Bài 1: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CHUA LÊN CÂY LÚA Bài 2: XÁC ĐỊNH ĐỘC CHẤT NO3- RAU CAI Bài 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG ĐẾN SỰ NẢY MẦM PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA Bài 4: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNGCỦA MANGAN LÊN RAU MẦM
Bài 1: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CHUA LÊN CÂY LÚA 1.1. Dụng cụ và hóa chất Cân phân tích, rây φ1mm, bếp đun cách thủy, bình hút ẩm, giấy lọc… Chậu nhựa trồng cây, lúa giống. Dung dịch Al 2 SO 4 5%; dung dịch FeSO 4 5%; KCN 1N; NaF 3,5%; NaOH 0,02N; Phenolphtalein 0,1%. Pha hóa chất: -Pha 250ml Al 2 SO 4 5% từ Al 2 SO 4 .18H 2 O m Al2SO4 = -Pha 100ml NaF 3,5% từ NaF 98% m NaF = -Pha 1 lit NaOH 0,02N từ NaOH, p=100% m NaOH = -Pha 500ml KCl 1N từ KCl 99,5% M KCl = 1.2. Cách tiến hành 1.2.1. Phân tích độ chua của đất 1.2.1.1. Chuẩn bị mẫu Lấy 4 khay đất, đánh số thứ tự từ 1 đến 4. Khay 1 chứa đất sạch, các khay còn lại chứa đất sạch được trộn với phèn sắt hoặc phèn nhôm 5% với tỷ lệ theo thứ tự sau: 100ml/1kg đất, 300ml/1kg đất, 500ml/1kg đất. Phân tích độ chua ban đầu mỗi khay. 1.2.1.2. Phân tích mẫu Độ chua trao đổi sinh ra khi ta tác động vào đất 1 dung dịch muối trung tính. Gây nên độ chua trao đổi là do ion H + và Al 3+ . Độ chua trao đổi thường được xác định bằng cách chuẩn độ tính ra đơn vị đương lượng. - Nguyên tắc phương pháp Xôkôlôp Dùng dung dịch muối trung tính như KCl, NaCl tác động vào đất chuyển ion H + và Al 3+ vào dung dịch. [K.Đ] H- Al 3+ + nKCl → [K.Đ] 4K+ + HCl + AlCl 4 + (n- 4)KCl AlCl 3 thủy phân cũng sinh ra acid. AlCl 3 + H 2 O → Al(OH) 3 + 3HCl Dùng dung dịch NaOH 0,02N chuẩn độ biết được độ chua trao đổi. Sau đó, định lượng riêng H + rồi suy ra Al 3+ trao đổi. a. Rút dịch đất Cân 30gr đất đã qua rây 1mm đổ vào bình tam giác dung tích 250ml, thêm 150ml dung dịch KCl 1N hoặc NaCl 1N. Lắc 1 giờ rồi lọc lấy dịch trong. b. Định lượng tổng số độ chua trao đổi Hút 50ml dịch lọc trên vào cốc thủy tinh, đun sôi 1 phút loại CO 2 , thêm 3 giọt chỉ thị phenolphthalein. Dùng dung dịch NaOH 0,02N chuẩn độ cho đến khi dung dịch có màu hồng nhạt trong 1 phút không mất màu. Độ chua trao đổi (mđlg/100gam) = Trong đó: V và N là thể tích và nồng độ NaOH dùng lúc chuẩn độ K là hệ số quy về đất khô tuyệt đối K = khối lượng mẫu đất ban đầu/ khối lượng mẫu đất đã sấy ở 105 0 C tới khối lượng không đổi. Tiến hành cân 10g một mẫu đất khô trong không khí, sấy ở 105 0 C – 110 0 C trong 2h rồi lấy ra cho vào bình hút ẩm để hạ nhiệt độ tới nhiệt độ phòng. Cân xác định khối lượng mẫu đất đã sấy. Kết quả: V NaOH =4,5ml Hệ số qui về đất khô tuyệt đối: K= Độ chua trao đổi (mđlg/100gam) = (mđlg/100gam) c. Định lượng riêng khối lượng H + Hút 50ml dịch lọc nói trên vào cốc thủy tinh, đun sôi 1 phút loại bỏ CO 2 , thêm 5ml dung dịch NaF 3,5% kết tủa Al 3+ . AlCl 3 + 6NaF → Na 3 AlF 6 + 3NaCl Thêm 3 giọt phenolphthalein rồi dùng dung dịch NaOH 0,02N chuẩn độ tới lúc có màu hồng nhạt trong một phút không mất màu. Công thức tính H + cũng như tính độ chua trao đổi với H + . *Kết quả: V NaOH =4,2ml Định lượng H + trao đổi (mđlg/100gam) = Vậy Al 3+ trao đổi = Độ chua trao đổi – H + trao đổi =1,143-1,07=0,073 (mđlg/100gam) 1.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của độ chua lên sự nảy mầm và phát triển của lúa - Cho vào mỗi khay lượng hạt lúa thích hợp (hạt đã ngâm nước qua đêm và loại bỏ hạt lép – hạt lép là hạt cho vào nước sẽ nổi). Sau đó, cho lúa lên khay, phủ 1 lớp đất mỏng (khoảng 0,5cm) lên trên. Tưới nước vừa đủ thường xuyên. - Quan sát, ghi chép, so sánh sự nảy mầm của cây: + Mật độ mọc của mỗi chậu (dày, thưa, không mọc, đồng đều…) + Ứng với mỗi chậu, nhổ khoảng 10 cây lúa, đo chiều dài toàn thân (kể cả rễ) và chiều dài rễ. + Độ dị dạng của rễ, lá: rễ bị dị dạng, rễ ngắn, dễ gãy, rụng hết lông hút, rễ màu trắng hay đen (ngộ độc sắt); lá bị đốm… - Khi lúa được khoảng 2-3 lá thật (cây cao hơn 10cm, thường sau 1 tuần kể từ lúc gieo) thì lấy mẫu đất phân tích độ chua trao đổi (mỗi chậu), so sánh với độ chua ban đầu và nêu các ảnh hưởng của độ chua lên đất trồng. Kết quả: STT 125ml 75ml 25ml Mẫu trắng Dài rễ TB (mm) 48 60 49 57 Dài mầm TB (mm) 132 151 175 150 Ghi chú/ đặc điểm Rễ ngắn, màu trắng, lông hút bị gãy. Cây lúa mọc thấp, thưa, ít. Rễ ngắn, màu trắng, lông hút bị rụng 1 phần. Cây lúa mọc cao, dày, nhiều, đều. Rễ ngắn, màu trắng, lông hút bình thường. Cây lúa mọc cao, dày, nhiều, đều. Rễ ngắn, màu trắng, lá vàng, lông hút bình thường. Cây lúa mọc thấp, đều, ít. Nhận xét chung: Cây lúa bị nhiễm Al trong đất chua làm giảm sinh trưởng của rễ. Đối với cây lúa thì triệu chứng thể hiện ngay ở rễ ( rễ bị dị dạng, chùn lại và dễ gãy, mặc dù màu sắc rễ không đen như ngộ độc sắt), nếu ngộ độc nhôm cao thì rễ lúa ngắn, rụng hết lông hút và chết. Đặc biệt là rễ bị ngộ độc mặc dù lông hút bị rụng đi nhiều,rễ bị teo tóp nhưng màu sắc vẫn trắng. • Định lượng tổng số độ chua trao đổi Độ chua trao đổi (mđlg/100gam) = V mẫu (ml) 25 75 125 Mẫu trắng V NaOH (ml) 0,8 4,1 5,3 0,9 Độ chua trao đổi (mđlg/100gam) 0,2 1,04 1,35 0,23 • Định lượng riêng