WSTĘP
1
Czynniki kształtujące odczyn i przewodność elektrolityczną właściwą ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej Justyna Kudelska Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach, Instytut Chemii, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce e-mail: [email protected] WSTĘP WSTĘP Kora sosny zwyczajnej jest często badanym biowskaźnikiem roślinnym, gdyż dzięki swojej porowatej strukturze posiada zdolność adsorbowania zanieczyszczeń z powietrza [1]. Oprócz szczegółowych analiz chemicznych próbek kory sosny, obejmujących oznaczenia pierwiastków śladowych, związków organicznych, składu izotopowego siarki, dokonuje się pomiaru pH i przewodności elektrolitycznej właściwej (PEW) ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej [2]. Naturalne pH kory sosny zwyczajnej wynosi około 3,5 [3]. W badaniach pH kory sosny w regionie świętokrzyskim wykazano, że podwyższone wartości odczynu świadczą o obecności w środowisku źródeł zanieczyszczeń alkalizujących (zakładów wydobycia i przetwórstwa wapieni, cementowni itp.) [4]. Pomiary przewodności elektrolitycznej właściwej ekstraktów wodnych kory sosny wykorzystuje się do oceny wpływu punktowych źródeł zanieczyszczeń na środowisko przyrodnicze [2]. LITERATURA LITERATURA [1] R. Pöykiö, P. Perämäki, M. Niemelä, Int. J. Environ. Anal. Chem., 85 (2005) 127. [2] J. Poikolainen, Water, Air, and Soil Poll., 93 (1997) 395. [3] K. Grodzińska, Environ. Int., 2 (1979) 173. [4] A. Świercz, J. Forest Sci., 52 (2006) 93. CEL PRACY CEL PRACY Określenie jaki wpływ na pH i PEW kory sosny zwyczajnej mają takie czynniki jak: • wiek drzewa, • nasłonecznienie, • wysokość nad poziomem gruntu, na jakiej pobierana jest kora do badań. METODYKA METODYKA Aby stwierdzić jakie czynniki, oprócz obecności zanieczyszczeń, mogą wpływać na wartości pH i PEW ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej wyznaczono obszar badań w granicach dużego kompleksu leśnego, zlokalizowanego kilka kilometrów na południe od Kielc, w miejscowości Słowik. Do badań pobrano 75 próbek kory sosny, w tym: z piętnastu osobników pobrano korę u podstawy pnia oraz na wysokości: 130 cm i 200 cm (łącznie 45 próbek), z piętnastu drzew pobrano po dwie próbki ze strony północnej i południowej pnia (łącznie 30 próbek). Po dwutygodniowym suszeniu próbek w temperaturze pokojowej, korę rozdrobniono w młynku elektrycznym do rozdrabniania roślin. Naważki kory po 2 g każda zalano 15 cm 3 wody redestylowanej i dokładnie wymieszano. Tak przygotowane próbki pozostawiono na 48 godzin, a następnie przesączono przez sączek z lejkiem, by pozbyć się części stałych. Pomiaru pH i przewodności elektrolitycznej właściwej w przesączonych, klarownych roztworach dokonano używając kolejno pH-metru CP103 oraz konduktometru CC101 firmy ELMETRON. WYNIKI WYNIKI Wpływ wieku na PEW i pH kory Wpływ wieku na PEW i pH kory sosny sosny PEW PEW Przeprowadzony test istotności współczynników korelacji i regresji (p<0,05) pozwala stwierdzić, że wiek drzewa ma wpływ na wartość przewodności elektrolitycznej właściwej kory sosny zwyczajnej. pH pH Wyniki obliczeń wykonanych dla testu istotności współczynników korelacji i regresji (p<0,05) nie upoważniają do stwierdzenia, iż pomiędzy wiekiem drzew a pH istnieje jakikolwiek związek. R 2 = 0,5844 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 40 50 60 70 80 90 100 110 w iek [lata] PEW • Z dwóch mierzonych parametrów – pH i PEW – obydwa wydają się być dobrym odzwierciedleniem oddziałujących na korę sosny zanieczyszczeń. • PEW jest wyraźnym odzwierciedleniem dla wieku drzewa. Otrzymano pomiędzy tymi czynnikami dodatnią korelację. Co świadczy o tym, że im starsze drzewo tym dłużej narażone jest na zanieczyszczenia, stąd coraz wyższa PEW kory. • Wysokość, na jakiej pobierana jest kora sosny do badań bioindykacyjnych ma znaczenie. Świadczą o tym wyższe wartości pH w górnych partiach pnia, co ma związek z pochłanianiem alkalicznych zanieczyszczeń przez górne partie w przeciwieństwie do tych niżej położonych. Różnice w tych wartościach potwierdziły odpowiednie obliczenia statystyczne. • Porównanie wartości PEW próbek pobranych z różnych wysokości drzewa, pozwoliło stwierdzić, iż najwyższe wartości PEW zanotowano