Наукова робота. Про землю піклуйся – золотим зерном милуйся

Роботу виконали:
Плужнікова Марія,
учениця 10-А класу,
та учні 9-класу
комунальної установи Сумська загальноосвітня
школа I-III ступенів №24, м. Суми

Науковий керівник:
Демченко Світлана Володимирівна
учитель хімії та біології
Комунальної установи Сумська загальноосвітня
школа I-III ступенів №24, м. Суми,
лауреатка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „ХІМІЯ”

Вступ

Ґрунт – це організм, котрий здатний відчувати радість весняного пробудження і тепло щедрого літа, багатство золотої осені і спокій зимової тиші, це організм, який страждає нині від байдужого, а тим паче хижацького до нього ставлення. Ми живемо в епоху екологічної кризи у взаєминах суспільства і природи.  Ґрунт  можна розглядати як своєрідну мембрану, через яку відбуваються всі складні процеси обміну речовин та енергії між літосферою, ґрунтовими водами, атмосферою та всіма живими істотами, зокрема і людиною. Отже, якщо ґрунті   забруднений або отруєний хімічними сполуками, то це становить серйозну проблему для всього живого на Землі.

Актуальність проблеми полягає у вивченні впливу техногенних процесів на стан ґрунтів  та відповідно  і на  здоров`я людини,  дає можливість  здійснювати  прогноз очікуваних змін і при необхідності дати поради для виправлення уже існуючих негативних наслідків антропогенного впливу на ґрунти. У роботі не лише досліджуються властивості ґрунтів, а й вивчаються методи та прийоми аналізу їх виявлення та  впливу на  системи.

Об`єкт дослідження:  ґрунт, відібраний на різних ділянках  району школи і місця проживання дітей.

Предмет вивчення: антропогенний вплив на стан  ґрунтів.    

Мета проекту:

  1. Вивчити ступінь антропогенного впливу  на стан ґрунтів.
  2.  Розглянути спектр шкідливого антропогенного впливу на якість ґрунтів.
  3. Провести дослідження щодо антропогенного впливу на ґрунти, проби яких взяті в мікрорайоні проживання учнів.
  4. Зацікавити учнів складною суспільною проблемою – збереженням  здоров’я  людини та покращенням екологічної ситуації в місті.
  5. Сформувати внутрішню мотивацію щодо вивчення проблеми шляхом проведення  аналізу та оцінки екологічного стану .
  6. Навчитися самостійно проводити дослідження та на основі отриманих результатів робити висновок.
  7. Поширити обізнаність учнів щодо екологічних проблем.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:

  1. Проаналізувати зібраний теоретичний матеріал про методи дослідження

складу ґрунтів.

  1. Провести експерименти із визначенням кількісного вмісту ґрунтів.
  2. Виявити практичними шляхом кислотність ґрунту, якісного вмісту сульфатів, хлоридів, карбонатів у досліджуваних зразках, наявність важких металів.
  3. Виявити та порівняти практичним шляхом наявність їх:

а) у ґрунті  вздовж автомагістралі;

б) у  ґрунті поблизу автозаправки;

в) у ґрунті, відібраному на шкільному подвір`ї;

г) у ґрунті відібраному поряд із житловим будинком;

д) у контрольному зразку.

  1. На основі отриманих результатів з`ясувати антропогенний вплив на вміст ґрунтів.

Практичне значення: використання всіх можливостей для поширення інформації про виконану в ході проектної роботи дослідницьку роботу: газета «Екологічний вісник», уроки хімії, біології, екології, основ здоров`я, батьківські збори,  науково-практична конференція, презентація проекту під час проведення Тижня екології в школі, у просвітницькій діяльності членів гуртка (у родинах, серед населення мікрорайону, міста), для інформування міської санітарної станції.

Апробація роботи: проект тривав  з вересня  по листопад  на  базі Комунальної  установи Сумська загальноосвітня школа I-III ступенів №24, м. Суми, Сумської області. Результати дослідницької роботи були викладені   на шкільній науковій конференції.

Учасники проекту: учні  10-А класу КУСЗОШ №24, мешканці  м. Суми.

