Projektityö Tutkimuksia vedestä ja maaperästä Pedagogiset ohjeet opettajalle ja työohjeet oppilaille Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Kemian laitos Kemian opettajankoulutusyksikkö Tekijät: Reetta Heino Sonja Martikainen Katja Sievänen Pvm: 23.4.2008
Sisällys 1. Projektityön tavoitteet... 3 2. OPS-kytkentä... 3 3. Projektin laboratoriotyöt... 4 3.1 Analyysit... 4 3.1.1 Vesianalyysin tutkimuskohteet... 4 3.1.2 Maaperäanalyysin tutkimuskohteet... 4 3.2 Työ-ohjeet... 4 3.2.1 Vesianalyysin työ-ohjeet... 4 3.2.1.1 Bakteeriviljelmän lisäohjeet... 4 3.2.1.2 Mikroskopoinnin lisäohjeet... 5 3.2.1.3 Veden kemiallinen hapenkulutus... 5 3.2.2 Maaperäanalyysin työ-ohjeet... 6 3.2.2.1 Bakteeriviljelmän lisäohjeet... 6 3.2.2.2 Mikroskopoinnin lisäohjeet... 7 4. Työn toteutus käytännössä sekä ajan käyttö... 7 5. Projektin käsitteet ja kemiallinen ilmiö... 8 6. Arviointi... 9 Lähteet... 9 Työohjeet oppilaille... 10 2
1. Projektityön tavoitteet Tässä työssä tutustutaan erilaisiin kemiallisiin ja biologisiin analyysimenetelmiin sekä näytteenottoon vesistä ja maaperästä. Omien havaintojen tekeminen ja niiden kirjaaminen on tärkeä osa laboratoriotyöskentelyä ja projektityötä. 2. OPS-kytkentä Projektityö soveltuu sekä yläkouluun että lukioon. Yläkoulussa aihe voidaan liittää Ilma ja Vesi - kokonaisuuteen, koska sen keskeisiin sisältöihin kuuluu vesi ja veden ominaisuudet, kuten happamuus ja emäksisyys. Peruskoulun yläluokilla tavoitteina on, että oppilas oppii työskentelemään turvallisesti ja ohjeita noudattaen, tekemään luonnontieteellisen tutkimuksen sekä tulkitsemaan ja esittämään tuloksia, tuntemaan kemian ilmiöiden ja sovellusten merkityksen sekä ihmiselle että yhteiskunnalle, sekä käyttämään luonnontieteellisen tiedonhankinnan kannalta tyypillisiä tutkimusmenetelmiä, sekä arvioimaan tiedon luotettavuutta ja merkitystä. Projektityö perustuu näiden taitojen kehittämiseen. Lukion 1. kurssin, ihmisen ja elinympäristön kemia, tavoitteena on, että opiskelija oppii kokeellisen työskentelyn, kriittisen tiedonhankinnan ja -käsittelyn taitoja; saa kuvan kemiasta, sen mahdollisuuksista ja merkityksestä; syventää aiemmin opittujen kemian perusteiden ymmärtämistä kurssilla käsiteltävien asioiden yhteydessä. Projektimainen työskentely kehittää oppilaan kokeellisia työskentelytaitoja, harjoittaa kriittistä tiedonhankintaa erityisesti tuloksia käsiteltäessä sekä tuo kemiaa lähemmäksi arkielämää luonnon tutkimiseen liittyvällä aiheella. 3
3. Projektin laboratoriotyöt 3.1 Analyysit 3.1.1 Vesianalyysin tutkimuskohteet Aistinvarainen arviointi: haju, väri, sameus Veden ph:n mittaus Veden johtokyvyn mittaus Veden kemiallinen hapen kulutus Bakteeriviljelmä ja mikroskopointi 3.1.2 Maaperäanalyysin tutkimuskohteet Maan koostumus/raekoko ph:n määritys maaperästä Maaperän kosteus Bakteeriviljelmä ja mikroskopointi 3.2 Työ-ohjeet 3.2.1 Vesianalyysin työ-ohjeet Vesianalyysin aistinvarainen arviointi, ph:n ja johtokyvyn mittaus, veden kemiallisen hapen kulutus (SFS 3036) sekä bakteeriviljelmän ja mikroskopoinnin teko löytyvät oppilaille tarkoitetusta paketista. 3.2.1.1 Bakteeriviljelmän lisäohjeet Työssä tulee oppilaille tutuksi mikrobeihin ja niiden kasvatukseen liittyvää sanastoa kuten viljelmä, kasvualusta, agar, petrimalja, siirrostus(silmukka), lasisauva, steriili ja aseptinen työskentely. Näistä voit lukea lisätietoa mikrobiologian kirjoista tai harkinnan mukaan internetistä. 4
