Контрольные вопросы:

1. Какие соединения азота характерны для почвы?

2. В чем заключаются основные различия между аммиачными солями, нитратами и нитритами?

3. Проанализируйте полученные экспериментальные данные и сделайте вывод об обеспеченности почв аммиачным азотом?

4. Объясните как повлияет избыток аммония на структурную организацию почвы?

5. В чем заключается сущность калориметрического метода определения аммония?

Литература:

1. Е.В. Аринушкина Руководство по химическому анализу почв.

2. И.С. Гречин Практикум по почвоведению.

Лабораторный практикум (почва)

Лабораторная работа № 3

ТЕМА: Определение нефтепродуктов в почве

гравиметрическим методом.

Цель работы: научиться определять нефтепродукты в почве гравиметрическим методом.

Аппаратура, материалы и реактивы.

1. Весы лабораторные 2 класса.

2. Муфельная печь.

3. Шкаф сушильный.

4. Сито с диаметром отверстий 1 мм.

5. Колонка, хроматографическая диаметр 1 см, высота 20-25 см с оттянутым концом.

6. Вата.

7. Цилиндры мерные.

8. Пипетки градуированные на 2 мл, 10 мл, 100 мл.

9. Ступка и пестик фарфоровые.

10. Стаканы химические .

11. Алюминия окись безводный Аl₂O₃ для хроматографии.

12. Гексан.

13. Хлороформ.

14. Обеззоленный фильтр «белая лента».

Краткие теоретические сведения

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами относится к весьма распространенному типу негативного антропогенного воздействия, особенно в промышленных районах. Ключевым элементом в цепи экологических последствий нефтяного загрязнения является изменение видового состава растительного покрова и уменьшение его продуктивности вплоть до полной гибели всех растений на загрязненном участке.

Важным моментом при оценке воздействия нефтяного загрязнения почвы на экологическое состояние территорий является то, что содержание нефтепродуктов в почве нельзя рассматривать как единственный показатель загрязнения. Действительно, воздействие нефтепродуктов на биологические объекты определяется не только концентрацией углеводородов в почве, но и характером взаимодействия этих углеводородов с абиотической составляющей почвы. Это взаимодействие носит адсорбционный характер и определенным образом связано со структурой порового пространства. Кроме того, углеводороды, содержащиеся в нефти, попадая в почву, подвергаются многоступенчатому процессу трансформации, основным направлением которого является окисление углеводородов с образованием целого спектра новых соединений: спиртов, альдегидов, кислот. Эти соединения в химическом анализе не будут определены как «нефтепродукты», однако, могут оказывать негативное влияние на биологические объекты так же как исходные соединения. Наконец многообразие молекулярно-массового распределения углеводородов в нефти приводит к тому, что одни и те же массовые концентрации нефтепродуктов в почве могут приводить к существенно различному воздействию на биологические объекты.

Таким образом, объективная оценка воздействия нефтяного загрязнения почвы на экологическое состояние территорий может быть дана только на основе комбинации методов химического анализа, исследования физических характеристик почв и биотестирования.

Приготовление реактивов

1. Алюминия окись Аl₂O₃ прокаливают в муфельной печи при t 600⁰ С в течение 4 часов.

2. Подготовка хроматографических колонок. В нижнюю часть колонки последовательно вносят слой ваты толщиной 1 см, слой Аl₂O₃ – 2 см и опять слой ваты 1 см. Колонку закрепляют в штативе. Содержимое колонки смачивают 3-5 мл гексана. В этом виде колонка готова к работе.

Подготовка проб

Пробы почв отбирают в полиэтиленовые пакеты не меньше 1 кг, высыпают на бумагу и высушивают до воздушно-сухого состояния, размешивают пестиком, выбирают включение: корни растений, камни, стекла и т.д. Почву растирают в ступке пестиком и просеивают через сито.

Проведение анализа.

Навеску почвы массой 10 г вносят в коническую колбу добавляют от 5 до 10 мл хлороформа для смачивания и экстрагируют. Экстракт фильтруют в стакан через фильтр «белая лента». Экстракцию повторяют не менее 3 раз, используя порции хлороформа до 10 мл.

Из полученной вытяжки удаляют хлороформ выдуванием его вентилятором в вытяжном шкафу.

Остаток после удаления хлороформа растворяют 5-10 мл гексана, раствор переносят в колонку.

Стакан трижды ополаскивают гексаном порциями по 2-3 мл и содержимое переносят в колонку. Фильтрацию проводят во взвешенный на аналитических весах пустой стакан вместимостью 50 мл. Пустые стаканы выдерживают на воздухе при комнатной температуре 30 мин. Для доведения до постоянной массы проводят повторное взвешивание через каждые 10 мин, если разница результатов двух последовательных взвешиваний не превышает 0,0008 г. взвешивание прекращают. Те же операции проводят со стаканами с пробой и холостой пробой.

Из массы стакана с осадком вычитают массу пустого стакана и определяют массу нефтепродуктов в почве. Одновременно определяют массу остатка холостой пробы. Массу остатка из холостой пробы отнимают от массы нефтепродуктов пробы.

Обработка результатов

Результат измерения массового содержания нефтепродуктов в пробе почвы мг/кг

Х =

m_Н – масса нефтепродуктов, мг

m_П – масса навески анализируемой пробы, г

m_Х – масса холостой пробы, мг

1000 – коэффициент пересчета на кг.

Результаты работы заносятся в таблицу

№ п/п	Проба	Масса навески, mП, (г)	Масса пустого стаканчика m1, (г)	Масса стаканчика с остатком m2, (г)	Масса нефтепродуктов, mН (мг)	Масса холостой пробы, mХ (мг)	Массовое содержание нефтепродуктов, Х (мг/кг)

Контрольные вопросы:

1. Назовите экологические последствия нефтяного загрязнения?

2. Какой характер носит взаимодействие углеводородов с абиотической составляющей почвы? С чем это связано?

3. Какие соединения образуются в почве при окислении углеводородов? Каково их влияние на биологические объекты?

4. Проанализируйте полученные результаты с экологической точки зрения.

Литература:

МВВ № 081/12-0116-03 Почвы. Методика выполнения измерений массовой частицы.

Лабораторный практикум (почва)

Лабораторная работа № 4

ТЕМА: Определение фосфора в почве.

Цель работы: научиться определять фосфор в почве.

Аппаратура, материалы и реактивы.