Компетентності, які формує проект:

  • Інформаційна компетентністьце здатність за допомогою анкет та збору  самостійно шукати, аналізувати, обробляти необхідну інформацію.
  • Комунікативна компетентність – це оволодіння навичками взаємодії з оточуючими людьми, вміння працювати в групах, знайомство з різноманітними соціальними ролями.
  • Практична компетентність – формування практичних умінь і навичок особистості.
  • Екологічна компетентність – це здатність особистості приймати рішення і діяти так, щоб якомога менше завдавати шкоди довкіллю;  здатність особистості до такої діяльності у побуті й природному середовищі, коли здобуті екологічні знання, навички, досвід, цінності актуалізуються в уміння приймати рішення і виконувати адекватні дії, усвідомлюючи їхні наслідки для довкілля; показник сформованості екологічної культури особистості.

Матеріали та методи досліджень:  Під час роботи відібрано зразки ґрунту для лабораторних досліджень. Для досліджень використовувалися середньо-змішані  проби ґрунту   з  прилеглих до школи території, що були відібрані з дотриманням необхідних вимог відбору. Зразки ґрунту відбиралися з горизонту 0-20 см у п’яти місцях, змішувалися, потім із кожного зразка   відбиралася проба  масою 0,5 кг. У шкільній лабораторії зразки  ґрунту було подрібнено, висушено до повітряно – сухого стану, відібрано рослинні рештки і просіяно крізь сито з отворами 1 мм.

Для визначення вологості  ґрунту використовувався метод Н.А. Качинського. У польових умовах виділяють 5 ступенів вологості ґрунту:

  1. Суха – порошить, не холодить руку, присутність вологи в ній не відчувається;
  2. Злегка зволожена – холодить руку, не порошить, при підсиханні трохи світлішає;
  3. Волога – при підсиханні світлішає і зберігає отриману форму, при стисканні грудочки землі рука відчуває вологу і фільтрувальний папір стає вологим;
  4. Сира – при стисканні в руці перетворюється на тістоподібну масу, вода змочує руку, але не сочиться між пальцями;
  5. Мокра – при стисканні в руці виділяє воду, що просочується між пальцями.

Визначення щільності твердої фази ґрунту велося  пікнометричним методом.

Щільність твердої фази ґрунту частіше  всього  визначається  за  допомогою пікнометра. Для визначення необхідно знати об’єм і масу твердої фази ґрунту. Об’єм твердої фази ґрунту знаходять методом витіснення водою, взятої наважки ґрунту. Пікнометр – це мірна посудина, що дозволяє вимірювати об’єм рідини з великою точністю. Для цієї мети замість пікнометра придатна мірна колба.

Для визначення фільтрувальної здатності відібраних зразків визначено гранулометричний склад ґрунту  за методом М.М. Філатова. Цей метод дає можливість швидко установити  кількість основних груп ґрунтових часток – піску, глини, а потім за їх співвідношенням визначити ґрунтовий   різновид.

Визначення механічного складу ґрунту без приладів проводилося тактильним шляхом: сухий ґрунт розтирався на долоні. Потім невелику кількість ґрунту зволожували до стану густого тіста, добре розминали і перемішували. Утворену масу ґрунту скачували на долоні в кільце діаметром приблизно 3 см.

  • якщо при скачуванні ґрунт набуває форму палички або ковбаски, яка при згортанні в кільце не розтріскується, значить ґрунт глинистий;
  • якщо на згині утворюються тріщини або зразок ламається – ґрунт суглинковий;
  • з супіщаних і піщаних ґрунтів   скачати паличку і зробити кільце неможливо.

Фітотоксичністъ – це властивість ґрунту пригнічувати ріст та розвиток вищих рослин – визначається по зниженню кількості пророслого насіння. Фітотоксичність свідчить про забруднення ґрунту, її виснаження, присутність фітопатогенних мікроорганізмів. Зниження кількості проростків у порівнянні з контролем 1,1 рази свідчить про початок деградації ґрунтів, а більш ніж в 2 рази вважається ознакою дуже сильної деградації ґрунтів. Визначення фітотоксичності ґрунтів проводився за методикою Н. Рибальського.

