Работа 2.5. Определение общего содержания тяжелых металлов по зольности листьев, хвои, почек и коры

Древесные растения, произрастающие вдоль автомагистралей, в санитарных зонах промышленных источников, способны аккумулировать в своих надземных органах загрязняющие вещества данных объектов. Такими веществами являются тяжелые азотсодержащие вещества, углеводороды и т.д.

По их содер­жанию можно оценить экологическую обстановку как городов, так и более обширных территорий, находящихся в зоне загрязнения по срав­нению с контролем (более чистой зоной). Особенно сильное накопле­ние загрязняющих веществ наблюдается в зимний период при отсут­ствии жидких осадков.

Накопление загрязняющих веществ происходит как путём диффу­зии, так и вследствие связывания тяжёлых металлов или их растворимых солей в более подвижные комплексы с белками, дубильными вещества­ми и др. По процентному содержанию золы, в состав которой входят минеральные вещества, можно судить об экологическом неблагополучии той или иной территории. Выбор растений-биоиндикаторов является очень ответственным. Эти растения должны быть:

• достаточно устойчивыми к загрязнителям атмосферы;

• способными накапливать их в своих органах;

• широко распространёнными.

Материалы и оборудование: аналитические или точные технохимические весы, разно­весы, муфельная печь, тигельные щипцы, электроплитка с закрытой спиралью, фарфоровые тигли или выпаривательные чашки, препаровальные иглы, эксикаторы.

Реактивы: спирт или дена­турат, дистиллированная вода, хлористый кальций, со­ляная кислота (водный раствор 1:1).

Ход анализа. Растительный материал для занятий собирается студентами в период прохождения учебной практике у экологически неблагоприятных объектов. Таковыми являются автомагистрали, территория железнодорожного вокзала и промышленной зоны.

Зольность листьев определяют их сухим сжиганием, а затем отделе­нием от зольного остатка (в котором содержатся тяжёлые металлы) кремнекислоты и песка.

Листья, хвоя или кора древесных растений-биоиндикаторов высу­шивается до воздушно-сухого состояния, измельчается. Далее высуши­вается до абсолютно-сухого веса при температуре 100-105°С.

Сухие и измельчённые образцы листьев (5-10 г) взвешивают на каль­ке с точностью до 0,01 г.

Образцы помещают в прокалённые и взвешенные фарфоровые тиг­ли. Тигель с органическим веществом ставят на разогретую плитку в вытяжной шкаф и прогревают до обугливания и исчезновения черно­го дыма.

Затем тигли ставят в муфельную печь при температуре 400-450°C и прокаливают 20-25 мин до того состояния, когда зола станет серо-белой. При более высокой температуре прокаливания может наблюдаться сплавление с кремниевой кислотой, что мешает полному озолению. Возможны следующие варианты цвета золы:

• красно-бурый (при большом содержании оксидов железа);

• зеленоватый (при большом содержании марганца);

• серо-белый.

После того как прокаливание закончено, тигли охлаждают в эксика­торе и взвешивают. На основании взвешивания определяют содер­жание золы в листьях. Результаты заносят в табл. 12.

Таблица 12.