Szkolny Ośrodek Badań Środowiska 2008/2009

Osoby nadzorujące działania szkolnego ośrodka badań środowiska: Pani K. Rapacz (C) Pani A. Bocian (B)

GLEBA (C) Gleba to powierzchniowa warstwa lądów Ziemi przekształcona w wyniku procesu glebotwórczego, podtrzymującego życie lądowych roślin, zwierząt i mikroorganizmów. Gleba – najbardziej zewnętrzna powłoka litosfery składająca się z luźnych cząsteczek mineralnych i organicznych, powietrza i wody.

GLEBA (B) Gleba to biologicznie czynna powierzchnia ziemi, powstała z utworu geologicznego, zwanego skała, macierzystą; Gleba jest głównym elementem środowiska przyrodniczego. Gleba jest ośrodkiem życia i spełnia wiele istotnych funkcji w ogólnym procesie życia na Ziemi, m.in. produkcyjną, retencyjną, sanitarną.

„Od rodzaju gleby zależy życie.” Sokrates

Gleba powstaje w wyniku stopniowego ich rozkruszania, czyli wietrzenia: Biologicznego (grzyby, porosty) Chemicznego (łączenie skał z azotem) Fizycznego (lód zamarzający w szczelinach) Składniki mineralne gleby (z wyjątkiem azotu) pochodzą z jej skały macierzystej.

Czynniki glebotwórcze: Klimat; Woda; Drobnoustroje glebowe; Rośliny; Żywe organizmy (rozkruszają i tworzą glebę); Ukształtowanie terenu; Działalność człowieka.

Skład gleby: A.Część mineralna (krzemionka, substancje nieorganiczne); B.Organizmy glebowe; C.Powietrze glebowe; D.Substancja organiczna; E.Woda glebowa;

A. Część mineralna Większe cząsteczki – piasek – średnica 0,02-2mm Średnie cząsteczki – ił – średnica 0,002-0,02mm Drobne cząsteczki – glina – średnica 0,002mm Ma na powierzchni ładunki ujemne Ujemne jony są wymywane Woda glebowa Dodatnie jony nieorganiczne wiążą się Zapobiega to wymywaniu do głębszych warstw wody

B. Organizmy glebowe Bakterie (rozkładają martwe resztki organizmów) Grzyby; Glony (autotroficzne); Pierwotniaki(neterotrofity); Robaki (pasożyty); Owady (stawonogi, 6 nożne); Większe zwierzęta i rośliny (np. Krety, nornice)

C. Powietrze glebowe 30 – 60 % objętości gleby to PRZETWORY GLEBOWE Roztwór glebowy Powietrze glebowe (mniej tlenu, więcej CO2)

D. Substancja organiczna Resztki obumarłych roślin, zwierząt i mikroorganizmów Ważne w pochłanianiu i zatrzymywaniu wody („gąbka”) Rozkładanie przez żywe organizmy Uwalnianie składników pokarmowych Humus (próchnica) – część substancji organicznej będąca produktem niecałkowitego rozkładu obumarłych szczątków organicznych

Procentowy skład gleby dobrze wykształconej 45% substancje mineralne 25% woda 25% powietrze 5% substancja organiczne (czyli próchnica glebowa - humus) Im więcej zawiera na substancji organicznych, jest dobrze uwodniona i napowietrzona tym jest żyźniejsza, czyli ma dużą zdolność do zaopatrywania roślin w wodę, tlen i składniki pokarmowe.

Erozja gleby Czynniki sprzyjające WIATR WODA Dostateczna okrywa roślin zapobiega erozji.