Для проведення якісного та кількісного аналізів використовувалися водні витяжки відібраних зразків.

Із метою вивчення антропогенного впливу на ґрунт досліджуваних об’єктів та прилеглих до них територій проведено експериментальні дослідження та статистичну обробку даних із визначення кислотності та якісного вмісту сульфатів, хлоридів, карбонатів і важких металів у досліджуваних зразках, а також порівняно їх із показниками фонового зразка. Для проведення якісного та кількісного аналізів використовувалися водні витяжки відібраних зразків.

Для визначення реакції ґрунтового розчину за допомогою  універсального  папірця у  маленьку порцелянову чашку поклали універсальний  лакмусовий папірець. Засипали його невеликою кількістю ґрунту, яку змочили дистильованою водою. Утвориться ґрунтовий розчин. Через 10 хв. папірець обережно виймаємо. Порівнюємо забарвлення індикатора. Зауважимо, що ґрунти нейтральної реакції не змінюють кольору універсального паперу.

Відомо, що сульфати утворюють білий дрібно – кристалічний осад із солями барію. Тому для якісного  визначення сульфатів використали барій хлорид. За наявності сульфатів у кількості десятих частках відсотка утворюється білий розчин; у сотих частках відсотка спостерігається помутніння; у тисячних частках відсотка – слабке помутніння, видиме лише на чорному фоні.

Під час визначення хлоридів використовують  реактив – арґентум I нітрат. Приблизний вміст хлоридів можна визначити за характером осаду, що утворюється в результаті реакції. Якщо випадають білі пластівці, це свідчить про наявність хлоридів у десятих та більше частках відсотків; осад не випадає, але розчин мутніє – наявність хлоридів у десятих та сотих частках відсотків.

Для визначення карбонатів у маленьку парцелянову чашку розмістимо невелику пробу ґрунту і подіємо на неї 10% хлоридною кислотою. Якщо в ґрунті є карбонати кальцію, то з нього з шипінням виділяються бульбашки газу: ґрунт «кипить».

Для визначення вмісту важких металів у ґрунтовій витяжці необхідні знання якісних реакцій на йони важких металів.

Під час взаємодії йонів важких металів із калій йодидом утворюються осади  різного забарвлення: жовтий,бурий,оранжево-червоний

Під час взаємодії гідроксид-йонів із йонами важких металів утворюються осади основ різного забарвлення:блакитний,білий, на повітрі  бурого,білий.

Під час взаємодії амоній гідроксиду з розчинами солей Кадмію утворюється білий осад кадмій гідроксиду:білий.

При додаванні амоніаку до розчину солей Купруму утворюється зеленуватий осад (CuOH)2SO4, розчинний у надлишку амоніаку з утворенням йонів [Cu(NH3)4]2+ інтенсивно синього кольору.

Очікувані результати: робота над проектом викликала у мене велику зацікавленість. Проведені дослідження підтвердили мою гіпотезу про надмірне забруднення навколишнього середовища. Такі дослідження необхідно проводити, щоб слідкувати за змінами у середовищі нашої життєдіяльності та розробляти заходи, що запобігають їм. Також це дає можливість здійснювати прогноз очікуваних змін і при необхідності дати поради для виправлення уже існуючих негативних наслідків техногенного  впливу на біосферу.

Розділ 2.1. План реалізації проекту

2.1.1.Відбір зразків  ґрунту та підготовка його до хімічного аналізу.

2.1.2. Моніторинг вологості ґрунту.

2.1.3.Моніторинг щільності  твердої фази ґрунту.

2.1.4 Визначення  гранулометричного складу ґрунту.

2.1.5. Визначення фітотоксичності ґрунту.

2.1.6.Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу його кислотності.

2.1.7.Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту сульфатів в ґрунті.

2.1.8. Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту хлоридів в ґрунті.

2.1.9. Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту карбонатів в ґрунт.

2.1.10.Визначення антропогенного впливу на  ґрунт шляхом моніторингу вмісту важких металів в ґрунті.

Розділ 2.2 Результати проведених досліджень.

2.2.1.Відбір зразків  ґрунту та підготовка його до хімічного аналізу.

