1. «И«Использованиеспользование личинокличинок
озерной лягушки Ranaозерной лягушки Rana
Ridibunda с целью очисткиRidibunda с целью очистки
промышленных сточных водпромышленных сточных вод
от тяжелых металлов»от тяжелых металлов»
Работа ученицы 11-Б классаРабота ученицы 11-Б класса
Щербины Анастасии ПавловныЩербины Анастасии Павловны
Руководитель:Руководитель:
Трофименко Любовь Петровна,Трофименко Любовь Петровна,
учитель химии и экологии,учитель химии и экологии,
специалист высшей квалификационнойспециалист высшей квалификационной
категории, учитель-методисткатегории, учитель-методист
Научный руководитель:Научный руководитель:
Пахомов Александр Евгеньевич,Пахомов Александр Евгеньевич,
доктор биологических наук, профессор,доктор биологических наук, профессор,
заслуженый деятель науки и техникизаслуженый деятель науки и техники
Украины, заведующий кафедры зоологииУкраины, заведующий кафедры зоологии
и экологиии экологии
Днепропетровского национальногоДнепропетровского национального
университета им. Олеся Гончарауниверситета им. Олеся Гончара
2. Объект исследований:Объект исследований: процесспроцесс
биологической очистки промышленныхбиологической очистки промышленных
сточных вод от тяжелых металлов.сточных вод от тяжелых металлов.
Предмет исследований:Предмет исследований: влияниевлияние
личинок озерной лягушки Rana Ridibundaличинок озерной лягушки Rana Ridibunda
на количество тяжелых металлов вна количество тяжелых металлов в
промышленных сточных водах.промышленных сточных водах.
Цель исследований:Цель исследований: определениеопределение
рациональных условий использованиярациональных условий использования
личинок озерной лягушки Rana Ridibundaличинок озерной лягушки Rana Ridibunda
для очистки промышленных сточных воддля очистки промышленных сточных вод
от тяжелых металлов.от тяжелых металлов.
3. Задачи:Задачи:
Определить зависимость уменьшенияОпределить зависимость уменьшения
количества тяжелых металлов в образцахколичества тяжелых металлов в образцах
промышленных сточных вод с использованиемпромышленных сточных вод с использованием
личинок озерной лягушкиличинок озерной лягушки Rana RidibundaRana Ridibunda отот
времени взаимодействия.времени взаимодействия.
Определить зависимость количества тяжелыхОпределить зависимость количества тяжелых
металлов в образцах промышленных сточныхметаллов в образцах промышленных сточных
вод с использованием личинок озернойвод с использованием личинок озерной
лягушкилягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.Rana Ridibunda от плотности посадки.
Провести анализ полученных зависимостей сПровести анализ полученных зависимостей с
целью определения рациональных условийцелью определения рациональных условий
использования личинокиспользования личинок Rana Ridibunda дляRana Ridibunda для
очистки промышленных сточных вод оточистки промышленных сточных вод от
тяжелых металлов и сделать выводы.тяжелых металлов и сделать выводы.
Методы исследований:Методы исследований:
Теоретический анализ литературы по даннойТеоретический анализ литературы по данной
проблеме, экологические и статистическиепроблеме, экологические и статистические
методы.методы.
4. Вода, какВода, как «наиболее важный«наиболее важный
минералминерал»» на Землена Земле
Вода -не толькоВода -не только
источник кислорода иисточник кислорода и
водорода, но иводорода, но и
наиболеенаиболее
существеннаясущественная
составляющая частьсоставляющая часть
тела всех живыхтела всех живых
существ: человек-существ: человек-
70%, растения-до70%, растения-до
95%.95%.
Основные запасы вОсновные запасы в
МировомМировом
океане(95%); 70%океане(95%); 70%
поверхности Земли;поверхности Земли;
реки и озера(среки и озера(с
пресной водой)-0,182пресной водой)-0,182
млн км3млн км3
5. Современное состояниеСовременное состояние
загрязнения водных системзагрязнения водных систем
В промышленном Приднепровье загрязнение воздуха,В промышленном Приднепровье загрязнение воздуха,
водоемов и почв составляет 20% от общего объема вводоемов и почв составляет 20% от общего объема в
Украине.Украине.
