📄Работа №26100
Тема: АНАЛИЗ СВЯЗИ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДНЫХ ЭКСТРАКТОВ ИЗ ПОЧВ С РЕЗУЛЬТАТАМИ БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО БИОТЕСТИРОВАНИЯ
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Физика
Объем:
41 листов
Год:
2018
Просмотров:
492
5900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
РЕФЕРАТ 2
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Почва: количественный и качественный состав, методы мониторинга, методы анализа (обзор литературы) 7
1.1 Состав почв 7
1.1.1 Химический состав почв 7
1.1.2 Гранулометрический состав 9
1.1.3 Гуминовые вещества 10
1.1.4 Мышьяк как природный компонент почв и загрязнитель 13
1.2 Методы мониторинга природных сред 15
1.2.1 Биотестирование 16
1.2.2 Флуоресцентная спектроскопия почв 17
1.3 Регрессионный анализ (Множественная регрессия) 20
2 Материал и методы 23
3 Результаты 27
3.1 Определение характеристик спектров поглощения экстрактов 27
3.2 Анализ флуоресцентных характеристик водных экстрактов из почв 28
3.3 Анализ связи между характеристиками водных экстрактов из почв 32
ВЫВОДЫ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Почва: количественный и качественный состав, методы мониторинга, методы анализа (обзор литературы) 7
1.1 Состав почв 7
1.1.1 Химический состав почв 7
1.1.2 Гранулометрический состав 9
1.1.3 Гуминовые вещества 10
1.1.4 Мышьяк как природный компонент почв и загрязнитель 13
1.2 Методы мониторинга природных сред 15
1.2.1 Биотестирование 16
1.2.2 Флуоресцентная спектроскопия почв 17
1.3 Регрессионный анализ (Множественная регрессия) 20
2 Материал и методы 23
3 Результаты 27
3.1 Определение характеристик спектров поглощения экстрактов 27
3.2 Анализ флуоресцентных характеристик водных экстрактов из почв 28
3.3 Анализ связи между характеристиками водных экстрактов из почв 32
ВЫВОДЫ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
📖 Введение
Почва, как неотъемлемый компонент наземных экосистем, выполняет большое количество экологических функций, обеспечивающих жизнь всех организмов (растительных и животных), которые связаны с ней. Важность функций, которые выполняет почва, определяется той сложной и многогранной ролью, которую она играет в состоянии и функционировании экосистем суши и биосферы в целом [1].
Почва играет большую роль в обеспечении условий обитания живых организмов. Она выполняет функции жизненного пространства, жилища и убежища, механической опоры и пр. Подавляющая часть растений неотъемлемо связана с почвой: в корнях органическое вещество составляет по отношению к общей фитомассе от 20 - 30 до 90 %. В почве обитает огромное количество видов живых организмов. Например, более 90 % насекомых - этой самой представительной группы животных, на долю которых приходится примерно половина всех видов (более одного миллиона), - проводят тот или иной период жизни в почвах [2]. Концентрация микроорганизмов в почве, представляющая собой идеальную среду для их развития, исключительно высока. Количество бактерий в 1 г почвы достигает нескольких миллиардов клеток, а масса - 10 т/га. Именно через микроорганизмы в системе почва - растение происходит круговорот всех зольных элементов и азота, а сама система производит более 90 % продуктов питания человека [3].
Загрязнение почвы осуществляется различными по территориальному распространению и масштабу загрязнителями, которые влияют на почву, почвенную биоту, общее состояние экосистемы почвы. Загрязнение почвы влияет на её структуру и приводит к более медленному прорастанию семян и проникновению корней в почву, замедлению роста побегов и корней [4].
С этой точки зрения, актуальной задачей является разработка оперативных, чувствительных, простых в исполнении методов диагностики состояния почв. Потребность в таких методах особенно возрастает в настоящее время, когда необходимо оценить не только уже необратимые изменения в среде, но и первоначальные незначительные отклонения, когда ещё можно вернуть систему в прежнее нормальное состояние.
Ещё одно очень важное требование к методам диагностики - универсальность, как в отношении оцениваемого воздействия, так и типа экосистем, к которым такая оценка применяется. Система должна быть относительно простой и доступной, пригодной для широкого использования.
Последние несколько лет активно используется метод ферментативного биотестирования почв. Для понимания механизмов влияния почв на ферментативные системы требуется определить, какими именно физико-химическими параметрами экстрактов определяется реакция биолюминесцентного биотеста.
Целью данной работы являлось определение оптических характеристик водных экстрактов из почв, связанных с результатами ферментативного биотестирования этих экстрактов.