Для одержання достовірних даних про склад та властивості ґрунтів дуже важливим є правильно взяти зразок ґрунту і вміло його  підготовити до аналізу. Для досліджень використовувалися середньо-змішані  проби ґрунту з прилеглих до школи території, що були відібрані з дотриманням необхідних вимог відбору. Зразки ґрунту відбиралися з горизонту 0-20 см у п’яти місцях, змішувалися, потім із кожного зразка відбиралася проба  масою 0,5 кг.

Для проведення хімічного аналізу відбираємо ґрунт методом «конверту» із глибини 10 см, так як саме у верхньому його шарі накопичуються різні  сполуки. Метод «конверту» полягає в тому, що у кожній із п`яти точок, як вказано на рисунку 1, необхідно узяти зразок  ґрунту за допомогою лопатки, а потім змішати ці п`ять індивідуальних зразків, і отриманий середній зразок використовувати для проведення дослідження.

Відібрані проби ми висушували  до повітряно-сухого стану в добре провітрюваному  приміщенні. Для  цього  ґрунт насипали тонким шаром(1-2 см) на чистий папір, великі грудки подрібнювали руками. Для прискорення сушки ґрунт декілька разів перемішували. Через 3-4 дні ґрунт досягав  повітряно-сухого  стану. Висушену  пробу ґрунту ретельно перемішували,  висипали на листок  паперу, відбирали  коріння, включення. Ґрунт  розтирали у фарфоровій ступці і просіювали через сито з отвором 1 мм. Частинки, що не пройшли через сито, знову розтирали у ступці  і  просіювали  через  те ж  сито.  Цю  операцію повторювали  до тих пір поки на ситі не залишиться скелет ґрунту – кам’янисті частинки розміром більше 1мм.  Для приготування витяжки ґрунтовий розчин готуємо за два дні до дослідження таким чином: сухий подрібнений ґрунт заливаю 1М розчином нітратної кислоти (10 г ґрунту на 50 мл. кислоти) і залишаю на добу, потім суміш фільтрую та випарюю до необхідного об`єму.

2.2.2. Моніторинг вологості ґрунту.

Вологість ґрунту ми визначали виходячи із 5 ступенів вологості і не використовуючи спеціального  обладнання. Бралися зразки ґрунту:

  1. Контрольний зразок. Ґрунт універсальний.
  2. Ґрунт, відібраний поблизу автомагістралі.
  3. Ґрунт, відібраний поблизу автозаправки.
  4. Ґрунт, відібраний поблизу  ділянки  житлового будинку.
  5. Ґрунт, відібраний на шкільному подвір`ї.

Отримані результати  занесені до таблиці 1:

Таблиця 1.

Якість зразка

Результати

 1.

 холодить руку, не порошить, при підсиханні трохи світлішає.

Злегка зволожений

2.

 порошить, не холодить руку, наявність вологи в зразку не відчувається.

Сухий

3.

 порошить, не холодить руку,  наявність  вологи в зразку не відчувається

Сухий

4.

 при підсиханні світлішає і зберігає отриману форму, при стисканні грудочки землі рука відчуває вологу і фільтрувальний папір стає вологим

Вологий

5

при підсиханні світлішає і зберігає отриману форму, при стисканні грудочки землі рука відчуває вологу і фільтрувальний папір стає вологим

Вологий

Висновок: Віддаленість об`єктів від автомобільної дороги та автозаправки збільшує вологість ґрунту. Викиди автомобільного транспорту їх рух сприяє зменшенню вмісту вологи в ґрунті.

2.2.3. Моніторинг щільності  твердої фази ґрунту.

Визначення щільності твердої фази ґрунту велося  пікнометричним методом.

Щільність твердої фази ґрунту частіше всього визначається за допомогою пікнометра. Для визначення необхідно знати об’єм і масу твердої фази ґрунту. Об’єм твердої фази ґрунту знаходять методом витіснення водою, взятої наважки ґрунту. Пікнометр – це мірна посудина, що дозволяє вимірювати об’єм рідини з великою точністю. Для цієї мети замість пікнометра придатна мірна колба.

