Kraków 09.12.2015r

Kowalczyk Justyna

Żurowska Daria

Grupa M1

Temat ćwiczenia: Oznaczanie siarki w roślinach i porostach

metodą Buttersa-Chenry'ego.

I. WSTĘP TEORETYCZNY

Na zajęciach wykorzystano metodę Buttersa-Chenry'ego, w której wykonuje się pomiar światła przepuszczalnego przez roztwór zawiesiny koloidalnej.

Badane próbki zostały pobrane z ośmiu stacji:

*Puszcza Borecka

Instytut Ochrony Środowiska – Państwowy Instytut Badawczy

Kierownik stacji : mgr inż. Krzysztof Skotak

Stacja położona jest na terenie Mazur Garbatych stanowiących część pojezierza Ełckiego, na zachodnim skraju Puszczy Boreckiej niedaleko leśniczówki Diabla Góra, 12 km od miejscowości Kruklanki i 28 km od Giżycka. Program pomiarowy ZMŚP dotyczący funkcjonowania środowiska przyrodniczego, zarówno pod względem abiotycznym jak i przyrody ożywionej, realizowany jest na stacji od 1994 roku.

* Wigry

Kierownik stacji: dr Lech Krzysztofiak

Zlewnia eksperymentalna Wigierskiej Stacji Bazowej znajduje się w zachodniej części Wigierskiego Parku Narodowego i zajmuje obszar o powierzchni 7,44 km^2. Obszar ten zalicza się do Pojezierza Wigierskiego, mikroregionu należącego do Pojezierza Wschodniosuwalskiego.

* Storkowo

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza , Poznań

Kierownik stacji: prof. UAM dr hab. Józef Szpikowski

Stacja Bazowa w Storkowie położona jest w środkowej części Pojezierza Drawskiego w strefie rzeźby młodoglacjalnej fazy pomorskiej zlodowacenia wisła. Podstawowym obszarem monitoringu środowiska przyrodniczego realizowanym w oparciu o Stację Bazową w Storkowie jest zlewnia górnej Parsęty. Program pomiarowy ZMŚP realizowany jest od 1994 roku.

* Kampinos

Kampinoski Park Narodowy

Kierownik stacji: mgr inż. Adam Olszewski

Zlewnia doświadczalna ZMŚP „Kampinos” w 85% położona jest w Kampinoskim Parku Narodowym i obszarze Natura 2000 Puszcza Kampinoska. Stacja Kampinos realizowała 16 programów pomiarowych oraz programy specjalistyczne. Programy pomiarowe są podzielone na 3 boki: dotyczące ujęcia bilansowego obiegu energii i materii w geoekosystemie, dotyczące przepływu energii i materii w układzie: atmosfera – roślinność – gleba oraz dotyczące bioindykacji.

* Święty Krzyż

Uniwersytet Jana Kochanowskiego

Kierownik stacji: prof. dr hab. Marek Jóźwiak

Stacja jest zlokalizowana na obszarze Świętokrzyskiego Parku  Narodowego, na Wyżynie Środkowomałopolskiej. Od 1994 roku realizowany jest program pomiarowy ZMŚP dotyczący funkcjonowania środowiska przyrodniczego, zarówno pod względem abiotycznym jak i przyrody ożywionej. Ponadto realizowany jest specjalistyczny program dotyczący funkcjonowania geoekosystemu w warunkach silnej presji alkalicznej.

* Szymbark

Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania, Warszawa

Kierownik stacji: dr Witold Bochenek

Stacja ta położona jest w północno-zachodniej części Beskidu Niskiego 4 km od Gorlic i 16 km od Grybowa. Głównym obiektem badawczym jest zlewnia potoku Bystrzanka, zlokalizowana w północno-zachodniej części Beskidu Niskiego.

* Roztocze

Roztoczański Park Narodowy, Zwierzyniec

Kierownik stacji: dr inż. Przemysław Stachyra

Stacja położona jest na terenie Roztoczańskiego Parku Narodowego. Obszar działania stacji składa się z trzech obszarów: zlewnia reprezentatywna rzeki Świerszcz, zlewnia cząstkowa rzeki Świerszcz oraz otulina zlewni badawczej.

* Biała Góra

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza

Kierownik stacji: dr Jacek Tylkowski

Stacja położona jest na wyspie Wolin, na terenie Wolińskiego Parku Narodowego, w zasięgu głównej jednostki fizycznogeograficznej - Wolińskiej Moreny Czołowej. Od 2009 roku prowadzony jest program pomiarowy ZMŚP dotyczący funkcjonowania środowiska przyrodniczego, zarówno pod względem abiotycznym jak i przyrody ożywionej.