H + Định lượng H + trao đổi (mđlg/100gam) = V mẫu (ml) 25 75 125 Mẫu trắng V NaOH (ml) 0,6 0,5 0,4 0,8 Định lượng H + trao đổi (mđlg/100gam) 0,15 0,13 0,1 0,2 Vậy lượng Al 3+ trao đổi (mđlg/100gam)= Độ chua trao đổi – H + trao đổi V mẫu (ml) 25 75 125 Mẫu trắng Al 3+ 0,05 0,91 1,25 0,03 Kết luận: Ta thấy lượng Al 3+ trao đổi của đất trước khi trồng lúa (bằng 0,073mđlg/100gam) nhỏ hơn lượng Al 3+ trao đổi của đất sau khi trồng lúa (bằng 0,03mđlg/100gam) chứng tỏ quá tình sinh trưởng của cây cũng làm thay dổi độ chua của đất. Thêm vào đó, độ chua của đất còn sinh ra do yếu tố khí hậu (độ ẩm, nhiệt độ, lượng mưa, …), yếu tố sinh vật (vi sinh vật, sinh vật,…) …. Al 3+ có thể gây độc ở ngay cả nồng độ thấp 1-2ppm (D.Dent-1986: Lê Huy Bá, 982) Theo nghiên cứu của Lê Huy Bá chứng tỏ ở nồng độ 135 ppm trong dung dịch dinh dưỡng IRRI và 500 ppm ở thực địa, Al 3+ đã gây độc cho cây lúa. (Độc học môi trường cơ bản, Lê Huy Bá,NXB ĐH QGTPHCM,2006) Bài 2: XÁC ĐỊNH ĐỘC CHẤT NO 3- RAU CẢI 2.1. Dụng cụ và hóa chất 2.1.1. Dụng cụ Bình tam giác, bình định mức 100ml, phễu thủy tinh, đũa thủy tinh, giấy lọc, chày cối sứ, bếp điện, chậu trồng cây, đất dinh dưỡng. 2.1.2. Hóa chất - Dung dịch brucine sunfanilic: Cân 1g brucine sulfate (C 23 H 26 N 2 O 4 ) 2 .H 2 SO 4 ) + 0,1g axit sulfanilic (C 6 H 7 NO 3 S) trong 70ml nước cất nóng, thêm 3ml HCl đđ , làm lạnh, pha loãng thành 100ml. Giữ trong chai sậm màu ở 5 0 C. Dung dịch này có màu hồng nhưng không ảnh hưởng đến kết quả phân tích và có thể dùng trong vài tháng (chú ý: rất độc không được dùng miệng để hút dung dịch và pipet). - dd H 2 SO 4 đđ, dd NaCl 30%. - Dung dịch N-NO 3 lưu trữ 100ppm: pha KNO 3 vào nước cất, định mức thành 1 lít. - Dung dịch N-NO 3 chuẩn 2ppm. Pha loãng 10ml dung dịch lưu trữ thành 500ml * Pha hóa chất: - Pha 200ml dung dịch N-NO 3 lưu trữ 100ppm m= = 2.2. Tiến hành thí nghiệm 2.2.1. Chuẩn bị mẫu - Lấy 2 khay, một khay đối chứng, một khay chứa nitrat. - Đối với khay đối chứng: cho vào 4-5kg đất dd (lót báo trước khi cho đất vào). Cho vào 25g hạt rau mầm đã được ngâm nước trong 30 phút. Phủ một lớp đất mỏng 0,5cm lên trên sao cho không thấy hạt nổi lên trên. Tưới nước cho vừa đủ ướt. - Đối với khay chứa nitrat: lấy 250g đất dd, trộn với khoảng 25ml dd nitrat 100ppm, cho vào khay lót báo và tiến hành gieo như trên. - Khi cây mầm cao hơn 10cm có thể tiến hành thí nghiêm. Phải tưới nước thường xuyên. 