Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Будівельний факультет
Кафедра екології
НАУКОВА РОБОТА
З курсу «Біоіндикація»
На тему «БІОІНДИКАЦІЯ ПОВІТРЯНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ЗА СТАНОМ ХВОЇ СОСНИ»
Перевірила: Виконав:
Жицька Л.І. Сироватська В. В.
Сипко Д.О.
Слюсаренко В.В.
Степанець М.В.
Тертичний Б.В.
Тітаренко В.А.
Штанніков В.І.
Цюкало О.А.
Черкаси 2013
Мета: Визначення вмісту загальної сірки в форофітній рослинності
Теоретична частина
Органічну речовину рослин спалюють в суміші кислот азотної і хлорної кислот в присутності каталізатора молібдату натрію, а сірчану кислоту, що утворилася визначають хроматойодометричним методом. Втрата сірки виключається, тому, що окислення органічної маси відбувається в рідкому стані при температурі, що не перевищує 100°С. Спочатку окиснювачем є азотна кислота:
С2Н7O2NS + 13HNO3 = Н2S04 + ЗСO2 + 6N2O3 + 2NO2 + 9Н20.
Сірчана кислота, яка утворилась зв'язується молібдатом натрію:
Н2S04 + NaМоO4 = NaSOз + Н2МоO4
Спалювання на кип’ячій водяній бані продовжується до тих пір, поки припиняється виділення бурих випарів оксидів азоту. Подальше спалювання проводять на повітряній бані до виділення білих випарів хлорної кислоти. Вся операція випарювання продовжується приблизно 60 хвилин. В залишку після спaлювання сірчана кислота осаджується хроматом барію:
Н2SO4 + ВаSO4 + Н2СrO4
Це рівняння показує, що сірчана кислота заміняється еквівалентною кількістю хромової кислоти, що знаходиться в розчині і може бути відділена від осаду сульфату і хромату барію центрифугуванням чи фільтруванням. Кількість хромової кислоти, що утворилася, визначають йодометричним методом:
2Н2СrO4 + 6KJ + 6Н2SO4 = Сг2(SO4)3 + ЗJ2 + ЗК2SO4 + 8Н2O
Йод, що виділився, титрується тіосульфатом натрію:
2Na2S2Oз + J2 = Na2S4O6 + 2NаJ
Грам-єквівалент S04/ 3 дорівнює 26,69, а сірки S/3 - 10,69, оскільки одна граммолекула сірчаної кислоти витісняє одну молекулу хромової кислоти, яка витісняє три атоми йоду із КJ.
Після спалювання рослинного матеріалу весь фосфор знаходиться у вигляді ортофосфорної кислоти, що заважає визначенню сульфатів, оскільки під час нейтралізації з аміаком вона реагує з барієм з утворенням осаду фосфату барію:
ЗВа2+ + 2Р043- = Ва3(Р04)2.
Щоб попередити осадження в розчин додають надлишок хлористого кальцію, тому утворюється осад фосфату кальцію:
2Н3Р04 + ЗСаСl2 + 6NH4ОН = Са(Р04)2 + 6NH4Сl + 6Н20.
Хлористий кальцій осаджується також в молібденову кислоту:
СаСl2 = Nа2МоO4 = СаМоO4 + 2NaСl.
Необхідні реактиви:
Розчин хромату барію в соляній чи хлорній кислоті - 2,5% (до 5,0г
ВаСrO4ч.д.а. в колбу додають 200 мл 1 н. розчину соляної кислоти чи 7% хлорної кислоти і нагрівають до розчинення хромату барію. Розчин охолоджують і зберігають в темній склянці з притертою пробкою);
Соляна кислота 1:4 (до 400 мл дистильованої води у термостійкому посуді додають при помішуванні 100 мл сірчаної кислоти густиною 1,84, охолоджують і зберігають у склянці із скляною притертою пробкою);
Розчин тіосульфату натрію 0,01 н. (50 мл 0,1 н. розчину виливають у мірну посудину ємкістю 500 мл і розбавляють дистильованою водою до мітки);
Розчин молібдату натрію 10%;
Хлорна кислота 42%;
Розчин хлористого кальці. 25%;
Розчин аміаку 25%;
Розчин йодистого калію20%.
ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ
X=
де: X - вміст сірки у %; а - кількість 0,01н розчину тіосульфату натрію, що пішло на
титрування; п - абсолютно суха наважка, г; К - нормальність тіосульфату натрію. Для порахунку на SO3 , отриманий результат помножують на коефіцієнт 2,497.
Рисунок 1- Карта-схема дослідних ділянок
1 – район Дахнівський ; 2 – вулиця Луначарського ; 3 – парк імені 30-ти річчя Перемоги ; 4 – парк Хіміків.
ХАРАКТЕРИСТИКА ДОСЛІДНИХ ДІЛЯНОК
Дослідна ділянка № 1 - «Район Дахнівський»
На території дослідної ділянки досліджено 5 дерев , представлені видом Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.). Ділянка розташована поблизу автомагістралі , а тому основним джерелом забруднення є автотранспорт.
Відсоток хлорозів та некрозів досліджуваних хвоїнок – 37 та 60 % відповідно. Рівень забруднення території 1,74 – чиста.