С промышленными отходами в Днепр попадают:С промышленными отходами в Днепр попадают:
нефтепродукты-268 тыс. т; СПАВ-51 тыс. т; цианиды-нефтепродукты-268 тыс. т; СПАВ-51 тыс. т; цианиды-
168 тыс. т; сульфаты-148 тыс.т; хлориды-150 тыс. т;168 тыс. т; сульфаты-148 тыс.т; хлориды-150 тыс. т;
нитраты-483 тыс. т; железо-350 т; цинк-18 т.нитраты-483 тыс. т; железо-350 т; цинк-18 т.
7. Биологическая очисткаБиологическая очистка
промышленных сточных вод спромышленных сточных вод с
использованием личинок озернойиспользованием личинок озерной
лягушки Rana Ridibundaлягушки Rana Ridibunda
Имеет охранныйИмеет охранный
статус Бернскойстатус Бернской
Конвенции;Конвенции;
СредняяСредняя
плодовитость-плодовитость-
5400(850-12400)5400(850-12400)
икринок.икринок.
ДлинаДлина
головастика-70-головастика-70-
8. Материалами для проведенияМатериалами для проведения
собственных теоретическихсобственных теоретических
исследований были результатыисследований были результаты
исследований (3-х экспериментов)исследований (3-х экспериментов)
специалистов Днепропетровскогоспециалистов Днепропетровского
национального университета им.национального университета им.
Олеся Гончара Мисюры А.Н.,Олеся Гончара Мисюры А.Н.,
Булахова В.Л., Винниченко А.Н.,Булахова В.Л., Винниченко А.Н.,
Тарасенко С.Н., Бобылева Ю.П. иТарасенко С.Н., Бобылева Ю.П. и
др.др.
9. 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
1 година 6 годин
Мідь
Залізо
Марганець
Цинк
Рис.3. Зависимости уменьшения количества тяжелыхРис.3. Зависимости уменьшения количества тяжелых
металлов (медь, железо, марганец и цинк) от времениметаллов (медь, железо, марганец и цинк) от времени
взаимодействия в образцах промышленных сточных вод свзаимодействия в образцах промышленных сточных вод с
использованием личинок озерной лягушки Rana Ridibunda.использованием личинок озерной лягушки Rana Ridibunda.
10. 3,4
12,4
41,3
172,4
5,1
7,7
1,8 2,5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Мідь Залізо Марганець Цинк
1 година
6 годин
Рис.4. Соотношение уменьшения количества тяжелых металловРис.4. Соотношение уменьшения количества тяжелых металлов
(медь, железо, марганец и цинк) от времени взаимодействия в(медь, железо, марганец и цинк) от времени взаимодействия в
образцах промышленных сточных вод с использованием личинокобразцах промышленных сточных вод с использованием личинок
озерной лягушки Rana Ridibunda.озерной лягушки Rana Ridibunda.
11. 3,6
4,2
1,5
1,4
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
Мідь
Залізо
Марганець
Цинк
Рис.5. Интенсивность уменьшения количества тяжелых металловРис.5. Интенсивность уменьшения количества тяжелых металлов
(медь, железо, марганец и цинк) от времени взаимодействия в(медь, железо, марганец и цинк) от времени взаимодействия в
образцах промышленных сточных вод с использованием личинокобразцах промышленных сточных вод с использованием личинок
озерной лягушки Rana Ridibunda.озерной лягушки Rana Ridibunda.
12. 0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
500 екз/м3 1000 екз/м3
Кадмій
Мідь
Залізо
Марганець
Свинець
Цинк
Рис.6. Зависимости количества тяжелых металлов в образцахРис.6. Зависимости количества тяжелых металлов в образцах
промышленных сточных вод с использованием личинок озернойпромышленных сточных вод с использованием личинок озерной
лягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.лягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.
13. 0,02
0,01
0,015
0,007
0,06
0,04
0,08
0,05
0,009
0,003
0,02
0,01
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08
Кадмій
Мідь
Залізо
Марганець
Свинець
Цинк
1000 екз/м3
500 екз/м3
Рис.7. Соотношение количества тяжелых металлов в образцахРис.7. Соотношение количества тяжелых металлов в образцах
промышленных сточных вод с использованием личинок озернойпромышленных сточных вод с использованием личинок озерной
лягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.лягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.
14. 2
2,1
1,5
1,6
3
2
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Кадмій
Мідь
Залізо
Марганець
Свинець
Цинк
Рис.8. Интенсивность уменьшения количества тяжелых металлов вРис.8. Интенсивность уменьшения количества тяжелых металлов в
образцах промышленных сточных вод с использованием личинокобразцах промышленных сточных вод с использованием личинок
озерной лягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.озерной лягушки Rana Ridibunda от плотности посадки.
