Определение физических свойств почвы ветеринария
Занятие 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ
Цель занятия. Ознакомиться с методами исследования почвы при изучении ее химического состава и биологических свойств.
Материалы и оборудование. Пробы почвы; колба на 500 мл; 7%-ный раствор гидроксида калия; реактив Несслера; реактив Грисса; ФЭК; чашки Петри; среда Эндо; пробирки.
Содержание занятия. От химического состава почвы зависит качество произрастающей на ней растительности. Многие болезни животных возникают в связи с недостатком или отсутствием в почве минеральных солей и микроэлементов.
Почва, загрязненная большим количеством органических отбросов, — благоприятная среда для развития различных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок насекомых.
Исследование химического состава почвы. В почве постоянно идут сложные химические процессы разложе-ния — перехода органических веществ в минеральные (минерализация). Это, естественно, влечет за собой освобождение (самоочищение) почвы от загрязнений продуктами жизнедеятельности человека, выделениями животных, сточными водами.
В лабораторных условиях с помощью химического анализа можно определить общее содержание органических веществ, общего азота, минеральных азотсодержащих веществ (азота, аммиака и аммонийных солей азота, нитритов и нитратов), сульфатов, хлоридов и др.
Для этого готовят водную вытяжку из почвы. В колбу помещают 50 г свежей исследуемой почвы и добавляют 250 мл бидистиллированной воды. В течение 3—5 мин содержимое колбы взбалтывают.
Для осветления жидкости в колбу вносят 1 мл 13%-ного раствора сернокислого аммония и вновь взбалтывают в течение 30 с. Если жидкость не осветлилась, в колбу прибавляют 0,5 мл 7%-ного раствора гидроксида калия и взбалтывают. Содержимое колбы фильтруют. Если полученный фильтрат (вытяжка из почвы) оказался окрашенным, использовать его для исследования на наличие азотсодержащих веществ и хлоридов нельзя. Его дополнительно обрабатывают вышеуказанными растворами сернокислого аммония и гидроксида калия до полного обесцвечивания.
Для ориентировочных исследований, отработки навыков и предварительной оценки почвы можно рекомендовать упрощенный, проверенный в лабораторной практике метод анализа почвы на нали-чие в ней аммиака, нитритов.
Определение наличия аммиака. Навеску исследуемой почвы массой 5 г помещают в пробирку, доливают 15 мл 1%-ного раствора хлорида калия, встряхивают в течение 3—5 мин, дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают фильтрат, добавляют 2—3 капли реактива Несслера. Появление желтого окрашивания указывает на наличие аммиака в почве. Количество аммиака определяют колориметрически.
Определение наличия нитритов. В пробирку помещают навеску исследуемой почвы (5—10 г) и наливают 15—20 мл дистиллированной воды, встряхивают содержимое в течение 3—5 мин, дают отстояться и фильтруют. В чистую пробирку наливают 10 мл фильтрата, добавляют 1 мл реактива Грисса, помещают на 15 мин в водяную баню при температуре 70 «С. При наличии азотистой кислоты или ее соединений в зависимости от ее количества вытяжка окрасится в розовый или красный цвет. Количество нитритов определяют колориметрически.
При обсуждении результатов исследований механического состава, физических свойств и некоторых химических показателей почвы следует использовать и руководствоваться обобщенными данными, характеризующими давность загрязнения почвы, степень выживаемости в ней отдельных микроорганизмов.
Давность загрязнения почвы органическими веществами, степень и активность их разложения можно оценить по данным анализа этих процессов:
Исследование биологических свойств почвы. Пробы почвы для бактериологического анализа отбирают не менее чем с двух участков площадью 25 м2, причем один из них должен находиться вблизи источников загрязнения. Для составления средней пробы на каждом участке почву берут в пяти точках по диагонали или в пяти точках, расположенных конвертом, с глубины до 20 см стерильным инструментом (маленькая лопатка или совок).
Пробы почвы из более глубоко залегающих слоев (0,75—2 м) следует брать буром. При отсутствии бура выкапывают яму необходимой глубины и стерильным совком отбирают пробы с каждого горизонта, начиная с нижнего.
Для исследования почвы полей орошения и огородов пробы берут на глубине нахождения в ней клубнеплодов (30 см). Среднюю пробу составляют из трех отдельно взятых с каждой гряды проб.