2.2.2. Phương pháp xử lý mẫu + Lấy 100g rau mầm tươi (sau khi đã rửa sạch đất), rau khi lấy giữ nguyên rễ. + Sấy rau trong tủ sấy ở 105 0 C tới khối lượng không đổi. + Cân 2-10g rau khô, vo vụn cho vào cốc nung, nung trong lò nung ở nhiệt độ 550 0 C trong 30 phút để quá trình tro hóa xảy ra hoàn toàn. Sau thời gian 30 phút, tắt lò nung, để nguội 15 phút, lấy mẫu rau đã tro hóa để thực hiện bước tiếp theo. + Dùng nước cất để chuyển mẫu vào bình định mức 100ml, lắc đều và định mức tới vạch mức. + Lọc qua giấy lọc. Khuấy đều, để yên cho lắng, lọc. Nếu nước qua lọc chưa đạt thì lọc lại cho tới khi dịch qua lọc trắng trong. + Lấy 50ml dung dịch lọc cho vào becher 250ml đun cách thủy đến khi cạn, thu được cặn. Sử dụng cặn này cho phân tích. 2.2.3. Xác định NO 3 - bằng phương pháp so màu a. Cách tiến hành Chuẩn bị dung dịch tham chiếu: lấy 6 ống nghiệm, cho hóa chất như bảng: STT 0 1 2 3 4 5 6 Dd nitrat chuẩn 2ppm (ml) 0 1 2 3 4 5 6 Nước cất (ml) 10 9 8 7 6 5 4 C (µg) 0 2 4 6 8 10 12 C (mg/l) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 b. Dựng đường chuẩn Lấy 8 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 4ml H 2 SO 4 đđ. Lấy 8 ống nghiệm khác, cho hóa chất như sau STT 0 1 2 3 4 5 6 Mẫu ml dd tham chiếu theo thứ tự 0 1 1 1 1 1 1 Cho toàn bộ dd đã cô cạn ở trên ml nước cất 2 1 1 1 1 1 1 1 Dd brucine sunfanilic 0,5 ml H 2 SO 4 Rót nhanh 4ml dd acid đã chuẩn bị vào ống đựng dung dịch N-NO 3 chuẩn và mẫu. Lắc đều từng ống Đặt tất cả vào tủ kín hoặc hộp giấy trong bóng tối. Đợi 10 phút. Trong thời gian chờ đợi phản ứng hoàn tất, hút sẵn 5ml nước cất vào loạt ống nghiệm đã dùng trước đó. Sau 10 phút rót nhanh 4ml nước cất vào từng ống nghiệm, lắc đều. Tiếp tục để trong bóng tối thêm 20 phút nữa cho phản ứng hoàn toàn. Đo độ hấp thu A ở λ = 410nm. c. Tính toán kết quả Từ loạt chuẩn đo độ hấp thu. Vẽ đồ thị A= f(C) và lập phương trình y = ax + b Từ phương trình hồi quy của đường chuẩn suy ra hàm lượng NO 3 - có trong mẫu rau. mg NO 3 /l = mg N-NO 3 x 4,43. • Kết quả: Mẫu Độ hấp thu 0 0,065 1 0,067 2 0,068 3 0,074 4 0,075 5 0,077 6 0,081 Mẫu chứa kim loại 0,153 Mẫu đối chứng 0,132 Từ phương trình hồi qui y=0,002x + 0,061 ta có bảng sau: Mẫu Độ hấp thu Nồng độ NO 3 - (mgNO 3 /l) Hàm lượng NO 3 - (mgN-NO 3 ) 0 0,065 2 0,45 1 0,067 3 0,68 2 0,068 3,5 0,79 3 0,074 6,5 1,47 4 0,075 7 1,58 5 0,077 8 1,81 6 0,081 10 2,26 Mẫu chứa nitrat 0,153 46 10,38 Mẫu đối chứng 0,132 35,5 8,01 Hàm lượng NO 3 cho vào đất trước khi trồng cây là :100ppm 0,25mg (100ppm=100mg/l). Ta thấy: - Hàm lượng NO 3 trong mẫu đối chứng lớn hơn hàm lượng NO 3 cho vào đất trước khi trồng cây (8,01mg>0,25mg) - Hàm lượng NO 3 trong mẫu chứa nitrat lớn hơn hàm lượng NO 