Конспект практической работы «Исследование почвы»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
1.1. Определение механического состава почвы
Оборудование: пробы почвы, вода в склянках.
Ход работы : В ходе исследования нами было отобрано 250 грамм почвы из разных участков:1 и 2. Затем мы слегка увлажнили комочек почвы, размешали до тестообразного состояния и скатали в шнур, который затем сгибали в кольцо. По тому, как скатывалась почва и сгибалась в кольцо, мы определяли ее механический состав.
Рис. 1. Мокрый способ определения механического состава почв в поле
Вид образца в плане после раскатывания
Шнур не образуется — песок
Зачатки шнура — супесь
Шнур дробится при раскатывании — легкий суглинок
Шнур сплошной кольцо при свертывании распадается — средний суглинок
Шнур сплошной кольцо с трещинами — тяжелый суглинок
Шнур сплошной кольцо дельное — глина
1 .2.Определение структуры почвы.
Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей зависит от свойств самой почвы.
В поле у разреза определяют структуру почв следующим образом. На передней стенке из исследуемого горизонта ножом вырезается небольшой образец грунта и подбрасывается несколько раз на ладони (или лопате) до тез пор, пока он не распадается на структурные отдельности. Рассматривая эти структурные элементы, определяют степень их однородности, размер, характер поверхности.
Если структура неоднородна, то для её характеристики пользуются двойными названиями (комковато-зернистая и т.д.), последним словом указывая преобладающий вид структуры.
Рис. 2 Типичные структурные элементы почв (по С.А.Захарову).
1.3.Определение плотности и сложения почвы.
Определяется с помощью ножа, лопатки или лопаты.
Под сложением почвы внешнее выражение степени и характера её плотности и прозрачности (величина и форма воздушных пор и полостей).
Различают следующие степени плотности почв в сухом состоянии:
*Очень плотное или слитое сложение — почва не поддаётся действию лопаты (входит в почву не более 1 см.)
* Плотное сложение — лопата или нож с трудом входят в почву на глубину 4-5 см, и почва с трудом разламывается руками;
* Рыхлое сложение — лопата или нож легко входят в почву, почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты сравнительно мало сцементированы между собой
* Рассыпчатое сложение — почва обладает сыпучестью, отдельные частицы не сцементированы между собой.
1.4. Определение окраски почвы
Для определения окраски почвенного горизонта необходимо:
1.Установить преобладающий цвет.
2.Определить насыщенность этого цвета (темно-светлоокрашенная).
3.Отметить оттенки основного цвета (например, буровато — палевый и т.д.).
При описании почвы необходимо указывать и степень однородности окраски. Например, буровато — сизый, неоднородный, на сизом фоне бурые и ржавые пятна и примазки. Такое описание помогает полнее охарактеризовать почву и оценить её в генетическом отношении.
При определении окраски почвы в полевых условиях необходимо учитывать влажность почвы и степень освещенности почвенного разреза. Влажная почва имеет более тёмную окраску, чем воздушно-сухая, поэтому очень важно указывать при описании почвы степень её увлажнения. Это облегчает дальнейшую камеральную обработку полевых материалов.
Многое также зависит и от освещения почвы солнцем. Освещение должно быть равномерным по всему профилю почвы, так как в тени почва выглядит темнее и можно легко ошибиться при определении её цвета. Лучше определять окраску почвы при высоком стоянии солнца, чем рано утром или вечером.
По цвету почву можно условно разделить на категории по содержанию гумуса и плодородию: одним из главных признаков плодородия почвы является наличие в ней гумусовых веществ, которые обуславливают окраску.
1.5. Изучение насыщенности почвы воздухом
Насыщенность почвы воздухом (т.е. аэрация) – важная почвенная характеристика. Атмосферный воздух проникает в почву, создавая условия для прорастания семян, развития корней и корневых систем, окисления веществ. Благодаря учениям Б. Небела, мы также сможем определить аэрацию почв (рис 2).
Рис. 2.
Для проведения опыта нам потребовались два разных образца почв. Мы отобрали цилиндрические образцы песчаной и глинистой почв. Затем поместили образцы в сосуды с водой и наблюдали, как выделяется из почвы воздух, замещаясь водой. В ходе работы мы зафиксировали время выделения воздуха, величину пузырьков и интенсивность выделения воздуха.
1.6. Исследование кислотности почвы
Оборудование и реактивы: пробирки, фильтровальная бумага, воронка; дистиллированная вода, универсальный индикатор, образцы почвы.
