Кружок "Индикация уровня загрязнения водных экосистем"

• 1 слайд

  Индикация уровня загрязнения водных экосистем
  
  Чистота водоёмов Марий Эл.mp4
  

• 2 слайд

  Водные экосистемы загрязняются различными путями, и к основным источникам загрязнений следует отнести:
  атмосферные (ливневые) стоки, которые несут с собой в водоемы не только вещества, вымываемые из воздуха, но и загрязнения, переходящие в воду при стекании воды по поверхности земли. Особенно загрязнены подобные воды в промышленных районах, городах;
  промышленные сточные воды, образующиеся в самых различных отраслях промышленности. Их количество и состав зависят от особенностей производства, технологий, наличия на предприятиях очистных сооружений и их совершенства;
  хозяйственно-бытовые сточные воды канализованных населенных пунктов, содержащие фекалии, поверхностно-активные вещества, микроорганизмы, в том числе патогенные.
  

• 3 слайд

  Индикация – это обнаружение веществ, явлений и организмов с помощью физических, химических и биологических методов
  
  
  Методы:
  1. Инструментальные методы современной аналитической химии, основанные на измерении различных физических свойств определяемых веществ или продуктов химических превращений с помощью физических и физико-химических приборов. Результат измерения часто называют аналитическим сигналом.
  
  2. Биоиндикация - это оценка состояния среды с помощью живых объектов. Живые объекты (или системы) - это клетки, организмы, популяции, сообщества. С их помощью может проводиться оценка как абиотических факторов (температура, влажность, кислотность, соленость, и т.д.), так и биотических (благополучие организмов, их популяций и сообществ)
  Критерии выбора биоиндикатора :
  быстрый ответ;
  надежность (ошибка <20%);
  простота;
  мониторинговые возможности (постоянно присутствующий в природе объект).
  

• 4 слайд

  Определение загрязняющих веществ
  
  Определение анионов: SO42-, - Cl-,  CO32-, PO43
  
  1 группа -Сульфат-ион (SO42-),. Фосфат-ион (PO43-).
  Качественная реакция на сульфат-ион - взаимодействие с растворимыми солями бария, при этом выпадает белый осадок сульфата бария
  Качественной реакцией ортофосфат-ион - реакция с нитратом серебра ,при этом выпадает желтый осадок ортофосфата серебра.
  
  
  
  1. Сульфат-ион (SO42-).  Естественным путем сульфаты в незначительных концентрациях накапливаются в водоеме в процессе отмирания организмов и окисления наземных и водных веществ растительного и животного происхождения. Сульфаты поступают в водную среду со сточными водами многих отраслей промышленности. Атмосферная двуокись серы (SO2) , образующаяся при сгорании топлива и выделяющаяся в процессах обжига в металлургии, может вносить вклад в содержание сульфатов в поверхностных водах. Трехокись серы (SO3) , образующаяся при окислении двуокиси серы, в сочетании с парами воды образуют серную кислоту, которая выпадает в виде «кислого дождя» или снега. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта
  
  
  2. Фосфат-ион (PO43-). Соединения фосфора встречаются во всех живых организмах, регулируя энергетические процессы клеточного обмена. Фосфор является одним из главных биогенных компонентов, определяющих продуктивность водоема. Нарастание концентрации соединений фосфатов в воде нарушает биологическое равновесие, приводит к процессам эвтрофикации водоема, т.е. к резкому повышению его биологической продуктивности, в частности - к "цветению" воды, способствует внедрению (интродукции) несвойственной флоры и фауны. Основная опасность фосфатов заключается в том , что они попадают в водоемы, и рыба из-за большой дозы может погибнуть, чем больше мы стираем или моемся со средствами, в состав которых входят фосфаты, тем больше гибнет рыбы и раков и соответственно многих животных. 
  
  
  

• 5 слайд

  Определение загрязняющих веществ
  
  2 группа - Хлорид-ион (Cl-),  Карбонат –ион(CO32-
  
  Качественная реакция на хлорид ион – взаимодействие с нитратом серебра при этом хлорид серебра выпадает в осадок (белый, творожистый)
  Качественная реакция на карбонаты, это реакция с кислотой, наблюдается бурное вскипание углекислого газа
  
  
  
  3. Хлорид-ион (Cl-). Хлориды обладают высокой миграционной способностью благодаря хорошей растворимости. Большие количества хлоридов поступают в Байкал из недостаточно очищенных промышленных (соляная кислота и ее производные) и бытовых стоков. Производные хлора (хлороформ, хлорфенол, хлориды, остаточный хлор и т.д.) обладают онкогенным (канцерогенным) и мутагенным действием, то есть способны влиять на генетический аппарат человека. Высокое содержание в воде хлора и его соединений провоцирует респираторно-вирусные заболевания, пневмонию, гастриты 
  
  
  4. Карбонат –ион(CO32-) карбонаты и гидрокарбонаты представляют собой компоненты, определяющие природную щелочность воды. Их содержание в воде обусловлено процессами растворения атмосферной СО2, взаимодействия воды с находящимися в прилегающих грунтах известняками и, конечно, протекающими в воде жизненными процессами дыхания всех водных организмов.
  Поступают ионы кальция в природные воды при растворении известняков и гипса. Растворение известняков, а также содержащих кальций алюмосиликатов происходит под действием присутствующей в воде углекислоты
  