3 cho vào đất trước khi trồng cây (10,38mg>0,25mg) Vậy: Độc chất NO 3 - của đất còn sinh ra do yếu tố sinh vật (vi sinh vật, sinh vật,…), yếu tố khí hậu (độ ẩm, nhiệt độ, lượng mưa, …), …. Bài 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG ĐẾN SỰ NẢY MẦM, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA 3.1. Dụng cụ và hóa chất 3.1.1. Dụng cụ 5 chậu trồng cây, 25kg đất dinh dưỡng Cốc nung, bình định mức, đũa thủy tinh, bình tia, beaker 500ml. 3.1.2. Hóa chất Pb(NO 3 ) 2 tạo dung dịch gây nhiễm Pb 2+ . Pha dung dịch lưu trữ có nồng độ 1000ppm. CuSO 4 .5H 2 O tạo dung dịch gây nhiễm Cu 2+ . Pha dung dịch lưu trữ có nồng độ 1000ppm. 3.2. Tiến hành thí nghiệm 3.2.1. Chuẩn bị hóa chất Từ dung dịch lưu trữ 1000ppm pha ra dung dịch có nồng độ 50ppm. Sau đó, pha ra các dung dịch có nồng độ như sau 0,1; 1; 10; 50 ppm. - Pha 1 lít Pb 2+ 1000ppm m==1,62g - Pha 250ml Pb 2+ 50ppm từ Pb 2+ 1000ppm C 1 V 1 =C 2 V 2 => V 1 = - Pha 1 lít Cu 2+ 1000ppm từ CuSO 4 .5H 2 O m==3,95g - Pha 250ml Cu 2+ 500ppm từ Cu 2+ 1000ppm C 1 V 1 =C 2 V 2 => V 1 = 3.2.2. Xử lý hạt giống Hạt giống được ngâm trong nước 5 phút để loại bỏ các hạt lép hay có phẩm chất kém (nổi trên mặt nước). Lấy 5 beaker, đánh số thứ tự, cho hạt giống vào các beaker. Beaker 1 cho nước sạch vào, các beaker còn lại (2,3,4,5) cho dung dịch chứa kim loại nặng theo từng nồng độ. STT 1 2 3 4 5 Hạt giống 50gr 50gr 50gr 50gr 50gr Cu 2+ 50ppm (ml) 0 0,4 4 40 200 Nước cất Thêm cho đủ tổng cộng 200ml Đối với Pb 2+ làm tương tự. 3.2.3. Xử lý đất trồng Lấy 5 chậu, đánh số thứ tự từ 1 đến 5. Khay 1 chứa đất sạch làm đối chứng. [...]... rễ bị dị dạng, cong, ít lông hút, rễ cọc nhỏ… mặc dù màu sắc rễ không đen như ngộ độc sắt, nếu ngộ độc nhôm cao thì rễ lúa ngắn, rụng hết lông hút và chết) Đặc biệt là rễ bị ngộ độc mặc dù lông hút bị rụng đi nhiều,rễ bị teo tóp nhưng màu sắc vẫn trắng Đối với từng kim loại: ảnh hưởng của chì lớn hơn của đồng đối với thực vật, cụ thể: - Pb2+: Cu2+: Bài 4: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MANGAN LÊN CÂY RAU MẦM... 250ml 4.1.2 Hóa chất - Dung dịch Mn lưu trữ 0,1N: hòa tan KMnO 4 bằng nước cất, định mức thành 1000ml, đun nóng vài giờ, lọc bỏ cặn - Dung dịch xúc tác: hòa tan 75g H 2SO4 trong 400ml HNO3 đđ và 200ml nước cất Thêm 200ml dd H3PO4 85%, 35mg AgNO3 khuấy đều, làm nguội, định mức thành 1000ml - (NH4)2S2O8 tinh thể 4.2 Tiến hành thí nghiệm 4.2.1 Chuẩn bị mẫu - Chuẩn bị 2 chậu cây trồng, trong đó 1 chậu đối chứng,... đất được trộn với kim loại nặng Lấy dung dịch lưu trữ 1000ppm, trộn theo tỷ lệ 