Transcript Pobierz
Lokalizacja Lokalizacja Gryfice: woj. zachodniopomorskie, powiat gryficki, gmina Gryfice. Miejsca poboru próbek gleby do analiz chemicznych Plan miasta Gryfic i Płotów z naniesionymi punktami poboru próbek Legenda: Próbka I – spod szkoły LO Chrobry Gryfice Próbka II – z dopływu rzeki Regi Próbka III – z drogi szybkiego ruchu Gryfice Próbka IV – torowisko przy dworcu PKP Gryfice Próbka V – nielegalne wysypisko śmieci (Gryfice) Próbka VI – nielegalne wysypisko śmieci ( Płoty) I V IV III II VI Miejsca poboru próbek wody do analiz chemicznych Legenda: Próbka I – z parku ( staw miejski) Próbka II – z kąpieliska miejskiego Próbka III – z oczka wodnego w parku Próbka IV – z rzeki Regi (odc. Gryfice) Próbka V – z rzeki Regi ( odc. Płoty) III I II V IV Dokumentacja fotograficzna pobierania próbek gleby Dokumentacja fotograficzna pobierania próbek wody Zajęcia w laboratorium – chemiczna analiza wody Zajęcia w laboratorium – chemiczna analiza gleby Zajęcia w laboratorium – chemiczna analiza gleby Analiza i opracowanie wyników badań gleby Analiza i opracowywanie wyników badań próbek wody GLEBA Pojęcie gleby Gleba jest to wierzchnia warstwa litosfery, powstała na skutek działania wody, klimatu, temperatury oraz organizmów żywych. Jako warstwa czynna biologicznie, gleba podlega ciągłym przemianom. Poziomy gleby Większość gleb składa się z kilku poziomów: poziom próchniczy - tworzony jest przez rozłożone szczątki organiczne obumarłych roślin i zwierząt. Poziom wymywania - powstaje w wyniku wymywania z niego łatwo rozpuszczalnych związków organicznych do niższej warstwy. Poziom wmywania - tworzy się na skutek osadzania się związków organicznych przenoszonych przez przesiąkającą wodę w wyższego poziomu. Poziomy na przykładzie gleby brunatnej. Poziomy gleby Wybrane typy gleb Właściwości fizyczne gleby Zasadniczymi właściwościami fizycznymi są: skład granulo-metryczny gęstość gleby porowatość zwięzłość plastyczność lepkość pęcznienie, kurczenie Czym są zanieczyszczenia gleb? Zanieczyszczeniami gleb i gruntów są wszelkie związki chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, a także mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych ilościach. Do najbardziej rozpowszechnionych zanieczyszczeń gleb i gruntów zaliczamy: związki organiczne - pestycydy, detergenty metale ciężkie – ołów, miedź, rtęć, kadm, arsen i inne sole - azotany, siarczany, chlorki Przyczyny degradacji gleb Przykłady degradacji gleb Wyniki analiz chemicznych GLEBY Badanie zawartości próchnicy - metodyka badania Pobierz próbkę gleby z poziomu próchnicznego, lekko ją zwilż i połóż na kartce papieru. Oceń wzrokowo kolor i określ zawartość próchnicy posługując się danymi w tabeli. Kolor Biały Jasnoszary Szary Ciemnoszary Szaroczarny Czarny Zawartość próchnicy Bardzo uboga Uboga Zawiera próchnicę Próchniczna Bogata Bardzo bogata Wyniki badań Próbka Kolor Zawartość próchnicy I Szaroczarny Bogata II Jasnoszary Uboga III Szaroczarny Bogata IV Ciemnoszary Próchnicza V Czarny Bardzo bogata VI Szaroczarny Bogata Wnioski Największa zawartość próchnicy występuje w próbce nr V, a najniższa w próbce nr II. Niedobór próchnicy pociąga za sobą pogorszenie właściwości fizyko- chemicznych i biologicznych gleby. Zmniejsza się pojemność kompleksu sorpcyjnego gleby, pogarsza się struktura gleby, co skutkuje niższymi plonami i trudnościami w rozwoju systemu