При изучении влияния почвы на санитарное состояние подземных вод и водоемов пробы следует брать с глубины 0,75—2 м. На кладбищах и скотомогильниках пробы берут с глубины 25 см и ниже глубины захоронения, а на участках для обеззараживания хозяйственно-бытовых отбросов — с глубины 25, 100 и 150 см.
Пробу почвы (200—300 г) помещают в стерильную банку и накрывают слоем ваты. Горлышко банки обертывают бумагой и перевязывают. На банку ставят номер и наклеивают записку, в которой указывают необходимые данные (дату, место отбора пробы). Если проб несколько, банки с почвой укладывают в деревянный ящик с гнездами и отправляют в лабораторию.
В лаборатории почву освобождают от щебня, стекла, корней и т. п., после чего просеивают через стерильные сита с отверстиями диаметром 3 мм. Затем образец почвы перемешивают и из него отбирают 30 г для разведения. Если невозможно провести бактерио-логические исследования в день отбора почвы, допускается ее хранение не более 24 ч при температуре 1 —2 «С.
Для гельминтологического исследования пробы почвы отбирают на участках возможного загрязнения фекалиями с глубины 2— 3 см, а на вспаханных почвах — до 25 см в зависимости от выращиваемых культур. На исследуемом участке в 9—10 точках пробы (200 г) берут с поверхности почвы шпателем или лопаточкой, а из глубоких слоев — лопатой или буром.
Пробы помещают в стеклянные банки или в мешки из целлофана или клеенки. Исследуют почву не позднее чем через 2—3 сут после взятия пробы. При необходимости пробы можно хранить в холодильнике в течение нескольких месяцев. Для этого их помещают в стеклянные банки, почву в них периодически увлажняют водой и изредка перемешивают (для лучшей аэрации). При хранении в условиях комнатной температуры пробы необходимо залить 3%-ным раствором формалина или 1 —2%-ным раствором соляной кислоты.
При микробиологических исследованиях с санитарной точки зрения имеет значение не только общее количество микробов, в том числе анаэробов, в почве, хотя оно обычно и соответствует содержанию органических веществ в ней, но и качественный (видовой) их состав.
Важную роль в отдельных случаях может играть исследование
почвы на присутствие в ней возбудителей сибирской язвы, эмфизематозного карбункула, столбняка, злокачественного отека, паратифозных бактерий и т. д.
Для характеристики санитарного состояния почвы особую ценность имеет установление коли-титра водной вытяжки почвы, поскольку наиболее частым источником заражения ее служат фекалии животных и людей, с которыми в почву может попадать различная патогенная микрофлора.
Под коли-титром подразумевают наименьшее количество посевного материала, при внесении которого в питательную среду наблюдается развитие бактерий кишечной группы.
Для анализа 30 г почвы помещают в стерильный сосуд вместимостью 500 мл, добавляют 270 мл стерильной водопроводной воды. После взбалтывания в течение 10 мин из полученной суспензии без отстаивания получают разведение 1 : 10.
1 мл приготовленной суспензии стерильной пипеткой переносят в пробирку, куда приливают 9 мл стерильной воды. Получается разведение 1:100. Таким же образом приготавливают последующие разведения: для чистых почв 3—4 разведения (1:1000,1:10 000), для загрязненных — 4—6 разведений (1:10 000, 1:1 000 000).
Исследуемую суспензию почвы в убывающих количествах вносят в питательную среду. Чашки Петри с засеянными средами помещают на 24 ч в термостат при температуре 37—43 °С. После этого определяют наличие (отсутствие) изменений в питательной среде под влиянием роста кишечной палочки; минимальное количество внесенной в среду суспензии почвы, в котором были обнаружены эти микроорганизмы, допуская, что попадание одного микроба вызывает видимые изменения в среде.
На практике для оценки степени загрязнения почвы пользуются табл. 13 (при условии, что пробы почвы отбирали с глубины до 20 см).
Источник
Определение физических свойств почвы ветеринария
Раздел II ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВЫ. Занятие 1 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ
Цель занятия. Ознакомиться с методами исследования почвы при изучении ее механического состава и физических свойств.
Материалы и оборудование. Пробы почвы; набор сит; почвенные термометры; стеклянные трубки; мерный цилиндр; цилиндр с сетчатым дном.