Składniki mineralne 16 pierwiastków niezbędnych do wzrostu roślin MAKROELEMENTY 9 potrzebnych w dużych ilościach Węgiel Wodór Tlen Azot Fosfor Potas Siarka Wapń Magnez MIKROELEMENTY 7 potrzebnych w małych ilościach Żelazo Bor Mangan Miedź Moliden Chlor Cynk

Odczyn gleby (pH) 0-7 pH – odczyn kwasowy/kwaśny 7 pH – odczyn obojętny 7-14 pH – odczyn zasadowy Silnie kwaśny~4,5 Kwaśny4,6 – 5,5 Lekko kwaśny5,6 – 6,5 Obojętny6,6 – 7,2 Zasadowy>7,2 Silnie kwaśny~4,5 Kwaśny4,6 – 5,5 Lekko kwaśny5,6 – 6,5 Obojętny6,6 – 7,2 Zasadowy>7,2 Określenie odczynu w glebie pozwala na podjęcie decyzji o jej wapniowaniu.

Przyczyny zakwaszenia gleb: Kwasy organiczne, Kwasy nieorganiczne, Proces nitryfikacji, Mały udział skał macierzystych zasobnych w wapń, Klimat z przewagą opadów nad parowaniem, kwaśne opady, Duże zalesienie, Rozkład substancji organicznych w glebie.

Skutki zakwaszenia gleby: zmiana warunków środowiskowych dla wielu organizmów glebowych, eliminacja gatunków bardziej wrażliwych zostają zaburzone procesy nitryfikacji i mineralizacji, które najskuteczniej przebiegają przy odczynie pH 6-8. wzrost zakwaszenia uruchamia metale ciężkie i pierwiastki śladowe ze związków trudno rozpuszczalnych.

Główne zanieczyszczenia gleb: detergenty, pestycydy, nawozy sztuczne, sole z kopalń, oleje, smary, paliwa, rozpuszczalniki org., polimery, związki metali ciężkich, odpady promieniotwórcze.

Zawartość jonów metali w glebie: Zn, Co, Ni – uszkadzają wątrobę Pb, Zu, Cd, Tl, Hg– choroby ukł. Krążenia Pb, Cu, Hg – niszczą nabłonki cewek nerkowych Bi, Sb, Mn, Fe, Au – niszczą ściany naczyń włosowatych Pb, Hg – niszczą korę mózgową Cr, Ni, Co, As– rakotwórcze

Własności gleby Chłonność polega na przetrzymywaniu wody z opadów i zapewnieniu jej rośliną podczas gdy jest susza lub w przerwach między porami deszczowymi Sorpcja polega na pochłanianiu substancji z cieczy lub gazu przez ciało stałe zwane sorbentem (od łacińskiego słowa sorbens ~ntis co znaczy „wchłaniający”).

Dwa rodzaje sorpcji sorpcja powierzchniowa (polegająca na zbieraniu (zagęszczeniu) się substancji pochłanianej na powierzchni ciała stałego(gleby). ) sorpcja wgłębna (polega na pochłanianiu substancji przez ciało (glebę) całą jego objętością.) Dzięki właściwością sorpcyjnym gleba magazynuje wiele cennych substancji niezbędnych do życia roślin.

Typy i procentowy udział najczęstszych gleb naszego kraju Gleby bielicowe, płowe i brunatne są najczęstsze. Stanowią łącznie 82% wszystkich naszych gleb. Pozostałe gleby to: gleby błotne (9%); gleby mady (5%); czarne ziemie (2%) i czarnoziemy (1%); gleby rędzinowe (1%).

Diagram przedstawiający typy gleb

Do ś wiadczenia

Badane gleby: 1.Agata – Wieś; 2.Stach – Bielany Wrocławskie; 3.Jacek – Muchobór Mały.

Temat: Oznaczanie odczynu gleby (C) Wykonanie: Obserwacje: 1.5,5pH 2.…. 3.… Wnioski: Gleby we Wrocławiu mają zazwyczaj odczyn kwaśny.

pH gleby wpływa na rozpuszczalność w niej składników mineralnych oraz na ich dostępność dla roślin, decyduje o gatunkach i wielkości populacji organizmów żyjących w glebie. Najlepsze są gleby obojętne o pH = 6,6 -7,2. Mają one własności buforowe, tzn. duże zdolności przeciwstawiania się zmianie swojego odczynu.

