Wnioski

2008/2009
Szkolny
Ośrodek
Badań
Środowiska
Osoby nadzorujące działania
szkolnego ośrodka badań
środowiska:
•Pani K. Rapacz (C)
•Pani A. Bocian (B)
GLEBA (C)
• Gleba to powierzchniowa warstwa lądów
Ziemi przekształcona w wyniku procesu
glebotwórczego, podtrzymującego życie
lądowych roślin, zwierząt i mikroorganizmów.
• Gleba – najbardziej zewnętrzna powłoka
litosfery składająca się z luźnych cząsteczek
mineralnych i organicznych, powietrza i wody.
GLEBA (B)
• Gleba to biologicznie czynna powierzchnia
ziemi, powstała z utworu geologicznego,
zwanego skała, macierzystą;
• Gleba jest głównym elementem środowiska
przyrodniczego.
• Gleba jest ośrodkiem życia i spełnia wiele
istotnych funkcji w ogólnym procesie życia na
Ziemi,
m.in.
produkcyjną,
retencyjną,
sanitarną.
„Od rodzaju gleby zależy
życie.”
Sokrates
Gleba powstaje w wyniku stopniowego
ich rozkruszania, czyli wietrzenia:
• Biologicznego (grzyby, porosty)
• Chemicznego (łączenie skał z azotem)
• Fizycznego (lód zamarzający w szczelinach)
Składniki mineralne gleby (z
wyjątkiem azotu) pochodzą z
jej skały macierzystej.
Czynniki glebotwórcze:
•
•
•
•
•
•
•
Klimat;
Woda;
Drobnoustroje glebowe;
Rośliny;
Żywe organizmy (rozkruszają i tworzą glebę);
Ukształtowanie terenu;
Działalność człowieka.
Skład gleby:
A. Część mineralna (krzemionka, substancje
nieorganiczne);
B. Organizmy glebowe;
C. Powietrze glebowe;
D. Substancja organiczna;
E. Woda glebowa;
A. Część mineralna
• Większe cząsteczki – piasek – średnica 0,02-2mm
• Średnie cząsteczki – ił – średnica 0,002-0,02mm
• Drobne cząsteczki – glina – średnica 0,002mm
Ma na powierzchni ładunki ujemne
Ujemne jony są wymywane
Woda glebowa
Dodatnie jony nieorganiczne wiążą się
Zapobiega to wymywaniu do
głębszych warstw wody
B. Organizmy glebowe
• Bakterie (rozkładają martwe resztki
organizmów)
• Grzyby;
• Glony (autotroficzne);
• Pierwotniaki(neterotrofity);
• Robaki (pasożyty);
• Owady (stawonogi, 6 nożne);
• Większe zwierzęta i rośliny (np. Krety, nornice)
C. Powietrze glebowe
30 – 60 % objętości gleby to
PRZETWORY GLEBOWE
Roztwór glebowy
Powietrze glebowe
(mniej tlenu, więcej
CO2)
D. Substancja organiczna
Resztki obumarłych roślin, zwierząt i
mikroorganizmów
Ważne w
pochłanianiu i
zatrzymywaniu
wody („gąbka”)
Rozkładanie przez
żywe organizmy
Uwalnianie składników
pokarmowych
Humus (próchnica) – część substancji organicznej będąca produktem
niecałkowitego rozkładu obumarłych szczątków organicznych
Procentowy skład gleby dobrze
wykształconej
•
•
•
•
45% substancje mineralne
25% woda
25% powietrze
5% substancja organiczne (czyli próchnica
glebowa - humus)
Im więcej zawiera na substancji organicznych, jest dobrze uwodniona
i napowietrzona tym jest żyźniejsza, czyli ma dużą zdolność do
zaopatrywania roślin w wodę, tlen i składniki pokarmowe.
Erozja gleby
Czynniki sprzyjające
WODA
WIATR
Dostateczna okrywa
roślin zapobiega
erozji.
Składniki mineralne
16 pierwiastków niezbędnych do wzrostu roślin
MAKROELEMENTY
9 potrzebnych w dużych ilościach
•Węgiel
•Wodór
•Tlen
•Azot
•Fosfor
•Potas
•Siarka
•Wapń
•Magnez
MIKROELEMENTY
7 potrzebnych w małych ilościach
•Żelazo
•Bor
•Mangan
•Miedź
•Moliden
•Chlor
•Cynk
Odczyn gleby (pH)
0-7 pH – odczyn kwasowy/kwaśny
7 pH – odczyn obojętny
7-14 pH – odczyn zasadowy
Określenie
odczynu w glebie
pozwala na
podjęcie decyzji o
jej wapniowaniu.