Ход работы: в пробирку поместили почву (столбик почвы должен быть 2-3 см ). Прилили дистиллированную воду, объем которой должен быть в три раза больше объема почвы. Закрыли пробирку пробкой, тщательно встряхивали в течение 1-2 минут. Профильтровали полученную смесь почвы и воды. Почва осталась на фильтре, а собранный в пробирке фильтрат представляет собой почвенную вытяжку (почвенный раствор). Взяли универсальный индикатор, нанесли на него палочкой почвенный раствор. Определили по окраске универсального индикатора рН почвенного раствора. Если лакмус окрашивается в розовый цвет, то почва является кислой, а если в зеленоватый, то щелочной.
Источник
Практическая работа № 2 «Анализ почвы и воды»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Практическая работа № 2 «Анализ почвы и воды»
Цель: обучить учащихся практике элементарного анализа, научить их делать практические выводы из проведенного анализа.
Оборудование: пробирки, мерный цилиндр, коническая колба, линейка, дистиллированная вода, морская вода, почва, лупа.
Инструктаж по технике безопасности при работе в школьной химической лаборатории.
Механический анализ почвы
В пробирку поместите почву (столбик почвы должен быть 2—3 см). Прилейте дистиллированную воду, объем которой должен быть в 3 раза больше объема почвы.
Закройте пробирку пробкой и тщательно встряхивайте 1—2 мин, а затем вооружитесь лупой и наблюдайте за осаждением частиц почвы и структурой осадков. Опишите и объясните свои наблюдения.
Сначала будут оседать более крупные и тяжелые частички песка и глины, затем более мелкие, но раствор еще очень долго будет мутным — самые мелкие частички находятся во взвешенном состоянии.
Определение прозрачности воды
Для опыта нужен прозрачный мерный цилиндр.
Установите цилиндр на печатный текст и вливайте дистиллированную воду, следя за тем, чтобы можно было читать через воду текст. Отметьте, на какой высоте вы не будете видеть шрифт. Измерьте высоту столба воды линейкой.
Даже ,заполнив сосуд доверху и поместив его на печатный текст, написанное можно будет прочитать.
Проделайте ту же операцию с морской водой из природного источника. Сделайте выводы.
Измеренная высота называется уровнем видимости.
Если уровень видимости мал, значит, водоем сильно загрязнён.
Вывод: Современные водоемы сильно загрязнены и уровень видимости в них чрезвычайно мал.
Опыт 3
Определение интенсивности запаха воды
Коническую колбу наполните на 2 /3 объема исследуемой водой, плотно закройте пробкой (желательно стеклянной) и сильно встряхните. Затем откройте колбу и отметьте характер и интенсивность запаха. Дайте оценку интенсивности запаха воды в баллах, пользуясь таблицей.
Интенсивность запаха (балл)
Отсутствие ощутимого запаха
Очень слабый запах – не замечается потребителями, но обнаруживается специалистами
Слабый запах – обнаруживается потребителями, если обратить на это внимание
Запах легко обнаруживается
Отчетливый запах – неприятный и может быть причиной отказа от питья
Очень сильный запах – делает воду непригодной для питья
Вывод: в ходе практической работы учащиеся научились определять состав почвы, прозрачность воды и интенсивность запаха воды.
Тест по правилам техники безопасности
1. В школьной химической лаборатории
А) можно перекусить
Б) можно смешивать реактивы, не пользуясь инструкцией
В) можно бегать и шуметь
Г) следует соблюдать на рабочем месте чистоту и порядок
2. При работе со спиртовкой нельзя
А) тушить огонь колпачком
Б) зажигать спичками
В) заполнять этиловым спиртом
Г) зажигать от другой спиртовки
3. Полученную очищенную соль :
А) можно попробовать на вкус
Б) нельзя пробовать на вкус
4.Предметное стекло нагревают
в пламени спиртовки, держа:
5. Если разлил раствор вещества нужно
А) сообщить учителю или лаборанту
Б) самостоятельно убрать разлитое вещество
В) сделать вид, что ничего не случилось
Ключи: 1)г 2) г 3) б 4)в 5)а
Планируемые результаты обучения.
