Топырақтың химиялық құрамын анықтау

Биохимиялық өзгерістер нәтижесінде топыраққа түскен органикалық заттар бірте-бірте минералды қоспаға айналады. Минералдану кезінде қөбіне осы қоспа құрамына қарай анықтайды.

Химиялық талдау жүргізу үшін топырақтан сүзінді алады / топырақтағы судан ерігіш заттарды шығару /.

Топырақ сүзіндісін дайындау. Оны дайындау үшін 50 г топырақты колбаға салып, құрамында аммиягы жоқ 250 мл бидистиллят құяды. Колбаны резиналы тығынмен тығындап, оны үш минуттай 7 проценттік құйдіргіш калий ерітіндісін қосып, одан әрі қарай шайқайды. Одан кейін колбадағы ерітінділерді сүзгіштен өткізеді. Сүзіндінің мөлдір болғаны жөн, сол себептен де алғашқы бөлінгенді жеке колбаға жинап, ал қалғанын қайта сүзгіштен өткізеді. Сорып алынған сүзіндіні сол қүні тексеруден / анализден / өткізіп, ондағы аммиактың, азоттың, азотты қышқылдың, хлоридтің, сульфаттың мөлшерін анықтайды. 100 грамм топырақтың ішіндегі химиялық заттардың мөлшерін милиграммен есептейді.

Топырақтың реакциясын анықтау. Бұл реакцияны көбіне Михаэлес құралы арқылы анықтайды. Топырақтағы рН-ты анықтау үшін 6 мл сүзіндіні алып, 1 мл универсалды индикаторды қосады да, стандартты шкала арқылы сұйықтың бояуына қарай рН- ты анықтайды.

Топырақтағы аммиакты анықтау. Пробиркаға 10 мл сүзінді су құйып оған 4 тамшы Несслер реактивін қосады. Егер топырақта аммиак болса онда 10 минуттан кейін сары немесе қоңыр бояу пайда болады.

Бояудың түсінің өзгеруіне қарай колориметрикалық кестені пайдалана отырып, аммиактың жуықтау сан мөлшерін анықтауға болады.

Топырақтағы нитритті анықтау. Пробиркадағы 10 мл сүзінді суға 10 тамшы Грисс реактивін қосады. Пробирканы 5 минуттай қыздырады. Нитрат бар болса солғын қызыл немесе қызыл бояу пайда болады. Бояудың түріне қарай колориметриялық кестені пайдалана отырып, нитриттің сан мөлшерін анықтауға болады.

Топырақтағы нитратты сапалық анықтау. Пробиркадағы 1 мл сүзінді суға 2 мл дифениламин мен кұкірт қышқылының қоспасын құяды. Нитрат бар болса қара көк бояу пайда болады.

Бақылау сұрақтары:

1. Топырақтың өзіндік тазалау процесіне және оның санитарлық-гигиеналық маңызына қандай себептер ықпал етеді?

2. Нитрификация процесінің мәні неде?

3. Топырақ сүзіндісінің дайындау тәртібі қандай?

4. Топырақтың реакциясы және ондағы аммиякті , нитритті, нитратты анықтау жолдары.

Кесте 3 – Топырақтағы нитритті колориметрикалық тәсілмен анықтау

Жанынан қарағандағы судың боялуы	Жоғарыдан төмен қараған кездегі бояудың түсі	Көлбеу қараған кездегі бояудың түсі	Мөлшері,мг/л
Жоқ	Жоқ	Жоқ	0,001
Жоқ	Жоқ	Болар-болмас қызғылт	0,001
Жоқ	-	Өте әлсіз қызғылт	0,002
Болар-болмас қызғылт	Болар-болмас қызғылт	Әлсіз қызғылт	0,005
Өте әлсіз қызғылт	Әлсіз қызғылт	-	0,01
Ашық қызғылт	Қызғылт	-	0,5
Қызғылт	Өте қызғылт	-	0,2
Қызғылт	Ащық қызыл	-	0,5

Кесте 4 – Топырақтағы аммиакты колориметрикалық тәсілмен анықтау

Жанынан қарағандағы судың боялуы	Жоғарыдан төмен қараған кездегі бояудың түсі	Мөлшері,мг/л
Жоқ	Жоқ	0,05
Жоқ	Болар-болмас	0,10
Болар-болмас	Әлсіз сары	0,25
Өте әлсіз сары	Сарғылт	0,50
Әлсіз сары	Ашық сары	1,0
Ашық сары	Сары	2,5
Сары	Қоңыр сары	5,0
Бұлыңғыр сары	Қою қоңыр	10,0
Қою қоңыр	Қою қоңыр	25,0

7-тақырып. Топырақты санитариялық – биологиялық зерттеу әдістері.

