  Предмет исследования: влияние воды из разных источников на скорость размножения микроорганизмов
  

• 3 слайд

  Теоретическая часть
  2.1. Кто такие микроорганизмы.
  Микрооргани́змы, (микро́бы) — название собирательной группы живых организмов, которые слишком малы для того, что бы быть видимыми невооружённым глазом (их характерный размер — менее 0,1 мм). В состав микроорганизмов входят как безъядерные (прокариоты), так и эукариоты: бактерии, некоторые грибы, археи, простейшие, но не вирусы, которые обычно выделяют в отдельную группу. Микроорганизмы обитают почти повсеместно, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Они являются важным звеном в обмене веществ в экосистемах, в основном выполняя роль разрушителей органического вещества, но в некоторых экосистемах они — единственные производители. В то же время, патогенные микроорганизмы вызывают болезни человека и животных и растений.
  Микроорганизмы, несмотря на свою малую величину, играют огромную роль в природе и жизни человека. Микробы совершают круговорот веществ, разрушают сложные органические вещества, образующиеся в зелёных растениях, участвуют в процессах самоочищении воды и почвы. В превращении органических веществ, поступающих в почву и образующихся в ней, принимают участие различные группы микробов
  

• 4 слайд

  Влияние состава воды на микроорганизмы
  Вода, как и почва, является естественной средой обитания для многих видов микроорганизмов всех царств жизни. Разнообразные микроорганизмы обитают как в воде открытых водоемов, так и в грунтовых водах: палочки, кокки, вибрионы, спириллы, спирохеты, различные фотосинтезирующие бактерии, грибы, простейшие.
  Численность микроорганизмов в воде определяется главным образом содержанием в ней органических веществ. В 1 мл воды количество микробов может превышать несколько миллионов.
  
  

• 5 слайд

  Практическая часть
  
  1. Для определения прозрачности воды взяла стеклянный цилиндр с плоским дном высотой 30 см и диаметром 2 см. установила цилиндр на печатный текст и вливала воду до тех пор, пока можно было читать через воду текст. Отметила высоту столбов для каждой пробы воды.
  

• 6 слайд

  2. Предварительно было проведено микроскопирование проб воды для обнаружения в них микробов. Ни в одной пробе видимых в школьный световой микроскоп (при увеличении в 200 раз) микроорганизмов не обнаружено.
  
  
  
  

• 7 слайд

  
  3. Выращивание микроорганизмов.
  Я исследовала воду, в которой долгое время находился букет цветов, и обнаружила огромное количество подвижных клеток простейших и водорослей. Простейшие питаются бактериями, которые развиваются на остатках растений.
  
  

• 8 слайд

  4. Следующим шагом моего исследования было внесение в каждую пробу 20 мл воды с микроорганизмами, таким образом, вселение их в воду.
  
  
  

• 9 слайд

  5.Сравнила пробы. В каждой присутствовало примерно одинаковое количество подвижных клеток простейших.
  
  6. Все пробы выдерживала при одинаковых условиях освещения и температуре +20 градусов по Цельсию две недели.
  
  
  

• 10 слайд

  7. Через две недели я рассмотрела пробы в микроскоп и сравнила результаты исследования.
  

• 11 слайд

  Результаты исследования
  
  Прозрачность воды из разных источников Таблица 1.
  

• 12 слайд

  Численность микроорганизмов в пробах воды Таблица 2.
  
  3 балла – наибольшее количество подвижных клеток; 2 балла – много подвижных клеток; 1 балл – мало подвижных клеток; 0 – не найдено.
  
  

• 13 слайд

  Анализ результатов.
   
  В воде из различных источников размножение и развитие микроорганизмов различно.
  Наилучшие условия проявились в талой воде с улицы Советской.
  Достаточно благоприятные условия для размножения в воде с улицы Красноярской.
  В кипяченной и водопроводной воде, микроорганизмов нет, те, что были специально занесены, погибли или впали в покоящуюся стадию.
  
  
  

• 14 слайд

  Выводы и рекомендации.
   
  Обилие микроорганизмов в воде свидетельствуют о степени её загрязнённости органическими и минеральными веществами и пригодности для пищевых целей, размножения микроорганизмов.
  Исследование показало, что вода из разных источников отличается по своим признакам.
  Талая вода загрязнена органическими веществами, что способствует хорошему питанию и быстрому размножению микроорганизмов.
  Кипяченая вода и водопроводная не содержит органических веществ, нет питания для микроорганизмов, а значит, они хуже размножаются.
  Использовать воду из открытых водоёмов нельзя, так как она загрязняется остатками растений, животных, бытовыми отбросами. Загрязнения попадают в водоемы главным образом с дождевыми потоками и со сточными водами. В такой воде обитают масса микроорганизмов, среди которых могут быть и болезнетворные.
  Нельзя использовать воду (даже для полива растений) из водоёмов у больших дорог, так как в ней много опасных для жизни ядовитых веществ.
  
  

• 15 слайд

  Заключение
  Мне нравится исследовать природу. В данной работе получены сведения о влиянии воды на жизнедеятельность микроорганизмов. На основе исследований рассмотрены негативные воздействия на воду и здоровье человека загрязняющих факторов. Выяснено также, что особенности воды, играют важнейшую роль в жизнеспособности микроорганизмов.
  Если мы хотим сохранить здоровье, то должны знать состояние воды, правильно её использовать, охранять водные ресурсы, соблюдать, хотя бы элементарные мероприятия по очистке воды.