Agarin valmistus Mikrobiologiassa käytettävää agaria (tai agar-agaria) myydään useimmiten jauheena esim. apteekeissa. Agaria käytetään hyytelöimisaineena makeisissa sekä elintarvikkeissa eläinperäisen hyytelöimisaineen, liivatteen, korvaajana vegaanisissa ruoissa. Jauhetta annostellaan veteen ohjeen mukaan (n. 1,2 1,6 %). Saatu seos keitetään kattilassa 100ºC:ssa ja liuoksen annetaan jäähtyä noin 50 70-asteiseksi, minkä jälkeen agarliuos on valmista kaadettavaksi kasvatusalustalle, esimerkiksi petrimaljalle. Keittämisen ansioista kasvualusta on steriiliä, joten maljojen valamisessa on pyrittävä mahdollisimman aseptiseen työskentelyyn kontaminaatioiden välttämiseksi. Kun agar jäähtyy alle 45 ºC:een, se jähmettyy, joten maljojen valamisessa täytyy toimia ripeästi. Jätteiden hävittäminen Kasvualustoja kasvatetaan maksimissaan kolme vuorokautta. Koulussa ei ole käytössä sterilointiin tarkoitettua autoklaavia, joten työssä kannattaa käyttää muovisia kertakäyttömaljoja, jotka voidaan työn jälkeen hävittää sekajätteenä muovipussiin pakattuna. Vesinäytteissä, joita oppilaat tuovat, ei todennäköisesti ole terveydelle haitallisia bakteereja. Lisäksi bakteerien määrät kasvualustoilla ovat suhteellisen pieniä verrattuna esimerkiksi puhdasviljelmään jostakin bakteerista. 3.2.1.2 Mikroskopoinnin lisäohjeet Ennen näytteen mikroskopointia on hyvä alustaa oppilaille mikroskoopin käyttö. Erityisesti preparaattilasien käsittelyssä tulee olla varovainen, sillä lasin rikkoontuvat helposti. Lasien pesuliuokseksi täytyy valmistaa 10 % etanoli-vesiliuos. Vesinäytettä tarvitsee preparaattiin vain pienen määrän, joten oppilaat voivat tutkia myös toistensa tuomia vesinäytteitä, jos on aikaa. 3.2.1.3 Veden kemiallinen hapenkulutus Ohessa tarkemmat liuosten teko-ohjeet. Kaliumpermanganaattiliuos 0,02 mol/l Liuotetaan 3,2 g kaliumpermanganaattia litraan vettä. Liuos kuumennetaan kiehuvaksi (n. 30 min), jonka jälkeen liuos suodatetaan lasikuitusuodattimen läpi. Voidaan myös käyttää valmista kaupallista liuosta. Permanganaattiliuos säilytetään tummassa lasipullossa ja suojataan auringonvalolta. 5
Kaliumpermanganaattiliuos 0,002 mol/l Laimennetaan 10 ml kaliumpermanganaattiliuosta (0,02 mol/l) vedellä, niin että yhteistilavuudeksi saadaan 100 ml. Liuos on uusittava päivittäin. Rikkihappo 4 mol/l Lisätään varovasti ja samalla sekoittaen 220 ml väkevää rikkihappoa noin 600 millilitraan vettä. Liuos jäähdytetään huoneenlämpöiseksi ja laimennetaan 1000 millilitraksi. Kaliumjodidiliuos 0,1mol/l Liuotetaan 4,15 g kaliumjodidia veteen ja laimennetaan 250 millilitraksi. Tärkkelysliuos Sekoitetaan 1 g tärkkelystä 100 millilitraan vettä. Seos lämmitetään n. 85 asteiseksi, sekoitetaan hyvin ja annetaan jäähtyä. Sen jälkeen siihen lisätään 0,1 g salisyylihappoa liuoksen kestävöimiseksi. Myös kaupallisia jodometristä määritystä varten olevia tuotteita voidaan käyttää. Natriumsulfaattiliuos n. 0,01mol/l