Определение активности выделения углекислого газа из почвы (донных осадков)

Методы определения экологических параметров почвы и донных осадков

Цель:ознакомиться с методамиопределения экологических параметров почвы и донных осадков.

Задачи:

1. Определить в образце пробы содержание воды;

2. Определить в образце пробы содержание органического вещества (гумуса).

Определение содержания воды в почвенном (донных осадках) образце

Материалы и оборудование:

· Примерно 80 г почвы (донных осадков);

· Противень из алюминиевой фольги или алюминиевый стакан с крышкой;

· Весы с точностью до 0,1 г;

· Сушильный шкаф с регулируемой температурой (термометр с показаниями до 150 °С);

· Эксикатор с плотно закрывающейся крышкой;

· Щипцы лабораторные.

Ход анализа

1. Взвесьте пустой алюминиевый стаканчик. Запишите его массу (а).

2. Насыпьте в стаканчик размельченный почвенный образец (донных осадков) и взвесьте. Запишите его массу (В).

3. Поместите алюминиевый стаканчик с почвой (донных осадков) на 24 часа в сушильный шкаф при температуре 110°С.

4. Выньте образец из сушильного шкафа и охладите его в эксикаторе.

5. Взвесьте остывший образец, запишите его массу.

6. Снова поместите образец почвы (донных осадков) на 24 часа в сушильный шкаф при температуре 110 °С.

7. Повторите операции 4 и 5 до тех пор, пока результаты измерения не окажутся одинаковыми (до постоянной массы). Запишите эту массу (с).

8. Рассчитайте процентное содержание воды (Св) по следующей формуле:

Св= В – с

В-а х100

9. Сохраните почвенный (донных осадков) образец в эксикаторе до проведения работы № 2.

Примечание. Полученное значение (Св) выражает процентное содержание всей воды, присутствующей в образце. Эта величина будет зависеть от количества осадков, выпавших за последнее время. Альтернативными оценками содержания воды являются полевая влагоемкость и содержание доступной воды.

Полевая влагоемкость - количество воды, сохраняющееся в почве после того, как ее избыток дренируется под влиянием гравитационных сил. Для получения этого значения необходимо, чтобы почва в полевых условиях была целиком затоплена в течение нескольких минут. Затем через 48 часов можно отобрать образец для проведения исследования.

Доступная вода - та вода, которая может поглощаться растениями. Её содержание можно определить высушиванием взвешенного образца при комнатной температуре до постоянной массы. Разность масс влажной и сухой почвы равна содержанию доступной воды.

Показатель используется для выяснения запасов влаги в почве (донных осадках) и учета этого показателя для регулирования содержания влаги в используемых землях.

Определение содержания органического вещества (гумуса) в почвенном образце и донных осадках

Материалы и оборудование

· Высушенный почвенный (донных осадков) образец (из эксперимента работы № 1) в эксикаторе, фарфоровый тигель с крышкой,

· муфельная печь,

· эксикатор,

· щипцы лабораторные.

Ход анализа:

1. Прокалите тигель и его крышку в муфельной печи при температуре 300 °C для удаления остатков влаги. Для охлаждения поместите в эксикатор. Взвесьте и запишите массу (а).

2. Насыпьте из алюминиевого стаканчика с крышкой, находящегося в эксикаторе, в прокаленный и остывший фарфоровый тигель высушенный почвенный образец (из предыдущего эксперимента) и взвесьте. Запишите массу (В).

3. Поместите тигель с почвой(донных осадков) в муфельную печь и прокалите до красного цвета. Остудите тигель на воздухе в течение 10 мин и поместите в эксикатор.

4. Взвесьте остывший тигель с образцом почвы (донных осадков).

5. Повторяйте операции 3 и 4 до получения постоянной массы (с).

6. Подсчитайте процентное содержание органических веществ в почвенном образце (донных осадках) (Сов) по формуле:

Сов= В-с

В-а х 100

7. Проведите этот эксперимент с почвенными образцами (донных осадков), отобранными в разных районах, чтобы выявить различия в содержании органических веществ.

Примечание.Полученная в этом эксперименте величина соответствует процентному содержанию органических веществ в сухой почве (донных осадках). Получить величину, соответствующую содержанию органических веществ во влажной почве (донных осадках), можно, используя данные опыта работы № 1.

Определение содержания воздуха в почвенном образце (донных осадках)

Материалы и оборудование:

· Жестяная банка емкостью примерно 200 cм³;

· стакан емкостью 500 cм³;

· вода;

· мерный цилиндр;

· фарфоровый пестик.

Ход анализа:

1. Поместите пустую банку открытым концом вверх в стакан емкостью 500 cм³ и наполните стакан водой выше края банки. Отметьте уровень воды в стакане.