Temat: Badanie własności sorpcyjnych gleb (C) Wykonanie: Obserwacje: 1.Jasny czerwony 2.Ciemny czerwony 3.fioletowy

Im większe właściwości sorpcyjne, tym lepsza gleba. Ze względu na różne właściwości sorpcyjne gleb nie wszystkie jej rodzaje są jednakowo zasobne w składniki potrzebne do życia roślin.

Temat: Oddziaływanie bakterii glebowych na celulozę (B) Wykonanie: Obserwacje: 1.Ziemia ogrodowa – papier rozłożył się w bardzo dużym stopniu 2.Piach – papier się nie rozłożył 3.Gleba Ekoli – słabe rozłożenie papieru Wnioski: Od podłoża bardzo zależy stopień rozkładu celulozy. Gleba gliniasta ma za dużo wody, a w piachu bark składników, które odpowiedzialne są za rozkład.

Galeria PIACH GLEBA EKOLI ZIEMIA OGRODOWA

Temat: Oddziaływanie mikroorganizmów glebowych na papier i plastik Wykonanie: Obserwacja: – Folia – nie rozłożyła się; – Folia bio – rozłożyła się w małym stopniu; – Papier – rozłożył się całkowicie. Wnioski: Papier jest materiałem, który ze względu na swoje właściwości łatwiej ulega rozkładowi przez mikroorganizmy w glebie.

Galeria FOLIA FOLIA BIOPAPIER

Temat: Wykrywanie jonów ołowiu III w glebie (C) Wykonanie: Obserwacje: 1.Białe zmętnienie, lekki osad = są ślady ołowiu 2.Białe zmętnienie = ślady ołowiu 3.Najmniejsze zmętnienie = śladowe ilości ołowiu Wnioski: Ilość występowania ołowiu w glebie zależy od jej lokalizacji i narażenia na działanie substancji skażącej.

Ołów to metal bardzo toksyczny; Źródłami skażenia środowiska ołowiem są przede wszystkim przemysł i transport; Ołów emitowany przez samochody dostaje się do organizmu człowieka nie tylko przez drogi oddechowe, ale również przez skórę i skażoną żywność; Z ołowiu wykonywane są: płyty akumulatorowe, aparatura do produkcji kwasu siarkowego, odpływowe rury kanalizacyjne, osłony kabli elektrycznych, śrut, elementy pocisków.

Temat: Działanie metali ciężkich na białko (C) Wykonanie: Obserwacje: 1.W większej części białko ścięte; 2.Częściowo ścięte białko; 3.Całkowicie ścięte białko; 4.Zabarwienie turkusowe, całkowite ścięcie białka Wnioski: Nieodwracalne ścięcie białka spowodowane działaniem jonów metali.

Sole Metali ciężkich powodują denaturacje białek, czyli ścinanie sie włokein białka, arsen miedź kadm ołów rtęć cynk chrom nikiel molibdem

Temat: Wpływ soli ołowiu na kiełkowanie roślin (B) Wykonanie: Obserwacja: Ilość nasion Ilość wykiełkowanych 1.H2O200Brak 2.0,1%205Bardzo krótkie 3.1%208Krótkie 4.2%208Długie 5.5%205Bardzo długie

Wnioski: Im większy był roztwór substancji PbCl2 tym dłuższe były wykiełkowane rośliny.

Temat: Oddziaływanie skażenia gleby benzyną na kiełkowanie i wzrost roślin (B) Wykonanie: Wnioski: Różne są granice tolerancji roślin na działanie benzyny i zawartych w niej zw. Ołowiu. Benzyna nawet w największym rozcieńczeniu szkodliwie wpływa na proces kiełkowania

Temat: Wykrywanie azotanów (V) i azotanów (III) sokach z owoców (C) Wykonanie:

Temat: Wykrywanie azotanów (V) i azotanów (III) sokach z owoców (C) Obserwacja: Po dodaniu magnezu w próbkach zaczęła zachodzić reakcja wydzielania dużej ilości gazów. OwoceOpis zmiany barwy Przed dodaniem magnezu Po dodaniu magnezu Ziemniak, cytryna, pomarańcz, cebula, pomidor, limonka, winogrono, mandarynka Barwy wszystkich soków zrobiły się jaśniejsze, co świadczy o odczynie kwaśnym. Jasny żółty MarchewIntensywnie jasny pomarańczowy Jabłkopomrańczowy wzorzecbladoróżówy

Wnioski: Nie wystąpił wzrost intensywności barwy różowoczerwonej po redukcji magnezu, co świadczy o braku azotanów (III) i azotanów (V) w badanych sokach owoców. Azotany zawarte w wodach mogą być pochodzenia organicznego lub mineralnego. Woda używana do picia nie powinna zawierać zbyt dużo azotanów.