Liuotetaan 2,5 g natriumtiosulfaattipentahydraattia veteen. Lisätään 0,1 g vedetöntä natriumkarbonaattia liuoksen kestävöimiseksi. Liuos laimennetaan 1000 ml:ksi. Myös vastaavia kaupallisia liuoksia voidaan käyttää. Jätteiden hävittäminen Kaliumpermanganaattiliuos (>0,02 %), vahva rikkihappo ja vahva natriumtiosulfaattiliuos (= emäs) ärsyttävät ihoa, joten niiden kanssa on käytettävä suojakäsineitä. Happo ja emäs on neurtaloitava ennen sen kaatamista viemäriin. Vahvempi kuin 0,02 % kaliumpermanganaattiliuos on ongelmajätettä ja toimitettava Ekokemille. 3.2.2 Maaperäanalyysin työ-ohjeet Maaperäanalyysin raekoon määrittäminen, ph:n ja kosteuden mittaus, sekä bakteeriviljelmän ja mikroskopoinnin teko löytyvät oppilaille tarkoitetusta paketista. 3.2.2.1 Bakteeriviljelmän lisäohjeet Maanäytteen tutkimiseen ja jätteiden hävittämiseen pätevät samat ohjeet kuin vesinäytteeseenkin. Kovin hiekkaisesta näytteestä ei kannata tehdä viljelmää, kun taas multainen maa sisältää paljon eliöitä. 6
3.2.2.2 Mikroskopoinnin lisäohjeet Maanäytteestä ei välttämättä näy samanlaista eliöiden liikkumista kuin vesinäytteestä. Varsinkin kuiva tai hiekkainen näyte on eliöiltään varsin köyhää. Oppilaille on mielenkiintoista nähdä miten kuiva ja veteen liuotettu maanäyte eroavat mikroskoopilla tarkasteltaessa. 4. Työn toteutus käytännössä sekä ajan käyttö Ennen projektityön aloittamista oppilaat voidaan tutustuttaa projektityön aiheisiin veteen, maaperään ja näytteenottoon liittyvillä kysymyksillä. Kysymykset johdattelevat oppilaat projektitöihin ja etsimällä tietoa kysymyksiin, he tutustuvat veden ja maaperän ominaisuuksiin. Pohdintatehtävät oppilaille ennen työn aloittamista: 1. Mistä eri paikoista voidaan ottaa vesinäytteitä? Entä maaperänäytteitä? Pohdi, onko kotisi lähistöllä mahdollisia näytteenottopaikkoja. 2. Miten veden ominaisuudet vaihtelevat eri paikoissa? Miten ne vaikuttavat eliöihin? 3. Miten maaperän ominaisuudet vaihtelevat eri paikoissa? Miten ne vaikuttavat eliöihin? Kokeelliset työt pitää suorittaa nopeasti näytteenoton jälkeen, jotta tulokset ovat luotettavia. Oppilaat jaetaan kahteen ryhmän, joista toiset keskittyvät ensin vesianalyyseihin ja toiset maaperäanalyyseihin. Oppilaille annetaan ohjeet ensin siihen analyysiin, näytteenottoon ja laboratoriotöihin, jonka he tekevät ensin. Laboratoriotyöt oppilaat saavat tehdä itsenäisesti yksin tai pareittain. Opettaja toimii vain avustajana, ei aktiivisena ohjaajana. Projektiin olisi hyvä varata aikaa noin viikko. Se olisi hyvä jakaa siten, että vesianalyysille on puoli viikkoa ja toisen puolen oppilaat saisivat käyttää maaperäanalyyseille. Projektityöviikon voi toteuttaa yhteistyössä biologian opettajan kanssa, koska aihe liittyy suuresti myös biologiaan. Laboratoriotöiden jälkeen oppilaille on vielä tehtävämoniste, joka kokoaa viikon laboratoriotyöt ja niiden teorian yhteen. 1. Millaisia asioita voidaan määrittää vesinäytteestä aistinvaraisesti? Minkälaisten ominaisuuksien mittaamiseen tarvitaan mittauslaitteita? 2. Millaisia asioita voidaan määrittää maaperänäytteestä aistinvaraisesti? Minkälaisten ominaisuuksien mittaamiseen tarvitaan mittauslaitteita? 3. Mitä bakteereja vedessä voi olla? Mainitse muutamia esimerkkejä ja piirrä yksi bakteeri. 7