2. Осторожно выньте банку, наполненную водой, и измерьте объем мерным цилиндром. Запишите объем (a). Уровень воды в стакане упадет на величину, равную объему воды в банке.

3. Просверлите примерно восемь маленьких отверстий в дне банки.

4. Банку открытым концом проталкивайте в почву (донные осадки), с поверхности которой удалена растительность, до тех пор, пока почва не начнет выходить из отверстий. Осторожно выкопайте банку, переверните ее и удалите лишнюю почву, находящуюся выше края.

5. Снова осторожно поместите банку с почвой (донными осадками) открытым концом вверх в стакан с водой и разрыхлите (размешайте) почву (донные осадки), чтобы вытеснить из нее воздух.

6. Уровень воды в стакане станет ниже, чем раньше, потому что часть воды израсходуется на замещение воздуха, который содержался в почве (донных осадках).

7. Из полного мерного цилиндра емкостью 100 cм³ добавьте воду в стакан до прежнего уровня. Запишите объем добавленной воды (b).

8. Процентное содержание воздуха в почвенном (донных осадках) образце (Bn) можно определить по формуле:

Bn =(b : a) х100.

9. Повторите опыт с почвенными образцами (донными осадками) из разных районов.

Определение соотношения твердых частиц в почвенных образцах (донных осадках) (текстура)

Материалы и оборудование:

· Мерный цилиндр емкостью 500 cм³;

· 100 cм³ почвенного образца;

· 300 cм³ воды.

Ход анализа:

1. Поместите почвенный (донных осадках) образец в мерный цилиндр и полностью залейте водой.

2. Энергично встряхните содержимое.

3. Для того, чтобы частицы осели в соответствии с их плотностью и площадью поверхности, дайте смеси отстояться в течение 48 часов.

4. Измерьте объем различных фракций почвенного образца (донных осадков).

Результаты:

Наблюдается послойное распределение частиц. Частицы органического вещества плавают на поверхности воды, частицы глины частично остались во взвешенном состоянии, а более крупные

осели в виде слоя поверх песка и камней, распределившихся по своим размерам.

Определение рН почвенного (донных осадков) образца

Материалы и оборудование

· Длинная бактериологическая пробирка (145 мм) с пробкой;

· штатив для пробирок;

· сульфат бария;

· раствор универсального индикатора и цветная таблица;

· почвенный образец (донные осадки);

· шпатель;

· дистиллированная вода;

· пипетка на 10 cм³.

Ход анализа:

1. Поместите в пробирку примерно 1 см³ почвы (донных осадков) и 1 см³ сульфата бария, в результате чего коллоидная глина выпадет в виде хлопьев.

2. Добавьте 10 cм³ дистиллированной воды и 5 см³ раствора универсального индикатора. Закройте пробирку пробкой, энергично встряхните и дайте содержимому отстояться в течение 5 минут.

3. По цветной таблице сравните цвет жидкости в пробирке с цветами индикатора и определите соответствующее рН.

4. Повторите эксперимент с почвенными образцами (донными осадками) 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 (донных осадках); кроме того, величина рН указывает на то, какие виды растений (и, соответственно, животных) могут успешно развиваться на данных почвах (донных осадках). Кислые почвы (донные осадки), как правило, менее богаты питательными веществами, поскольку в меньшей степени способны удерживать катионы.

Определение активности выделения углекислого газа из почвы (донных осадков)

(метод Галстяна)

Метод основан на определении интенсивности дыхания почвы (донных осадках) по учету количественных изменений углекислого газа в атмосфере почвы (донных осадков) с помощью широкогорлых конических колб.

Ход анализа:

10 г свежей почвы (донных осадков) в марлевом мешочке подвесить за крючок в пробке (при анализе влажной почвы (донных осадков) используются металлические корзинки). В плоскодонную колбу на 250 мл налить 25 мл раствора гидрата окиси бария. Колбу закрыть пробкой с мешочком и поставить в термостат при температуре 28–30 °С на 24 часа.

Одновременно с опытными колбами поставить контрольные с гидратом окиси бария, но без почвы (донных осадков), для учета углекислого газа воздуха в колбе. Колбы периодически встряхивать до разрушения пленки карбоната бария, образовавшейся над едким натром. После экспозиции избыток гидрата окиси бария оттитровать 0,05 Н раствором НС1 по фенолфталеину.

По разнице между данными титрования контрольной и опытной почвы (донных осадков) определяется количество выделившегося углекислого газа из почвы (донных осадков). Интенсивность продуцирования выражается в мг углекислого газа, выделившегося за сутки на 100 г почвы (донных осадков).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: