JAK STANOVIT TOXICITA PŮDY?
Téměř každý majitel zahradního pozemku nebo venkovského domu se zahradou si chce vychutnat zvuk zeleného listí a sklidit dobrou úrodu ze záhonů. Co když ale rostliny i přes dodržení všech pravidel výsadby nezakoření? Možná je to stavem půdy. Není třeba spěchat a objednávat drahou službu pro aktualizaci vrstvy půdy – nejprve můžete odeslat vzorek půdy na speciální analýzu, která ukáže, jak je úrodná (a možná i otrávená některými látkami) a jaká hnojiva jsou doporučeno používat.
V jakých případech se vyplatí posílat vzorky půdy na rozbor?
Studium složení půdy se může hodit nejen zavedeným majitelům pozemků, ale i těm, kteří o koupi pozemku teprve uvažují. Taková analýza umožňuje posoudit úrodnost půdy a také podniknout kroky k jejímu zvýšení. Studium vlastností půdy vám navíc dá příležitost ujistit se, že je bezpečná, protože kvůli nepříznivé ekologické situaci (zejména v blízkosti velkých měst) se půda často stává útočištěm jedů, toxinů, radioaktivních částic, stejně jako nebezpečné bakterie a parazity.
Kromě těchto „každodenních“ důvodů existují i další, závažnější, upravené na legislativní úrovni. Například v rámci inženýrských průzkumných prací je developer povinen provést analýzu půdy. Toto téma je však natolik složité a závažné, že si zaslouží samostatný článek.
Příčiny a důsledky znečištění a vyčerpání půdy
Co způsobuje nepříznivý stav půdy? Příčinou může být blízkost průmyslových podniků, které vypouštějí do životního prostředí chemický odpad (zejména jde-li o těžké kovy a ropné produkty). Zemědělská hnojiva (pesticidy) také poškozují stav půdy, což vede k jejímu vyčerpání a toxické kontaminaci. Blízké dálnice s výrazným proudem aut navíc mohou způsobit zhoršení kvality půdy, protože výfukové plyny kazí nejen vzduch, ale i půdu, což vede k hromadění těžkých kovů, ropných produktů a polycyklických aromatických uhlovodíků. Netřeba dodávat, že skládky domovního a jiného odpadu umístěné v blízkosti areálu jsou také zdrojem znečištění půdy?
Následky zhoršování stavu půdy mohou být hrozivé: bez ohledu na to, jak často přicházíte s půdou do kontaktu, dříve nebo později se do vašeho těla dostanou toxiny v ní obsažené.
Metody analýzy půdy
Typ průzkumu půdy závisí na očekávaném výsledku. To znamená, že každá analýza je prováděna s cílem identifikovat určité složky, které negativně nebo pozitivně ovlivňují lidské zdraví.
<em>Mechanická analýza</em>
Tento typ studie se někdy nazývá granulometrický, protože je založen na počítání mechanických částic (granulí) půdy odebraných pro analýzu a jejich rozdělení do skupin podle průměru a hmotnosti. Výsledkem studie zjistíte, jaké množství jílu a písku půda obsahuje a také o jaký typ půdy se jedná.
<em>Chemický rozbor půdy</em>
Analýza obsahu různých prvků může ukázat, jak je půda bohatá na živiny, umožňuje identifikovat absorpční kapacitu půdy, přítomnost těžkých kovů, úroveň kyselosti a nutnost použití jakýchkoli hnojiv. Metody mohou být různé – fotometrické, chromatografické, gravimetrické a další. Ke změně účelu pozemku je nutný chemický rozbor půdy (č. 172-FZ ze dne 12.12.2004. prosince XNUMX „O převodu pozemků a pozemků z jedné kategorie do druhé“).
Podle SanPiN 2.1.7.1287–03 „Sanitární a epidemiologické požadavky na kvalitu půdy“ standardní seznam prací v rámci chemické analýzy obsahuje definici:
- koncentrace těžkých kovů: olovo, kadmium, zinek, měď, nikl, arsen, rtuť;
- obsah benzopyrenu a ropných produktů;
- pH;
- ukazatel celkového znečištění.
Na základě chemické studie a porovnání údajů s maximálními přípustnými koncentracemi (MAC) pro každý ukazatel je vyvozen závěr o stupni chemické kontaminace půdy (čistá, přípustná, středně nebezpečná, nebezpečná, extrémně nebezpečná).