0,1ml, 1ml, 10ml, 50ml trên 1kg đất tương ứng với các chậu có số thứ tự tương ứng Tiến hành gieo hạt giống lên các chậu đất với nồng độ tương ứng 3.2.4 Tiến hành khảo sát - Số lượng các hạt bắt đầu nảy mầm (các hạt nứt vỏ) - Chiều cao mầm - Chiều cao rễ cây - Biểu hiện của rễ và của mầm (màu sắc: xanh, trắng, vàng, đen…)... đã tro hóa để thực hiện bước tiếp theo - Dùng nước cất để chuyển mẫu vào bình định mức 100ml, lắc đều và định mức tới vạch mức - Lọc qua giấy lọc Khuấy đều, để yên cho lắng, lọc Nếu nước qua lọc chưa đạt thì lọc lại cho tới khi dịch qua lọc trắng trong - Lấy 50ml dung dịch lọc cho vào beaker 250ml đun cách thủy đến khi cạn, thu được cặn Sử dụng phần cặn này cho phân tích Lưu ý: Để tránh trường hợp bể... 0,6 1,04 2 0,8 1,37 8 1 1,59 6 1,2 1,60 1 Đo quang ở bước sóng 525nm Đối với mẫu, lấy mẫu đã cô cạn ở trên định mức với nước cất thành 100ml mẫu, cho vào 5ml dd xúc tác và 1 giọt H 2O2, đun sôi còn khoảng 90ml Thêm 1g (NH4)2S2O8 đun sôi trong 1 phút Để nguội, định mức thành 100ml bằng nước cất rồi đo quang ở bước sóng 525nm Từ phương trình hồi qui y=1,588x – 0,115 ta có bảng sau: Mẫu Mẫu chứa Mn Mẫu... thời gian khảo sát và chiều dài rễ TB, chiều dài mầm TB ở các nồng độ khảo sát -Vẽ đồ thị liên hệ giữa nồng độ và dài thân mầm dài rễ theo ngày khảo sát -Nhận xét và đánh giá thông qua bài thí nghiệm về độc tính từng kim loại * Kết quả: - Sau 1 tuần gieo hạt với đất nhiễm Pb2+ STT 1 (0ml) 67 Dài rễ TB (mm) Dài mầm 79 TB (mm) Ghi chú/ Rễ màu đặc điểm trắng, dài đâm thẳng, nhiều lông hút, mầm màu xanh 2... mẫu - Chuẩn bị 2 chậu cây trồng, trong đó 1 chậu đối chứng, 1 chậu mẫu - Trộn đất với MnSO4 với tỷ lệ 1g/1kg đất (pha trộn với nước trước khi trộn) Mỗi chậu cho vào 5kg đất Trước khi cho đất, cần lót báo để tránh cho đất rơi vãi - Gieo hạt giống vào chậu (15g/chậu) Phủ 1 lớp đất mỏng khoảng 0,5cm lên trên mặt sao cho không thấy hạt để giữ ẩm - Quan sát sự nảy mầm, phát triển 4.2.2 Xử lý mẫu - Lấy mẫu . IRRI và 500 ppm ở thực địa, Al 3+ đã gây độc cho cây lúa. (Độc học môi trường cơ bản, Lê Huy Bá,NXB ĐH QGTPHCM,2006) Bài 2: XÁC ĐỊNH ĐỘC CHẤT NO 3- RAU CẢI 2.1. Dụng cụ và hóa chất 2.1.1. Dụng. độc ở ngay cả nồng độ thấp 1-2ppm (D.Dent-1986: Lê Huy Bá, 982) Theo nghiên cứu của Lê Huy Bá chứng tỏ ở nồng độ 135 ppm trong dung dịch dinh dưỡng IRRI và 500 ppm ở thực địa, Al 3+ đã gây độc. lại và dễ gãy, mặc dù màu sắc rễ không đen như ngộ độc sắt), nếu ngộ độc nhôm cao thì rễ lúa ngắn, rụng hết lông hút và chết. Đặc biệt là rễ bị ngộ độc mặc dù lông hút bị rụng đi nhiều,rễ bị teo