Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Эколого-аналитический контроль состояния окружающей среды. Учебное пособие
.pdf
131
5. Оформить выполненную работу согласно требованиям, используя
MS Word. Графики зависимостей построить, используя MS Excel.
6. Ответить на контрольные вопросы к лабораторной работе, используя
для выполнения заданий и коммуникации Word, Excel, MyTestX, Microsoft Teams
(в случае выполнения работы в составе бригады используются сервисы для совместной и одновременной работы: Microsoft Teams, Рadlet).
Почвенные микроорганизмы способны образовывать вещества различной
химической природы, подавляющие рост растений — фитотоксины. Кроме этого,
токсичность почвы может очень сильно увеличиваться при поступлении в почву
различных веществ из воздуха или с водой вследствие хозяйственной деятельности человека. Накопление в почве токсинов, имеющих различную природу и происхождение, обусловливает токсические свойства почвы, определяемые следующим методом.
Методика работы.
Предварительно отбирают образцы почвы из верхнего горизонта, подверженного разной степени антропогенной нагрузке. Испытуемую нестерильную
почву в воздушно-сухом состоянии с помощью пинцета освобождают от крупных
корневых остатков, растирают в ступке и просеивают через сито с ячейками
в 1 мм. Навеску 100–200 г помещают в стаканчики (опыт проводят нестерильно)
и увлажняют дистиллированной водой до 60 % от полной влагоемкости и тщательно перемешивают, затем с помощью шпателя уплотняют так, чтобы образовалась ровная поверхность. На поверхности почвенной пластинки шпателем делают бороздки глубиной около 0,5 см и раскладывают в них от 10 до 5 cемян
испытуемого растения (в зависимости от их размера), замоченных в водопроводной воде в течение суток. Обычно используют семена культур, возделываемых
в данном регионе. Контрольные семена раскладывают на увлажненной вате, покрытой фильтровальной бумагой. Приготовленные образцы инкубируют в термостате при 25 °С в течение 2–3 дней до полного прорастания, фиксируя каждый
день количество проросших семян. Затем стаканчики переносят во «Флору»
и выдерживают там в течение 4–5 дней до полного развития проростков.
Степень токсичности почвы определяют по разнице в скорости прорастания, в количестве проросших семян, в длине проростков и их корней, в количестве объемной и весовой продукции в опыте и контроле. Токсичными считают
почвы, вызывающие угнетение прорастания семян на 20–30 % и более. Определение токсичности почвы рекомендуется проводить на свежих образцах почвы,
так как после длительного хранения образцов токсичность их может значительно
изменяться.
Полученные результаты обработать статистически и сделать вывод.
Результаты опыта занесите в бланк протокола, см. прил. 2.
132
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9.
ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВЕННЫХ ОБРАЗЦОВ
Цель работы: получение навыков химического определения наиболее рас-
пространенных загрязнителей почвы.
Задание:
1. Ознакомиться с экологическим состоянием почв Самарской области.
Доклад об экологической ситуации в Самарской области за 2018, 2019 и 2020 гг.
(Правительство Самарской области, министерство лесного хозяйства, охраны
окружающей среды и природопользования самарской области) https://priroda.
samregion.ru/wp-content/uploads/sites/11/2021/01/gosdoklad-2019-itog.pdf и https://pri-
roda.samregion.ru/wp-content/uploads/sites/11/2021/07/doklad-2020-.pdf.
2. Определение хлорорганических соединений в почве.
3. Определение рН почвенного образца.
4. Определение наличия ионов тяжелых металлов в почве.
5. Оформить выполненную работу согласно требованиям, используя
MS Word. Графики зависимостей построить, используя MS Excel.
6. Ответить на контрольные вопросы к лабораторной работе, используя
для выполнения заданий и коммуникации Word, Excel, MyTestX, Microsoft Teams
(в случае выполнения работы в составе бригады используются сервисы для совместной и одновременной работы: Microsoft Teams, Рadlet).