korzeniowego roślin. Im wyższa zawartość próchnicy tym gleba jest bardziej żyzna Najbardziej żyzną glebą jest gleba w pobliżu wysypiska śmieci w Gryficach, a najmniej żyzna jest gleba pobrana z okolic strugi. Badanie wilgotności gleby – metodyka badań Weź odrobinę gleby do ręki i zaobserwuj jak się zmienia pod wpływem zgniatania, formowania, nawilżenia i rozcierania. Wynik obserwacji porównaj z tabelą. Zgniatanie próbki Formowanie (w kształt kulki) Nawilżanie próbki Silnie ciemnieje Zauważalnie ciemnieje Rozcieranie(w ciepłej dłoni) Wilgoć Sypka Niespoista Nie jaśnieje Przesuszona Sypka Niespoista Prawie nie jaśnieje Sucha Sypka Plastyczna piaskiem) Nie ciemnieje Wyraźnie jaśnieje Świeża Kleista Odrobina wolnej wody wzgl. lekki Nie ciemnieje połysk Wyraźnie jaśnieje Wilgotna Wolna woda Rozpływa się, wzgl. Nie ciemnieje ocieka wodą Wyraźnie jaśnieje Mokra Wolna woda Rozpada się Nie ciemnieje Wyraźnie jaśnieje Bardzo mokra (poza Wyniki badań. Próbka Zgniatanie Formowanie Nawilżanie próbki (w kształt kulki) próbki Rozcieranie (w ciepłej Wilgoć dłoni) Wyraźnie Świeża jaśnieje I Sypka Niespoista Silnie ciemnieje II Sypka Niespoista Nie ciemnieje Nie jaśnieje Przesuszona III Sypka Niespoista Zauważalnie ciemnieje Prawie nie jaśnieje Sucha IV Sypka Niespoista Nie ciemnieje Prawie nie jaśnieje Sucha V Kleista Plastyczna Silnie ciemnieje Nie jaśnieje Wilgotna VI Sypka Plastyczna Zauważalnie ciemnieje Prawie nie jaśnieje Świeża Wnioski Największa wilgotność gleby występuje w próbce V, gleba przesuszona znajdowała się w próbce II i III. Wilgotność gleby decyduje o wszelkich procesach zachodzących w glebie, dlatego jej pomiar jest jednym z najistotniejszych problemów w meteorologii. Wilgotność jest też bardzo istotna w badaniach gruntoznawczych, gdyż zależą od niej inne istotne (np. w geotechnice) parametry gruntów. Badanie zawartości wapnia – metodyka badań Pobierz próbkę gleby do płaskiego pojemnika. Zakropl rozcieńczonym kwasem solnym i obserwuj reakcję. Porównaj wyniki obserwacji z danymi w tabeli i określ stopień zawartości wapnia w glebie. Odczyn Opis Brak musowania Uboga w wapno Słabe, krótkie musowanie Lekko wapienna Wyraźne przemijające musowanie Wapienna Silne, utrzymujące się musowanie Silnie wapienna Wyniki badań Próbka Odczyn Opis I Brak musowania Uboga w wapno II Wyraźnie przemijające musowanie Wapienna III Wyraźnie przemijające musowanie Wapienna IV Słabe, krótkie musowanie Lekko wapienna V Słabe Krótkie musowanie VI Brak musowania Uboga w wapno Wnioski Próbka I pobrana z terenu szkoły LO Chrobry oraz VI pobrana z nielegalnego wysypiska śmierci w Płotach są najbardziej ubogie w wapno, natomiast próbka II pochodząca brzegu dopływu Regi oraz próbka III pobrana przy trasie szybkiego ruchu są bogate w wapno. Rola wapnia sprowadza się nie tylko do regulacji odczynu gleby ale jest także ważnym mikroelementem niezbędnym do prawidłowej wegetacji roślin. Wchodzi w skład ścian komórkowych, zwiększa wytrzymałość roślin na wyleganie, uaktywnia też niektóre enzymy. Ułatwia przemieszczanie związków mineralnych w roślinie, zwiększa masę systemu korzeniowego. Badanie pH gleby w pobranych próbkach – metodyka badań Wsypujemy 10g wysuszonej gleby do butelki i wlewamy 25 ml. wody. Zamykamy butelkę i wstrząsamy zawartością przez ok. 1 min. Po opadnięciu ziemi na dno butelki ostrożne przelewamy roztwór do wysokości oznaczonej w próbce