— умение обращаться с лабораторным оборудованием в соответствии с правилами техники безопасности;
— наблюдать за свойствами веществ и явлениями, происходящими с веществами;
— описывать химический эксперимент с помощью русского языка и языка химии;
— делать выводы по результатам проведенного эксперимента;
Метапредметные результаты: самостоятельно использовать опосредованное наблюдение, знать типы почв своей местности ( актуализация знаний по географии, ранее изученной темы)
Личностные результаты: создать условия для учения с увлечением, воспитывать уверенность в себе, видение экологических проблем и пути их решения.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Источник
Лабораторный практикум по теме «Оценка экологического состояния почвы»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОЛЛЕДЖ ФГБОУ ВО «ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ
Рекомендовано научно-методическим советом колледжа федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
образования «Чеченский государственный университет»
для внутривузовского использования в качестве учебного пособия
для студентов, обучающихся по направлениям подготовки
Мастер производственного обучения
Садилова Айшат Бекхановна
Обработка и учет результатов химического анализа
1. Кислотность и засоленность почвы
Кислотность почвы – важный экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также аккумуляцию и подвижность загрязнителей в почве (в первую очередь металлов). При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих сельскохозяйственных культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. При высокой кислотности почвы необходимо проводить ее известкование. Кислотность почвы определяют, измеряя величину pH солевой вытяжки. В зависимости от величины pH почва может быть кислой, нейтральной или щелочной:
• pH=4 и менее – сильнокислая;
• pH=6 – слабокислая; • pH=7 – нейтральная;
• pH=8 и более – щелочная.
Засоленность почвы характеризуется повышенным содержанием легкорастворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и химических свойствах почвы и создает неблагоприятные условия для развития и роста многих растений. Сильнозасоленные почвы обычно непригодны для выращивания сельскохозяйственных культур. У растений, произрастающих на засоленных почвах, задерживаются набухание семян, цветение, рост, снижается урожайность. При больших концентрациях солей наступает гибель растений. Наиболее вредное влияние оказывают карбонаты, хлориды и сульфаты натрия и калия.
Концентрации легкорастворимых солей определяют в водной вытяжке, проводя ее химический анализ. При выявлении сильного засоления почв сельскохозяйственных угодий необходимо проводить специальные гидромелиоративные мероприятия (орошение, дренаж, промывка).
2. Антропогенные нарушения почвы
Антропогенное воздействие на почвы носит прямой и косвенный характер и обычно приводит к нарушениям почвы. Нарушения почвы состоят в изменениях в составе (механическом и химическом) и структуре почвы, а также в изменениях в функционировании агроэкосистем, что выражается в отклонениях от их естественного состояния и нарушении равновесных экологических процессов.
Практически всегда нарушения почвы являются сложными, имеющими черты прямого и косвенного воздействий. Нарушения почвы могут быть вызваны и природными процессами – пожарами, сезонными климатическими явлениями, вулканическими процессами, стихийными бедствиями и др.
Почвы можно условно рассматривать как: ненарушенные, т.е. существующие в естественных природных условиях, и нарушенные, т.е. в разной степени преобразованные и измененные человеком (сельскохозяйственные угодья, почвы городов, агропромышленных и др. районов).
Почвы крупных городов и промышленных зон представляют собой, как правило, искусственные образования («урбаноземы»), созданные путем постоянной подсыпки смесью естественного материала, глины, песка, торфа и т.п. и антропогенных продуктов (переработанных строительных, бытовых, промышленных отходов). Естественные (ненарушенные) почвы сохранились лишь на окраинах городов и в пределах старых лесопарковых участков.
По признакам изменений различают следующие основные типы нарушений почвы.
1. Полное уничтожение почвы , т.е. удаление почвенного слоя, выход на поверхность почвообразующих пород.
2. Перекрытие почвенного профиля различными материалами – отходами, дорогами, покрытиями, застройками, затоплением. Только под города и прочие населенные пункты изъято из естественного биосферного процесса около 5% почвенного покрова, и эта величина неуклонно растет. Подсчитано, что ежегодно в мире теряется до 6–7 млн. га почв.
3. Эрозия почв – разрушение почв и вынос рыхлых компонентов почвенного материала водой и ветром. Водная эрозия происходит под воздействием поверхностного стока, дождевых и талых вод. Ветровая эрозия (дефляция) – представляет собой выдувание мелкозема верхних горизонтов, особенно в засушливые периоды, при сильных ветрах, особенно в условиях отсутствии растительности.
4. Механические нарушения – уплотнение; переувлажнение (подтопление); иссушение; образование плотных корок; пирогенные нарушения (являются результатом пожаров). Механические нарушения обусловливают ухудшение физических (воднотепловых, воздушных), химических свойств, замусоривание почв.
5. Загрязнение почв – накопление и распространение в них веществ, не связанных с почвообразованием: как относящихся к естественным компонентам (соли, закисляющие вещества, нефть и нефтепродукты, некоторые минеральные удобрения и др.), так и загрязнителей – токсикантов (тяжелые металлы, хлорорганические пестициды, радионуклиды и др.).