Опыт № 1. Определение хлорорганических соединений в почве
Материалы и оборудование: медная проволока, стеклянная палочка, спиртовка, проба почвы.
Методика работы:
Кусок медной проволоки толщиной 1 мм вплавляют в стеклянную палочку
и конец проволоки сплющивают, придавая ему форму шпателя шириной 2–3 мм.
Шпатель нагревают в пламени. Для обнаружения хлора на шпатель помещают
немного порошкообразной пробы и осторожно выпаривают досуха. Затем шпатель с пробой сильно нагревают в несветящемся пламени спиртовки, вначале
в синей внутренней зоне пламени, а затем в нижней части наружной зоны. Пламя
окрашивается в синий или зеленый цвет, причем длительность сохранения окрашивания зависит от содержания хлора.
Сделайте вывод.
133
Опыт № 2. Определение рН почвенного образца
Материалы и оборудование: длинная бактериологическая пробирка
(145 мм) с пробкой, штатив для пробирок, сульфат бария, раствор универсального индикатора и цветная таблица, почвенный образец, шпатель, дистиллированная вода, пипетка на 10 cм3.
Методика работы:
1. Поместите в пробирку примерно 1 см3 почвы и 1 см3 сульфата бария,
в результате чего коллоидная глина выпадет в виде хлопьев.
2. Добавьте 10 cм3 дистиллированной воды, закройте пробирку пробкой,
энергично встряхните и дайте содержимому отстояться в течение 5 мин.
3. Опустите в раствор универсальную индикаторную бумагу и по цветной
таблице сравните цвет бумаги с цветами индикатора и определите соответствующее рН.
4. Повторите эксперимент с почвенными образцами из разных районов.
Примечание. При исследовании почвы рН является одной из наиболее
важных характеристик. Несмотря на простоту определения, значение рН зависит
от множества взаимодействующих факторов и служит хорошим показателем содержания питательных веществ в почве; кроме того, величина рН указывает на
то, какие виды растений (и, соответственно, животных) могут успешно развиваться на данных почвах. Кислые почвы, как правило, менее богаты питательными веществами, поскольку в меньшей степени способны удерживать катионы.
Сделайте вывод.
Опыт № 3. Определение наличия ионов
тяжелых металлов в почве
Оборудование и материалы: образцы почвы, штатив с пробирками, стек-
лянная палочка, стеклянная ложечка, вода (дис.), 1 %-ный раствор оксалата натрия,
уксусная кислота, 1 %-ный хлорид кальция, 1 %-ный хлорид бария, 1 %-ный
сульфат натрия, 1 %-ный ацетат свинца, 1 %-ный дихромат калия.
1. Обнаружение ионов кальция (Са2+) в образцах почвы.
Токсическое действие. Поскольку кальций является важнейшим биогенным элементом, его вредное действие возможно лишь при поступлении его в организм в очень больших дозах, что сопровождается увеличением содержания
кальция в крови, усилением кальцификации и ослаблением регенерации тканей.
При этом увеличивается выведение кальция с мочой, что ведет к заболеванию
циститом.
134
Если кальций попадает в организм в виде цементной пыли, то страдают
органы дыхания. У детей к тому же снижается возбудимость нервной системы
и обонятельного анализатора.
Антропогенные источники: производство цемента, сточные воды бумажного, стекольного, химико-фармацевтического, кожевенного, лакокрасочного, пивоваренного производств, бытовые стоки прачечных, использование цементных
и бетонированнных емкостей, труб и хранилищ для питьевой воды.
Ход работы: налейте в чистую пробирку с надписью «Раствор сравнения»
2 мл раствора хлорида кальция. Добавьте 3 капли уксусной кислоты и 3 капли
раствора оксалата натрия (Na2C2O4). Перемешайте содержимое пробирки, после
чего выпадает белый хлопьевидный осадок. Это качественная реакция на ионы
кальция. В пробирку поместите 1 г почвы и добавьте 3 мл воды. Полученную
смесь хорошо размешайте и дайте отстояться. Слейте в другую пробирку водный
раствор почвы. К полученному раствору добавьте 3 капли уксусной кислоты
и 3 капли оксалата натрия. Если выпадает белый хлопьевидный осадок, то в почве
содержатся ионы кальция.