  

• 6 слайд

  Определение загрязняющих веществ
  3 группа - Железо (Fe2+ и Fe3+.), Медь(Cu2+)
  Определение наличия железа
  Качественная реакция на ионы железа (II, III) – реакция со щелочью.
  Реакция со щелочью – еще один способ обнаружения ионов  железа (II). Гидроксид железа (II) Fe(OH)2 -осадоксеро-зеленого цвета, гидроксид железа (III) Fe(OH)3 – бурый осадок
   Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия.
  В присутствии иона железа (III) при добавлении роданида калия образуется вещество красного цвета. Это ‑ роданид железа (III). Роданид от греческого "родеос" - красный.
  Качественная реакция на ион  железа (III) – реакция с желтой кровяной солью.
  Желтая кровяная соль – это гексацианоферрат  калия K4[Fe(CN)6]. К порции раствора хлорида железа  прильем  раствор желтой кровяной соли. Синий осадок берлинской лазури показывает на присутствие в исходном растворе ионов трехвалентного железа.
   
  5. Железо всегда встречается практически во всех природных водах в различных химических формах, содержащих Fe2+ и Fe3+. Главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. В процессе взаимодействия с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами образуется сложный комплекс соединений железа, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии. Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Повышенное содержание железа в воде – одна из основных причин биообрастания водопроводных труб. Согласно последним исследованиям, источником слизи, образующейся на соединительных и стыковых элементах трубопровода, являются железобактерии. С течением времени биообрастания способны привести к повреждению и коррозии водопроводной арматуры. в присутствии кислорода железо проявляется канцерогенные свойства.
  
  
  

• 7 слайд

  Определение загрязняющих веществ
  3 группа - Железо (Fe2+ и Fe3+.), Медь(Cu2+)
  
  Качественная реакция на ион меди – реакция со щелочью
  При прибавлении раствора щелочи к раствору соли меди(II) выпадает осадок гидроксида меди(II) Cu(OH)2,имеющий окраску от сине-зеленой до голубой.
  Качественная реакция на ион меди - реакция с раствором аммиака
   При прибавлении раствора аммиака к раствору, содержащему соль меди(II), вначале выпадает осадок основной соли меди (сине-зеленого цвета), который растворяется в избытке аммиака с образованием комплексного катиона [Cu(NH3)4]2+ ярко-синего цвета. 
  
  
  6. Медь(Cu2+) Источниками загрязнения вод тяжелыми металлами (медь)служат сточные воды гальванических цехов, предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов. Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.
  Избыточное содержание этого вещества для человека не менее опасно, нежели его дефицит, ведь медь в избытке – элемент высокотоксичный. Причинами избытка могут являться проблемы с обменными процессами организма.
  Вот что может произойти с человеком, страдающим от избытка меди: у него нарушатся сон и память, работа почек и печени, может появиться депрессия и аллергия, атеросклероз, анемия.
  
  

• 8 слайд

  Оценка среды по состоянию организмов и видовому составу экосистем называется биологической индикацией или биоиндикацией
  Объект исследования
  Фасо́ль (лат. Phaséolus) — типовой род растений семейства Бобовые , объединяющий около 87 видов в более тёплых областях обоих полушарий. Из культивируемых видов первое место занимает фасоль обыкновенная  со многими разновидностями и сортами.
  Вода из четырех точек водозабора: 1. Водопроводная вода
  2.Родник «Святой ключ»
  3. Городской пляж
  4. Очистные сооружения
  
  Для определения степени загрязненности воды можно использовать приемы биотестирования. Биотестирования позволяет в довольно короткие сроки, без применения специального оснащения и оборудования, не имея специальных навыков, установить пригодность воды для пищевого потребления.
  
  

• 9 слайд

  
  
  
  Определение уровня загрязненности воды из водоема
  
  1. Налейте в стакан водопроводную воду для контроля, а в остальные – воду из различных участков водоема для опыта.
  
  2. Поместите в проволочные петли семена и опустите в стакан у поверхности воды. Поставьте стаканы в теплое, хорошо освещенное место.
  
  3. Определите периодичность наблюдений, оформите результаты в таблице и объяснимте возможные различия между ними.
  По ходу опыта измеряйте длину корней и стебля, по возможности количество и окраска листьев и корней.
  
  

• 10 слайд

  
  Ты — величайшее в мире богатство, но и самое непрочное — ты, столь чистая в недрах земли. Можно умереть подле источника, если в нем есть примесь магния. Можно умереть в двух шагах от солончакового озера. Можно умереть, хоть и есть два литра росы, если в нее попали какие-то соли. Ты не терпишь примесей, не выносишь ничего чужеродного, ты — божество, которое так легко спугнуть… Но ты даешь нам бесконечно простое счастье. 
  (Антуан де Сент-Экзюпери Планета людей, VII. В сердце пустыни. Пер. с фр. Норы Галь)
  Загрязнение воды -- Water pollution.mp4