6. В результате загрязнения почв снижается плодородие почвы, а сама почва может стать губительной средой для существующих в ней (и находящихся в контакте с ней) организмов. Загрязнение почв сопровождается распространением загрязнений в другие среды и объекты окружающей среды – живой и косной природы.
Работа 1. Приготовление почвенной вытяжки
Цели работы: ознакомление с операциями приготовления почвенных вытяжек, приготовление почвенных вытяжек для их использования в дальнейших работах.
Информация. Химическое исследование почвы обычно проводится путем подготовки к анализу заблаговременно отобранного образца почвы и определения состава почвенных вытяжек – водной и солевой. От правильности приготовления почвенных вытяжек во многом зависят и результаты исследования почвенного образца. В водной вытяжке определяются концентрации водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов и гидрокарбонатов, а также солей жесткости), а в солевой – кислотность, или значение pH вытяжки.
Оборудование из комплекта: воронка стеклянная, палочка стеклянная, стакан на 50 мл, фильтр бумажный, цилиндр мерный на 50 мл.
Оборудование из кабинета: весы учебные, стакан на 200 мл, штатив ШХЛ с кольцом, разновесы, кювета, сушильный шкаф.
Реактивы и материалы: раствор хлорида калия (1,0 н.), чистая вода, образец почвы.
1. Высушите отобранный образец почвы в сушильном шкафу или на воздухе, расположив почву в кювете слоем толщиной не более 2 см.
Примечание. Образец почвы необходимо предварительно подготовить; отобрать инородные включения, камни и т.п. Почва для анализа должна быть рассыпчатой.
2. Взвесьте пустой чистый стакан на 200 мл. В стакан поместите высушенную почву на 1 /3 высоты и снова взвесьте его, определив массу почвы (m) в граммах.
3. Добавьте к почве раствор хлорида калия в количестве 2,5 × m в мл (5 мл раствора на 2 г почвы), приготовив тем самым солевую вытяжку. Объем раствора хлорида калия отмерьте с помощью цилиндра.
4. Перемешивайте содержимое стакана в течение 3–5 мин. с помощью стеклянной палочки.
5. Отфильтруйте содержимое стакана через бумажный фильтр, собирая готовую вытяжку в нижний стакан на 50 мл, как показано на рисунке. Обратите внимание на ее внешний вид (цвет, мутность). Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.
6. Аналогично приготовьте водную вытяжку, используя вместо раствора хлорида калия чистую воду, в соотношении 5 × m (5 мл воды на 1 г почвы).
7. Солевую вытяжку используйте далее для определения кислотности почвы, а водную вытяжку – для определения засоленности почвы.
Работа 2. Определение pH почвенной вытяжки и оценка кислотности почвы
Цель работы: изучение экологического состояния почвы через оценку ее кислотности.
Информация. Кислотность почвы – важный экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также аккумуляцию и подвижность загрязнителей в почве (в первую очередь металлов). При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих сельскохозяйственных культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. При высокой кислотности почвы необходимо проводить ее известкование. Кислотность почвы определяют, измеряя величину pH солевой вытяжки. В зависимости от величины pH почва может быть кислой, нейтральной или щелочной:
• pH=4 и менее – сильнокислая;
• pH=8 и более – щелочная.
Оборудование из комплекта : ложка, оборудование для приготовления почвенной солевой вытяжки, пинцет, пипетка-капельница, пробирки – 2 шт., штатив для пробирок.
Оборудование из кабинета: штатив ШЛХ с кольцом, весы учебные, разновесы.
Реактивы и материалы: раствор индикатора универсального, готовая почвенная солевая вытяжка, pH-индикаторная бумага, фильтр бумажный.
1. Приготовьте солевую почвенную вытяжку для двух образцов почвы.
2. Определите pH почвенной вытяжки. Для этого налейте в две пробирки до метки «5 мл» почвенную вытяжку и протестируйте каждым из способов:
а) раствором индикатора универсального, добавив в первую пробирку 3–5 капель раствора индикатора;
б) pH-индикаторной бумагой, опустив
конец бумажной полоски пинцетом во вторую пробирку.
3. Результаты определите по цветной шкале значений pH для каждого образца.
Работа 3. Оценка экологического состояния почвы по солевому составу водной вытяжки
Цель работы: изучение засоленности почвы количественным методом.
Выполняется с помощью тест-комплектов «Хлориды», «Сульфаты», «Карбонаты». Может выполняться также с помощью комплектов-лабораторий «НКВ», «Пчелка-У/хим», «Пчелка-У/почва».