2. Обнаружение ионов бария (Ва2+) в образцах почвы.
Токсическое действие. Водорастворимые соли бария (подвижные
формы) — хлорид, нитрат, карьонат, сульфид — очень ядовиты. Нерастворимые
в воде соли (неподвиджные формы) — фосфат и сульфат — опасности не представляют (безвредный сульфат бария применяют в медицине при рентгенографии желудка (ионы бария хорошо поглощают рентгеновские лучи и дают возможность получить четкое, контрастное изображение)). При хроническом отравлении солями бария поражаются костная ткань, костный мозг, печень. Барий не
проникает в цитоплазму: его сорбирует клеточная мембрана. Некоторые соединения бария угнетают клеточное дыхание подобно цианидам, повышают проницаемость сосудов, приводя к кровоизлияниям и отекам, поражают ЦНС, вызывая
паралич. Барий вытесняет из костей кальций и фосфор, что ведет к их хрупкости,
обладает слабым мутагенным действием.
Антропогенные источники: сточные воды химико-фармацевтического,
нефтехимического, металлургического, мыловаренного, полиграфического, резинотехнического производств; канализационные стоки, пестициды и удобрения.
Ход работы: налейте в чистую пробирку с надписью «Раствор сравнения»
2 мл раствора хлорида бария. Добавьте 3 капли раствора сульфата натрия
(Na2SO4). После перемешивания содержимого пробирки выпадает белый осадок.
Это качественная реакция на ионы бария. В пробирку поместите 1 г почвы и добавьте 3 мл воды. Полученную смесь хорошо размешайте и дайте отстояться.
135
Слейте в другую пробирку водный раствор почвы. К полученному раствору добавьте 3 капли сульфата натрия. Если выпадает белый осадок, то в почве содержатся ионы бария.
3. Обнаружение ионов свинца (Рb2+) в образцах почвы.
Ход работы: налейте в чистую пробирку с надписью «Раствор сравнения»
2 мл раствора ацетата свинца (Рb(СН3СОО)2). Добавьте 3 капли уксусной кислоты и 3 капли раствора дихромата калия (К2Сr2O7). Перемешайте содержимое
пробирки, после чего выпадает желтый осадок. Это качественная реакция на
ионы свинца. В пробирку поместите 1 г почвы и добавьте 3 мл воды. Полученную смесь хорошо размешайте и дайте отстояться. Слейте в другую пробирку
водный раствор почвы. К полученному раствору добавьте 3 капли уксусной кислоты и 3 капли дихромата калия. Если выпадает желтый осадок, то в почве содержатся ионы свинца.
Результаты опыта занесите в бланк протокола, см. прил. 2.
136
САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1
К ТЕМЕ «МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
Используя ресурс Smartcat — создание глоссария (см. прил. 3), создайте
глоссарий по терминам и понятиям, изученным в данной теме.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 2
К ТЕМЕ «КОНЦЕПЦИЯ ЭКОЛОГО-АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ»
Задание 1.
По справочным таблицам дать характеристику по ПДК загрязняющих веществ в мг/л для водных объектов следующим веществам: гексанат, анизол, селен, медь, скипидар, железо.
1. Какие из приведенных веществ имеет наибольшую концентрацию?
2. Какие из приведенных веществ имеет наименьшую концентрацию?
Задание 2.
Соответствует ли нормативам загрязнение атмосферы в г. Твери, если
в воздухе обнаружены загрязнения следующих концентраций:
– NO2 = 1,01 мг/м3;
– пыль = 1,37мг/м3;
– СS2 = 0,27 мг/м3;
– H2S = 0,08мг/м3.