Для визначення на вагах зважують 10 г. сухого ґрунту, використовують пробу ґрунту, у якій визначали вологість, просіюють через сито діаметром 1 мм. Далі пікнометр (колбу) місткістю100 мл. наповнюють дистильованою кип’яченою водою до відмітки (за нижнім меніском). Пікнометр обтирають насухо фільтрувальним папером і зважують.

Для продовження дослідження із зваженого пікнометра виливають воду, залишивши третину об’єму. За допомогою сухої лійки до пікнометра із залишками води обережно, без втрат, переносять наважку ґрунту.  Для вилучення з ґрунту повітря, пікнометр з водою та ґрунтом протягом 30 хвилин кип’ятять. Слідкують, щоб з пікнометра при кип’ятінні не викидалась суспензія, і в разі потреби доливають воду. Пікнометр з водою і ґрунтом після кип’ятіння охолоджують у кристалізаторі до початкової температури, потім доливають воду до мітки. Пікнометр обтирають насухо фільтрувальним папером і зважують. Щільність твердої фази ґрунту розраховують за формулою:

де: D – щільність твердої фази ґрунту, г/см3;

с- наважка сухого ґрунту, г;

m1– маса пікнометра з водою, г;

m2– маса пікнометра з водою та ґрунтом, г.

Отримані результати  занесені до таблиці 2:

Таблиця 2.

№ зразка

 с

 m1

m2

D

1

10г

165г

170г

2,4 г/см

2

10г

165г

171,3г

2,7г/см

3

10г

165г

171,2г

2,6 г/см

4

10г

165г

171,1г

2,55  г/см

5

10г

165г

170,9г

2,45 г/см

Висновок: величина щільності твердої фази ґрунту залежить від природи складових частин: мінеральної та органічної частини. Чим більше гумусу містить ґрунт, тим менша щільність твердої фази. Величина щільності твердої фази ґрунту дає уявлення про склад ґрунту і вказує на співвідношення мінеральної та органічної частин. Зразки ґрунту, відібрані біля автомагістралі та автозаправки, мають більш високі значення щільності ґрунту, містять невелику кількість гумусу, є непридатними для їх використання.

2.2.4. Визначення гранулометричного складу ґрунту.

Тверда фаза ґрунту складається з частинок різного розміру, які називаються гранулометричними (механічними) елементами, а їх відсотковий або відносний вміст – гранулометричним (механічним) складом. У залежності від хімічного складу гірських порід, на яких утворився ґрунт, характеру їх вивітрювання і ґрунтоутворення, гранулометричні елементи можуть бути різного розміру. Візуальні методи базуються на визначенні гранулометричного складу за зовнішніми ознаками за допомогою органів чуття (на вигляд, на дотик, роздавлюванням сухого зразка), тому ці методи називають також органолептичними. Серед них розрізняють вологий та сухий методи визначення гранулометричного складу ґрунту. Суху грудку або щіпку ґрунту розглядають на дотик, кладуть на долоню і ретельно розтирають пальцями або роздавлюють у ступці. Гранулометричний склад при цьому визначають за станом сухого зразка, відчуттям при розтиранні та кількістю піску. За вологого методу зразок розтертого ґрунту зволожують до тістоподібного стану, за якого ґрунт найбільш пластичний. У подальшому ґрунт розкочують на долонях у кульку, потім у шнур товщиною 3 мм і пробують звернути кільце діаметром 3 см. Гранулометричний склад визначають за пластичністю. За результатами дослідження отримали результати:

Таблиця 3.

Стан сухого  ґрунту

Відчуття при розтиранні сухого зразка ґрунту

1

Грудки руйнуються з невеликим зусиллям

Переважно піщані частинки глини 5-10%

2

Сипучий

Складається майже виключно із піску

3

Грудки слабі, легко роздавлюються

Переважає пісок, дрібні частинки є домішками

4

Агрегати руйнуються із зусиллям, відчувається кутастість форм

Половина глини, піщані частинки ще добре розпізнаються

5

Грудки неміцні

При розтиранні відчувається шорсткість, глинисті частинки втираються в шкіру.

Таблиця 4.