<em>Agrochemická analýza</em>
Tento typ výzkumu se od předchozí verze liší pouze svým zaměřením. Slouží ke stanovení úrovně koncentrace různých chemikálií, které mohou ovlivnit zemědělské plodiny, zahradní výsadby nebo zdraví hospodářských zvířat.
<em>Mineralogická analýza</em>
Pomocí této analýzy lze získat údaje o obsahu primárních a sekundárních minerálů v půdě, které tvoří většinu celkové hmoty Země (90–97 %). Oddělují se bahnité, koloidní a jílovité složky půdy, z nichž každá je studována pomocí speciálních metod a v důsledku toho se získávají informace o původu půdy a charakteristikách procesů zvětrávání.
<em>Radiologické studie</em>
Přítomnost a úroveň radioaktivní kontaminace v půdě se zjišťuje pomocí speciálního zařízení – spektrometru. Tento typ půdní analýzy je relevantní zejména v případě, že se pozemek nachází v blízkosti jaderné elektrárny nebo existuje podezření na blízkost míst pro ukládání radiačního odpadu. Studie je provedena s ohledem na standardy radiační bezpečnosti NRB-99/2009.
<em>Toxikologická analýza</em>
Tento půdní test slouží k identifikaci obsahu škodlivých látek v půdě jako je arsen, olovo, rtuť, ropné produkty a další. Jedna z metod půdní analýzy je následující: vzorek půdy se zředí vodou a do výsledné kapaliny se přidají korýši Daphnia a řasa chlorella, aby se na základě jejich úmrtnosti určila úroveň toxického nebezpečí.
<em>Mikrobiologický výzkum</em>
Tento typ analýzy může ukázat počet mikroorganismů obývajících půdu – bakterie, houby, půdní řasy, prvoci. Stanovením jejich množství na 1 gram suché půdy můžeme vyvodit závěr o biologické aktivitě půdy a přítomnosti patogenních mikroorganismů, které mohou způsobovat různá onemocnění (Escherichia coli, vajíčka helmintů, salmonely atd.). Tento typ výzkumu upravuje i výše zmíněný SanPiN 2.1.7.1287–03.
Důležitý fakt
Mikroorganismy obývající půdu mají významný vliv na složení zemské atmosféry. Faktem je, že mají schopnost uvolňovat do životního prostředí různé plyny: dusík, kyslík, oxid uhličitý a monoxid, sirovodík a mnoho dalších sloučenin.
Pro každou z uvedených metod studia půdy existuje specifický postup provádění postupu.
Etapy půdní analýzy
Každý krok předcházející získání výsledků půdního rozboru musí být proveden co nejpečlivěji, v souladu se všemi doporučeními specialistů. To je nezbytné, aby se předešlo nepřesnostem a chybám ve studii.
<em>Odběr vzorků půdy pro analýzu</em>
Jednou z nejběžnějších metod sběru zeminy pro následnou analýzu je „obálková metoda“. Čtyři body jsou vyznačeny po okrajích pozemku a pátý ve středu, odkud se odebírají jednotlivé vzorky pomocí naběračky, špachtle nebo i obyčejné lžíce. Výsledný materiál je balen do plastových (nebo papírových) sáčků. Je důležité, abyste se při odběru vzorků půdy nedotýkali rukama a nekouřili – to může zkreslit výsledky.
Základní požadavky na odběr vzorků půdy jsou stanoveny v GOST 17.4.4.02-84 „Ochrana přírody. Půdy. Metody odběru a přípravy vzorků pro chemický, bakteriologický, helmintologický rozbor.“
<em>Analýza</em>
Výběr laboratoře pro studium složení půdy by měl být založen na úrovni jejího vybavení moderním vybavením a činidly, jakož i na dostupnosti kvalifikovaných odborníků. Je vhodné, aby jedna laboratoř měla vše potřebné k provedení testů, které potřebujete. Například pro studium půdy běžného zahradního pozemku jsou nutné chemické, radiologické a mikrobiologické analýzy. A pro zahrádkáře a zemědělce bude kromě vyjmenovaných relevantní kontrola půdy na přítomnost pesticidů a agrochemické rozbory.
