Työohjeet
Liuenneet ravinteet tutkimus, opettajan ohje
Liuenneet ravinteet -tutkimuksen avulla on tarkoitus kokeellisesti tutkia rehevöityneen vesistön ravinneainepitoisuuksia fosforin osalta ja verrata niitä rehevöitymättömän vesistön ravinneainepitoisuuksiin.
Toivottu johtopäätös: Fosforin pitoisuudet ovat moninkertaisia rehevöityneessä vesistössä kuin normaalitilaiseen vesistöön verrattuna.
Työssä käytettävä spektrofotometrinen fosfaatti-ionien määritys on kohtalaisen työ lukiolaiselle, mutta kaupalliset testisarjat helpottavat työn suoritusta merkittävästi. Työhön vaaditaan jonkinlainen mittaustomaatiolaite tai spektrofotometri. Spektrofotometrisen määrityksen ohella tarjolla on titraukseen perustuvia kaupallisia sarjoja, jos koululla ei ole käytettävissä kolori- tai spektrofotometriä. Esimerkiksi IS-VET myy useita erilaisia mittaussarjoja fosfaatti-ioneille.
Mitattavien näytteiden itse hankkiminen on oppaille mieluinen ja kiinnostusta lisäävä työvaihe, joka voidaan toteuttaa joko opetuksen yhteydessä tai kotitehtävänä. Mikäli näytteidenottoa ei voida suorittaa oppilastyönä, opettaja voi hakea näytteitä tai jopa valmistaa itse näytteitä sopivilla fosfaatti-ioni pitoisuuksilla, mutta tällöin työn autenttisuutta menetetään merkittävästi.
Lannoitteiden valumakoe, opettajan ohje
Valumakokeen avulla on tarkoitus kokeellisesti tutkia lannoitteiden fosfaatti-ionien kulkeutumista veden mukana pois maaperästä kemiallisin osoitusreaktion.
Toivottu johtopäätös: Lannoitteiden fosfaatti-ionit kulkeutuvat hyvin helposti veden mukana maaperästä pois.
Kokeen mittasuhteet on suunniteltu pieniksi helpon lähestyttävyyden vuoksi, mutta työstä saa helposti vaikuttavamman mittasuhteita suurentamalla ja suorittamalla työ käyttämällä esimerkiksi sankkoja pakastusrasioiden sijaan. Lannoitteeksi suositellaan kiinteää ja fosforin suhteen mahdollisimman voimakasta lannoitetta (P-arvo mielellään noin 4). Mikäli mahdollista, työ kannatta testata etukäteen toimivaksi käytettävällä maanäytteellä, koska maaperän fosfaattipitoisuudet vaihtelevat ja tällöin myös lannoittamaton valumavesi saattaa sisältää fosfaatteja. Fosfaatti-ionien lisäksi voidaan tutkia ammonium tai nitraatti-ionien kulkeutumista sopivilla osoitusreaktioilla tai ioniselektiivisillä mittausautomaatio antureilla, mikäli sellaisia on käytettävissä.
Kasvatuskoe, opettajan ohje
Kasvatuskokeen avulla on tarkoitus kokeellisesti tutkia lannoitteiden vaikutusta kasvien kasvuun vertaamalla retiisinsiementen kasvunopeutta lannoitetussa ja lannoittamattomassa kasvuympäristössä. Kasvatuskokeeseen tulisi varata noin 10-14 päivää aikaa.
Toivottu johtopäätös: Lannoitetussa ympäristössä retiisinsiemenet kasvavat huomattavasti paremmin kuin ei lannoitetussa.
Retiisinsiemenet on havaittu työssä toimiviksi, mutta työ onnistunee myös esimerkiksi herneillä. Työssä käytettävän lannoitteen tulisi olla kohtalaisen voimakasta ja sisältää ainakin typpeä sekä fosforia. Lannoitteeksi on suositeltavaa valita nestemäinen lannoite ja lannoittaminen täytyy suorittaa kyseisen lannoitteen ohjeen mukaisesti. Työn tulosten pitäisi olla hyvin selkeitä, mutta tulosten varmistamiseksi kokeita kannatta tehdä useita. Retiisinversojen pituuden mittaamisen lisäksi voidaan arvioida versojen ulkonäköä ja kuntoa. Työtä voi varioida käyttäen kasvatukseen useita eri lannoitetyyppejä tai voidaan myös tutkia eri lannoitepitoisuuksien vaikutusta kasvuun.
Levätutkimus, opettajan ohje
Levätutkimuksen avulla on tarkoitus kokeellisesti tutkia fosfaattilannoitteiden ja pesuaineiden vaikutusta levän kasvuun. Levätutkimukseen kuluu aikaa vähintään kaksi viikkoa.
Toivottu johtopäätös: Fosfaateilla lannoitettu levä kasvaa huomattavasti paremmin kuin lannoittamaton tai ainoastaan typellä lannoitettu levä. Kuluttajille myytävät pesuaineet eivät Euroopan unionin alueella saa enää sisältää fosfaatteja, joten niillä ei ole levän kasvuun vaikutusta.
Tarvittavat levänäytteet voidaan hankkia joko luonnonvesistä Liuenneet ravinteet -tutkimuksen yhteydessä tai erikseen rehevöityneestä vesistöstä. Myös esimerkiksi akvaarioliikkeistä on mahdollista saada pieniä määriä levää, mutta tällöin sitä joutunee esikasvattamaan suuremmaksi määräksi. Levänäytteiden tulisi olla mahdollisimman homogeenisia, mikäli tuloksista halutaan analyyttisiä. Riippuen leväkasvuston tyypistä, silmämääräinen levän kasvun arvioiminen voi olla hankalaa. Tällöin arviointia voidaan helpottaa käyttäen sopivaa valon lähdettä ja kameraa. Kameralla otetaan vakiovalotusta käyttäen kuva näytteiden läpi kohti valonlähdettä ja kuvankäsittelyohjelman avulla arvioidaan kuvista näytteiden valonläpäisyä. Puhdasta fosforilannoitetta on harvemmin saatavilla, joten työssä voidaan käyttää jotakin veteen liukenevaa fosfaattisuolaa kuten natriumfosfaattia.