Контрольні запитання

1 Назвіть природні та антропогенні джерела нітратів у ґрунті.

2 Як нітрати використовуються рослинами?

3 Що називають санітарним числом?

4 Чому ґрунти називають геохімічним фільтром?

5 В якому вигляді алюміній міститься в ґрунті?

6 Які антропогенні джерела надходження алюмінію в ґрунт Ви знаєте?

7 Назвіть основні джерела надходження купруму в ґрунт.

8 Що таке фітотоксичність важких металів?

9 Які процеси відбуваються в рослинах за високої концентрації катіонів важких металів у ґрунті?

5.4 Дослідження гідрогенсульфуру та залишкової токсичності ґрунту

(самостійне вивчення)

Мета: - розвинути у студента навики самостійної роботи з літературою, вміння вибирати головне, узагальнити і систематизувати знання;

• проаналізувати джерела надходження до ґрунтів гідрогенсульфуру, наслідки цього процесу; ознайомитись з методикою визначення залишкової токсичності ґрунтів.

Завдання: прочитати текст в підручнику Г.О. Білявський, Л.І. Бутченко «Основи екології: теорія та практикум» стр.266-268. Скласти конспект. Відповісти на питання для самоконтролю.

Гідрогенсульфур у грунтах, забруднених нафтою і нафтопродуктами

H₂S – токсичний газ із неприємним запахом; його розчин у воді – сульфідна кислота, більшість солей якої малорозчинні. Гідрогенсульфур утворюється в ґрунті внаслідок діяльності сульфатредукуючих бактерій, при розкладі органічних речовин, розчинені сульфідів при випаданні кислотних дощів. ГДК у ґрунті 0,4 мг/кг.

Антропогенними джерелами гідрогенсульфуру в ґрунті є нафтодобування, нафтопереробка, транспорт, стічні води підприємств по обробці шкур тварин (сульфід натрію додається для видалення волосяного покрову), гальванічні виробництва тощо. Розливи нафти і нафтопродуктів завжди супроводжується забрудненням ґрунтів гідрогенсульфуром та сульфідами.

Метод визначення Н₂S полягає в окисленні його йодом, що утворюється при взаємодії йодиду калію з перманганатом калію в кислому середовищі. Залишок йоду, що не прореагував із Н₂S, відтитровують розчином Na₂S₂O₃.

Основу методу становлять такі реакції:

10KJ+2KMnO₄+8H₂SO₄=5J₂+2MnSO₄+

+6K₂SO₄+8H₂O;

J₂+H₂S=S+2HJ;

J₂+2Na₂S₂O₃=2NaJ+Na₂S₄O₆.

Цим методом можна визначити від 0,32 до 2300 мг Н₂S/кг ґрунту.

Залишкова токсичність ґрунту

Визначення показника фітотоксичності ґрунтів здійснюють при проведенні моніторингу хімічного забруднення ґрунтів або з метою оцінки можливостей використання відходів, шламів водоочистки, стічних вод для меліорації та удобрення ґрунтів.

Забруднення ґрунтів відбувається і при внесенні добрив та пестицидів у надмірних кількостях, адже відомо, що лише в Україні з мінеральними добривами в ґрунт потрапляло щороку до 2,2 тис. т цинку, 1,4 тис. т хрому, по 400 т кадмію і кобальту, 200 т купруму, 180 т плюмбуму тощо. Оскільки ґрунт – це складна система, в якій відбуваються численні фізичні, хімічні та біологічні процеси, може виникнути вторинне забруднення, бо відомо, що

• плюмбум і кадмій підвищують токсичність вуглеводнів нафти;

• нітрати збільшують дію радіонуклідів;

• купрум спричинює посилення токсичності окремих пестицидів дитіокарбаматної групи.

Визначення залишкової токсичності ґрунту проводять за методом проростків. Його сутність полягає у пророщуванні насіння в досліджуваному (забрудненому) ґрунті і контрольному (чистому) та визначенні довжини надземної і кореневої систем, маси сухої речовини.

Експеримент проводять при постійній вологості ґрунту (70%) з використанням тест – рослин, насіння яких швидко проростає. Можна здійснити 3 варіанти досліджень:

• у ґрунт вносять речовину – забруднювач;

• порівнюють фітотоксичність чистого і забрудненого ґрунту;

• змішують забруднений і чистий ґрунт, фіксуючи зміну фітотоксичності.

Кількість паралельних дослідів – не менше трьох.

У кожну склянку вносять по 100 г субстрату (суміші або ґрунту), зволожують до 70% і висівають по 10 – 12 насінин тест – рослин. Через три доби склянки виставляють на полиці й освітлюють проростки впродовж 14 годин: з 6 до 20 годину і витримують два тижні, фіксуючи такі показники:

• час появи сходів;

• кількість проростків щодоби;

• загальне проростання насіння;

• масу рослин (рослини акуратно виймають з ґрунту, підсушують на повітрі, звільняють від решток ґрунту і зважують; визначають загальну масу рослин у склянці або роблять перерахунок на одну «середню» рослину).

Порівнюючи експериментальні дані з контролем, розраховують фітотоксичний ефект забруднюючих речовин, використовуючи різні показники:

• масу рослин;

• відсоток пошкоджених рослин;

• відсоток сходів від загальної кількості насінин;

• довжину корінців тощо.

Спостерігають і за кольором рослин та їх морфологічними особливостями.

Виходячи з маси рослин, фітотоксичний ефект ФЕ розраховують за формулою:

ФЕ = , %,

де m_о – маса контрольної рослини (або всіх рослин в одій склянці з чистим ґрунтом), г; m_х – маса рослини (рослин), вирощених в токсичному ґрунті, г.

Провівши ці дослідження на значній території, можна скласти екологічну карту за фітотоксичністю ґрунту.

Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.