Silnie kwaśny
Kwaśny
Lekko kwaśny
Obojętny
Zasadowy
~4,5
4,6 – 5,5
5,6 – 6,5
6,6 – 7,2
>7,2
Przyczyny zakwaszenia gleb:
•
•
•
•
Kwasy organiczne,
Kwasy nieorganiczne,
Proces nitryfikacji,
Mały udział skał macierzystych zasobnych w
wapń,
• Klimat z przewagą opadów nad parowaniem,
kwaśne opady,
• Duże zalesienie,
• Rozkład substancji organicznych w glebie.
Skutki zakwaszenia gleby:
• zmiana warunków środowiskowych dla wielu
organizmów glebowych, eliminacja gatunków bardziej
wrażliwych
• zostają zaburzone procesy nitryfikacji i mineralizacji,
które najskuteczniej przebiegają przy odczynie pH 6-8.
• wzrost zakwaszenia uruchamia metale ciężkie i
pierwiastki śladowe ze związków trudno
rozpuszczalnych.
Główne zanieczyszczenia gleb:
•
•
•
•
•
•
•
•
detergenty,
pestycydy,
nawozy sztuczne,
sole z kopalń,
oleje, smary, paliwa, rozpuszczalniki org.,
polimery,
związki metali ciężkich,
odpady promieniotwórcze.
Zawartość jonów metali w glebie:
• Zn, Co, Ni
• Pb, Zu, Cd, Tl, Hg
• Pb, Cu, Hg
• Bi, Sb, Mn, Fe, Au
włosowatych
• Pb, Hg
• Cr, Ni, Co, As
– uszkadzają wątrobę
– choroby ukł. Krążenia
– niszczą nabłonki cewek
nerkowych
– niszczą ściany naczyń
– niszczą korę mózgową
– rakotwórcze
Własności gleby
• Chłonność polega na przetrzymywaniu wody z
opadów i zapewnieniu jej rośliną podczas gdy
jest susza lub w przerwach między porami
deszczowymi
• Sorpcja polega na pochłanianiu substancji z
cieczy lub gazu przez ciało stałe zwane
sorbentem (od łacińskiego słowa sorbens ~ntis
co znaczy „wchłaniający”).
Dwa rodzaje sorpcji
• sorpcja powierzchniowa (polegająca na
zbieraniu (zagęszczeniu) się substancji
pochłanianej na powierzchni ciała
stałego(gleby). )
• sorpcja wgłębna (polega na pochłanianiu
substancji przez ciało (glebę) całą jego
objętością.)
Dzięki właściwością sorpcyjnym gleba
magazynuje wiele cennych substancji
niezbędnych do życia roślin.
Typy i procentowy udział
najczęstszych gleb naszego kraju
•
•
•
•
Gleby bielicowe, płowe i brunatne są
najczęstsze. Stanowią łącznie 82% wszystkich
naszych gleb. Pozostałe gleby to:
gleby błotne (9%);
gleby mady (5%);
czarne ziemie (2%) i czarnoziemy (1%);
gleby rędzinowe (1%).
Diagram przedstawiający
typy gleb
Doświadczeni
a
Badane gleby:
1.Agata – Wieś;
2.Stach – Bielany Wrocławskie;
3.Jacek – Muchobór Mały.
Temat: Oznaczanie odczynu gleby
(C)
• Wykonanie:
• Obserwacje:
1. 5,5pH
2. ….
3. …
• Wnioski:
Gleby we Wrocławiu mają zazwyczaj odczyn
kwaśny.
pH gleby
• wpływa na rozpuszczalność w niej składników
mineralnych oraz na ich dostępność dla roślin,
• decyduje o gatunkach i wielkości populacji
organizmów żyjących w glebie.
Najlepsze są gleby obojętne o pH = 6,6 -7,2. Mają
one własności buforowe, tzn. duże zdolności
przeciwstawiania się zmianie swojego odczynu.
Temat: Badanie własności
sorpcyjnych gleb (C)
• Wykonanie:
• Obserwacje:
1. Jasny czerwony
2. Ciemny czerwony
3. fioletowy
• Im większe właściwości sorpcyjne, tym lepsza
gleba.
• Ze względu na różne właściwości sorpcyjne
gleb nie wszystkie jej rodzaje są jednakowo
zasobne w składniki potrzebne do życia roślin.
Temat: Oddziaływanie bakterii
glebowych na celulozę (B)
• Wykonanie:
• Obserwacje:
1. Ziemia ogrodowa – papier rozłożył się w bardzo
dużym stopniu
2. Piach – papier się nie rozłożył
3. Gleba Ekoli – słabe rozłożenie papieru
• Wnioski:
Od podłoża bardzo zależy stopień rozkładu celulozy.
Gleba gliniasta ma za dużo wody, a w piachu bark
składników, które odpowiedzialne są za rozkład.
Galeria
ZIEMIA
OGRODOWA
PIACH
GLEBA
EKOLI
Temat: Oddziaływanie mikroorganizmów
glebowych na papier i plastik
• Wykonanie:
• Obserwacja:
– Folia – nie rozłożyła się;
– Folia bio – rozłożyła się w małym stopniu;
– Papier – rozłożył się całkowicie.
• Wnioski: Papier jest materiałem, który ze
względu na swoje właściwości łatwiej ulega
rozkładowi przez mikroorganizmy w glebie.
Galeria
FOLIA
FOLIA BIO
PAPIER
Temat: Wykrywanie jonów ołowiu
III w glebie (C)
• Wykonanie:
• Obserwacje:
1. Białe zmętnienie, lekki osad = są ślady ołowiu
2. Białe zmętnienie = ślady ołowiu
3. Najmniejsze zmętnienie = śladowe ilości ołowiu
• Wnioski:
Ilość występowania ołowiu w glebie zależy od jej
lokalizacji i narażenia na działanie substancji skażącej.
• Ołów to metal bardzo toksyczny;
• Źródłami skażenia środowiska ołowiem są
przede wszystkim przemysł i transport;
• Ołów emitowany przez samochody dostaje się
do organizmu człowieka nie tylko przez drogi
oddechowe, ale również przez skórę i skażoną
żywność;
• Z ołowiu wykonywane są: płyty
akumulatorowe, aparatura do produkcji kwasu
siarkowego, odpływowe rury kanalizacyjne,
osłony kabli elektrycznych, śrut, elementy
pocisków.
Temat: Działanie metali ciężkich na
białko (C)
• Wykonanie:
• Obserwacje:
1.
2.
3.
4.
W większej części białko ścięte;
Częściowo ścięte białko;
Całkowicie ścięte białko;
Zabarwienie turkusowe, całkowite ścięcie białka
• Wnioski:
Nieodwracalne ścięcie białka spowodowane
działaniem jonów metali.
• Sole Metali ciężkich powodują denaturacje
białek, czyli ścinanie sie włokein białka,
molibdem
arsen
rtęć
chrom
Temat: Wpływ soli ołowiu na
kiełkowanie roślin (B)
• Wykonanie:
• Obserwacja:
Ilość
Ilość
nasion wykiełkowanych
1. H2O
20
0
Brak
2. 0,1% 20
5
Bardzo krótkie
3. 1%
20
8
Krótkie
4. 2%
20
8
Długie
5. 5%
20
5
Bardzo długie
• Wnioski: Im
większy był
roztwór
substancji PbCl2
tym dłuższe były
wykiełkowane
rośliny.
Ilość wykiełkowanych nasion w danym
stężeniu roztworu
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Wykiełkowane
nasiona
Temat: Oddziaływanie skażenia gleby
benzyną na kiełkowanie i wzrost roślin
(B)
• Wykonanie:
• Wnioski:
Różne są granice tolerancji roślin na działanie
benzyny i zawartych w niej zw. Ołowiu.
Benzyna nawet w największym rozcieńczeniu
szkodliwie wpływa na proces kiełkowania
Temat: Wykrywanie azotanów (V) i
azotanów (III) sokach z owoców (C)
• Wykonanie:
Temat: Wykrywanie azotanów (V) i
azotanów (III) sokach z owoców (C)
• Obserwacja:
Owoce
Ziemniak, cytryna,
pomarańcz, cebula,
pomidor, limonka,
winogrono,
mandarynka
Opis zmiany barwy
Przed dodaniem
magnezu
Po dodaniu magnezu
Barwy wszystkich
soków zrobiły się
jaśniejsze, co
świadczy o odczynie
kwaśnym.
Jasny żółty
Marchew
Intensywnie jasny
pomarańczowy
Jabłko
pomrańczowy
wzorzec
bladoróżówy
Po dodaniu magnezu w próbkach zaczęła
zachodzić reakcja wydzielania dużej ilości gazów.
• Wnioski:
Nie wystąpił wzrost intensywności barwy
różowoczerwonej po redukcji magnezu, co
świadczy o braku azotanów (III) i azotanów (V)
w badanych sokach owoców.
Azotany zawarte w wodach mogą być pochodzenia organicznego lub
mineralnego.
Woda używana do picia nie powinna zawierać zbyt dużo azotanów.
Temat: Wykrywanie azotanów w
pożywieniu (B)
• Azotany (III) i azotany (V) w pożywieniu
wykrywa się tą samą metodą, którą stosuje się
do sprawdzania obecności azotanów w
wodzie: papierki testowe lub rivanol.
• W przypadku braku papierków testowych
należy rozdrobnić badane warzywa, wycisnąć
z nich sok i przeprowadzić doświadczenie
według instrukcji wykrywania azotanów (III) i
azotanów (V) w wodzie.
Temat: Oddziaływanie
detergentów na rośliny wodne (B)
• Wykonanie:
• Obserwacja:
Ilość kropli PUR-a
Obserwacja
2
Brak widocznych zmian, sporadyczne zabarwienie liści
5
Liście zabarwione na biało
10
Roślina całkowicie biała
20
50
H2O
Roślina pozostała nadal zielona
• Wnioski:
W próbkach, w których roślina zmieniła swoją
barwę na białą zaszedł proces chlorozy;
W badanych próbkach z roślinami można było
zauważyć bąbelki powietrza.
Używanie dużych ilości detergentów może
prowadzić do znacznego skażenia środowiska.
Temat: Oddziaływanie tlenków azotu na
kiełkowanie i wzrost rzeżuchy ogrodowej
• Wykonanie:
• Obserwacja:
HNO3 – nic nie wykiełkowało 0/10
H2O – wszystko wykiełkowało 10/10
• Wnioski:
Tlenki azotu maja funkcję destrukcyjną, ponieważ
zahamowały proces kiełkowania roślin.
Tlenek azotu…
…pełni istotną funkcję w szlakach sygnałowych pozwalających
roślinom odbierać, przetwarzać i odpowiednio reagować na
bodźce pochodzące ze środowiska;
…stymuluje zamykanie aparatów szparkowych, przez co
ogranicza transpirację i utratę wody;
…wpływa na różne procesy wzbudzane przez światło, przez co
stymuluje kiełkowanie;
…stymuluje kiełkowanie niektórych nasion;
… spowalnia dojrzewanie i starzenie się roślin;
..może być induktorem kiełkowania, w mechanizmach
umożliwiających kiełkowanie nasionom nie mających
dostępu do światła.
Temat: Badanie wpływu
wapnowania gleby na jej odczyn.
• Wykonanie:
Do każdej kolby wsypać po 1 łyżeczce badanej gleby, do drugiej i trzeciej wlać
1cm3 roztworu któregoś z kwasów i dobrze wymieszać glebę z kwasem. Do tzrecije kolby dodać szczyptę
węglanu wapnia i ponownie dobrze wymieszać glebę. Do każdej zlewki wlać po 100cm3 wody
destylowanej. Zawartość kolb wstzrąsnąć przez 10 minut i kolejno sączyć. Zmierzyć pH każdego przesączu.
• Obserwacje:
Gleba Agaty
Gleba Stacha
Gleba Jacka
I.
6,8pH
I.
7,1pH
I.
7,3pH
II.
6,3pH
II.
3,0pH
II.
6,7pH
III.
7,6pH
III.
7,5pH
III.
8,0pH
• Wniosek:
Występują błędy pomiarowe (3pH). Odczyn
jest obojętny lub zasadowy.
• Co daje wapnowanie gleb
Wapń, oprócz tego, że odkwasza glebę jest
niezbędnym składnikiem pokarmowym dla
roślin. Pobierają go w dużej ilości przez całą
wegetację. Ilość wapnia, która występuje
nawet w bardzo kwaśnych glebach zaspakaja
potrzeby pokarmowe roślin.
Dziękuj
ę za
uwagę
Wykonała: Izabela Teppel, 2LO