5. Определение активности выделения углекислого газа из почвы (донных осадков) (метод Галстяна)

Метод основан на определении интенсивности дыхания почвы (донных осадках) по учету количественных изменений углекислого газа в атмосфере почвы (донных осадков) с помощью широкогорлых конических колб.

Ход анализа:

10 г свежей почвы (донных осадков) в марлевом мешочке подвесить за крючок в пробке (при анализе влажной почвы (донных осадков) используются металлические корзинки). В плоскодонную колбу на 250 мл налить 25 мл раствора гидрата окиси бария. Колбу закрыть пробкой с мешочком и поставить в термостат при температуре 28–30 °С на 24 часа.

Одновременно с опытными колбами поставить контрольные с гидратом окиси бария, но без почвы (донных осадков), для учета углекислого газа воздуха в колбе. Колбы периодически встряхивать до разрушения пленки карбоната бария, образовавшейся над едким натром. После экспозиции избыток гидрата окиси бария оттитровать 0,05 Н раствором НС1 по фенолфталеину.

По разнице между данными титрования контрольной и опытной почвы (донных осадков) определяется количество выделившегося углекислого газа из почвы (донных осадков). Интенсивность продуцирования выражается в мг углекислого газа, выделившегося за сутки на 100 г почвы (донных осадков).

6. Газометрический метод определения активности каталазы в почве (донных осадках)

Каталаза катализирует реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Перекись водорода образуется в процессе дыхания растений, в результате биохимических реакций окисления органических веществ и в процессе жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Роль каталазы в почве заключается в том, что она разрушает ядовитую для растений перекись водорода.

Методы определения каталазной активности почв основаны на измерении скорости распада перекиси водорода при взаимодействии ее с почвой. По объему выделившегося кислорода определяется активность каталазы газометрическим методом, основанным на измерении скорости разложения перекиси водорода при ее взаимодействии с почвой, или по количеству неразложенной перекиси, которое учитывается путем перманганатометрического титрования.

Газометрический метод быстрый, наиболее точный, не требующий сложной аппаратуры, более широко применяется в практике.

Материалы и оборудование:

• 30 %-ный раствор перекиси водорода;

• СаСО₃.

Ход анализа:

Предварительно в разных районах г. Санкт - Петербурга отобрать образцы почвы (донных осадко) из верхнего горизонта, подверженного разной степени антропогенной нагрузке. Навеску просеянной почвы (донных осадков) 2 г внести в толстостенную колбу или склянку емкостью 100 мл, добавить 0,5 г СаСО₃ и 4 мл дистиллированной воды. Осторожно на дно колбы поставить стаканчик с 1 мл 30%-ного раствора перекиси водорода. Колбу плотно закрыть каучуковой пробкой, имеющей трубку, соединенную толстостенным каучуком через тройник, снабженный зажимом или экраном, с бюреткой. Последняя сообщается с грушей. Бюретка и груша заполнены водой.

Уровень воды в бюретке и груше уравновешивают и последнюю закрепляют на определенной высоте. Закрывают экран, тем самым устраняя сообщение прибора с внешней средой. Нужно следить, чтобы уровень воды в бюретке оставался неподвижным, что свидетельствует о достижении температурного равновесия в приборе и комнате.

Начало опыта отметить по секундомеру в тот момент, когда стаканчик с перекисью водорода опрокидывается и вслед за этим встряхивается содержимое колбы. Взбалтывание смеси следует продолжать во все время опыта, не касаясь непосредственно колбы руками. Выделяющийся кислород вытесняет из бюретки воду, уровень которой отметить.

Контролем служит стерилизованная сухим жаром (180 °С) почва (донные осадки). Количество выделившегося молекулярного кислорода учитывается при температуре 18–20 °С через полминуты в течение 1–2 мин.

Активвность каталазы выражается в миллилитрах кислорода, выделившегося на 1 г почвы (донных осадках) за определенный промежуток времени (1 мин). Ошибка определения — до 5 %.

Полученные результаты обработать статистически и сделать вывод.