Сабақтың мақсаты: топырақты жалпы микроорганизмдермен ластануын анықтай білу, топырақтың гельминтологиялық және энтомологиялық зерттеу әдістерін игеру.

Керекті материалдар мен құрал-жабдықтар:

Топырақ сынамасы, Петри аяқшалары, қоректік орта, пробиркалар, пипеткалар, стерильді колбалар, шыны воронкалар, сүзгілер, микроскоп, термостат, натрий гидрооксидінің 5% ерітіндісі, натрий нитратының ерітіндісі.

Сабақтың мазмұны: топырақты зерттегенде толық санитариялық – бактериологиялық талдауда келесі көрсеткіштерді анықтау керек:

• сапрофитті бактериялардың жалпы саны ( микроб саны);

• ішек таяқшалары тобына жататын бактериялар саны;

• ластану сипатын анықтайтын термофильді микроорганизмдер саны (қи, лас ағынды сулар және т.б.).

Бактериологиялық зерттеу үшін сынама алу. Ауданы 1000 м² болатын зерттелетін территориядан ауданы 25 м² болатындай екі учаске белгілеп аламыз ( біреуі міндетті түрде ластану көзінің қасында болу керек. Орташа сынаманы дайындау үшін әр учаскеден диагоналі бойынша 5 жерден немесе шеттерінен 4 жерден және ортасынан алынады (конверт принципі бойынша). Сынаманы стерильденген құралмен ( кішкене күрек, қалақша, шпатель) 20 см тереңдіктен алады. Топырақтың терең қабаттарынан алынған ( 0,7-2 м ) топырақ сынамасын бурмен алу керек.

200-300 г топырақты серильденген банкаға ауыстырып, мақта тығынымен тығындайды. Банка мойнын қағазбен орап, байлап қояды. Банкаға нөмірлеп, сыртына қажетті анықтамасы бар( айы-күні, сынаманы алған жері) анықтама қағазын жабыстырып, тез арада лабораторияға жібереді. Лабораторияда алынған топырақ сынамасын бөгде заттардан тазартып, ірі бөлшектерін майдалап, диаметрі 3 мм болатын стерильденген електен өткізеді. Електен өткізілген топырақ сынамасының 30 г мөлшерін сумен араластырады.. Егер сынама алынған күні бактериологиялық зерттеу жүргізу мүмкін болмаса, оны 24 сағат бойы +1....+2°С температурада сақтау қажет.

Талдауға арналған сынаманы дайындау. 30 г топырақты стерильді колбаға салып, 270 мл стерильденген физиологиялық ерітінді құяды. Қоспаны 10 минут бойы мұқият араластырып, 2-5 минут тұндырады, пайда болған суспензияны топырақтың ластану деңгейіне байланысты стерильденген физиологиялық ерітіндімен 1:10 - 1:1 000 000 қатынасында сұйылтады.

Микроорганизмдердің жалпы санын анықтау. Әр түрлі сұйылту дәрежесіндегі көлемі 0,1 мл болатын зерттелетін топырақ суспензиясын стерильді пипеткамен Петри аяқшасындағы қоректік ортасына (Эндо, Плоскирева және т.б.) егіп, 24 сағатқа 37 °С температураға термостатқа қояды, өсіп шыққан коллонияларды әдеттегідей санайды.

Топырақтағы ішек таяқшасын табу үшін сұйылту дәрежелері әр түрлі топырақ суспензиясын Кесслер-Свенартон қоректік ортасы бар ыдысқа егеді.