Содержание занятия. В з я т и е пробы почвы для исследования. Пробы почвы должны отражать средние показатели определенного земельного участка. Берут их специальным буром или чистой лопатой. Предварительно с поверхности почвы убирают (удаляют) растительность и другие посторонние предметы. Образцы почвы отбирают в хорошую сухую погоду на различной глубине в зависимости от поставленной задачи. Например, послойный (через каждые 20 см) способ отбора проб на глубине до I м важен для выяснения давности загрязнения почвы (определяют по перемещению хлоридов и других продуктов минерализации органических веществ из верхних слоев в нижние).
Каждую пробу массой 2—3 кг помещают в стеклянные банки с притертой пробкой или в чистый полиэтиленовый пакет, прикладывают записку с указанием даты, места и глубины взятия образца. В лаборатории отобранные пробы почвы рассыпают тонким слоем на листы бумаги, раздавливают слежавшиеся комки и высушивают на воздухе. Для анализа отбирают0,5—1 кг, остальную часть хранят. Перед началом лабораторных исследований из образца почвы удаляют корни и другие нехарактерные примеси, взвешивают их для установления процентного содержания.
Определение структуры и типа почвы. После высушивания пробы почву рассматривают на бумаге или тарелке и предварительно определяют ее тип и структуру. Если в почве содержится до 99 % песка и до 10 % глины, ее называют песчаной; от 10 до 30 % глины — супесчаной; от 30 до 50 % глины — суглинистой; более 50 % глины — глинистой. В черноземной почве гумус (растительный перегной) составляет более 20 %. В торфе содержится большое количество органического перегноя (50—80 %).
Определение механического состава почвы. От размера частиц, составляющих почву, и их соотношения зависит обмен почвенного воздуха с атмосферным. Насыщение почвы кислородом необходимо для процессов окисления органических веществ.
Для определения соотношения частиц почвы по их размеру применяют набор сит с разным диаметром отверстий. Чаще всего такие наборы состоят из 5—7 сит с отверстиями диаметром 10,7,5,3,2, 1, 0,25 мм. Складывают сита так, чтобы они плотно входили одно в другое. В верхнее сито, с самыми крупными отверстиями, насыпают 100 г разрыхленной воздушно-сухой почвы, закрывают его крышкой и, осторожно сотрясая весь набор, просеивают пробу. Частицы почвы диаметром 10 мм и более остаются на сите № 1, их называют крупным хрящем; частицы диаметром от 7 до 10 мм и от 5 до 7 мм остаются на ситах №2,3- средний хрящ; частицы диаметром от 2 до 5 мм остаются на ситах № 4, 5 — мелкий хрящ; частицы диаметром от 1 до 2 мм остаются на сите № 6 — крупный песок; частицы диаметром от 0,25 до 1 мм остаются на сите № 7 — мелкозем; на дне набора сит собираются частицы диаметром менее 0,25 мм — мелкий песок.
После просеивания почвы взвешивают содержимое всех сит и определяют соотношение частиц разного размера, ее механический состав.
Определение основных физических свойств почвы. Температуру почвы в гигиенических целях измеряют при выборе мест для устройства летних лагерей, тырл или стойбищ животных ранней весной или поздней осенью, на пастбищах и в загонах с помощью специальных термометров. Кроме этого органолептически определяют цвет и запах почвы, ее водные свойства: водоподъемную способность (капиллярность), фильтрационную способность (водопроницаемость), объем пор почвы, способность впитывать и удерживать влагу (влагоемкость).
Цвет почвы может быть темным (черным), светло-серым, светло-желтым и других оттенков в зависимости от количества находящихся в ней органических веществ и примесей.
Темная (черная) окраска указывает на содержание в почве большого количества органических веществ. При санитарной оценке такой почвы следует учитывать, что окраску почве придает гумус (перегной) в результате внесения больших доз навоза. В таких почвах патогенные микроорганизмы встречаются чаще.
Почвы, бедные гумусом, органическими веществами, имеют светло-серую (подзолистые) или светло-желтую (песчаные, глинистые) окраску, содержат малые количества биологически активных минеральных соединений.
Запах почвы можно определить непосредственно на месте, при взятии пробы. Для этого пробу почвы помещают в колбу, заливают горячей водой, закрывают пробкой и встряхивают, затем открывают пробку и определяют запах.
