Лабораторна робота 34

Тема: Визначення зольності листя, хвої, бруньок і кори деревних рослин, як індикаційної ознаки забруднення повітряного середовища важкими металами

Мета лабораторної роботи: Навчитися визначати зольність елементів деревних рослин, як ознаки забруднення повітряного середовища важкими металами

Теоретичне підґрунтя:

Дослідження, проведенні на деревних рослинах показали, що важкі метали, сірка і інші елементи накопичуються в органах рослин і по їх вмісту можна оцінити екологічний стан як міст, так і великих територій, що знаходяться в зоні забруднення, в порівнянні з контролем (більш чистою зоною). Особливо велике накопичення забруднюючих речовин спостерігається в зимовий період при відсутності рідких опадів.

Це накопичення відбувається як шляхом дифузії, так і внаслідок сполучення важких металів або їх розчинних солей в менш рухливі комплекси з білками та дубильними речовинами. За відсотковим вмістом золи, до складу якої входять важкі метали, можна судити про екологічне неблагополуччя тієї або іншої території. При достатньому зборі матеріалу, що підлягає аналізу ( не менше 10-15 зразків деревної породи в одному місці) і статистичній обробці можна побудувати карту-схему забруднень території. При цьому дуже відповідальним моментом для побудови карти є вибір рослин-біоіндикаторів. Ці рослини мають бути досить стійкими до забрудників атмосфери, здатними накопичувати їх в своїх органах, бути широко розповсюдженими. Наприклад, в міських екосистемах часто переважає той або інший вид тополі, в'яза, берези або хвойних (північні міста).

Зольність листя і кори визначають шляхом їх сухого спалювання, а потім відокремленням від зольного залишку, в якому містяться важкі метали, кремнєвої кислоти і піску.

Матеріали і обладнання:

1) аналітичні або точні технохімічні ваги; 2) важки; 3) муфельна піч; 4) тигельні щипці; 5) електроплитка із закритою спіраллю; 6) фарфорові тигелі або випаровачні чашки; 7) препаровальні голки; 8) ексикатори; 9) спирт або денатурат; 10) дистильована вода; 11) хлористий кальцій; 12) соляна кислота (водний розчин 1:1).

Хід роботи:

Листя, хвоя або кора деревних рослин - біоіндикаторів збирається за 7-10 днів до лабораторної роботи в різних частинах міста, що характеризуються різними екологічними умовами. Матеріал подрібнюють і висушують до абсолютно сухої ваги в термостаті при температурі 100-105 °С.

Зразки кори і листя (по 5-10г) зважують, подрібнюють і озоляють. Після спалювання тигелі із золою охолоджують і зважують, обчислюють відсоток золи з піском і кремнієвою кислотою. Щоб визначити вагу чистої золи в тигель додають 1 мл дистильованої води і 2 мл розчину соляної кислоти (1:1), перемішують, випаровують насухо на повітряній бані і підсушують при температурі 120-130°С для обезводнення кремнієвої кислоти. До сухого залишку в тигелі додають 2 мл розчину соляної кислоти (1:1), 3 мл води, перемішують, нагрівають і фільтрують горячим через беззольний фільтр середньої щільності діаметром 7см в конічну колбу на 100-200 мл або в стакан такої ж ємкості, промиваючи тигель і фільтр гарячою водою ( 5 разів по 5 мл), даючи кожного разу розчину повністю стекти. В кінці процедури один раз промивають краплинним способом, направляючи краплі на краї фільтру. Фільтр, на якому знаходиться пісок і кремнієва кислота, поміщають в той самий тигель, висушують, прожарюють, охолоджують і зважують. Різниця між отриманою масою і масою порожнього тигеля дає вміст піску і кремнієвої кислоти в наважці. З отриманих даних обчислюють вміст золи за формулою:

X= 100 · (A-B)

N

де: X- вміст золи (у %)

А- вага золи з піском і кремнієвою кислотою (г);

В- вага кремнієвої кислоти і піску;

N- абсолютно суха наважка (г.)

Кожен студент досліджує який-небудь один об'єкт, потім всі дані групи записуються в загальну відомість або на дошці за формою таблиці 1

Таблиця 1

Схема запису результатів дослідження

(Орган дослідження – кора дерев)

Назва пункту відбору кори	Вага,г					% золи
	Пустого тигеля	абсолютно сухої наважки з тиглем	Тигеля з золою	золи	кремнєвої кислоти і піску
Центр міста
Біля підприємства

Контрольні питання до лабораторної роботи 34:

1. Коли і як, відбувається накопичення важких металів і інших хімічних елементів в органах рослин ?

2. Скільки повинно бути зразків деревної породи для того, щоб побудувати карто-схеми забруднень території ?

3. Який хід визначення зольності листя, хвої, бруньок і кори деревних рослин, як індикаційної ознаки забруднення повітряного середовища ?