Задание 3.
1. Деградация земель в мире. Указать континент с наибольшим и наимень-
шим соотношением сильной деградации земель.
2. Степень деградации почв. Указать в процентном соотношении степень
легкой и сильной деградации почв.
3. Процессы деградации почв и их причины. Указать в процентном соот-
ношении:
а) наименьший процент по процессам деградации почв;
б) чрезмерное пастбищное животноводство.
4. Структура мирового земельного фонда. Какие земли и в каком количе-
стве (% соотношение) относятся к СНГ? Сравнить со структурой земельного
фонда Зарубежной Азии.
137
Задание 4.
1. По справочным таблицам дать характеристику по ПДК загрязняющих
веществ.
2. Выявить соответствие нормативам загрязнение атмосферы в г. N при за-
данных условиях.
3. Сделать аналитическую записку по заданному плану.
4. Оформить выполненную работу согласно требованиям, используя
MS Word. Графики зависимостей построить, используя MS Excel.
5. Ответить на контрольные вопросы к лабораторной работе, используя для
выполнения заданий и коммуникации Word, Excel, MyTestX, Microsoft Teams
(в случае выполнения работы в составе бригады используются сервисы для совместной и одновременной работы: Microsoft Teams, Рadlet (см. прил. 3).
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 3
К ТЕМЕ «ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ КРИТЕРИИ»
Используя ресурс: «Доклад об экологической ситуации в Самарской области», сделайте аналитическую справку по ресурсам и деградации окружающей
среды выбранного района Самарской области за выбранный год. Результаты представить в виде презентации представленный на онлайн доске (см. прил. 3).
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 4
К ТЕМЕ «ТОКСИКАНТЫ И ИХ СПЕЦИФИЧЕСКИЕ
БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА»
Используя ресурс Smartcat ((см. прил. 3) — создание глоссария) создайте
глоссарий по терминам и понятиям, изученным в данной теме.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 5
К ТЕМЕ «ВОДА В ПРИРОДЕ: СВОЙСТВА, ЗНАЧЕНИЕ
И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ»
1. Ознакомиться с требованиями СанПиН 2.1.3684-21, Постановление Глав-
ного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021 № 3.
2. Взять и подготовить образцы согласно ГОСТ 31861-2012 (см. прил. 3),
для использования их в ЛПЗ № 3 и 4.
138
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 6
К ТЕМЕ «ГИДРОСФЕРА И ЕЕ РОЛЬ В ЖИЗНИ»
Используя ресурс: «Государственный доклад “О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 20___ году”». Сделайте аналитическую справку по виду ресурса, негативным воздействиям, водопользовании
и т.п. Результаты представить в виде презентации на онлайн-доске. Используйте
ссылки ресурсов, представленные в приложении 3.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 7
К ТЕМЕ «АТМОСФЕРА: СОСТАВ, СТРОЕНИЕ И ПРОЦЕССЫ,
ПРОТЕКАЮЩИЕ В НЕЙ»
Задания для экспериментальной работы.
1. Выполните эксперименты по определению относительной запыленности
помещений в разных условиях (при открытой и закрытой форточке, утром до
начала занятий и после перемены и др.).
2. Определите качественный состав пыли, отобранных в разных помеще-
ниях: жилого дома, вуза, школы, на стройке, в парке, вблизи транспортной магистрали (автотрассы, железной дороги).
3. Определите концентрацию пыли в воздухе на следующей высоте от пола:
20 см; 1 м; 1,5 м. Сделайте вывод об экологической опасности пыли для разных
животных, проживающих на различной высоте от пола, и человека.
Опыт 1. Изучение степени запыленности воздуха
в различных местах (выбранной студентом/
заданной преподавателем) территории
Оборудование: прозрачная клейкая пленка.
Выполнение работы.
1. Соберите листья в разных участках пришкольной территории и на разной
высоте (в глубине зеленой зоны, вблизи автомагистрали, со стороны жилых
домов и т.д.).