Таблиця 1- Визначення вмісту сірки та SO3 в форофітній рослинності
|
№ п/п |
Назва ділянки |
Абсолютно суха наважка, г |
Вміст сірки , Х , % |
Вміст SO3, % |
|
1 |
р-н Дахнівка |
0,5 |
1,25 |
3,13 |
Рисунок 2 - Картосхема дослідної ділянки
Дослідна ділянка № 2 – «вулиця Луначарського»
На території дослідної ділянки досліджено 6 дерев , представлене видом Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.). Ділянка розташована в селитебній зоні . Головним джерелом надходження шкідливих домішок в атмосферу даної ділянки є викиди автотранспорту.
Відсоток хлорозів та некрозів досліджуваних хвоїнок – 45 та 52 % відповідно. Рівень забруднення території 1,74 – чиста.
Таблиця 2 - Визначення вмісту сірки та SO3 в форофітній рослинності
|
№ п/п |
Назва ділянки |
Вміст сірки Х ,% |
Вміст SO3, % |
|
2 |
вулиця Луначарського |
1,16 |
2,89 |
Рисунок 3 - Картосхема дослідної ділянки №2
Дослідна ділянка № 3 – «парк імені 30-ти річчя Перемоги»
На території дослідної ділянки досліджено 1 дерево , представлене видом Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.). Ділянка є парковою зоною. 20 метрів до дороги з інтенсивним рухом автотранспорту, значне шумове і вібраційне навантаження . Основний чинник накопичення забруднюючих речовин є низька швидкість вітру .
Відсоток хлорозів та некрозів досліджуваних хвоїнок – 28 та та 20 % відповідно. Рівень забруднення території 1,375 – чиста.
Таблиця 3 - Визначення вмісту сірки та SO3 в форофітній рослинності
|
№ п/п |
Назва ділянки |
Абсолютно суха наважка, г |
Вміст сірки , Х , % |
Вміст SO3, % |
|
3 |
1.парк 30-ти річчя |
0,5 |
1,09 |
2,74 |
Рисунок 6 - Картосхема дослідної ділянки №3
Дослідна ділянка № 4 – «парк Хіміків»
На території дослідної ділянки досліджено 8 дерев , представлене видом Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.). Ділянка розташована в антропогенно навантаженій зоні. Інтенсивний рух автотранспорту, значне шумове і вібраційне навантаження . Основну роль в забруднені шкідливими речовинами відіграють викиди з промислових підприємств, які розташовані неподалік такі як «Черкаське Хімволокно» , Черкаська ТЕЦ та інші дрібні промислові підприємства. Також значне навантаження від розташованої неподалік автомагістралі.
Відсоток хлорозів та некрозів досліджуваних хвоїнок – 60 та та 17,5 % відповідно. Рівень забруднення території 1,46 – чиста.
Таблиця 4 - Визначення вмісту сірки та SO3 в форофітній рослинності
|
№ п/п |
Назва ділянки |
Вміст сірки Х ,% |
Вміст SO3, % |
|
4 |
парк Хіміків |
1,38 |
3,44 |
Рисунок 7 - Картосхема дослідної ділянки №4
ВИСНОВКИ
Вході проведення наукової роботи було досліджено 4 зони міста Черкаси та відібрано 160 хвоїнок сосни звичайної (Pinus sylvestris L.).
Дослідження включало в себе визначення відсоткового покриття хлорозів та некрозів . На рисунку 10 графічно зображено у відсотках наявність хлорозів та некрозів.
Рисунок 10 - Діаграма « Відсоткове покриття хлорозів та некрозів на досліджуваних ділянках»
Найвищий відсоток хлорозів та некрозів спостерігається на дослідній ділянці №1 та № 4 . Це обумовлено тим , що неподалік розташована автомагістраль і основним джерелом забруднення є викиди автотранспорту. Значне шумове і вібраційне навантаження .
Найменш забруднена ділянка № 3 тому що дослідна ділянка є парковою зоною та розташування великої кількості інших вищих форм рослинності сприяє кращому очищенню повітря.
Також, за допомогою хімічних методів аналізу було визначено вміст Сірки та SO3 в хвої у відсотковому відношенні результати дослідження наведено на рисунку 11.
Рисунок 11 - Діаграма « Вміст Сірки та SO3 в хвої , у %»
Найбільш забруднена ділянка №4 – парк Хіміків, що означає високий ступінь забруднення території .Найменш забруднена ділянка №3 - парк імені 30-ти річчя Перемоги.
Отже за результатами дослідження усі ділянки забруднені тому , що на кожну ділянку здійснюється значний антропогенний вплив. Найбільш забруднені ділянки № 1 - «Район Дахнівський» та №4– «парк Хіміків» відповідно до показників хлорозів та некрозів та за вмістом Сірки та SO3. До найменш забрудненої зони відноситься ділянка №3 - парк імені 30-ти річчя Перемоги, оскільки спостерігається найменший відсоток хлорозів та некрозів та за вмістом Сірки та SO3 , що свідчить про незначне антропогенне навантаження та відносну чистоту повітря.
Рисунок 4 – Район Дахнівський
Рисунок 5- вулиця Луначарського
Рисунок 8 – парк імені 30-ти річчя Перемоги
Рисунок 9 - парк Хіміків