Количественное определение ионов железа

Пробы, содержащие относительно большие количества органических веществ, озоляют.

В мерную колбу вместимостью 50 мл наливают 10 мл анализируемой воды. В этом объеме должно содержаться от 1 до 10 мкг железа, что соответствует концентрациям от 0,1 до 1 мг/л. Более концентрированные по содержанию железа сточные воды предварительно разбавляют в мерной колбе так, чтобы содержание железа в 10 мл полученного раствора было в указанных пределах.

Затем в колбу на 50 мл, содержащую 10 мл анализируемой воды, наливают 5 мл раствора сульфосалицилата натрия или сульфосалициловой кислоты, 5 мл раствора аммиака и перемешивают.

Через 5 мин после добавления реагентов измеряют оптическую плотность полученного раствора при λ=540 нм по отношению к дистиллированной воде.

Расчет:

Содержание железа (у) в сточной воде, мг/л:

(7.1)

де С - концентрация железа по графику, мг/л;

V- объем взятой пробы, мл.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8.

Тяжелые металлы в растениях, как показатель загрязнения окружающей среды

Введение

Среди загрязнителей биосферы, представляющих наибольший интерес для различных служб контроля ее качества, металлы (в первую очередь тяжелые, то есть имеющие атомный вес больше 40) относятся к числу важнейших. В значительной мере это связано с биологической активностью многих из них. На организм человека и животных физиологическое действие металлов различно и зависит от природы металла, типа соединения, в котором он существует в природной среде, а также его концентрации. Многие тяжелые металлы проявляют выраженные комплексообразующие свойства. Так, в водных средах ионы этих металлов гидратированы и способны образовывать различные гидроксо-комплексы, состав которых зависит от кислотности раствора. Если в растворе присутствуют какие-либо анионы или молекулы органических соединений, то ионы этих металлов образуют разнообразные комплексы различного строения и устойчивости.

В ряду тяжелых металлов одни крайне необходимы для жизнеобеспечения человека и других живых организмов и относятся к так называемым биогенным элементам. Другие вызывают противоположный эффект и, попадая в живой организм, приводят к его отравлению или гибели. Эти металлы относят к классу ксенобиотиков, то есть чуждых живому. Специалистами по охране окружающей среды среди металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные для здоровья человека и животных. Из них ртуть, свинец и кадмий наиболее токсичны.

К возможным источникам загрязнения биосферы тяжелыми металлами относят предприятия черной и цветной металлургии (аэрозольные выбросы, загрязняющие атмосферу, промышленные стоки, загрязняющие поверхностные воды), машиностроения (гальванические ванны меднения, никелирования, хромирования, кадмирования), заводы по переработке аккумуляторных батарей, автомобильный транспорт.

Значительная часть эффектов металлов определяется развитием в клетках стрессовых реакций, возникающих в ответ на избирательное повреждение отдельных процессов, например, ингибирование ферментов, в состав активных центров которых входят SH-группы. В ответ на поступление металлов происходит активация различных систем защиты, направленных на поддержание гомеостаза. К таким системам относятся:

- активация ферментов стресса (каталазы, пероксидазы, супероксиддисмутазы);

- суперпродукция осмолитов в ответ на металлиндуцированный водный стресс;

- изменение физико-химических свойств клеточных стенок;

- синтез полиаминов;

- изменение гормонального баланса;

- синтез металл-связывающих соединений и стрессовых белков.

Все эти защитные механизмы обеспечивают выживание организма и его адаптацию в изменившихся условиях окружающей среды. Многие из этих механизмов (1—5) являются неспецифическими и характерны для действия различных стресс-факторов.

Цель работы: определить реакцию на загрязнение корешков проростков лука Allium cepa, выросших в условиях с повышенным содержанием тяжелых металлов; определить качественные и количественные характеристики фермента каталазы (фермента стресса) как одного из методов защиты растений от антропогенного загрязнения.

Изучение влияния повышенного содержания тяжелых металлов в воде на развитие тест-откликов у модельных растений (Allium–тест)

Порядок выполнения работы:

Изучить влияние тяжелых металлов, таких как Pb, Zn, Co, Cu в концентрациях, превышающих ПДК в 1, 10, 50 и 100 раз на рост и развитие корней репчатого лука. Для этого:

1. Рассчитывают массу вещества в г, необходимую для приготовления 200 мл раствора, соответствующего 1, 10, 50 и 100 ПДК.

Таблица 7.1

Тяжелый металл	ПДК
Свинец	0,03 мг/л
Железо	0,3 мг/л
Никель	0,1 мг/л
Цинк	1 мг/л
Медь	0,1 мг/л
Стронций	8 мг/л

2. В 5 пластиковых стаканов наливают – в 1-ый – дистиллированную воду, во 2-й – раствор тяжелого металла, соответствующего 1 ПДК, в 3-й – 10 ПДК, в 4-й – 50 ПДК, в 5-й – 100 ПДК.

3. Осторожно очищенные луковицы Allium cepa одинакового размера (1,5 – 3 см в диаметре) помещают в пластиковые стаканы, заполненные приготовленными растворами, соответствующие 1, 10, 50 и 100 ПДК.

4. Образцы вытяжек меняют ежедневно на протяжении 7-14 дней, а испарившуюся жидкость восполняют дистиллированной водой.

5. Эксперимент выполняют в условиях, защищенных от попадания прямых солнечных лучей.

6. О фитотоксичности почвенной вытяжки судят по приросту корневых пучков. На 4, 7 и 14 сутки измеряют длину корней у луковиц с помощью линейки с точностью до 1 мм.