Исследовательская работа «Влияние электромагнитного излучения на рост культурных растений»
Исследовательский проект по изучению влияния электромагнитного излучения на рост культурных растений.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №5»
Предгорного муниципального района
Влияние электромагнитного излучения
на рост культурных растений
ученица 11 класса МБОУ СОШ №5
Чубченко Марина Александровна,
учитель химии и биологии МБОУ СОШ № 5
учитель физики МБОУ СОШ №5
Цели и задачи исследования
1.1. Теоретическое обоснование…………. …………………….….5
1.2. Исследовательская работа…………. ……………………….…..8
2. Выводы и рекомендации………………………………………..…….12
всюду и везде, вечно сменяясь,
идут излучения разной длины волны…
ими в значительной мере лепится»
Для Земли, её биосферы и всей солнечной системы главным источником животворного электромагнитного излучения (ЭМИ) небесной сферы является само Солнце. Достигают Земли также электромагнитные поля (ЭМП) и излучения Луны и планет солнечной системы, звёзд и звёздных систем, всего Млечного Пути, пульсаров и квазаров, комет и других космических источников ЭМП и ЭМИ. И в первую очередь свет, солнечное излучение, излучения других природных источников небесной сферы и Земли выступают как активные стимуляторы и регуляторы биологических процессов, роста и развития живых организмов, эволюции всей биосферы в целом. В растениях, например, свет регулирует прорастание семян, формирование хлоропластов, рост стебля, синтез пигментов и разнообразных ферментов, открытие устьиц, зацветание и многие другие процессы.
Серьёзное действие на биосферные процессы и системы оказывают ритмические изменения магнитного поля и характеристик излучения Солнца. Во многом эти ритмы хорошо синхронизированы с ростом и развитием растительных, и животных организмов; влияют они на микроорганизмы. Большой чувствительностью и восприимчивостью к ритмам солнечной активности обладает человек. Изучение природы солнечной активности приводит к мысли об альтернативной концепции ритмов Солнца, как общего пульса солнечной системы.
В настоящее время актуальной проблемой биологической науки является поиск новых технологий для целенаправленного воздействия на животные и растительные организмы. Часто подобные технологии основываются на воздействии физических факторов, например, особый интерес у учёных вызывает электромагнитное излучение.
Электромагнитное излучение (ЭМИ) является физическим фактором среды, который оказывает существенное влияние на различные живые организмы, поэтому данный вид излучения находит применение в медицине, в некоторых отраслях промышленности и сельском хозяйстве. Количество техногенных источников и их мощности уже сейчас позволяют говорить о ЭМИ в СВЧ и КВЧ диапазонах, как о важном техногенном факторе окружающей среды, влияющим на стабильность экосистем.
Миллиметровое излучение активно используется в медицине, биологии и химии. Описано влияние на различные физиологические процессы и свойства у микроорганизмов и растений: клеточное деление, морфологические признаки, скорость роста, выход биомассы, ферментативную активность и др.
Необходимо отметить, что КВЧ-излучение можно отнести к сверхслабым воздействиям, так как количество поглощаемой объектом энергии ничтожно мало, но его влияние на живые объекты бывает впечатляющим.
ЭМИ сантиметрового диапазона (СВЧ-излучение) находит применение в медицине и микробиологии. Многие исследователи использовали СВЧ — излучение для подавления роста микроорганизмов при стерилизации всевозможных объектов.
Необходимость проведения теоретических и экспериментальных разработок по влиянию низко интенсивных микроволн на растительные организмы предполагает изучение соответствующих путей и закономерностей действия радиоизлучений с учётом биологических особенностей облучаемой культуры и режимов облучения, выявление возможного стимулирующего эффекта. Поэтому такие работы позволяют получить конкретные данные для практического использования микроволн.
Практическая значимость работы заключается в том, что данные, полученные в работе, могут быть использованы при выращивании различных культур на пришкольном участке; имеется возможность провести сравнительный анализ семян выращенных с использованием облученной воды и под воздействием ЭМИ.
Работа состоит из теоретической и практической части. В теоретической мы изучали, систематизировали и обобщали материал по интересующим нас вопросам, а в практической части проводили исследовательский эксперимент.
Цели и задачи исследования.
Цель: изучить влияние электромагнитного излучения на всхожесть и прорастание семян культурных растений.
— изучить научно-популярную литературу, публикации, статьи по данной теме;
— провести биофизический эксперимент по изучению влияния облученной воды на всхожесть семян
— провести эксперимент по изучению влияния электромагнитных излучений (СВЧ) на сроки хранения яблок.
-провести исследование влияния высоковольтных ЛЭП на растения.
Методы исследования: наблюдение, эксперимент, измерение, описание, анализ результатов.
Предметом исследования является магнитные поля.
Объектом исследования является семена культурных растений, используемых в сельском хозяйстве.
