生活污水对吊竹梅气孔的影响

  农村、小城镇、小别墅等生活小区由于离城市中心较远,生活污水很难纳入城区污水处理系统,所以这些地区的生活污水多数直接排入河流中,造成河水的富营养化,还不时散发出阵阵臭味。

  我走访了几位农民,他们说用河水灌溉的农田作物如蔬菜等,经常出现生长迟缓甚至叶片变黄、烂根现象。是生活污水使土壤改变性质导致植物生长不良,还是另有原因?污水对植物内部结构有没有影响?

  为了找出其中的原因,我设计了实验来研究生活污水对植物气孔的影响,进一步推断生活污水对植物生长的影响。

  一、研究过程

  (1)材料和工具

  吊竹梅、蒸馏水、生活污水、显微镜、载玻片、盖玻片、纸巾、锥形瓶等。

  (2)步骤

  1.早上太阳未出来前,采摘4枝吊竹梅保留5至8个节,茎段下方的切口是斜向的,利于植物继续吸收水分,进行蒸腾作用。

  2.取两个锥形瓶,编上号,标注清水与生活污水,分别将2枝大小相近的吊竹梅插入到装有清水和生活污水的锥形瓶中。

  3.装好显微镜,完成对光、调焦等。

  4.将吊竹梅置于通风有光处,水养15至30分钟,再将吊竹梅的下表皮撕下,制作临时装片(生活污水养殖的吊竹梅也采用同样的方法制作装片)。

  5.放在显微镜10×10的放大倍数下观察气孔开闭状态,选5至10个不同的视野观察,与清水中的对照,并做记录。最好多做几次重复实验,增加数据的准确性。

  6.运用生物显微演示装置,连接电脑,拍摄气孔照片并保存。

  (3)实验现象和结果分析

  1.运用显微镜观察,借助生物显微演示装置拍摄的气孔照片,可以清晰看到吊竹梅的气孔张开和关闭状态。

  2.培养10分钟后,清水与生活污水中的吊竹梅气孔开闭的数量差距不大,相差3至4个,且有的气孔呈半开闭状态。

  3.培养20分钟后,在生活污水中培养后的气孔大部分紧紧闭合,清水中的气孔多处于张开状态。

  4.在显微镜下,各选取清水和生活污水中4个不同视野的气孔,通过综合比较分析发现,清水中气孔张开数比关闭数多,而生活污水中气孔的关闭数比张开数多得多,甚至有的视野中会出现全部气孔都闭合的现象。

  由此说明,气孔的开闭受水质的影响,从而影响植物的蒸腾作用,严重时会影响植物的生长。

  二、结论

  蒸腾作用与蒸发不同,它是一个生理过程,受植物结构和气孔行为的调节。蒸腾作用能降低植物叶片的温度,让气孔开放,有利于光合作用中的CO2固定。但生活污水影响气孔的开闭,继而阻碍植物的蒸腾作用,导致水分和营养物质等在植物体内的运输受阻,影响植物的正常生长,使植物叶片变黄、脱落,严重时甚至导致植物死亡。

  实验证明,生活污水对气孔运动的确有影响,原因可能是光合作用消耗了CO2,于是保卫细胞的细胞质pH值增高到7,淀粉磷酸化酶催化正向反应,使淀粉水解为葡萄糖-1-磷酸,引起保卫细胞渗透势下降,水势降低,从周围细胞吸取水分,保卫细胞膨大,气孔张开。但污水中的NH4+-N、TN、TP、COD和BOD等不能转化为淀粉、葡萄糖等物质,自然影响气孔开合。如果植物的蒸腾作用长期受阻,植物也会慢慢死亡。

  三、体会

  因为生活污水对农作物生长有一定的影响,所以不能直接将生活污水用于灌溉。同时希望人们能将生活污水集中处理后再排放,不要随意排放。

  有害物质会随着食物链层层累积,人类处于食物链顶端,有害物质可能最终进入人体,危害人们的身体健康。所以,保护环境就是保护自己,让我们从现在起爱护大自然吧!

  广东省佛山市三水区西南街道第二中学 徐宇阳

  (指导老师:潘俊强)

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