Әр түрлі сұйылтулардағы топырақ суспензияларынан 1 мл көлеміндей алып, көлемі 9 мл болатын Кесслер-Свенартон ортасына егеді. Бір сұйылту дәрежесіндегі екінші сұйылту дәрежесі басқа суспензияға өткенде стерильді пипетканы ауыстырып отыру керек. Егінділерді +43°С температураға термостатқа қояды ( егер термостат болмаса, онда 37 °С температурада ұстауға болады. Егер егінділер өспей жатса, егіндіні тағы да 2 тәулікке қояды. Егер ыдыста 18-24 сағаттан кейін газ және лайлану пайда болмаса, онда бұл топырақ сынамасында ішек таяқшасы жоқ деген мағынаны береді.

Анықтау көрсеткіштерін коли-индекспен анықтайды, 1 г топырақ мөлшеріндегі ішек таяқшасының саны, немесе коли-титрмен, яғни 1 г топырақтағы өсетін ішек таяқшаларының ең аз мөлшері.

Сонымен қатар топырақта анаэробтар ( Cl. Perfingens) титрі және термофилдер титрін анықтайды. Термофильді сапрофитті микрофлора биологиялық таза топырақта болмайды, бұл микрофлора қимен және компостармен түседі.

Топырақты гельминтологиялық зерттеу. Сынама алу. Талдау үшін ластану мүмкіндігі бар ауданы 50 м² болатын учаскеден тереңдігі 2-3 см жерден топырақ сынамасын аламыз. Зерттелетін учаскенің диагоналі бойынша 9-10 жерден 200г топырақ алады. Беткі қабаттардан топырақ сынамасын күрекше немесе шпательмен, ал тереңірек қабаттардан күрекпен алады.

Алынған топырақты полиэтилен қапшықтарға салып, жақын тәуліктерде зерттеу қажет. Қажет жағдайда топырақ сынамаларын тоңазытқышта бірнеше ай сақтауға болады. Ол үшін сынаманы үлкенірек шыны банкаларға салып, периодты түрде ылғалдап, анда-санда араластырып отыру керек. Сынамаларды бөлме температурасында сақтағанда 3 % формалин ерітіндісі немесе 1-2 % күкірт қышқылы ерітідісін құйып қояды.

Топырақ сынамасын гельминттер жұмыртқасына тексеру. 200 г топырақ алып, шыны бетіне біркелкі етіп бөледі. Топырақтың әр түрлі қабаттарынан алыңған топырақты мұқият араластырып, қосындыдан 10 г алып, қабырғасы қалың колбаға салады. Арнайы моншақтар көмегімен 1 сағат бойы топырақты 5 мл % натрий гидроксиді ерітіндісімен араластырады.

Алынған қоспаны 1-2 минут бойы центрифугалайды, артық сілтіні төгіп тастайды. Тұнбаны натрий нитратының қаныққан ерітіндісімен( тығыздығы 1,4 г/см) мұқият араластырып, 2 минуттан 5 реттен кем емес центрифугалайды.

Әр центрифугациядан кейін беткейлік пленканы алып, ішінде шамалы суы бар стақанға салады.

Стақанның ішіндегісін сүзіп, сүзгіні ылғалды кезінде микроскоппен зерттейді, гельминттер жұмыртқасы оңай табылады. Жұмыртқаларды морфологиялық ерекшеліктерін жете зерттеу үшін сүзгіден қырынды алады да, заттық шыныға жағынды жасайды: 50 %глицеринді заттық шыны бетіне тамызып, микроскоппен қараймыз.

Топырақты санитариялық-энтомологиялық зерттеу. Топырақтың ластануын зерттеу үшін оның балаңқұрттармен және шыбын қуыршақтарымен зақымдануын анықтайды.

Зерттеуде көлемі 25х25 см² болатын рама-трафаретті қолданады, оны топырақ беткейне қояды. Трафарет ішінен тереңдігі 20 см етіп топырақ қазады да, тегіс беткейге шашады. Балаңқұрттар мен шыбын қуыршақтарын пинцетпен алып, санайды. Зерттеу нәтижесін бес баллдық шкала бойынша бағалайды: балаңқұрт жоқ – 1 балл, балаңқұрттардың жеке экземплярлары – 2 балл, балаңқұрт аз – 3 балл, балаңқұрт көп – 4 балл, балаңқұрт өте көп– 5 балл.

Бактериологиялық және гельминтологиялық талдаулар нәтижесі бойынша топырақтың ластану деңгейіне санитариялық бағаны 1 кестедегі көрсеткіштер бойынша беруге болады.