Temat: Wykrywanie azotanów w pożywieniu (B) Azotany (III) i azotany (V) w pożywieniu wykrywa się tą samą metodą, którą stosuje się do sprawdzania obecności azotanów w wodzie: papierki testowe lub rivanol. W przypadku braku papierków testowych należy rozdrobnić badane warzywa, wycisnąć z nich sok i przeprowadzić doświadczenie według instrukcji wykrywania azotanów (III) i azotanów (V) w wodzie.

Temat: Oddziaływanie detergentów na rośliny wodne (B) Wykonanie: Obserwacja: Ilość kropli PUR-aObserwacja 2Brak widocznych zmian, sporadyczne zabarwienie liści 5Liście zabarwione na biało 10Roślina całkowicie biała H2ORoślina pozostała nadal zielona

Wnioski: W próbkach, w których roślina zmieniła swoją barwę na białą zaszedł proces chlorozy; W badanych próbkach z roślinami można było zauważyć bąbelki powietrza. Używanie dużych ilości detergentów może prowadzić do znacznego skażenia środowiska.

Temat: Oddziaływanie tlenków azotu na kiełkowanie i wzrost rzeżuchy ogrodowej Wykonanie: Obserwacja: HNO3 – nic nie wykiełkowało 0/10 H2O – wszystko wykiełkowało 10/10 Wnioski: Tlenki azotu maja funkcję destrukcyjną, ponieważ zahamowały proces kiełkowania roślin.

Tlenek azotu… … pełni istotną funkcję w szlakach sygnałowych pozwalających roślinom odbierać, przetwarzać i odpowiednio reagować na bodźce pochodzące ze środowiska; …stymuluje zamykanie aparatów szparkowych, przez co ogranicza transpirację i utratę wody; …wpływa na różne procesy wzbudzane przez światło, przez co stymuluje kiełkowanie; …stymuluje kiełkowanie niektórych nasion; … spowalnia dojrzewanie i starzenie się roślin;..może być induktorem kiełkowania, w mechanizmach umożliwiających kiełkowanie nasionom nie mających dostępu do światła.

Temat: Badanie wpływu wapnowania gleby na jej odczyn. Wykonanie: Do każdej kolby wsypać po 1 łyżeczce badanej gleby, do drugiej i trzeciej wlać 1cm3 roztworu któregoś z kwasów i dobrze wymieszać glebę z kwasem. Do tzrecije kolby dodać szczyptę węglanu wapnia i ponownie dobrze wymieszać glebę. Do każdej zlewki wlać po 100cm3 wody destylowanej. Zawartość kolb wstzrąsnąć przez 10 minut i kolejno sączyć. Zmierzyć pH każdego przesączu. Obserwacje: Wniosek: Występują błędy pomiarowe (3pH). Odczyn jest obojętny lub zasadowy. Gleba AgatyGleba StachaGleba Jacka I. 6,8pHI. 7,1pHI. 7,3pH II. 6,3pHII. 3,0pHII. 6,7pH III. 7,6pHIII. 7,5pHIII. 8,0pH

Co daje wapnowanie gleb Wapń, oprócz tego, że odkwasza glebę jest niezbędnym składnikiem pokarmowym dla roślin. Pobierają go w dużej ilości przez całą wegetację. Ilość wapnia, która występuje nawet w bardzo kwaśnych glebach zaspakaja potrzeby pokarmowe roślin.

Dzi ę kuj ę za uwag ę Wykonała: Izabela Teppel, 2LO