4. Mitä bakteereja maaperässä voi olla? Mainitse muutamia esimerkkejä ja piirrä yksi bakteeri. 5. Mitä metalleja maaperässä voi olla? Mainitse muutamia esimerkkejä. 6. Mistä maaperän raskasmetallit ovat peräisin? 7. Mitä saat selville määrittämällä veden kemiallisen hapenkulutuksen? Perustele. 8. Miksi järvi rehevöityy? 9. Miksi vesinäytteen analysointi tulee tehdä mahdollisimman pian näytteenotosta? 10. Mikä on ihanteellinen ph eliöille ja miksi? 5. Projektin käsitteet ja kemiallinen ilmiö Projektityön kemialliset ilmiöt perustuvat seuraaviin käsitteisiin: ph, konsentraatio, johtokyku, hapettuminen, happo-emästitraus, neutralointi, COD ja 0-näyte. happo: protonin luovuttaja emäs: protonin vastaanottaja Konsentraatio, c (mol/l) -Konsentraatio ilmoittaa liuenneen aineen pitoisuuden liuoksessa. Sen symboli on c ja perusyksikkö on mol/l eli M. ph - ph-arvo ilmaisee aineen happamuuden logaritmisella asteikolla ja sen arvo on välillä 0-14. Kun ph-arvo on alle 7, aine on hapan ja kun ph-arvo on yli 7, aine on emäksinen. Kun ph on 7, aine on neutraali. ph-arvo lasketaan oksonium-ionikonsentraatiosta, ph = - log [H 3 O + ]. Johtokyky - Veden johtokyky kuvaa veteen liuenneiden elektrolyyttien (ionien) kokonaismäärää. Hapettuminen - Hapettuminen on kemiallinen reaktio, jossa hapetusluku kasvaa. Hapettuva aine luovuttaa elektoneja pelkistyvälle aineelle. Pelkistyvä aine vastaanottaa elektroneja. Pelkistyminen tapahtuu samaan aikaan kun hapettuminen ja reaktiota kutsutaan hapetus-pelkistysreaktioksi. Hapettuva aine on siis pelkistin ja pelkistyvä aine hapetin. Happo-emästitraus - Tutkittavaan happamaan näytteeseen lisätään titraamalla emäksistä liuosta, jonka tarkka pitoisuus tiedetään. Kun kaikki tutkittava aine on reagoinut, liuoksen ph muuttuu ja jos indikaattoria käytetään näytteen väri muuttuu. - Sen perusteella, kuinka paljon mittaliuosta on kulunut titrauksessa, voidaan laskea tutkittavan aineen määrä. Happo-emästitrauksella näytteestä voidaan laskea myös ainemäärä, pitoisuus ja pharvo. 8
Neutralointi - kemiallinen reaktio, jossa happo ja emäs reagoivat muodostaen suolaa ja vettä. Vetyionit (H + ) ja hydroksidi-ionit (OH ) muodostavat vesimolekyylin (H 2 O), ja samalla muodostuu myös suolaa. COD Mn - tarkoittaa kemiallisen hapen kulutusta, joka on määritelty hapettamalla näyte permanganaatilla standardin SFS 3036 mukaan. 0-näyte - Standardinäyte, johon tutkittavalle aineelle saatua tulosta voidaan verrata. 6. Arviointi Projektityön arvioinnissa otetaan huomioon oppilaan kyky tehdä töitä yksin ja ryhmässä sekä kyky työskennellä itsenäisesti annetun ohjeen mukaan. Arvioinnissa on tärkeää huomioida myös oppilaan kyky etsiä tietoa ja soveltaa sitä käytännön töissä sekä huolellisuus ja tarkkuus, tulosten kirjaus ja analysointi. Arviointiin vaikuttavat myös esitehtävien ja työn jälkeiset tehtävät suoritus, sekä koonnin tai raportin kirjoittaminen työstä. Lähteet http://www.ttl.fi/internet/ova/ (käyttöturvallisuustiedotteet, luettu 23.4.2008) http://www.oph.fi/ops/perusopetus/pops_web.pdf (Peruskoulun opetussuunnitelma, luettu 