16. 1,3
13,1
26,2
1,3
31,7
29,1
0 5 10 15 20 25 30 35
Кадмій
Мідь
Залізо
Марганець
Свинець
Цинк
Рис.10. Эффективность влияния личинок озерной лягушки RanaРис.10. Эффективность влияния личинок озерной лягушки Rana
RidibundaRidibunda по сравнению с распространенными способами впо сравнению с распространенными способами в
очистных сооружениях.очистных сооружениях.
17. Выводы:Выводы:
1.1. ОхранаОхрана ии рациональноерациональное использованиеиспользование водныхводных ресурсовресурсов
–– этоэто одноодно изиз звеньевзвеньев комплекснойкомплексной мировоймировой проблемыпроблемы
охраны природы.охраны природы.
2. Улучшение экологической обстановки за счет2. Улучшение экологической обстановки за счет
повышения эффективности очистки стоков и снижениеповышения эффективности очистки стоков и снижение
удельных энергозатрат на эти процессы является одной изудельных энергозатрат на эти процессы является одной из
самых важных проблем.самых важных проблем.
3. Одним из самых сильных по действию и наиболее3. Одним из самых сильных по действию и наиболее
распространенным химическим загрязнением являетсяраспространенным химическим загрязнением является
загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами.загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами.
Решение вопроса по обезвреживанию, очисткиРешение вопроса по обезвреживанию, очистки
промышленных сточных вод от тяжелых металлов впромышленных сточных вод от тяжелых металлов в
настоящее время является необходимым.настоящее время является необходимым.
4. Земноводные по своему способу жизни и влиянию на4. Земноводные по своему способу жизни и влиянию на
важные функциональные процессы в экосистемахважные функциональные процессы в экосистемах
являются важными биотическими элементами дляявляются важными биотическими элементами для
создания буфера против техногенного загрязнения этихсоздания буфера против техногенного загрязнения этих
экосистем.экосистем.
18. 5.Одним из биологических способов очистки5.Одним из биологических способов очистки
промышленных сточных вод от тяжелых металлов являетсяпромышленных сточных вод от тяжелых металлов является
способ использования личинок озерной лягушкиспособ использования личинок озерной лягушки RanaRana
Ridibunda. При использовании этого способа в сравнении сRidibunda. При использовании этого способа в сравнении с
распространенными эффективность очистки воды отраспространенными эффективность очистки воды от
кадмия и марганца возрастает в 1,3,от меди – в 13, откадмия и марганца возрастает в 1,3,от меди – в 13, от
железа - в 26, свинца и цинка - в 32 раза.железа - в 26, свинца и цинка - в 32 раза.
6. Определена зависимость уменьшения количества6. Определена зависимость уменьшения количества
тяжелых металлов в образцах промышленных сточных водтяжелых металлов в образцах промышленных сточных вод
с использованием личинок озерной лягушкис использованием личинок озерной лягушки RanaRana
Ridibunda от времени взаимодействия.Ridibunda от времени взаимодействия.
7.Определена зависимость количества тяжелых металлов в7.Определена зависимость количества тяжелых металлов в
образцах промышленных сточных вод с использованиемобразцах промышленных сточных вод с использованием
личинок озерной лягушкиличинок озерной лягушки Rana Ridibunda от плотностиRana Ridibunda от плотности
посадки.посадки.
8.В промышленных стоках с личинками наблюдается8.В промышленных стоках с личинками наблюдается
избирательность снижения концентрации тяжелыхизбирательность снижения концентрации тяжелых
металлов. В большей степени происходит снижениеметаллов. В большей степени происходит снижение
содержания таких металлов каксодержания таких металлов как Fe, Zn, MnFe, Zn, Mn, которые, которые
являются важными для животных элементами, меньше -являются важными для животных элементами, меньше -
длядля CuCu и токсичных для организмаи токсичных для организма CdCd ии PbPb..
9.Проведен анализ полученных зависимостей; определены9.Проведен анализ полученных зависимостей; определены
рациональные условия использования личинок озернойрациональные условия использования личинок озерной
лягушкилягушки Rana Ridibunda для очистки промышленныхRana Ridibunda для очистки промышленных
сточных вод от тяжелых металлов. Наиболеесточных вод от тяжелых металлов. Наиболее
эффективные-плотность посадки 750-1000 екз/м3, времяэффективные-плотность посадки 750-1000 екз/м3, время
