探究水污染對(duì)水蚤的影響高中散文
這是在七年級(jí)前的那個(gè)夏天開始的。我永遠(yuǎn)熱愛大自然,并知道環(huán)境正在很快地被許多已知的和未知的原因污染著。我開始研究許多類型的污染,并發(fā)現(xiàn)水污染是和我最有關(guān)系的一個(gè)。我開始更深層地研究,并和我的導(dǎo)師——生物教師歐內(nèi)斯特·舒勒說到這一問題。他回答了我許多關(guān)于生物學(xué)的問題。在我知道這些以前,我已經(jīng)訂購了我最好的伙伴水蚤(Daphniamagna)。水蚤是小型無脊椎甲殼動(dòng)物,一根針的針尖大小。它們是許多魚類的主要食物來源。我選擇水蚤做實(shí)驗(yàn),因?yàn)樗鼈冇蔑@微鏡很容易看到,并且它們通常被用在毒性測試中。
在等待水蚤到來的時(shí)候,我搜尋了鄉(xiāng)下可以利用的池塘。我要的是一個(gè)被污染的和一個(gè)沒被污染的。結(jié)果我挑中了一個(gè)被農(nóng)作物環(huán)抱的池塘和一個(gè)在一戶人家院子里的池塘。環(huán)繞著農(nóng)作物的那個(gè)池塘是被污染了的,因?yàn)檗r(nóng)民對(duì)所有的莊稼都使用化學(xué)肥料。另一個(gè)池塘是在人家的院子里,它沒被施肥或用任何化學(xué)藥品處理過。我費(fèi)了不少時(shí)間才走到農(nóng)作物環(huán)繞著的那個(gè)池塘,因?yàn)樗x公路有四分之三英里。幸運(yùn)的話我可以搭上一輛農(nóng)用貨車,否則我只好穿過齊胸深的野草才能走到那兒。這是一條很長的路,但是值得。
上七年級(jí)時(shí),我開始研究不同池塘的水對(duì)水蚤的影響。每隔3個(gè)月我到兩個(gè)池塘去采集水樣,這成了我新的習(xí)慣。第一次去的時(shí)候,我不知道一個(gè)池塘的周圍泥濘不堪,所以,當(dāng)我走近時(shí),我的腳陷在泥漿里,好不容易才走出來。我還記得祖母笑我幼稚無知。
我把一只牛奶壺用繩拴在一根長桿上,伸到池塘里采集水樣。在池塘邊上,我測試水的溫度和pH值。當(dāng)我?guī)畼踊丶液,我用一個(gè)水測試工具包來測試水中的磷酸鹽和硝酸鹽),然后比較水的顏色。
水蚤在我采集水樣不久就運(yùn)到了。一切就緒,我進(jìn)行第一個(gè)實(shí)驗(yàn)。我準(zhǔn)備了三個(gè)容量為2加侖的玻璃缸:一個(gè)玻璃缸裝對(duì)照水(放了很久的自來水),一個(gè)裝污染了的池塘水,還有一個(gè)裝未被污染的池塘水。每個(gè)玻璃缸中我放入6只水蚤。我每日檢查它們的種群和它們的心率,然后是反射(有機(jī)體對(duì)外界刺激產(chǎn)生反應(yīng)),每隔一天做一次。每一次采集水樣我都重復(fù)這個(gè)程序。這是為了了解兩個(gè)池塘的水對(duì)水蚤的影響。我發(fā)現(xiàn)在對(duì)照水和沒有污染水塘的水中,水蚤種群增加得更多一些。
課題研究中,最讓我興奮的事情是可以接觸到不同的人。在進(jìn)行研究的第一個(gè)月,我到愛荷華州立大學(xué)拜訪了查理士·德魯伊斯博士。在那兒,我學(xué)到關(guān)于水蚤眼運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我將其與另一種反射進(jìn)行了比較。
到愛荷華州立大學(xué)拜訪后,我開始進(jìn)行第二個(gè)實(shí)驗(yàn)。這是為了確定哪一種化肥對(duì)水蚤最有害。我用了三種化肥(Dap、尿素和碳酸鉀)以及三種化肥的混合物。我之所以用這些肥料是因?yàn)樵诘谝粋(gè)池塘周圍種莊稼的農(nóng)民們用的就是這些化肥。我用三種不同濃度的溶液(0.1毫升、0.2毫升和0.3毫升)來測定不同的濃度是如何影響水蚤的。我發(fā)現(xiàn)化肥確實(shí)對(duì)水蚤的種群生長和心率有影響。我不知道這個(gè)課題會(huì)帶給我什么,但我記住了那個(gè)令我震驚的日子。
當(dāng)時(shí),我正在檢測水蚤的心率。我把一只置于尿素溶液中的水蚤放到顯微鏡下。我注意到它的身上有一個(gè)小的球狀物體。我把顯微鏡倍數(shù)放大,然后看見那個(gè)球狀物長在水蚤內(nèi)臟中部食物管的'邊上。我驚訝地叫來我的祖父母來核實(shí)這是不是真的。他們觀察的結(jié)果和我一樣。我很快做更多的觀察來確定它僅是一種意外,還是發(fā)生在所有接觸尿素的水蚤上。結(jié)果,每一只水蚤身上都出現(xiàn)了這種腫塊。我聯(lián)系了對(duì)水蚤做過實(shí)驗(yàn)的人,告訴他們我發(fā)現(xiàn)的事情。但沒有一個(gè)人知道這是什么東西。
當(dāng)我升上八年級(jí)時(shí),我被獲準(zhǔn)把水樣送到愛荷華大學(xué)衛(wèi)生學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試。在這一過程中我拜訪了德梅因城研究室的湖泊學(xué)家約翰·米勒。我很高興和他會(huì)見,在那兒我提出了我的第三個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。這就是,為了確保它們不因?yàn)檫^老而死去,我對(duì)我的水蚤進(jìn)行了年齡控制。我也打算整年測試水質(zhì),以便可以知道它是否有季節(jié)的變化。我也將把對(duì)濁度和除草劑的測試增加到磷酸鹽、硝酸鹽和pH值的列表之中。