Для достижения цели требовалось выполнить следующие задачи:
- получить спектральные характеристики поглощения и люминесценции водных экстрактов почв в широком диапазоне длин волн;
- опираясь на литературные данные, определить информативные параметры спектров поглощения экстрактов из почв, характеризующие их состав;
- выделить характерные полосы люминесценции водных экстрактов почв и идентифицировать компоненты, ответственные за эти полосы;
- проанализировать связь между полученным параметрами спектров поглощения флуоресценции и биолюминесцентным биотестированием, учитывая известные физико-химические характеристики образцов почв.
Почва играет большую роль в обеспечении условий обитания живых организмов. Она выполняет функции жизненного пространства, жилища и убежища, механической опоры и пр. Подавляющая часть растений неотъемлемо связана с почвой: в корнях органическое вещество составляет по отношению к общей фитомассе от 20 - 30 до 90 %. В почве обитает огромное количество видов живых организмов. Например, более 90 % насекомых - этой самой представительной группы животных, на долю которых приходится примерно половина всех видов (более одного миллиона), - проводят тот или иной период жизни в почвах [2]. Концентрация микроорганизмов в почве, представляющая собой идеальную среду для их развития, исключительно высока. Количество бактерий в 1 г почвы достигает нескольких миллиардов клеток, а масса - 10 т/га. Именно через микроорганизмы в системе почва - растение происходит круговорот всех зольных элементов и азота, а сама система производит более 90 % продуктов питания человека [3].
Загрязнение почвы осуществляется различными по территориальному распространению и масштабу загрязнителями, которые влияют на почву, почвенную биоту, общее состояние экосистемы почвы. Загрязнение почвы влияет на её структуру и приводит к более медленному прорастанию семян и проникновению корней в почву, замедлению роста побегов и корней [4].
С этой точки зрения, актуальной задачей является разработка оперативных, чувствительных, простых в исполнении методов диагностики состояния почв. Потребность в таких методах особенно возрастает в настоящее время, когда необходимо оценить не только уже необратимые изменения в среде, но и первоначальные незначительные отклонения, когда ещё можно вернуть систему в прежнее нормальное состояние.
Ещё одно очень важное требование к методам диагностики - универсальность, как в отношении оцениваемого воздействия, так и типа экосистем, к которым такая оценка применяется. Система должна быть относительно простой и доступной, пригодной для широкого использования.
Последние несколько лет активно используется метод ферментативного биотестирования почв. Для понимания механизмов влияния почв на ферментативные системы требуется определить, какими именно физико-химическими параметрами экстрактов определяется реакция биолюминесцентного биотеста.
Целью данной работы являлось определение оптических характеристик водных экстрактов из почв, связанных с результатами ферментативного биотестирования этих экстрактов.
Для достижения цели требовалось выполнить следующие задачи:
- получить спектральные характеристики поглощения и люминесценции водных экстрактов почв в широком диапазоне длин волн;
- опираясь на литературные данные, определить информативные параметры спектров поглощения экстрактов из почв, характеризующие их состав;
- выделить характерные полосы люминесценции водных экстрактов почв и идентифицировать компоненты, ответственные за эти полосы;
- проанализировать связь между полученным параметрами спектров поглощения флуоресценции и биолюминесцентным биотестированием, учитывая известные физико-химические характеристики образцов почв.
✅ Заключение
Были исследованы водные экстракты из 56-ти образцов почв с различными физико-химическими характеристиками. По спектрам поглощения экстрактов и матрицам возбуждения/испускания флуоресценции были определены параметры, характеризующие количественный и качественный состав экстрагированных компонентов почв.
В результате проведенного исследования были сделаны следующие выводы:
1. Оптические спектры в УФ и видимом диапазоне могут быть использованы для выявления компонентов экстрактов из почв, оказывающих влияние на результаты биолюминесцентного ферментативного биотестирования.
2. Люминесценция водных экстрактов почв при возбуждении 250-450 нм обусловлена наличием трех типов флуорофоров с максимумами испускания около 330, 410 и 460 нм.
3. Содержание трех идентифицированных флуорофоров в экстрактах демонстрирует большую корреляцию с результатами биотестирования, чем параметры поглощения.
4. Были получены модели, описывающие связь результатов биотестирования с двумя определяющими спектральными параметрами экстрактов из почв: оптическая плотность при 250 нм и содержание флуорофора F1.
В результате проведенного исследования были сделаны следующие выводы:
1. Оптические спектры в УФ и видимом диапазоне могут быть использованы для выявления компонентов экстрактов из почв, оказывающих влияние на результаты биолюминесцентного ферментативного биотестирования.
2. Люминесценция водных экстрактов почв при возбуждении 250-450 нм обусловлена наличием трех типов флуорофоров с максимумами испускания около 330, 410 и 460 нм.
3. Содержание трех идентифицированных флуорофоров в экстрактах демонстрирует большую корреляцию с результатами биотестирования, чем параметры поглощения.
4. Были получены модели, описывающие связь результатов биотестирования с двумя определяющими спектральными параметрами экстрактов из почв: оптическая плотность при 250 нм и содержание флуорофора F1.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.