 Ознаки кульки

Ознаки шнура

Ознаки кільця

1

 утворюються

Утворюється, розпадається на частини

Не утворюються

2

 Не утворюються

Не утворюються

Не  утворюються

3

 утворюються

 Не утворюються

Не утворюються

4

 утворюються

 Утворюються

З тріщинами і переломами

5

 утворюються

Утворюються

З тріщинами і переломами

Висновок: Біля автомагістралі переважає в складі пісок. Зразок відібраний поблизу заправки-супісок, інші зразки – суглинок. Рух автотранспорту змінює склад ґрунту , зменшує його родючість.

2.2.5. Визначення фітотоксичності ґрунту.

Фітотоксичністъ ґрунту – це властивість ґрунту пригнічувати ріст та розвиток вищих рослин – визначається по зниженню кількості пророслого насіння. Фітотоксичність свідчить про забруднення ґрунту, її виснаження, присутність фітопатогенних мікроорганізмів.

Під час дослідження у всі зразки ґрунту були висіяні зерна пшениці однакової кількості (10 зерен). Через 6-8 днів були  отримані наступні результати:

Таблиця 5.

 Кількість висаджених зерен

 Час проростання

Кількість пророслих зерен

1

10

6 днів

8

2

10

8 днів

4

3

10

7 днів

4

4

10

6днів

7

5

10

6днів

7

Висновок: В зразках 2 і 3 спостерігається найменша кількість пророслих зерен, це зразки ґрунту відібрані поблизу автомагістралі та поблизу автозаправки. Це свідчить про високу фітотоксичність ґрунту, пригнічується ріст та розвиток рослин. Зниження кількості проростків у порівнянні з контролем в 1,1 рази свідчить про початок деградації ґрунтів, а більш ніж в 2 рази вважається ознакою дуже сильної деградації ґрунтів.

2.2.6.Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу його кислотності.

У порцелянову чашку поклали універсальний індикаторний папір. Засипали його невеликою кількістю зразка ґрунту, яку змочили дистильованою водою. Утвориться грунтовий розчин. Через 10 хв папір обережно виймаємо. Ініверсальний папір при накладанні на нього вологого кислого ґрунту червоніє, і синіє, якщо ґрунт лужний. Зауважимо, що  ґрунти нейтральної реакції не змінюють кольору універсального індикатора. Забарвлення порівнюємо із універсальною шкалою.

Таблиця 6.

№ зразка

Забарвлення індикатора

рН

1

Слабо рожеве

5,5-6,5

2

червоне

4-5

3

 червоне

4-5

4

Слабо рожеве

5-6

5

Слабо рожеве

5-6

Висновок: ґрунт слабокислий, зростання кислотності спостерігається в зразках відібраних біля дороги і заправки. Підвищена кислотність ґрунту негативно впливає на розвиток рослин. На ґрунті з підвищеною кислотністю різко погіршується засвоєння рослинами окремих поживних речовин. Більшість  культур найбільш успішно розвивається в умовах слабокислого, нейтрального або слаболужного середовища. Для зниження кислотності ґрунту рекомендують внесення вапна у вигляді вапняних добрив.  окремих необхідних для живлення рослин елементів, переводячи їх з важкодоступних в легкозасвоювані форми. Після вапнування створюються більш сприятливі умови для азотного живлення рослин. Вхідний до складу вапна кальцій є, в свою чергу, цінним елементом.

2.2.7.Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту сульфатів в ґрунті.

Відомо, що сульфати утворюють білий дрібно – кристалічний осад із солями барію. Тому для якісного визначення сульфатів використали барій хлорид. За наявності сульфатів у кількості десятих частках відсотка утворюється білий розчин; у сотих частках відсотка  спостерігається помутніння; у тисячних частках відсотка – слабке помутніння, видиме лише на чорному фоні.

Таблиця 7.

Склад речовин

Результати

1.

2 мл. фільтрату ґрунту  універсального + барій хлорид

 Зміни забарвлення  немає

2.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу автомагістралі + барій хлорид

 спостерігається помутніння

3.

2 мл. фільтрату ґрунту,  відібраного  поблизу автозаправки + барій хлорид

 спостерігається помутніння

4.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу ділянки житлового будинку + барій хлорид

слабке помутніння, видиме лише на чорному фоні.