<em>Vydávání výsledků</em>
Výsledky testu půdy obdržíte do 8–20 dnů po odeslání vzorků do laboratoře. K vyřešení právních problémů je nutné, aby byl protokol o zkoušce vytištěn na hlavičkový papír vydávaný vládou. Tento dokument vydávají pouze akreditované laboratoře. Pokud jste si objednali výzkum pro „soukromé“ účely, pak na typu formuláře příliš nezáleží. Je sestaven podle vzoru instituce, kde byla analýza provedena.
Náklady na analýzu
Cena testu závisí na typu zařízení, kde plánujete provést test půdy. Ve vládních organizacích bude výrazně nižší než v soukromých, na výsledky analýzy si však bude muset počkat déle. Náklady na komplexní analýzu půdy v Moskvě jsou asi 20–30 tisíc rublů a zahrnují stanovení ukazatelů v rámci různých skupin studií. Pokud jsou nutné další postupy, každý z nich může stát asi 5–10 tisíc rublů.
Rozbor půdy nám může říci o příčinách neúrody, nárůstu infekčních chorob a dokonce i o celkovém zhoršení životních podmínek lidí žijících ve studované oblasti. „Čistá“ půda bez škodlivých nečistot slouží jako zdroj živin pro zahradní a zemědělské rostliny konzumované člověkem, patogenní půda je neúrodná a je útočištěm pro škodlivé mikroorganismy a jedy. Studium složení půdy proto nabývá nejen právního, ale i každodenního, každodenního významu.
III Mezinárodní soutěž vědeckovýzkumných a tvůrčích prací studentů
Začněte ve vědě
- Hlavní
- Seznam sekcí
- Biologie
- JAK STANOVIT TOXICITA PŮDY?
JAK STANOVIT TOXICITA PŮDY?
1 Městská rozpočtová všeobecně vzdělávací instituce „Střední střední škola č. 1“ Borodino
Velyaminova N.V. 1
1 MBO „Střední škola č. 1“ Borodino
Autor práce byl oceněn diplomem vítěze III. stupně
Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce „Job Files“ ve formátu PDF
V dnešní době je otázka ochrany životního prostředí vážná. Bezmyšlenkovitá lidská činnost po staletí ničí životní prostředí. Naše potřeby rostou a stále více si bereme z přírody. Ukazuje se, že člověk si nepřímo škodí. Pokud se lidé v blízké budoucnosti nenaučí zacházet s přírodou šetrně, zničí sami sebe. A k tomu potřebujeme pěstovat environmentální kulturu a odpovědnost.
Půda je jedním z hlavních objektů životního prostředí, ústředním článkem mezi biotickou a abiotickou složkou biosféry. Rozsáhlá degradace půd je jednou z hlavních příčin poklesu zemědělské produktivity a má nepříznivý vliv na stav přírodních ekosystémů.
Degradací se rozumí následující procesy, které zhoršují ekologické vlastnosti půdy:
- fyzikální degradace – zmenšení mocnosti úrodného horizontu v důsledku antropogenní činnosti, vodní a větrné eroze, smetí půdy, zhutnění půdy apod.;
- chemická degradace – snížení obsahu organické hmoty v půdě, snížení zásob živin (dusík, fosfor, draslík aj.), zasolování půd a jejich kontaminace těžkými kovy a radionuklidy;
- biologická degradace – snížení počtu a početnosti půdních mikroorganismů, půdních hub, zavlečení patogenních mikroorganismů do půdy, zhoršení hygienických a epidemiologických ukazatelů.
Negativní změny v půdách se časem kumulují a škodliviny jsou půdními strukturami zadržovány po dlouhou dobu (desítky let!).
Znečištění půdy na Krasnojarském území zůstává ve srovnání s Ruskou federací trvale vysoké. Výsledky laboratorních studií provedených institucemi státního hygienického a epidemiologického dozoru za období 2007-2016 ukazují trvale vysokou chemickou kontaminaci půdy v oblastech, kde se nacházejí průmyslové objekty a dálniční křižovatky, byla pozorována pozitivní dynamika obsahu kadmia a olova v půdách.
Relevance tohoto problému je zřejmá. Kromě toho, že půda kontaminovaná radionuklidy, pesticidy a jinými škodlivými látkami nemůže produkovat ekologicky „čisté“ potravinářské produkty rostlinného původu, existuje také vysoká pravděpodobnost kontaminace podzemních vod. To znamená, že znečištění půdy přímo souvisí se znečištěním vody.