22.4.2008) http://www.edu.fi/julkaisut/maaraykset/ops/lops_uusi.pdf (Lukion opetussuunnitelma, luettu 22.4.2008) http://www.sfs.fi/julkaisut/sfs_julkaisut/sfs_standardit/ (Suomen standardoimisliitto, luettu 23.4.2008) http://www.jyu.fi/bio/hyb/menetelm.html (Tietoa käsitteistä, luettu 23.4.2008) http://fi.wikipedia.org/wiki/special:search?search=&go=go (Tietoa käsitteistä, luettu 23.4.2008) Linkkejä eri työ-ohjeisiin aiheeseen liittyen: http://www.edu.fi/oppimateriaalit/laboratorio/ymparistoanalyysit_veden_kemiallinen_hapen_kulutu s.html (Työohje: veden kemiallinen hapenkulutus, luettu 23.4.2008) http://www.heirloomseeds.com/soil.htm (Luettu 23.4.2008) http://www.edu.fi/projektit/globe/opettajan/ohjeet/maapera.html (Luettu 23.4.2008) http://www.edu.fi/oppimateriaalit/laboratorio/ymparistoanalyysit_ph_maanaytteesta.html (Luettu 23.4.2008) 9
Työohjeet oppilaille Tutkimuksia vedestä ja maaperästä Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut erilaisiin kemiallisiin ja biologisiin analyysimenetelmiin sekä näytteenottoon vesistä ja maaperästä. Omien havaintojen tekeminen ja niiden kirjaaminen on tärkeä osa laboratoriotyöskentelyä. Pohdi näitä ennen työn aloittamista 1. Mistä eri paikoista voidaan ottaa vesinäytteitä? Entä maaperänäytteitä? Pohdi, onko kotisi lähistöllä mahdollisia näytteenottopaikkoja. 2. Miten veden ominaisuudet vaihtelevat eri paikoissa? Miten ne vaikuttavat eliöihin? 3. Miten maaperän ominaisuudet vaihtelevat eri paikoissa? Miten ne vaikuttavat eliöihin? 10
Analyysit Vesianalyysin tutkimuskohteet Aistinvarainen arviointi: haju, väri, sameus Veden ph:n mittaus Veden johtokyvyn mittaus (Veden kemiallinen hapen kulutus) Bakteeriviljelmä ja mikroskopointi Maaperäanalyysin tutkimuskohteet Maan koostumus/raekoko ph:n määritys maaperästä Maaperän kosteus Bakteeriviljelmä ja mikroskopointi Työturvallisuus Laboratoriotöitä tehdessä on käytettävä laboratoriotakkia, suojalaseja ja suojakäsineitä. Kaikkia kemiallisia aineita käsiteltäessä on oltava varovainen ja huolellinen. Erityistä huolellisuutta vaativat työt: Veden kemiallinen hapen kulutus, sekä bakteeriviljelmä ja mikroskopointi. Tutkimustulosten kirjaus ja analysointi Tutkimuksia tehdessäsi kirjaa kaikki tulokset ylös. Muista kirjata ylös saadun tuloksen lisäksi omat havainnot ja piirrokset, omat huomiot, työstä heräävät kysymykset, mahdolliset virheet työn suorituksessa ja virheiden syyt. 11
Vesinäytteenotto ja sen aistinvarainen arviointi Näytteenotto Ota vesinäyte valitsemastasi kohteesta pulloon, jonka olet saanut opettajalta. Täytä pullo aivan täyteen, niin että sinne ei jää yhtään ilmaa. Sulje pullo tiiviisti. Näyte tulee tutkia vuorokauden sisällä näytteenotosta. Jos näytettä täytyy säilyttää ennen määritystä, pidä se pimeässä ja kylmässä. Aistinvarainen arviointi Ravista pulloa kevyesti, jotta näytteessä mahdollisesti oleva kiinteä aines sekoittuu tasaisesti. Tutki vesinäytettä pullon läpi. Mitä voi sanoa sen väristä? Entä sameudesta? Avaa pullo ja haista vesinäytettä. Mitä voit havaita? 12