2. Приложите к поверхности листьев клеящуюся прозрачную пленку.
3. Снимите пленку с листьев вместе со слоем пыли, приклейте ее на лист
белой бумаги.
4. Сравните отпечатки между собой.
139
Обработка результатов и выводы.
Сделайте вывод о степени запыленности листьев в разных участках пришкольной территории.
Опыт 2. Определение шумового загрязнения
пришкольной территории
Оборудование: шумомер.
Выполнение работы.
С помощью шумомера определите уровень шума на пришкольной территории:
– со стороны жилого массива;
– у зеленой полосы со стороны автострады;
– у зеленой полосы со стороны школы.
Обработка результатов и выводы.
1. Сделайте выводы об уровне шумовой нагрузки на пришкольной терри-
тории и роли зеленых насаждений в поглощении звука.
2. Нормативный уровень шума на пришкольном участке составляет 45 дБ.
3. Обобщите полученные данные и сделайте вывод об экологическом со-
стоянии пришкольной территории и путях его улучшения.
4. Оформить выполненную работу согласно требованиям, используя
MS Word. Графики зависимостей построить, используя MS Excel.
5. Ответить на контрольные вопросы к лабораторной работе, используя для
выполнения заданий и коммуникации Word, Excel, MyTestX, Microsoft Teams
(в случае выполнения работы в составе бригады используются сервисы для совместной и одновременной работы: Microsoft Teams, Рadlet) (см. ссылки в приложение 3).
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 8
К ТЕМЕ «ПОНЯТИЕ, ПРИНЦИПЫ
Используя ресурсы: «Google Планета Земля», сделайте структурную харак-
теристику выбранного района. Результаты представить в виде презентации, представленной на онлайн-доске (см. ссылки в приложение 3).
140
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. Природа — Человек —
Техника : учебник. — Москва : ЮНИТИ-ДАНА, 2001. — 343 с.
2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология : учебник. — Москва : ЮНИТИ-ДАНА,
1998. — 455 с.
3. Алексеев, В.А. 300 вопросов и ответов по экологии. — Ярославль : Ака-
демия развития, 1998. — 240 с.
4. Американское химическое общество. Химия и общество. Пособие для
учителей ; перевод с английского. — Москва : Мир, 1995. — 624 с.
5. Аналитическая химия. Лабораторный практикум / под редакцией В.П. Ва-
сильева. — Москва : Дрофа, 2003. — 328 с.
6. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа / под редак-
цией О.М. Петрухина. — Москва : Химия, 2001. — 495 с.
7. Беляков, С.А. Лихеноиндикация воздушной среды // Ивановский музей
камня. Школа-музей «Литос-КЛИО» : [сайт]. — URL: http://ivmk.net/lithos-lichen.
htm (дата обращения: 31.05.22).
8. Бердоносов С.С., Сапожников Ю.А. Ионизирующее излучение и окру-
жающая среда // Соросовский образовательный журнал. — 2001. — № 2. —
С. 40–46.
9. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации
химических веществ в окружающей среде. — Ленинград : Химия, 1985. — 528 с.
10. Блинов, Л.Н. Проблема табакокурения: Вопросы и ответы. — Санкт-
Петербург : СПбГТУ, 2002. — 48 с.
11. Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотоколо-
риметрическим методам анализа. — Ленинград : Химия, 1986. — 432 с.
12. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение : учебник. —
Ростов-на-Дону : МарТ, 2006. — 496 с.
13. Вилламо, Х. Косметическая химия. — Москва : Мир, 1990. — 288 с.
14. Водоподготовка : справочник / под редакцией С.Е. Беликова. — Москва :
Аква-Терм, 2007. — 240 с.
15. Вольпер, И.Н. Химия в пищевой промышленности. — Москва : Пище-
вая промышленность, 1965.
16. Воронков, Н.А. Экология общая, социальная, прикладная : учебник. —
Москва : Агар, 199. — 424 с.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]