Курсовая работа: Методика обнаружения нитратов в растениях
После сообщения учителя и беседы с учащимися
проводится лабораторное занятие. Школьникам предлагается, используя специальную
методику, определить примерное содержание нитратов в листьях капусты белокочанной,
в корнеплодах моркови, в клубне картофеля, в яблоке, тыкве; зафиксировать
полученные результаты и сделать вывод.
нитрат
растение влияние организм
Материал и оборудование
Раствор дифениламина в серной кислоте (0,1 г дифениламина растворяют в 10 мл крепкой серной кислоты), который хранят в темной склянке;
пипетки; ступка с пестиком; предметное стекло; стеклянная палочка; растительные
объекты, в которых будут определяться нитраты.
Определение
нитрат иона в почве
Приготовление
водной вытяжки
Водные
вытяжки могут быть приготовлены при любом соотношении воды и почвы (или
грунта). Однако принято готовить водные вытяжки при соотношении 1:5, т.е. на 1
часть навески брать 5 частей воды. Берут 30 г почвы и 150 мл дистиллированной воды. Затем производили перемешивание на магнитной мешалке в течение 10 минут и
фильтровали через плотный бумажный фильтр (синяя лента).
Колориметрическое
определение нитрат иона с салицилатом натрия.
Определение
основано на реакции нитратов с салицилатом натрия в среде серной кислоты,
сопровождающейся образованием окрашенной в желтый цвет соли нитросалициловой
кислоты без разбавления можно определить 0,1 до 20 мг/л NОз-.
Ход
определения: к V1 = 10 мл пробы прибавляют 1 мл раствора салицилата натрия и
выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха. После охлаждения сухой
остаток увлажняют 1 мл серной кислоты и оставляют на 10 минут. Содержимое чашки
разбавляют дистиллированной водой, переносят количественно в мерную колбу V =
50 мл, прибавляют 7 мл 10 н раствора NаОН, доводят дистиллированной водой до
метки и тщательно перемешивают. После охлаждения до комнатной температуры вновь
доводят объем до метки и окрашенный раствор колориметрируют при lmax = 400 нм. По значению оптической
плотности из калибровочного графика (построение калибровочного графика
проводится с использование стандартных растворов) находим концентрацию NO3- в
мг/л.
Определение
нитрат-иона в овощах
Экстракция
нитратов из овощей
При
анализе всех культур, кроме, капусты, отбирают пипеткой 10 мл сока в стакан
вместимостью 100 мл, приливают 50 мл раствора алюмокалиевых квасцов (1%
экстрагирующий раствор), перемешивают и получают готовую для ионометрического
исследования пробу.
При
анализе капусты отбирают10 мл сока в стакан вместимостью 100 мл прибавляют 50
мл экстрагирующего раствора приготовленного для капусты (растворяют 10 г алюмокалиевых квасцов в дистиллированной воде, затем добавляют 1 г марганцовокислого калия, добавляют 0,5 мл концентрированной серной кислоты и доводят водой до 1
литра) перемешивают в течение 3 минут. Затем при перемешивании добавляют по
каплям (3-5капепь) 33%раствор перекиси водорода до обесцвечивания раствора,
после чего получают готовую к проведению анализов пробу.
Измерение концентрации
нитрат-иона с помощью ионселективных электродов.
Перед измерениями прибор
(Ионометр ЭВ-74) калибруется по стандартным приготовленным растворам KNO3.
После подготовки прибора
к измерениям (калибровки) в стаканчик с готовой пробой опускаются электрод
сравнения (хлорсеребряный) и электрод измерения (нитратный) и затем снимают
показания прибора.
Для перевода концентрации
нитрат иона в массовую долю нитратов в мг/кг используют специальные таблицы
[5], взятые из методического руководства. Полученные значения концентраций
нитрат иона сравнивают с ПДК нитратов в продуктах растениеводства, приведенных
в этом же руководстве и делают заключение о качестве овощей.
Экспериментальные
результаты и их обсуждение
Проанализируем результаты
согласно поставленной цели, т.е. сначала поговорим о содержании нитратов в
овощах и о распределение нитратов по зонам, а потом о влиянии нитратов
содержащихся в почве на количество нитратов присутствующих в растениях.
Для проведения
исследований о содержании нитратов и зонном распределении нами были взяты
кабачок, свекла, огурец и капуста. Пробы для двух различных анализов были взяты
в соответствии с рекомендациями.
Все овощи разрезается по
горизонтальной (кабачки и огурцы) или вертикальной (свекла и капуста) оси.
Затем две диагональные четверти трутся на пластмассовой терке и из них
отжимается сок для анализа на содержание нитрата в овоще. А две другие делятся
на зоны и из каждой зоны готовится сок, а затем анализируется.