Чистая, незагрязненная почва не имеет запаха. Гнилостный, аммиачный, сероводородный и другие запахи свидетельствуют о загрязнении почвы навозом, мочой, неочищенными сточными водами, трупными остатками животных.
Водоподъемная способность (капиллярность) почвы зависит от ее механического состава, т. е. чем меньше размер частиц почвы, тем выше подъем влаги по капиллярам. Высокая капиллярность нередко служит основной причиной сырости почвы, помещений, если не приняты соответствующие меры (гидроизоляция).
Водоподъемную способность почвы определяют в лабораторных условиях. Для этого в штатив устанавливают стеклянные трубки диаметром 2,5—3 см (с сантиметровыми делениями и длиной 1 м). Нижние концы трубок обвязывают полотном. Каждую трубку заполняют исследуемой почвой, нижние концы трубок погружают в стаканы или ванночки с водой на глубину 0,5 см. В зависимости от размера частиц, а отсюда и размера капилляров в почве вода с неодинаковой скоростью будет подниматься вверх. По изменению окраски увлажненной почвы в трубках следят за скоростью и высотой поднявшейся по капиллярам воды, отмечая ее уровень через 5, 10, 30 и 60 мин и далее через каждый час до прекращения подъема уровня. По 3—5 про-бам почвы получают результаты ее водоподъемной способности.
Фильтрационная способность (водопроницаемость) почвы — скорость просачивания воды через почвы различных типов — зависит от их структуры. Водопроницаемость имеет большое санитарно-гигиеническое значение, поскольку определяет водно-воздушный режим почвы.
Для определения водопроницаемости сухой измельченной почвы берут стеклянную трубку диаметром 3—4 см и длиной 25—30 см. Отмерив от нижнего конца трубки 20 и 24 см, отмечают эти уровни на стекле. Нижний конец трубки обвязывают тонким полотном и при встряхивании наполняют исследуемой почвой до нижней черты (на 20 см). Укрепив трубку в штативе вертикально, подставляют под ее нижний конец мерный цилиндр с воронкой. Мерный цилиндр должен быть одинакового диаметра с трубкой. На цилиндре делают отметку снизу на уровне 4 см. Зафиксировав время, осторожно наливают в трубку на почву слой воды высотой 4 см, все время поддерживая этот уровень над почвой. Водопроницаемость выражают двумя показателями: временем, в течение которого вода пройдет через слой почвы толщиной 20 см, и временем, которое потребуется для накопления в цилиндре слоя воды высотой 4 см.
От объема пор почвы зависит ее аэрация. Для определения объема пор почвы берут мерный цилиндр, наливают в него 50 мл воды и высыпают 50 мл исследуемой почвы. Смешав почву с водой, отмечают на цилиндре общий объем. В результате заполнения пространства водой (пор между частицами почвы) общий объем смеси будет меньше 100 мл. Разница между заданным объемом и фактическим составит объем пор почвы.
Пример расчета. После смешивания 50 мл воды и 50 мл почвы объем составил 85 мл. Следовательно, поры почвы занимают объем 15 мл (100 — 85), или 30 %:
Влагоемкость — способность почвы впитывать и удерживать в себе определенное количество воды. При большой влагоемкости уменьшается ее возможность воздухо- и водопроницаемости. На таких участках почвы нередко наблюдается отсыревание полов, стен, ограждающих конструкций помещений, замедляется разложение органических веществ.
Для определения влагоемкости почвы берут стеклянный цилиндр с сетчатым дном и насыпают в него 100 г воздушно-сухой пробы. Цилиндр с почвой взвешивают. После этого погружают его в воду и наблюдают до появления воды в верхнем слое почвы. Это говорит о том, что часть воды впиталась почвой, находящейся в цилиндре. Вынув цилиндр из воды, ждут, пока полностью стечет невпитавшаяся вода. После этого цилиндр снова взвешивают. Разница между первым и вторым взвешиванием укажет массу влаги, удерживаемой исследуемой почвой.
Пример расчета. Масса цилиндра с сухой почвой (первое взвешивание) 150 г, масса цилиндра 50 г. Масса того же цилиндра с почвой после поглощения воды (вто-рое взвешивание) 170 г. Разница между первым и вторым взвешиванием составит 20 г (170 — 150). Следовательно, влагоемкость исследуемого образца равна 20 %.
Источник