testowej „pH”. Dodajemy 3 krople odczynnika i wstrząsamy zawartością. Porównujemy barwy próbki diagramem i odczytujemy wynik. Wyniki analizy pH w pobranych próbkach gleby Numer próbki pH gleby I II III IV V VI 6 6 9 7 7 5 Wnioski: Odczyn lekko kwaśny posiada gleba w próbce nr I, II, VI. Najbardziej zakwaszoną glebą jest gleba znajdująca się na wysypisku śmieci w Gryficach. Odczyn obojętny posiada gleba w próbce nr IV i V. Odczyn zasadowy posiada gleba w próbce nr III pobranej przy drogach szybkiego ruchu w Gryficach. Odczyn (pH) gleby nie jest czynnikiem ograniczającym wegetację roślin w ekosystemach znajdujących się na terenie miasta. Badanie zawartości NH4 w pobranych próbkach gleby metodyka badań Wsypujemy 10g wysuszonej gleby do butelki i wlewamy 25 ml. roztworu 1 ekstraktu glebowego. Zamykamy butelkę i wstrząsamy zawartością przez ok. 5 min. Filtrujemy próbkę używając: stojaka, papieru filtrującego i lejka. Podstawiamy małą butelkę pod spód lejka. Czekamy na przesączenie się filtratu do poziomu oznaczonego na 2 próbkach testowych. Wyniki analiz zawartości amonów NH4 w pobranych próbkach gleby Numer próbki I II III IV V VI Zawartość amonów ≥ 0,05 ≥ 0,05 ≥ 0,05 ≥ 0,05 ≥ 0,05 ≥ 0,05 Wnioski: Zawartość amonów NH4ˉ w pobranych próbkach gleby jest niska. Ziemię, która zawiera niskie stężenie amonów NH4 nazywa się „biedną" w azot. Przy zbyt małym stężeniu tych związków ziemię trzeba nawozić lub okresowo uprawiać na niej rośliny żyjące w symbiozie z bakteriami nitryfikacyjnymi i azotowymi. Badanie zawartości NO3 w próbkach gleby – metodyka badań Dodajemy 2 łyżeczki pomiarowe odczynnika 1, zamykamy próbówkę i wstrząsamy zawartością. Po rozpuszczeniu otwieramy probówkę i dodajemy 1 łyżeczkę pomiarową odczynnika 2. Zamykamy probówkę i mieszamy zawartość przez ok. 1min. Pozostawiamy probówkę na 10min, po czym porównujemy barwy roztworu z próbkami kolorów na diagramie. Wyniki analizy zawartości azotanów NO3 w pobranych próbkach gleby Numer próbki Zawartość azotanów I II III IV V VI 0 0 0 0 0 5 Wnioski: Zawartość azotanów NO3 w pobranych próbkach gleby jest niska. Niska zawartość azotanów NO3 w glebie jest korzystna, ponieważ nie prowadzi do powstania w glebie i roślinie toksycznych związków zwanych nitrozoaminami, które mogą wywoływać groźne choroby u ludzi i zwierząt (np. choroby nowotworowe). Największą zawartość azotanów NO3 stwierdzono w próbce pochodzącej z wysypiska śmieci w Płotach. Badanie zawartości fosforanu w próbkach gleby – metodyka badań Do butelki z szeroką szyjką(250ml) dodajemy 20ml roztworu 2 ekstraktu , 80 ml wody destylowanej oraz 10 g wysuszonej próbki gleby wstrząsając zawartością energicznie przez 5min. Następnie do odfiltrowanej próbki dodajemy 10 kropli odczynnika 1 wstrząsając do czasu wymieszania zawartości. Dodajemy 1 kroplę odczynnika 2 i pozostawiamy na 5 minut. Po upływie tego czasu otrzymujemy wynik. Wyniki analiz: zawartość fosforanów w glebie Numer próbki Zawartość fosforanów (mg/l) I II III IV V VI 0 0 0 5 0 0 Wnioski: Zawartość fosforu we wszystkich próbkach jest bardzo niska i mieści się w V klasie zawartości. Niedobór fosforanu w glebach kwaśnych niewapnowanych jest czynnikiem ograniczającym wegetację roślin. By podnieść plony należy stosować nawozy zawierające jony fosforanowe. Woda naturalna Woda naturalna jest roztworem wieloskaładnikowym bądź niejednorodną mieszaniną, składającą się z: H2O, organicznych i nieorganicznych związków chemicznych, rozpuszczonych gazów: ditlenku węgla, tlenu, azotu, siarkowodoru, metanu, ditlenku siarki, wodoru i niektórych gazów szlachetnych. Jakość wód naturalnych O jakości wód naturalnych decyduje między innymi zawartość zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych, oraz obecność organizmów patogennych. Klasyfikacja jakości wód Klasa I – woda nadająca się do picia, do zaopatrzenia zakładów wymagających wody o jakości wody do picia oraz do hodowli ryb łososiowatych. Klasa II – woda nadająca się do hodowli innych ryb niż łososiowate, hodowli zwierząt gospodarskich oraz do rekreacji, uprawiania sportów wodnych i do urządzania zorganizowanych kąpielisk. Klasa III – woda wykorzystywana w przemyśle oraz do nawadniania terenów rolniczych i upraw pod szkłem lub pod osłonami z innych materiałów. Wody pozaklasowe – wody o bardzo dużym stężeniu zanieczyszczeń. Przykładowe parametry jakości wód zawartość tlenu rozpuszczonego, zawartość kationów wapnia i magnezu, zawartość soli kwasu fosforowego V (fosforanów) twardość wody. Twardość wody Twardość wody określa ilość mydła potrzebna do wytworzenia piany. Właściwość ta spowodowana jest przede wszystkim obecnością kationów wapnia i magnezu, ale także innych kationów np. żelaza, manganu, glinu, cynku. Podział twardości wody Twardość ogólna Twardość węglanowa Twardość niewęglanowa Podział twardości wody Twardość węglanowa - spowodowana jest obecnością anionów węglanowych (CO32-), wodorowęglanowych (HCO3-) oraz wodorotlenowych (OH-) . Twardość niewęglanowa – spowodowana jest obecnością innych anionów niż aniony powodujące twardość węglanową. Związki biogenne w wodzie Związki biogenne to pierwiastki i sole mineralne potrzebne do rozwoju żywych organizmów (biogeny). Są to między innymi związki azotu i fosforu. W ściekach miejskich znajdują się duże ilości biogenów. Odprowadzane do rzek i jezior zwiększają ich żyzność, powodując ich eutrofizację. Wynikiem eutrofizacji jest masowy rozwój glonów, które obumierając i ulegając rozkładowi powodują wtórne zanieczyszczenie wód do wystąpienia procesów gnicia włącznie. Wyniki analiz chemicznych WODA: Analiza chemiczna wody Analiza chemiczna wody to wynik badania lub oznaczanie składu chemicznego substancji w wodach, wykonywanych dla oceny jakości wody. Oznacza się stężenia pierwiastków (lub jonów), podając wynik przeliczony na formę najczęściej występującą w wodzie. Wyniki podawane są zwykle w mg/dm3 . Badanie twardości całkowitej wody w próbkach – metodyka badań Naczynie wielokrotnie przepłukano wodą przeznaczoną do badania. Naczynie napełniono wodą w ilości 5ml. Wkroplono odczynnik licząc krople, po każdej kropli mieszano przechylając naczynie aż gama kolorów przeszła od koloru czerwonego do zielonego. Wyniki analizy twardości całkowitej wody Numer próbki I II III IV V Twardość całkowita wody miękka twarda miękka miękka Twarda Wnioski: Woda twarda występuje w kąpielisku miejskim w Gryficach i w rzece Redze na terenie Płotów, a woda miękka w stawku miejskim, oczku wodnym i Redze w Gryficach. Kontrola twardości ogólnej daje orientację co do ogólnej zawartości soli w wodzie. Solami decydującymi o twardości są sole potasowe i magnezowe. Zawartość ww. soli ma istotny wpływ na fizjologię ryb (pracę komórek i poziom magnezu we krwi). Badanie twardości węglanowej wody w próbkach – metodyka