w dolnych partiach kory. Nasuwa się wniosek, że opady deszczu rozpuszczają zanieczyszczenia zakumulowane w porowatej powierzchni kory i przenosi siłą grawitacji ku dolnym częściom pnia. • Zarówno wartości pH jak i PEW są wyższe po stronie północnej pnia, zatem istnieje różnica w wartościach tych parametrów kory po obu stronach świata. Może mieć to związek z obecnością epifitów nadrzewnych, egzystujących w miejscach zaciemnionych, czyli częściej po stronie północnej. WNIOSKI WNIOSKI R 2 = 0,372 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 40 50 60 70 80 90 100 110 120 w iek [lata] pH Wpływ wysokości na PEW i pH kory sosny Wpływ wysokości na PEW i pH kory sosny PEW PEW Najwyższe wartości PEW charakteryzowały prawie wszystkie próbki pobrane u podstawy pnia. Wyniki analizy wariancji klasyfikacji prostej (p<0,05) pozwoliły znaleźć potwierdzenie tego założenia. pH pH Najwyższe wartości odczynu kory charakteryzują próbki zebrane z wysokości 130 oraz 200 cm. Wyniki przeprowadzonej analizy wariancji klasyfikacji prostej (p<0,05) pozwoliły potwierdzić założenie, że pomiędzy wartościami pH próbek kory sosny uzyskanymi z różnych wysokości istnieje statystyczna różnica. Wpływ strony świata na PEW i Wpływ strony świata na PEW i pH kory sosny pH kory sosny PEW PEW Wyższe wartości PEW zanotowano po stronie północnej pnia. Wyniki analizy wariancji klasyfikacji prostej (p<0,05) świadczą o istotnej statystycznie różnicy pomiędzy wartościami PEW kory ze strony północnej i południowej. pH pH Wykonana analiza wariancji klasyfikacji prostej (p<0,05) wskazuje na to, iż istnieje statystyczna różnica pomiędzy pH kory po stronie północnej i południowej. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 num erpróbki u podstawy wys.130 cm wys.200 cm 0 1 2 3 4 5 6 pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 num erpróbki N S 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 PEW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 num erpróbki u podstaw y w ys.130 cm w ys.200 cm 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 PEW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 num erpróbki N S
description
Czynniki kształtujące odczyn i przewodność elektrolityczną właściwą ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej Justyna Kudelska Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach, Instytut Chemii, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce e-mail: [email protected]. WSTĘP. - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of WSTĘP
Czynniki kształtujące odczyn i przewodność elektrolityczną właściwą ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej
Justyna KudelskaUniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach, Instytut Chemii, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce
e-mail: [email protected]
WSTĘPWSTĘP
Kora sosny zwyczajnej jest często badanym biowskaźnikiem roślinnym, gdyż dzięki swojej porowatej strukturze posiada zdolność adsorbowania zanieczyszczeń z powietrza [1]. Oprócz szczegółowych analiz chemicznych próbek kory sosny, obejmujących oznaczenia pierwiastków śladowych, związków organicznych, składu izotopowego siarki, dokonuje się pomiaru pH i przewodności elektrolitycznej właściwej (PEW) ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej [2]. Naturalne pH kory sosny zwyczajnej wynosi około 3,5 [3]. W badaniach pH kory sosny w regionie świętokrzyskim wykazano, że podwyższone wartości odczynu świadczą o obecności w środowisku źródeł zanieczyszczeń alkalizujących (zakładów wydobycia i przetwórstwa wapieni, cementowni itp.) [4]. Pomiary przewodności elektrolitycznej właściwej ekstraktów wodnych kory sosny wykorzystuje się do oceny wpływu punktowych źródeł zanieczyszczeń na środowisko przyrodnicze [2].
LITERATURALITERATURA[1] R. Pöykiö, P. Perämäki, M. Niemelä, Int. J. Environ. Anal. Chem., 85 (2005) 127. [2] J. Poikolainen, Water, Air, and Soil Poll., 93 (1997) 395.[3] K. Grodzińska, Environ. Int., 2 (1979) 173.[4] A. Świercz, J. Forest Sci., 52 (2006) 93.
CEL PRACYCEL PRACY
Określenie jaki wpływ na pH i PEW kory sosny zwyczajnej mają takie czynniki jak: • wiek drzewa,• nasłonecznienie, • wysokość nad poziomem gruntu, na jakiej pobierana jest kora do badań.