5.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного на шкільному подвір`ї + барій хлорид

Зміни забарвлення  немає

Висновок: Вміст сульфатів не значний. За наявності сульфатів у сотих частках відсотка (зразок 2 і 3) спостерігається помутніння; у тисячних частках відсотка (зразок 4) слабке помутніння, видиме лише на чорному фоні. Зразки 1 і 4 не змінили забарвлення.

2.2.8. Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту хлоридів в ґрунті.

Під час визначення хлоридів використовують реактив – арґентум I нітрат. Приблизний вміст хлоридів можна визначити за характером осаду, що утворюється в результаті реакції. Якщо випадають білі пластівці, це свідчить про наявність хлоридів у десятих та більше частках відсотків; осад не випадає, але розчин мутніє – наявність хлоридів у десятих та сотих частках відсотків.

Таблиця 8.

№ пробірки

Склад речовин

Результати

1.

2 мл. фільтрату ґрунту  універсального + арґентум (I) нітрат

 Розчин мутніє

2.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу автомагістралі + арґентум (I) нітрат

 Розчин мутніє

3.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного  поблизу автозаправки + арґентум (I) нітрат

 Розчин мутніє

4.

2 мл фільтрату ґрунту, відібраного поблизу ділянки житлового будинку + арґентум (I) нітрат

Розчин мутніє

5.

2 мл фільтрату ґрунту, відібраного на шкільному подвір`ї+ арґентум (I) нітрат

Осад не випадає

Висновок: спостерігаємо, що осад не випадає, але розчин мутніє (пробірка 1-4) що говорить наявність хлоридів у десятих та сотих частках відсотків.

2.2.9. Визначення антропогенного впливу на  ґрунт шляхом моніторингу вмісту карбонатів в ґрунті.

Для визначення карбонатів у маленьку порцелянову чашку помістимо невелику пробу грунту і подіємо на неї 10% хлоридною кислотою. Якщо в ґрунті є карбонати кальцію, то з нього з шипінням виділяються бульбашки газу:

Таблиця 9.

Склад речовин

Результати

1.

2 мл. фільтрату ґрунту  універсального +  хлоридна кислота

Ґрунт не «кипить».

2.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу автомагістралі + хлоридна кислота

Ґрунт «кипить».

3.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного  поблизу автозаправки + хлорид на кислота

Ґрунт «кипить».

4.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу ділянки житлового будинку +   хлорид на кислота

Ґрунт  не  «кипить».

5.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного на шкільному подвір`ї+ хлорид на кислота

 Ґрунт не  «кипить».

Висновок: Зразкиґрунту 2 і 3 містять карбонати. Це зразки, що безпосередньо контактують з активним рухом автотранспорту. Це пояснюється тим, що рух автотранспорту сприяє збільшення чадного газу СО, його доокиснення до СО2 і утворення карбонатної кислоти і її солей.

2.2.10. Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту важких металів в ґрунті.

Для визначення вмісту важких металів у ґрунтовій витяжці необхідні знання якісних реакцій на йони важких металів.

Таблиця 10. Наявність йонів Плюмбуму, Купруму та Кадмію у фільтраті ґрунту

№ пробірки

Реактив

Pb+ 2

Cu+2

Сd+ 2

1.

КI, NH4OН, КОН

         –

2.

NH4

КI

 жовтий  осад

Зелений осад, який розчиняється у надлишкові амоніаку й утворює синій розчин

3.

КОН

КI

 жовтий осад

Білий осад

4.

 КI, NH4OН, КОН

5.

 КI, NH4OН, КОН

Висновок: У фільтраті ґрунту, відібраного поблизу автомагістралі та біля автозаправки, за допомогою якісних реакцій ми виявилинаявність йонів Плюмбуму, Купруму та Кадмію, про що свідчить утворення жовтого осаду PbI2, синього розчину йонів [Cu(NH3)4]2+  та білого осаду Cd(OH)2↓.

 Таблиця 11.

Наявність йонів Pb+ 2 у фільтраті ґрунту, відібраного на різних ділянках

№ пробірки

Склад речовин

Результати

1.