Оборудование: оборудование для определения хлоридов, сульфатов, карбонатов из состава тест-комплектов «Хлориды», «Сульфаты», «Карбонаты» и др.
Оборудование для приготовления почвенной водной вытяжки либо готовая почвенная водная вытяжка.
1. Приготовьте почвенную водную вытяжку.
2. Определите концентрации в почвенной вытяжке в мг/л:
в) карбонатов и гидрокарбонатов – как описано в карте-
инструкции к тест-комплекту «Карбонаты».
3. Умножьте каждое полученное значение концентрации в вытяжке на коэффициент 5 × 10 –4 , получив тем самым массовую долю соответствующей соли в почвенном образце в %.
Работа 4. Определение антропогенных нарушений почвы
1. Цели работы: ознакомление с различными антропогенными нарушениями на знакомом участке местности, прогноз отрицательных последствий для окружающей среды от различных нарушений.
2. Информация. Антропогенное воздействие на почвы обычно приводит к нарушениям почвы. Практически всегда нарушения почвы являются сложными, имеющими черты прямого и косвенного воздействий. Нарушения почвы могут быть вызваны и природными процессами – пожарами, сезонными климатическими явлениями, вулканическими процессами, стихийными бедствиями и др. Почвы можно условно рассматривать как: ненарушенные, т.е. существующие в естественных природных условиях, и нарушенные, т.е. в разной степени преобразованные и измененные человеком.
Работа 5. Влияние искусственных экологических сред на растения
(моделирование экологических ситуаций)
Цель работы : изучение влияния искусственных экологических сред, моделирующих экологические ситуации, на растения.
Информация . Искусственные экологические среды, используемые в данной работе, моделируют реальные экологические ситуации, вызванные химическим загрязнением почв и водных источников. К таким ситуациям относятся засоление, закисление, защелачивание, загрязнение почв тяжелыми металлами и органическими соединениями, а также загрязнения, обусловленные избыточным (нерациональным) внесением в почву минеральных удобрений, и загрязнения органическими соединениями.
Оборудование из комплекта: пробирки – 7 шт., штатив для пробирок.
Реактивы и материалы: раствор гидроксида натрия (20%), раствор сульфата меди (насыщенный), раствор хлорида калия (насыщенный), раствор нитрата калия (насыщенный), раствор соляной кислоты (1:3), раствор синтетического моющего средства (СМС), побеги растений.
1. Пронумеруйте каждую из 7 пробирок. В каждую пробирку налейте до метки «5 мл» один раствор согласно таблице.
2. Поместите в пронумерованные пробирки побеги одного и того же растения.
3. Наблюдайте за изменениями, происходящими с растениями через определенные промежутки времени, отмечая их по часам. Обращайте внимание на состояние всех органов растения.
Работа 6. Польза и вред полиэтилена
1. Цель работы. Изучение влияния скоплений твердых объектов на окружающую среду.
2. Информация. Важной экологической проблемой является скопление твердых отходов, среди которых значительную часть составляют изделия из синтетических полимерных материалов, обладающих высокой устойчивостью к разрушению. Для многих полимеров в природе не существует микроорганизмов, способных их разрушить. В результате накапливаются неразлагающиеся вещества, некоторые из которых могут давать токсичные и мутагенные продукты.
3. Оборудование из комплекта: ножницы, пинцет, стакан на 50 мл – 2 шт.
4. Оборудование из кабинета: спиртовка, спички.
5. Реактивы и материалы: раствор гидроксида натрия (20%), раствор соляной кислоты (1:3), вода, прозрачный полиэтиленовый пакет, кусочки полиэтиленовой пленки (пакета), лист бумаги. Приготовление растворов см. в п. 3.3.
7. Возьмите в руки полиэтиленовый пакет. Какие полезные качества он имеет? Заполните его воздухом, затем водой. Пропускает ли полиэтилен воздух, воду?
8. Сравните прочность писчей бумаги и полиэтилена, надорвав край руками.
9. Отрежьте кусочек 1×1 см полиэтилена, зажмите его пинцетом и подожгите в пламени. Чувствуете ли запах?
10. Соблюдайте осторожность: горящий полиэтилен может капать расплавленным материалом, приводя к ожогам.
11. Напишите уравнение реакции горения полиэтилена.
12. Опустите поочередно кусочки полиэтилена и бумаги
13. (размер 1×1 см) в растворы кислоты и щелочи. На следующий день посмотрите внешний вид кусочков и проверьте их прочность пинцетом.
14. Положите кусочки полиэтилена и бумаги в почву (можно в цветочный вазон). Через месяц проверьте внешний вид и прочность кусочков.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Источник