METODYKAMETODYKA
Aby stwierdzić jakie czynniki, oprócz obecności zanieczyszczeń, mogą wpływać na wartości pH i PEW ekstraktów wodnych kory sosny zwyczajnej wyznaczono obszar badań
w granicach dużego kompleksu leśnego, zlokalizowanego kilka kilometrów na południe od Kielc, w miejscowości Słowik. Do badań pobrano 75 próbek kory sosny, w tym: z piętnastu osobników pobrano korę u podstawy pnia oraz na wysokości: 130 cm i 200 cm (łącznie 45 próbek), z piętnastu drzew pobrano po dwie próbki ze strony północnej i południowej pnia (łącznie 30 próbek). Po dwutygodniowym suszeniu próbek w temperaturze pokojowej, korę rozdrobniono w młynku elektrycznym do rozdrabniania roślin. Naważki kory po 2 g każda
zalano 15 cm3 wody redestylowanej i dokładnie wymieszano. Tak przygotowane próbki pozostawiono na 48 godzin, a następnie przesączono przez sączek z lejkiem, by pozbyć się
części stałych. Pomiaru pH i przewodności elektrolitycznej właściwej w przesączonych, klarownych roztworach dokonano używając kolejno pH-metru CP103 oraz konduktometru
CC101 firmy ELMETRON.
WYNIKIWYNIKIWpływ wieku na PEW i pH kory sosnyWpływ wieku na PEW i pH kory sosny
PEWPEW
Przeprowadzony test istotności współczynników korelacji i regresji (p<0,05) pozwala stwierdzić, że wiek drzewa ma wpływ na wartość przewodności elektrolitycznej właściwej kory sosny zwyczajnej.
pHpH
Wyniki obliczeń wykonanych dla testu istotności współczynników korelacji i regresji (p<0,05) nie
upoważniają do stwierdzenia, iż pomiędzy wiekiem drzew a pH istnieje jakikolwiek związek.
R 2 = 0,5844
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
40 50 60 70 80 90 100 110
wiek [lata]
PE
W
• Z dwóch mierzonych parametrów – pH i PEW – obydwa wydają się być dobrym odzwierciedleniem oddziałujących na korę sosny zanieczyszczeń.
• PEW jest wyraźnym odzwierciedleniem dla wieku drzewa. Otrzymano pomiędzy tymi czynnikami dodatnią korelację. Co świadczy o tym, że im starsze drzewo tym dłużej narażone jest na zanieczyszczenia, stąd coraz wyższa PEW kory.
• Wysokość, na jakiej pobierana jest kora sosny do badań bioindykacyjnych ma znaczenie. Świadczą o tym wyższe wartości pH w górnych partiach pnia, co ma związek z pochłanianiem alkalicznych zanieczyszczeń przez górne partie w przeciwieństwie do tych niżej położonych. Różnice w tych wartościach potwierdziły odpowiednie obliczenia statystyczne.
• Porównanie wartości PEW próbek pobranych z różnych wysokości drzewa, pozwoliło stwierdzić, iż najwyższe wartości PEW zanotowano w dolnych partiach kory. Nasuwa się wniosek, że opady deszczu rozpuszczają zanieczyszczenia zakumulowane w porowatej powierzchni kory i przenosi siłą grawitacji ku dolnym częściom pnia.
• Zarówno wartości pH jak i PEW są wyższe po stronie północnej pnia, zatem istnieje różnica w wartościach tych parametrów kory po obu stronach świata. Może mieć to związek z obecnością epifitów nadrzewnych, egzystujących w miejscach zaciemnionych, czyli częściej po stronie północnej.
WNIOSKIWNIOSKI
R2
= 0,372
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
40 50 60 70 80 90 100 110 120
wiek [lata]
pH
Wpływ wysokości na PEW i pH kory sosnyWpływ wysokości na PEW i pH kory sosny
PEWPEW
Najwyższe wartości PEW charakteryzowały prawie wszystkie próbki pobrane u podstawy pnia. Wyniki analizy wariancji
klasyfikacji prostej (p<0,05) pozwoliły znaleźć potwierdzenie tego założenia.
pHpH
Najwyższe wartości odczynu kory charakteryzują próbki zebrane z wysokości 130 oraz 200 cm. Wyniki
przeprowadzonej analizy wariancji klasyfikacji prostej (p<0,05) pozwoliły potwierdzić założenie, że pomiędzy
wartościami pH próbek kory sosny uzyskanymi z różnych wysokości istnieje statystyczna różnica.
Wpływ strony świata na PEW i pH Wpływ strony świata na PEW i pH kory sosnykory sosny
PEWPEW
Wyższe wartości PEW zanotowano po stronie północnej pnia. Wyniki analizy wariancji
klasyfikacji prostej (p<0,05) świadczą o istotnej statystycznie różnicy pomiędzy wartościami PEW kory ze strony północnej i południowej.
pHpH
Wykonana analiza wariancji klasyfikacji prostej (p<0,05) wskazuje na to, iż istnieje statystyczna różnica pomiędzy pH kory po stronie północnej
i południowej.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
pH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
numer próbki
u podstawy
wys. 130 cm
wys. 200 cm
0
1
2
3
4
5
6
pH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
numer próbki
N
S
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
PE
W
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15numer próbki
u podstawy
wys. 130 cm
wys. 200 cm
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
PE
W
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
numer próbki
N
S