Problém: Jak zjistit kontaminaci půdy?
Hypotéza: Předpokládáme, že pomocí rostlinných objektů je možné identifikovat úroveň kontaminace půdního vzorku.
Účel vědecké práce: zjišťovat úrovně znečištění půdy pomocí řeřichy.
Úkoly:
- prostudujte si literaturu na toto téma
- proveďte experiment podle metodiky
- provést analýzu získaných výsledků
Předmět studia: vzorky půdy
Předmět studia: úroveň kontaminace vzorků půdy.
HLAVNÍ ČÁST
Podle V.N Mezhenského se indikátorové rostliny používají při posuzování mechanického a chemického složení půdy, při hledání sladké vody v poušti a při průzkumu minerálů. Hrají důležitou roli v indikativní geobotanice, ekologii, fyziologii a biochemii rostlin, biogeografii, geologii, geochemii, hydrogeologii a dalších vědách. Druhové složení rostlin udává kyselost půdy, její stupeň úrodnosti, přítomnost či nedostatek některých chemických prvků.
Na základě stavu rostliny, vzhledu listů a dalších orgánů lze poměrně přesně určit složení půdy a přítomnost živin v ní. Pro normální růst a plodnost potřebují rostliny světlo, vodu a živiny. Pokud jich není dostatek, rostlina nás o tom ihned informuje. Schopnost slyšet, nebo spíše vidět, co nám rostliny říkají, nám umožňuje přijít jim na pomoc včas. Na oplátku nám poděkují nejkrásnějšími květinami nebo nejchutnějšími plody.
Podle Bondaruka M.M. je racionálnější používat řeřichu jako bioindikátor. Řeřicha je jednoletá rostlina, která je vysoce citlivá na znečištění půdy těžkými kovy a také na znečištění ovzduší emisemi vozidel. Tento bioindikátor se vyznačuje rychlou klíčivostí semen a téměř 100% klíčivostí, která je výrazně snížena v přítomnosti škodlivin.
Kromě toho výhonky a kořeny této rostliny podléhají znatelným morfologickým změnám pod vlivem škodlivin (zpomalení růstu a zakřivení výhonků, snížení délky a hmotnosti kořenů, jakož i počtu a hmotnosti semen).
Řeřicha je také vhodná jako bioindikátor, protože účinky stresorů lze studovat současně na velkém počtu rostlin na malé ploše. Atraktivní je i velmi krátká doba trvání experimentu. Semena řeřichy vyklíčí za 3-4 dny a na většinu experimentálních otázek lze odpovědět do 10-15 dnů.
Výzkumné metody a techniky
Metodou výzkumu je experiment. Experiment byl proveden podle metody stanovení toxicity půdy T.G. Mirchink (metoda půdní desky) třikrát. Podstata techniky je následující:
1. Vložte 60 g zeminy bez kořenů a rostlinných zbytků do šálků, navlhčete a třete, dokud se nestane hustou pastou, rovnoměrně rozetřete špachtlí.
2. Semínka předem namočte na 30 hodin. Do každého šálku vysejte XNUMX semen testované rostliny. Semena by měla být malá, bez rezervy živin, lépe reagují na změny prostředí.
3. Semena klíčí po dobu 5-7 dnů při konstantní teplotě a vlhkosti, půda se navlhčí stejným množstvím vody (5-10 ml).
4. Při zohlednění výsledků se měří délka klíčků, kořenů a počet naklíčených semen. (viz příloha)
Výsledky výzkumu
K provedení experimentu byly odebrány vzorky půdy:
- z areálu školy,
- z letní chaty,
- půda pro sazenice „Univerzální“,
- vzorek půdy ošetřený roztokem činidla „Fairy“,
- vzorek půdy ošetřený prostředkem LOCK,
- vzorek půdy s přebytečným obsahem hnojiva,
- vzorek půdy s optimálním obsahem hnojiva,
- vzorek půdy ošetřený obsahem baterie Energizer.
Experiment byl proveden třikrát. Výsledky, které jsou vypočteny jako aritmetický průměr, jsou uvedeny v tabulce č. 1.
Studie toxicity různých typů půd pomocí řeřichy