2 мл. фільтрату універсального ґрунту + калій йодид

Зміни забарвлення немає

2.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу автомагістралі + калій йодид

Жовтий осад

3.

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного поблизу автозаправної станції + калій йодид

 Жовтий осад

4.

2 мл фільтрату ґрунту,  відібраного поблизу  ділянки  житлового будинку  + калій йодид

Зміни забарвлення немає

5

2 мл. фільтрату ґрунту, відібраного на шкільному подвір`ї+ калій йодид

Зміни забарвлення  немає

Висновок: У 2 і 3 зразках фільтратах ґрунту утворилися осади жовтого кольору різних відтінків при їх взаємодії із КI, що говорить про вміст йонів Pb+ 2 у зразках відібраних біля автомагістралі і автозаправки. Також в цих зразках виявлено йони Cu+2 і Сd+ 2( йони важких металів).

 Віддаленість об`єктів від автомобільної дороги зменшує вміст солей Плюмбуму у ґрунті. Викиди автомобільного транспорту, головним чином етилованого бензину, сприяють накопиченню важких металів у ґрунті, поблизу автомагістралей.

3.1. Додатки:

Моніторинг вологості ґрунту:

Моніторинг щільності  твердої фази ґрунту:

Визначення  гранулометричного складу ґрунту:

Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу його кислотності:

Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту сульфатів та хлоридів в ґрунті:

Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту карбонатів в ґрунті:

Визначення антропогенного впливу на ґрунт шляхом моніторингу вмісту важких металів в ґрунті:

3.2. Пропозиції та рекомендації:

Життєва необхідність поставила людське суспільство перед завданням відновлення ресурсів ґрунтів. Ґрунт загрожує руйнування, забруднення та виснаження. Ущільнення ґрунту при русі поза дорогами, отруєння ґрунтів відпрацьованими газами та сипкими матеріалами руйнує   ґрунтовий  покрив.

Проблема охорони ґрунтів набуває надзвичайної гостроти. З метою охорони ґрунтів необхідно раціонально використовувати ґрунти, контролювати вміст забруднень, покращувати властивості ґрунтів та відновлювати ґрунтовий покрив. Ґрунт є важливою ознакою цілісності природної системи, елементом, без якого існування людства  неможливе.

Нехай яблуко це — модель Землі в мініатюрі. Розріжемо яблуко на чотири рівні частини та відкладемо  три з них убік. Три чверті поверхні Землі займають моря й океани; цю поверхню не можна використовувати для традиційного сільського господарства. Розріжемо чверть яблука ще надвоє та відкладемо убік одну частину. Цю частину земної поверхні займають пустелі, де не ростуть сільськогосподарські культури. Розріжемо одну восьму яблука, що у нас залишилася, на чотири частини та відкладемо у бік три з них. Вони символізують ту частину земної поверхні, що вкрита скелями й камінням — така земля не є родючою. Тонка скибка, яка залишилася, представляє 1/32 земної поверхні — саме таку частину вважають родючою землею. Зріжемо зі скибки шкурку – вона власне і є верхнім шаром, тобто ґрунтом, який годує рослини та виробляє їжу для всіх тварин і людей. Будівництво доріг, житлових будинків і підприємств на родючій землі ще більше скорочує площі, на яких можна вирощувати врожаї.

Бережіть ґрунти!

3.3.Список використаних джерел:

  1. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1993. – 300 с.
  2. Білявський Г.О., Фурдуй Н.С. Практикум із загальної екології. – К.: Либідь, 1997.
  3. Сафранов Т.А. Екологічні основи природокористування. Львів: «Новий світ», 2003. – 248 с.
  4. Лабораторний та польовий практикум з екології / Під. ред. В.П. Замостяна, та Я.П. Дідуха. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 216 с.
  5. Чорний І.Б. Географія грунтів з основами ґрунтознавства: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. – 240 с.

Інтернет ресурси:

Редакція може не поділяти думку авторів і не несе відповідальність за достовірність інформації. Будь-який передрук матеріалів з сайту може здійснюватись лише при наявності активного гіперпосилання на e-kolosok.org, а також на сам матеріал!

Поширити
0