Tutkimusvaihe I - Mistä rehevöityminen johtuu?

Mistä rehevöityminen johtuu?

Skenaariossa kuvattu järvi on selvästi päässyt rehevöitymään ajan kuluessa. Tässä osiossa tehtävänäsi on selvittää mistä rehevöityminen tarkalleen ottaen johtuu. Osioon liittyvien kokeellisten töiden avulla tutkitaan rehevöityneen vesistön tilaa ja ravinnevalumien syntymistä.


Tutustu ensin rehevöitymiseen seuraavien lähteiden avulla ja vastaa sitten kysymysosion tehtäviin. Voit käyttää apunasi myös muita internetlähteitä tai esimerkiksi biologian oppikirjaa.

Tehtävät

  1. Mitä tarkoitetaan rehevöitymisellä ja mistä se johtuu?
  2. Mistä merkeistä rehevöityneen vesistön voi tunnistaa?
  3. Mitä vaikutuksia rehevöitymisestä voi olla
    1. ympäristölle?
    2. ihmisille?
  4. Mitkä ravinteet aiheuttavat rehevöitymistä?
  5. Miten ravinteet päätyvät vesistöihin?
  6. Mikä ravinne on yleensä Suomen sisävesissä kasvua rajoittavana tekijänä, eli niukkuustekijänä?
  7. Mikä ravinne erityisesti kiihdyttää sinilevän kasvua?

Liuenneet ravinteet -tutkimus

Tässä työssä tutkitaan rehevöityneestä järvestä kerätyn vesinäytteen fosfaattipitoisuuksia. Ennen työn varsinaista suoritusta suunnittele ja toteuta näytteenottoretki jonkin lähellä olevan rehevöityneen vesistön luokse ja mikäli mahdollista myös normaalitilaisen vesistön luokse!

 

Tarvikkeet

  • Mittausautomaatiolaitteisto (esimerkiksi Vernier LabQuest)
  • Kolorimetri tai spektrofotometri
  • Fosfaatti-ionien määrityssarja (esimerkksi ezSample)

 

Työn suoritus

  1. Valmista fosfaatti-ionien määritykseen tarvittavat näyteliuokset (rehevöitynyt ja normaali vesi) ja standardit käytettävän sarjan ohjeen mukaan
  2. Mittaa kolori- tai spektrofotometrillä fosfaatti-ioniliuoksien absorbanssit käytettävän sarjan suosittamalla aallonpituudella
  3. Piirrä absorbansseista ja fosfaatti-ionien pitoisuuksista kalibraatiosuora ja määritä tutkimiesi näytteiden fosfaattipitoisuudet

 

Oliko näytteiden fosfaattipitoisuuksien välillä eroja?
Rehevän järven fosforipitoisuuden rajana voidaan pitää arvoa 25 µg/l, vastaavatko tuloksesi tätä rajaa?
Mitä johtopäätöksiä voit työn perusteella tehdä?

Valumakoe

Tässä työssä tutkitaan kulkeutuvatko lannoitteiden ravinneaina olevat fosfaatti-ionit pois maaperästä veden mukana.

Tarvikkeet

  • Laakea muoviastia
  • 2 kpl ohutseinäisiä pakastusrasioita
  • Pintamaata tai multaa
  • NPK -lannoitetta
  • Pipettejä
  • 2 kpl 100 ml keitinlaseja
  • Suppilo ja suodatinpaperia
  • 3 kpl koeputkia
  • Ammoniummolybdaattia
  • Väkevää typpihappoa
  • Fosfaatti-ioneja sisältävää liuosta

 

Työturvallisuus

Työssä käytettävä typpihappo on voimakkaasti syövyttävää ja ammoniummolybdaatti ärsyttää voimakkaasti ihoa ja silmiä. Kemikaaleja käsitellessä on käytettävä suojahanskoja ja laseja sekä työtakkia. Työssä syntyvä jäte käsitellään happojätteenä.

Työn suoritus

Valumanäytteiden kerääminen:

  1. Tee sopivalla työkalulla toisen pakastusrasian pohjaan useita reikiä ja täytä se pintamaalla
  2. Laita toinen pakasterasia laakeaan muoviastiaan väärinpäin ja aseta mullalla täytetty pakasterasia tämän pakasterasian päälle.
  3. Kaada noin puoli litraa vettä mullalla täytettyyn pakasterasiaan ja odota, että vesi valuu laakeaan muoviastiaan.
  4. Kerää näytteeksi n. 50 ml vettä pipetillä laakean muoviastian pohjalta suodattaen vesi suppilon ja suodatinpaperin avulla 100 ml keitinlasiin.
  5. Tyhjennä muoviastia vedestä ja toista valutuskoe, mutta lisää nyt tasainen kerros kiinteää lannoitetta mullan pinnalle.

Valumanäytteiden analysointi:

  1. Ota kumpaakin valumanäytettä koeputkiin noin sentin korkeudelle.
  2. Ota verrokiksi fosfaatti-ioneja sisältävää liuosta kolmanteen koeputkeen noin sentin korkeudelle.
  3. Lisää koeputkiin muutama tippa väkevää typpihappoa.
  4. Lisää koeputkiin pieni määrä kiinteää ammoniummolybdeeniä.
  5. Fosfaatti-ioneja sisältäviin koeputkiin tulisi muodostua kirkkaan keltaista saostumaa. Vertaile näytteitä ja verrokkia.

Millaisia tuloksia sait?
Kulkeutuvatko ravinteet veden mukana?
Mitä johtopäätöksiä voit kokeen perusteella tehdä?