Анализы на нитраты были
проведены в соответствии с приведенными методиками. Таким образом были получены
результаты, которые для наглядности представлены в виде таблицы №1 «Содержание
нитратов в овощах» и №2 «Распределение нитратов по зонам в овощах» также см.
Приложение I (зоны считать: огурец и кабачок от плодоножки; свекла от корня;
капуста: кочерыжка – 1, центр – 2 и наружные зеленые листья – 3)
Таблица
№1. Содержание нитратов в овощах.
Название овоща
|
Концентрация нитрат
иона, мг/кг
|
ПДК, мг/кг
|
Огурцы |
50 |
150 |
Кабачок |
304 |
400 |
Свекла |
510 |
1400 |
Капуста |
452 |
500 |
Таблица
№2. Распределение нитратов по зонам, мг/кг.
Зоны
|
Огурец
|
Кабачок
|
Свекла
|
Капуста
|
1
|
78 |
370 |
935 |
461 |
2
|
65 |
249 |
545 |
277 |
3
|
56 |
216 |
457 |
449 |
4
|
51 |
205 |
410 |
|
5
|
49 |
198 |
492 |
|
6
|
47 |
200 |
431 |
|
7
|
40 |
|
|
|
ПДК
|
150 |
400 |
1400 |
500 |
По
результатам исследований распределение нитратов сходны у огурца и кабачка, т.е.
их концентрация повышается в направление от верхней части плода, где был
цветок, к плодоножке, где достигает максимального значения. У свеклы так же
концентрация нитратов повышается от верхней части корнеплода к корню. У капусты
же концентрация пульсирует максимум в кочерыжке, чуть меньше в зеленых верхних
листьях и почти в полтора раза меньше в центре.
Таким
образом чтобы при употреблении пищи избавиться от лишних нитратов следует
срезать те части овощей в которых их концентрация максимальна. То есть в
капусте это кочерыжка и зеленые верхние листья, в корнеплодах это низ (корень),
а в огурцах и кабачках это место крепления плодоножки. Кроме этого желательно
учесть время сбора, температурный режим (в теплые дни нитратов в растениях
больше, чем в холодные), а также размер и сорта овощеводческих культур.
Теперь
поговорим о взаимосвязи питания (азотного) растений с тем сколько нитратов оно
будет содержать после снятия его с корня.
Эксперимент
проводился в течение 2,5 месяцев следующим образом: до посадки была отобрана
проба почвы на азот, затем были посажены четыре кустика капусты, каждый из
которых поливали следующим образом: №1 – водой, №2 – мочевиной, №3 – селитрой,
№4 – вытяжкой из навоза (фотографии, сделанные в процессе эксперимента, в
Приложении II) после снятия кочанов была
проанализирована земля из под каждого растения. В процессе роста с капусты
снимались верхние листы и анализировались на содержание нитратов первый раз
через 4 недели после посадки, второй и третий через 6 и 8 со дня посадки и
последний раз через 11 недель. Конечно по результатам эксперимента нельзя
судить о содержании нитратов в капусте (в верхних зеленых листьях концентрация
повышена), но о динамике изменений и о различиях связанных с разным поливом
говорить можно.
Таблица
№3. Содержание нитратов в почве.
Проба
|
N, мг/кг
|
Почва до посадки |
19,40 |
Почва, поливаемая водой |
18,06 |
Почва, поливаемая
мочевиной |
73,39 |
Почва, поливаемая
силитрой |
203,23 |
Почва, поливаемая
вытяжкой из навоза |
32,74 |
Средние содержание от
малого до хорошего |
£ 40 до 60 |
В
таблице приведены значения содержания нитратного азота в почве (измерена
концентрация нитратов и затем переведена в массовое содержание элемента азота в
почве).
Таблица
№4. Содержание нитратов в капустных листьях.
Проба |
Содержание NO3-, мг/кг
|
30.06 |
29.07 |
12.08 |
26.08 |
16.09 |
1. Вода |
750 |
1800 |
1405 |
1126 |
614 |
2. Мочевина |
1059 |
7499 |
5306 |
5300 |
3301 |
3. Селитра |
1188 |
8410 |
5306 |
5301 |
4620 |
4. Вытяжка из навоза |
944 |
6680 |
3757 |
3348 |
2230 |
ПДК |
900 |
900 |
900 |
900 |
500 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Дискаленко А.П., Опополь Н.И.,
Добрянская Е.В., Трофименко Ю.Н. Охрана природы в условиях интенсивной
химизации сельскохозяйственного производства. – Кишинев, 1983.
2. Зарубин Г.П., Дмитриев М.Т.,
Приходько Е.И., Мищихин В.А. Гигиена и санитария – 1984. - №7.
3. Кауричев И.С. Почвоведение. – М.:
Агропромиздат, 1989.
4. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы
анализа вод. –М.: Химия 1973.
5. Методические указания по
определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства, Москва 1989г.
|