Veden ph:n mittaus Työhön tarvittavat välineet - 40 ml vesinäytettä - 100 ml:n dekantterilasi - ph-mittari - Kalibrointiliuokset, ph 4/7/10 Työvaiheet Ravista pulloa, jotta näyte on tasaisesti sekoittunut. Ota tutkittavasta vesinäytteestä 40 ml dekantterilasiin. Suorita ph-mittarin kalibrointi laitteen ohjeiden mukaan. Tämän jälkeen mittaa näytteen ph. Veden johtokyvyn mittaus Työhön tarvittavat välineet - 40 ml vesinäytettä - 100 ml:n dekantterilasi - Johtokykymittari Työvaiheet Ravista pulloa ennen näytteenottoa. Ota tutkittavasta vesinäytteestä 40 ml dekantterilasiin. Suorita näytteen johtokyvyn mittaus laitteen ohjeen mukaan. 13
Veden kemiallinen hapen kulutus Työn tarvikkeet Tarvittavat liuokset ja reagenssit Tarvittavat välineet - 10,0 ml:n vesinäyte - Vesihaude - 0,02 M kaliumpermanganaattiliuos - Byretti - 4 M rikkihappo - Pipettejä - 0,1 M kaliumjodidiliuos - Koeputkia ja koeputkiteline - Tärkkelysliuos - 0,01 M natriumtiosulfaattiliuos Työturvallisuus Kaliumpermanganaattiliuos saattaa ärsyttää ihoa, joten työtä tehdessä on käytettävä suojakäsineitä. Rikkihappo on vahva happo, joka tuottaa lämpöä liuetessaan veteen. Se ärsittää ihoa, joten sitä on käsiteltävä varoen. Työvaiheet Ravista näytepulloa ja mittaa 10,0 ml näytettä koeputkeen. Lisää näytteeseen 0,5 ml 4 M rikkihappoa ja 2,0 ml 0,02 M kaliumpermanganaattiliuosta. Laita näyteliuos tämän jälkeen kiehuvaan vesihauteeseen 20 minuutiksi, jonka jälkeen se jäähdytetään huoneenlämpöiseksi kylmässä vedessä. Liuoksen jäähdyttyä lisää siihen 1ml 0,1 M kaliumjodidiliuosta ja 5 tippaa tärkellysliuosta. Titraa näyte 0,01 M natriumtiosulfaattiliuosella koko ajan sekoittaen, kunnes sininen väri häviää. Valmista nollanäyte 10 ml tislattua vettä ja käsittele se samoin kuin näyte. Työn päätyttyä liuokset voidaan kaataa viemäriin runsaan veden kanssa. Laske näytteen kemiallinen hapen kulutus: COD Mn = (V 1 V 2 ) c 1 800, jossa COD Mn = näytteen kemiallinen hapenkulutus (mg/l) V 1 = näytteen titraukseen kulunut natriumtiosulfaattiliuoksen tilavuus (ml) V 2 = nollanäytteen titraukseen kulunut natriumtiosulfaattiliuoksen tilavuus (ml) c 1 = natriumtiosulfaattiliuoksen konsentraatio (mol/l = M) kerroin 800 = puolet hapen (O) moolimassasta milligrammoiksi muutettuna jaettuna näytetilavuudella ( (16/2) x (1000/10) 14
Bakteeriviljelmä vesinäytteestä Bakteeriviljelmä - Vesinäyte - Agar-kasvatusalusta - Petrimaljoja Työvaiheet Bakteeriviljely tehdään steriilille agar-kasvualustalle, joka on valettu kannelliselle petrimaljalle. Opettajalta saat ohjeet oikeista työtavoista. 1. Ota pieneen astiaan vesinäytettä ja pipetoi näytettä kasvualustalle 1 ml. Levitä näyte kevyesti kasvualustan pintaan joko taivutetulla lasisauvalla tai erillisellä siirrostussilmukalla. Agar-geeliä ei saa painella, sillä kasvualustasta tulee silloin epätasainen. 2. Petrimaljat laitetaan lämpökaappiin tai huoneenlämpöön, merkitse ylös kasvatuslämpötila. Käännä petrimalja kasvatuksen ajaksi ylösalaisin. Miksi näin tehdään? 3. Tarkkaile kasvualustaa päivittäin kolmen vuorokauden ajan. Petrimaljan kantta ei saa avata eikä kasvustoihin saa koskea, sillä alustalle kasvaa oikeita bakteereja! Kirjaa havainnot ja muutokset. Hävitä jätteet opettajalta saadun ohjeen mukaan. Vesinäytteen mikroskopointi Mikroskopointi - Vesinäyte - Mikroskopointilasi ja peitinlasi - Mikroskooppi Työvaiheet 1. Näin teet näytepreparaatin: Ota pipetillä pisara vesinäytettä aluslasille. Aseta peitinlasi varovasti näytteen päälle. 