Анализ воздействия воды, облученной в СВЧ, на растения

Влияние СВЧ на воду.
Мельникова Полина
Помощники: Петросян Лиана, Лопатко Иван
ГБОУ лицей №1511 при НИЯУ МИФИ
Класс: 11
Научный руководитель: Сорока Ирина Владимировна,
доцент кафедры №19 (Кафедра химии) НИЯУ МИФИ
Представленная работа посвящена изучению влияния воды, облученной в СВЧ-поле
микроволновой печи, на рост, всхожесть и нормальное развитие растений. Для данной работы
была разработана соответствующая методика, и было проведено три эксперимента: с 3 мая по 28
мая 2012 года, с 30 мая по 22 июня 2012 года, с 4 октября по 19 ноября 2012 года. Эксперименты
проводились в школьной лаборатории, где растения были помещены в одинаковые условия
освещения, ухода, полива и способа измерения выбранных показателей.
В Интернете имеются сообщения о том, что полив семян растений водой, подвергнувшейся
воздействию СВЧ-излучения, приводит к ухудшению всхожести семян и угнетает развитие
растений. В статье ([1] показано, что воздействие СВЧ-излучения на чистую воду приводит к росту
водородного показателя воды примерно до рН=8. Целью настоящей работы явилась проверка того,
влияет ли на рост, всхожесть и нормальное развитие растений
используемая
вода
после
облучения СВЧ в сравнении с кислой, щелочной и обычной водой.
По методике, описанной ниже, проведено три серии экспериментов. В настоящее время
проводится четвертая серия.
Первая и вторая серии экспериментов - полив растений подкисленной, подщелоченной,
облученной СВЧ и водопроводной водой (контрольная группа). Третья и начатая четвертая серии
экспериментов - полив растений водопроводной (контрольная группа) и облученной СВЧ водой.
Перед началом всех экспериментов были проверены рН воды до и после облучения.
Материалы и методы. Исследуемые виды воды: А) водопроводная, Б) облученная СВЧ, В)
вода с рН=5, Г) вода с рН=9. При подготовке образцов воды Б водопроводную воду с помощью
СВЧ доводили до кипения и остужали до комнатной температуры. Опытным путем установлено,
что для доведения до кипения воды объемом 500 мл в СВЧ-печи, мощностью 700 Вт,
потребляемой мощностью 1200 Вт, напряжения 220 В и частотой магнетрона 2450 ГЦ необходимо
6-7 минут. Образцы воды В и Г готовили введением необходимых количеств соляной кислоты и
гидроксида калия, соответственно, с последующим контролем рН универсальным индикатором.
Посадка
При проведении первой и второй серий экспериментов использовались семена трех видов
растений: огурцов, овса и фасоли. При проведении третьей и начатой четвертой использовались
семена двух видов растений: фасоли и гороха. Использовали следующую последовательность
операций.
 На 24 часа все семена замачиваются в соответствующей воде. Для этого на дно чашки Петри
кладется хлопчатобумажная ткань, заливается вода (в каждой чашке свой вид воды), на ткань
укладываются семена и накрываются еще одним куском ткани. Чтобы вода не испарялась,
чашки Петри накрываются стеклянными кружками.
 В горшки засыпали землю примерно на 2\3 высоты горшка (60+1 г) и утрамбовывали. После
землю в каждом горшке поливали соответствующей водой.
 Семена, с которых излишнюю воду удаляли фильтровальной бумагой, высаживали в горшки и
засыпали землей до верхнего борта горшка.
Уход за растениями
 Каждое растение поливали своей водой.
 После каждого полива снимали показания и фотографировали.
 Для каждого полива в СВЧ-среде вода доводится до кипения в СВЧ-печи и затем охлаждается.
 Вносили в журнал дату, время, внешние изменения и действия над растениями.
с 3 мая по 28 мая 2012 года
В данной серии сравнивалось влияние различных проб воды на растения.
Результаты исследования показали, что растения, поливаемые СВЧ-водой, были
подвержены мутациям и росли примерно в 2 раза медленнее, чем контрольная группа.
Показатели растений, поливаемых подщелоченной водой, развивались медленнее также
примерно 2 раза.
Показатели растений, поливаемых подкисленной водой, в среднем не отличились от
показателей контрольной группы.
с 30 мая по 22 июня 2012 года
В данной серии сравнивалось влияние различных проб воды на растения.
В среднем показатели растений, поливаемых СВЧ-водой, не отличались от показателей
контрольной группы.
с 4 октября по 19 ноября 2012 года
В данной серии сравнивалось влияние водопроводной и облученной СВЧ воды на растения.
Показатели растений, поливаемых СВЧ-водой, возросли в 1,5 раза по сравнению с
контрольной группой.
С 12 декабря по 16 января 2013 года
В течение всего времени наблюдения СВЧ-растения росли лучше по показателям роста, но
одновременно вместе с этим наблюдалась хрупкость стеблей.
Выводы:
1)
Изменение водородного показателя воды в изученном интервале от 5 до 8
практически не оказывает влияния на развитие растений.
2)
Угнетающее воздействие СВЧ на развитие растений установлено только в
экспериментах, проведенных с 3 мая по 28 мая 2012 года. Высказано
предположение, что оно связано с природными циклами развития растений.
3)
В литературе установлено, что при СВЧ облучении рН воды возрастает до 8. Авторы
[1] подчеркнули, что этого не может быть, поскольку при использовании школьного
определения рН=-lg[H+] ([H+] – концентрация ионов водорода) предполагает
появление избыточных гидроксил-ионов, невозможное из-за нарушения принципа
электронейтральности. Это
явление находит
объяснение
с использованием
определения рН=-lgаH+ (аH+ - активность ионов водорода). Согласно современным
представлениям ионы водорода и гидроксил-ионы в водных растворах образуют
гидратированные
кластеры
вида
Н+(Н2О)n
и
ОН-(Н2О)m.
В
этом
случае
подщелачивание воды под воздействием воды может быть объяснено перескоком
одной-двух молекулы воды из кластера Н+(Н2О)n на кластер ОН-(Н2О)m.
В настоящее время предприняты попытки точного измерения воздействия СВЧ на рН
воды, которое позволит уточнить возможный механизм подщелачивания. Измерения рН в
условиях школьной лаборатории оказались недостаточно точными.
Литература
1. А.П. Бессонова, И.Е. Стась Частотная дисперсия физико-химических свойств
дистиллированной воды, подвергшейся электромагнитному воздействию // Известия
вузов. Химия и химическая технология. 2010, Т. 53, С. 50-52.