II. OPIS METODY POMIAROWEJ ORAZ WYKONANIE ĆWICZENIA

Podczas wykonywanego ćwiczenia dokonywaliśmy pomiarów natężenia wiązki światła po przejściu przez badaną próbkę. Posłużyliśmy się metodą turbidymetryczną Buttersa-Chenry'ego, w której dokonuję się pomiaru światła przepuszczonego przez roztwór koloidalny utworzony przez siarkę z chlorkiem baru.

Do zlewki na 50 cm³ przeniesiono ok 0,2g rozdrobnionej plechy, 2ml kwasu azotowego i pozostawiono na noc w celu mineralizacji próbki. Następnie próbkę umieszczono w łaźni wodnej na czas 2-3h w celu odparowania kwasu azotowego. Po tym procesie dodano 2ml azotanu magnezu, aby wszystkie obecne w roztworze formy siarki utleniły się do jonu siarczanowego, po czym ponownie odparowano prókę. Kolejno spalono próbkę w piecu sylitowym (450°C). Czekano do momentu ostudzenia, po czym dodano 5ml 5% HNO₃ co spowodowało rozpuszczenie związków siarki. Próbkę przesączono do kolby na 50cm³ i uzupełniono wodą redestylowaną do poziomu kreski. Do kolby o pojemności 50cm³ odmierzono 30ml przesączu, 5 ml 50% CH₃COOH, 3ml 25% HNO₃, 1ml 85% kwasu ortofosforowego i całość dokładnie wymieszano. Poprzez dodanie 1g chlorku baru oraz 1ml roztworu gumy arabskiej wywołano zmętnienie próbki. Po czasie 1,5h zmierzono absorbancję próbek.

III. OPRACOWANIE WYNIKÓW:

* Otrzymane wyniki absorbancji dla danych stacji badawczych w 2014 roku przedstawiono w tabelach poniżej:

*Wykonano obliczenia korzystając z krzywej kalibracyjne i wzorów:

a) Równanie krzywej kalibracyjnej:

y = 0,0253x + 0,0029

x = (y – 0,0029) / 0,0253

gdzie:

y – absorbancja danej próbki

x – ilość roztworu wzorcowego dającego daną absorbancje [ml]

b) Absorbancja była odczytywana dla 50 ml, a do oznaczenia brano 30 ml roztworu wyjściowego, zatem:

x*50 μg siarki – 30 ml roztworu

Z μg siarki – 50 ml roztworu wyjściowego

Z = ( x*50 μg *50 ml) / 30 ml

c) Obliczono koncentrację siarki:

K = Z [μg] / naważka [g]

* Uzyskane wyniki podano w tabeli poniżej:

* Przykładowe obliczenia dla stacji Biała Góra 21:

a) x = (y – 0,0029) / 0,0253

x = (0,040 – 0,0029) / 0,0253

x = 1,4664 [ml]

b) Z = ( x*50 μg *50 ml) / 30 ml

Z = (1,4664*50*50) / 30

Z = 122,2 [μg]

c) K = Z [μg] / naważka [g]

K = 122,2 / 0,1999

K = 611 [μg/g]

* Poniżej zostały przedstawione stężenia siarki [μg/g] w porostach dla danych stacji w latach 2001 oraz 2009:

* Poniżej w tabeli przedstawiono średnie stężenia siarki [μg/g] w porostach zebranych na Stacjach ZMŚP w latach 2001, 2009 oraz 2009

* Wykonano wykres:

ŚREDNIE STĘŻENIE SIARKI DLA POSZCZEGÓLNYCH STACJI BAZOWYCH ZMŚP W LATACH 2001, 2009 ORAZ 2014

IV WNIOSKI:
Poddając analizie powyższy wykres można zauważyć, że stężenie siarki w porastach wzrasta na stacji ,,Puszcza Borecka" w 2014 roku. Na przestrzeni lat stężenia maleją dla następujących stacji : Biała Góra, Storkowo, Święty Krzyż. Ciężko określić sytuację na stacji Roztoczę, ponieważ posiadamy dane jednynie z jednego roku, pomimo tego ta stacja wraz ze stacją Babia Góra chcarakteryzują się najmniejszymi stężeniami siarki w porostach w roku 2014.