badań Naczynie wielokrotnie przepłukano wodą przeznaczoną do badania. Naczynie napełniono wodą w ilości 5ml. Wkroplono odczynnik licząc krople, po każdej kropli mieszano przechylając naczynie aż gama kolorów przeszła od koloru niebieskiego do żółtego lub od koloru żółtego do pomarańczowego. Wyniki analizy twardości węglanowej wody Numer próbki I II III IV V Twardość węglanowej wody miękka średnia średnia miękka średnia Wnioski: Woda miękka występuje w stawku miejskim w Gryficach i w rzece Redze na terenie Gryfic, a woda średnia w kąpielisku miejskim, oczku wodnym i rzece Redze w Płotach. Twardość węglanowa podlega okresowym wahaniom i rzutuje na podstawową równowagę kwasową względnie na zdolność wody do wiązania kwasów. Zbyt niska wartość może powodować gwałtowny spadek pH i wymieranie ryb, zbyt wysoka lub zbyt niska wartość wpływa niekorzystnie na wzrost roślin. Badanie pH w próbkach wody – metodyka badań Naczynie wielokrotnie przepłukano wodą przeznaczoną do badania. Naczynie napełniono wodą w ilości 5ml. Następnie dodano 4 krople odczynnika, zamieszano i odstawiono na 3 minuty. Wyniki analizy pH wody Numer próbki I II III IV V pH wody 7,6 7,4 7,4 7,4 7,6 Wnioski: Zarówno w próbce pochodzącej ze stawku miejskiego, oczka wodnego, kąpieliska miejskiego, rzece Redze na terenach Gryfic, jak i Płot, woda wykazuje lekko zasadowy odczyn. Badanie zawartości jonów amonowych w wodzie – metodyka badań Dwa naczynia miernicze płuczemy wodą przeznaczoną do badania, następnie napełniamy wodą w ilości 5ml. Do jednej z próbek dodajemy odczynniki w następującej kolejności: a. 4 krople odczynnika 1 i dobrze mieszamy b. 4 krople odczynnika 2 i dobrze mieszamy c. 5 kropli odczynnika, dobrze mieszamy i odstawiamy na 15 minut. Obie próbki umieszczamy w bloku komparatora, próbkę z dodatkiem odczynników umieszczamy na gładkim końcu a próbkę bez odczynników na naciętym końcu bloku komparatora. Blok komparatora z próbkami przesuwamy na skali komparatora i odczytujemy zawartość amonu. Wyniki analizy obecności jonów amonowych – metodyka badan Numer próbki I II III IV V Obecność jonów amonowych 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Wnioski: Amon jest rozkładany przez bakterie nitryfikacyjne. Jego wysoka zawartość oznacza złą filtrację. Przy pH 7 i powyżej większa część amonu jest przekształcana w amoniak, który jest śmiertelnym zagrożeniem dla organizmów wodnych. Zawartość jonów amonowych w każdej z analizowanych próbek jest stosunkowo niewielka. Badanie obecności jonów żelaza w próbkach wody – metodyka badań Do dwóch wypłukanych wodą przeznaczoną do badania naczyń mierniczych wlewamy po 5 ml wody. Do jednej z próbek dodajemy 5 kropli odczynnika Fe, mieszamy i odstawiamy na 5 minut. Próbkę z dodatkiem odczynników umieszczamy w komparatorze, a próbkę bez dodatku odczynników na naciętym końcu komparatora. Blok komparatora z obiema próbkami przesuwamy na skali aż kolor próbki z odczynnikiem odpowiadać będzie kolorowi pod próbką bez dodatku odczynników. Zawartość żelaza odczytujemy na nacięciu bloku. Wyniki analizy obecności żelaza w wodzie Numer próbki I II III IV V Obecność jonów żelaza (mg/l) <0,02 <0,02 0,05 0,4 1,0 Wnioski: Zawartość żelaza w badanych próbkach bardzo się różni i waha od <0,02 do 1,0. Największe stężenie jonów żelaza występuje w wodzie z rzeki Regi pobranej w miejscowości Płoty. Najmniejsze stężenie występuje w