Время проведения исследовательской работы: с 25 сентября по 20 октября 2016г.
Чтобы работа имела значимость, знание литературы необходимо.
Это позволяет оценить потребности науки и выбрать задачу, выбрать методику работы в данной области, сопоставить свои результаты и свою точку зрения с результатами и точками зрений других исследователей
В первую очередь мы в своей работе использовали популярную и научную литературу для ориентировки в проблемах исследования электромагнитных волн, которая имелась в школьной библиотеке, кабинете физики, биологии, и химии, сельской библиотеке, а также сеть интернет. Прорабатывались книги, журналы, методические разработки, географические карты, атласы и др.
Электромагнитное излучение — это вид энергии, представляющей электромагнитные волны, возбуждаемые различными излучающими объектами, например, заряженными частицами, атомами, молекулами, а также различными генерирующими устройствами и распространяющиеся в космическом пространстве со скоростью света т.е. около 300 000 км/сек. Электромагнитные волны создаются за счет электрических и магнитных вибраций, возникающих в атомах, т.е. движущимися с ускорением электрическими зарядами и имеют широкий диапазон частот. Скорость распространения электромагнитных волн через различные материалы различна. Среди электромагнитных полей вообще, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.
Электромагнитное излучение способно распространяться практически во всех средах. В вакууме (пространстве, свободном от вещества и тел, поглощающих или испускающих электромагнитные волны) электромагнитное излучение распространяется без затуханий на сколь угодно большие расстояния, но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом своё поведение).
Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту , длину волны и поляризацию .
Описанием свойств и параметров электромагнитного излучения в целом занимается электродинамика .
Излучения электромагнитного диапазона при определённых уровнях могут оказывать отрицательное воздействие на организм человека, животных и других живых существ, а также неблагоприятно влиять на работу электрических приборов. Различные виды неионизирующих излучений ( электромагнитных полей , ЭМП) оказывают разное физиологическое воздействие.
Допустимые уровни электромагнитного излучения (плотность потока электромагнитной энергии) отражаются в нормативах, которые устанавливают государственные компетентные органы, в зависимости от диапазона ЭМП . Эти нормы могут быть существенно различны в разных странах.
Украина: 2,5 мкВт/см² (самая жёсткая санитарная норма в Европе);
США, Скандинавские страны: 100 мкВт/см².
Нахождение в зоне с повышенными уровнями ЭМП в течение определённого времени приводит к ряду неблагоприятных последствий: наблюдается усталость, тошнота, головная боль. При значительных превышениях нормативов возможны повреждение сердца, мозга, центральной нервной системы. Излучение может влиять на психику человека, появляется раздражительность, человеку трудно себя контролировать. Возможно развитие трудно поддающихся лечению заболеваний, вплоть до раковых. В частности, корреляционный анализ показал прямую средней силы корреляцию заболеваемости злокачественными заболеваниями головного мозга с максимальной нагрузкой от ЭМИ даже от использования такого маломощного источника, как мобильные радиотелефоны.
Эти данные не должны быть причиной для радиофобии , однако очевидна необходимость в существенном углублении сведений о действии ЭМИ на живые организмы.
В России действует СанПиН 2.2.4.1191—03 «Электромагнитные поля в производственных условиях, на рабочих местах. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы
Существуют административные и контролирующие органы — инспекция по радиосвязи, который регулирует распределение частотных диапазонов для различных пользователей, соблюдение выделенных диапазонов, отслеживает незаконное пользование радиоэфиром .
Исследование предполагало 3 группы экспериментов:
- Влияние облученной ЭМИ на растительные объекты
- Влияние высоковольтных линий электропередач на рост растений
- Исследование сроков хранения плодов культурных растений
В большинстве экспериментов использовали семена бобовых. Каждый опыт состоял из трех групп семян:
1) контроль проращивания семян без облучения;
2) опытная группа: облучали только воду, которой затем поливали необлученные семена; Облучение проводили с использованием микроволновой печи, т.к. доказано, что именно микроволновая печь дает наибольшее излучение среди других бытовых приборов.
3) воздействие постоянного магнитного поля на скорость и степень прорастания семян культурных растений
Образцы содержались на протяжении всего опыта в равных условиях при комнатной температуре 22-25 °С.
Результаты прямого действия ЭМИ на семена и опосредованного (через воду) представлены в виде ряда физиологических и биофизических показателей для контрольных и опытных образцов. Определялись изменения всхожести семян, суммарного веса семян и проростков, длины стебля и корневой системы после воздействия ЭМИ, начиная с 8 часов, до 5-7 суток.
Показателем действия ЭМИ служили также изменения в развитии микрофлоры на поверхности семян и в среде по ходу экспериментов.
Все опыты проводили в 2-х повторностях, В работе приводятся результаты среднестатистических данных.
Процент проросших семян пшеницы в различное время после начала их проращивания
Время регистрации числа проросших семян, ч
Источник