12月,為了連續(xù)獲得水樣我必須在池塘中破冰。每個(gè)池塘的冰層都有6~7英尺深,F(xiàn)在,我無須擔(dān)心陷于泥沼之中,但我必須學(xué)會(huì)在冰上站立和走動(dòng)而不會(huì)跌倒。我將水樣送到衛(wèi)生學(xué)實(shí)驗(yàn)室,三周內(nèi)我就得到了結(jié)果。為了尋找形成水蚤腫塊的原因,我聯(lián)絡(luò)了許多人,包括瑞士的戴爾特·埃博特,他研究水蚤的寄生蟲,還有哥本哈根的科斯坦·克里斯托弗森,他研究水蚤。我把腫塊的圖片傳送給他們,他們都回復(fù)說從未見過水蚤的這種情況。這激起我的好奇心,想嘗試發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于這種腫塊的事情。為了更好地觀察這種腫塊,我聯(lián)系了愛荷華大學(xué)顯微鏡實(shí)驗(yàn)室的托馬斯·莫寧格。直到現(xiàn)在,我們?nèi)员3致?lián)絡(luò)。
至今,我已經(jīng)往衛(wèi)生學(xué)實(shí)驗(yàn)室呈送了四次水樣,測試結(jié)果顯示:兩個(gè)池塘在春天無論是除草劑還是濁度的水平都比較高。未受污染的池塘水中,水蚤種群很接近對(duì)照水中的種群水平。在池塘水中和化肥測試中它們的心率都比對(duì)照水中的低。關(guān)于反射,僅在尿素溶液中的水蚤腫塊形成之后才有改變,這可能意味著腦神經(jīng)的變化和腫塊直接相關(guān)。
我尚未發(fā)現(xiàn)這腫塊到底是什么。那是我現(xiàn)在還在研究的事情。我已經(jīng)拜訪過顯微鏡實(shí)驗(yàn)室好幾次了,發(fā)現(xiàn)了許多令我吃驚的事情。它激勵(lì)著我去思索我已經(jīng)做了兩年的課題。做這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前,我從沒想過我會(huì)和來自哥本哈根、瑞士和許多其他國家的人們談?wù)撌虑。從中,我學(xué)到了很多東西,不光是水蚤,還有化學(xué)和一般意義上的科學(xué)。我從未夢想過我的研究會(huì)變成這種情形,但我知道這只是開始。
作者對(duì)幾個(gè)問題的回答: 你的考察和短文是從什么地方獲得靈感的?
答:我總是那么熱愛大自然,想知道一切是怎么發(fā)生的。當(dāng)我四五年級(jí)的時(shí)候,我對(duì)環(huán)境有了興趣。六年級(jí)時(shí)我做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),想了解酸雨是怎樣影響農(nóng)業(yè)的。這是一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn),但很快就有了更多的實(shí)驗(yàn)。七年級(jí)時(shí),我決定拓展我的研究,關(guān)注水的污染。通過這次實(shí)驗(yàn),我的科學(xué)探究興趣形成了。
2.你認(rèn)為你們這一代人最緊迫的科學(xué)問題是什么?
答:有幾個(gè)緊迫的問題,特別是克隆的倫理學(xué)和干細(xì)胞研究。我也認(rèn)為在未來幾年之內(nèi)會(huì)有更多關(guān)于環(huán)境的問題,包括全球變暖的問題。
3.誰是你最喜歡的科學(xué)家、作家或藝術(shù)家?
答:我最喜歡的作家是帕特里夏·康威爾(PatriciaCornwell)。她寫了關(guān)于法庭辯論術(shù)和犯罪現(xiàn)場調(diào)查的書籍。我最喜歡的藝術(shù)家是帕布羅·畢加索(PabloPicasso),因?yàn)樗运约邯?dú)特的方式畫畫。我最喜歡的科學(xué)家是雷切爾·卡森和珍妮·古多爾。卡森以她的方式來保護(hù)環(huán)境。因?yàn)橛兴覀兘裉爝擁有禿鷹。古多爾向人們證明動(dòng)物就和人類一樣重要。
4.你對(duì)其他少年科學(xué)家有什么忠告?
答:為你自己設(shè)置目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)會(huì)幫助你迎接在路上隨時(shí)可能撞擊到的“腫塊”。不要在意被人議論。因?yàn)槟切┤〉贸晒Φ娜,都是不管別人說什么煻總是盡自己所能的人。
5.你對(duì)另外的考察和科學(xué)研究有什么計(jì)劃沒有?
答:我打算加深自己關(guān)于水質(zhì)的研究以及它在食物鏈中是如何影響著其他動(dòng)物的。我還想更進(jìn)一步研究水蚤的腫塊問題。在將來,我更想從事關(guān)于法庭辯論的事業(yè)或從事新聞工作。
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