wodzie kąpieliska miejskiego i stawku w parku w Gryficach. Dopuszczone stężenie jonów żelaza w wodzie wynosi 0,5 mg/l, w próbce nr V zostało ono przekroczona i wynosi 1,0 mg/l. Woda w Redze w Płotach ma największe stężenie jonów żelaza. Jony te sprawiają, że woda ta ma nieprzyjemny smak i zapach. Duże stężenie jonów żelaza wywołuje zmiany w układzie krążenia kręgowców i bezkręgowców wodnych. Badanie zawartości fosforanów w pobranych próbkach wody Probówkę oznaczoną symbolem PO4 napełniliśmy pobraną próbką wody do wysokości oznaczonej na probówce paskiem. Dodaliśmy 10 kropli reagentu 1 z butelki oznaczonej symbolem PO4, potrząsając lekko wymieszaliśmy zawartość probówki. Dodaliśmy 1 kroplę reagentu 2 z butelki oznaczonej symbolem PO4, potrząsając lekko wymieszaliśmy zawartość probówki. Odczekaliśmy 5 minut i stawiając probówkę na odpowiednim kwadracie na arkuszu ze skalami kolorymetrycznymi, odczytaliśmy wartość badanego parametru. Wyniki analizy zawartości fosforanów w pobranych próbkach wody Numer próbki I II III IV V Zawartość fosforanów <0,02 0,05 0,1 0,05 0,2 Wnioski: Zawartość fosforanów w badanych próbkach wody jest niska i wskazuje na I klasę czystości wody. Stężenie fosforanów w I klasie czystości wody zawiera się w przedziale 0 – 0,2mg/l Fosfor jest pierwiastkiem niezbędnym do życia i rozwoju roślin i zwierząt – jego brak w wodzie ogranicza wzrost roślin; aby nie dopuścić do eutrofizacji zbiorników przyjmuje się, że stężenie fosforu nie powinno przekraczać 1 mg/l. Poziom fosforanów rośnie przy dużej ilości ryb, podawaniu nawozów, lub pokarmów bogatych w fosfor. Badanie zawartości azotanów w pobranych próbkach wody Probówkę oznaczoną symbolem NO3 napełniliśmy pobraną próbką wody do wysokości oznaczonej na probówce paskiem. Dodaliśmy 2 miarki reagentu z 1 butelki oznaczonej symbolem NO3, potrząsając lekko wymieszaliśmy zawartość probówki. Dodaliśmy 1 miarkę reagentu 2 z butelki oznaczonej symbolem NO3, potrząsając przez 1 minutę wymieszaliśmy zawartość probówki. Odczekaliśmy 10 minut i stawiając probówkę na odpowiednim kwadracie na arkuszu ze skalami kolorymetrycznymi, odczytaliśmy i oznaczyliśmy wartość badanego parametru. Wyniki analizy zawartości azotanów w pobranych próbkach wody Numer próbki I II III IV V Zawartość fosforanów 0,025 0,1 0,5 0,5 0,4 Wnioski: Zawartość azotanów we wszystkich badanych próbkach wody jest niska i wskazuje na I klasę czystości wód. Stężenie NO3 w I klasie czystości wody zawiera się w przedziale 0 – 5,0 mg/l. Zwiększanie zawartości azotanów w wodach naturalnych może być wywołane ich spływem z pól nawożonych nawozami azotowymi, źródłem azotanów mogą byś również ścieki komunalne lub przemysłowe. Lokalizacja nielegalnych wysypisk śmieci na terenie Gryfic <MAPA> Nielegalne wysypiska śmieci – wnioski i sugestie Na naszym terenie znaleźliśmy 5 nielegalnych wysypisk śmieci. Jest to spowodowane lekkomyślnością ludzi, którzy swoje śmieci wyrzucają „gdzie popadnie”. Nielegalne wysypiska śmieci wpływają negatywnie na stan gleby i wody w naszym otoczeniu. Aby temu zapobiec powinniśmy podjąć działania edukacyjne zmierzające do podniesienia wiedzy i świadomości ekologicznej lokalnej społeczności. Za wyrzucanie śmieci w miejscach do tego nieprzeznaczonych powinny obowiązywać dotkliwe kary, tereny te powinny być częściej monitorowane przez służby leśne, miejskie i policję. Piknik młodych naukowców