2. Katso ensin pienimmällä mikroskoopin suurennoksella. Mitä näet? Voit piirtää näkemäsi muistiinpanovihkoon. Luonnonvesistä voi löytyä esim. erilaisia pieneliöitä ja planktoneja. Jatka sitten kohti suurempaa suurennosta (100 500 kertainen). Mitä nyt havaitset? 3. Kun olet tutkinut näytteen, puhdista aluslasi ja peitinlasi ensin vedellä ja sen jälkeen 10 % etanoli-vesiliuoksella, jonka saat opettajalta. 15
Maaperänäytteenotto ja sen aistinvarainen arviointi Näytteenotto Ota maaperänäyte kannelliseen muoviastiaan tai puhtaaseen muovipussiin. Jos näytettä täytyy säilyttää ennen määritystä, pidä se pimeässä ja kylmässä. Aistinvarainen arviointi Ota näytteestä pieni osa erilliseen astiaan. Tunnustele näytettä. Mitä havaitset? Minkälaista maa on koostumukseltaan? (esim. hiekkaista, savista, multaista, sisältääkö kiviä.) Haista näytettä. Mitä havaitset? 16
Maaperänäytteen ph:n mittaus Työhön tarvittavat välineet - ph-paperia Työvaiheet Kosteasta maaperänäytteestä voit mitata ph:n ph-paperilla. Jos näyte on kuivaa tai hiekkaista, ei tätä vaihetta toteuteta. Maaperän kosteus Työhön tarvittavat välineet - 10 g maanäytettä - Analyysivaaka - Kuiva laakea astia Työvaiheet Punnitse tarkasti 10,00 g maanäytettä kuivaan laakeaan astiaan. Jätä näyte kuivumaan huoneenlämpöön (vetokaappiin) kolmeksi päiväksi. Punnitse näyte uudestaan ja laske alkuperäisen näytteen kosteus prosentteina. 17
Bakteeriviljelmä maaperänäytteestä Bakteeriviljelmä - Maaperänäyte - Agar-kasvatusalusta - Petrimaljoja Työvaiheet Bakteeriviljely tehdään agar-kasvualustalle kannelliselle petrimaljalle. Pohdi, miten maanäytteen tutkiminen ja siirrostus kasvualustalle eroaa vesinäytteen bakteeriviljelystä. Katso ohjeet vesinäytteen työohjeesta. Pudota pieni määrä näytettä maljalle ja sulje kansi. Tarkkaile kasvualustalla tapahtuvia muutoksia kolmen vuorokauden ajan. Hävitä jätteet opettajalta saadun ohjeen mukaan. Maaperänäytteen mikroskopointi Mikroskopointi - Maaperänäyte - Mikroskopointilasi ja peitinlasi - Mikroskooppi Työvaiheet Maanäytteen voi mikroskopoida sekä kuivana että veteen liuotettuna. Katso ohje näytepreparaatin tekemiseen vesinäytteen mikroskopointi ohjeesta. 18
Tehtäviä 1. Millaisia asioita voidaan määrittää vesinäytteestä aistinvaraisesti? Minkälaisten ominaisuuksien mittaamiseen tarvitaan mittauslaitteita? 2. Millaisia asioita voidaan määrittää maaperänäytteestä aistinvaraisesti? Minkälaisten ominaisuuksien mittaamiseen tarvitaan mittauslaitteita? 3. Mitä bakteereja vedessä voi olla? Mainitse muutamia esimerkkejä ja piirrä yksi bakteeri. 4. Mitä bakteereja maaperässä voi olla? Mainitse muutamia esimerkkejä ja piirrä yksi bakteeri. 5. Mitä metalleja maaperässä voi olla? Mainitse muutamia esimerkkejä. 6. Mistä maaperän raskasmetallit ovat peräisin? 19
7. Mitä saat selville määrittämällä veden kemiallisen hapenkulutuksen? Perustele. 8. Miksi järvi rehevöityy? 9. Miksi vesinäytteen analysointi tulee tehdä mahdollisimman pian näytteenotosta? 10. Mikä on ihanteellinen ph eliöille ja miksi? 20