Загальна екологія (та неоекологія

 

Таблиця 4.2

Бали	Характер забарвлення	Зміст нітратів, мг/кг
6	Сік або зріз забарвлюються  швидко і інтенсивно в синяво-чорний колір. Забарвлення стійке і не пропадає	>3000
5	Сік або зріз забарвлюються  в темно-синій колір. Забарвлення  зберігається якийсь час	3000
4	Сік або зріз забарвлюються  в, синій колір. Забарвлення наступає не відразу	1000
3	Забарвлення світло-синє, зникає через 2 - 3 хвилини	500
2	Забарвлення швидко зникає»  забарвлюються, головним чином провідні пучки	250
1	Сліди блакитної; швидко зникаючого забарвлення	100
0	Немає ні блакитного, ні синього забарвлення. На цілих рослинах можливо порозовіння	0

 

 

Таблиця 4.3 - Схема запису - Вміст нітратів в різних овочах

Досліджувана рослина	Частина	Бали	Зміст нітратів, мг/кг
1) Картопля свіжа	а) Під шкіркою  б) Серединна частина
2) Картопля відварна	а) Під шкіркою  б) Серединна частина
3) Капуста	а) Жилки б) Кочережка в) Лист
4) Капуста відварна	а) Жилки б) Кочережка в) Лист
5) Відвар	Серединна частина

Третя підгрупа студентів  визначають вміст нітратів у відварних овочах і у відварі:

 

1. Аналіз починають з капусти і картоплі
2. Поміщають ці овочі в термостійкий хімічний стакан з киплячою дистильованою водою і кип'ятять 10 - 15 хв.
3. Після кип'ячення аналізують відварні овочі, і відвар.
4. За час варива готують необхідне устаткування.
5. По закінченню часу варива овочі дістають і дають їм трохи охолодиться.
6. В цей час проводять дослідження на відварі з-під овочів.
7. 2 краплі відвару капають на чисте наочне скло, покладене на білий папір і додають 2 краплі дифеніламіну.
8. Швидко описують всі спостережувані реакції і згідно складеною першою підгрупою таблиці 4.2 записують свої спостереження у формі таблиці 4.3.
9. У разі сумнівів у вмісті нітратів в тій або іншій частині овочевої продукції капають поряд калібрувальний розчин з відомою концентрацією речовини і повторюють реакцію з дифеніламіном.
10. Точно також досліджують і відварні овочі: капають декілька крапель дифеніламіну на самі овочі і аналізують реакцію.

 

Четверта підгрупа студентів визначають вміст нітратів в цілих овочах:

 

1. Відрізують у свіжих овочів частини у вигляді товстих зрізів: шматки стебел, черешків, плодів.
2. Кладуть їх на смужку воскового паперу.
3. Капають на різні частини зрізу по декілька крапель 1%-ного розчину дифеніламіну в сірчаній кислоті, відзначають фарбування згідно вищенаведеної шкали.
4. При цьому у разі малих концентрацій нітратів в продукції і за відсутності синього забарвлення може наступити порозовіння тканини унаслідок її обвуглювання від Н₂SО₄ в реактиві дифеніламіну.

Всі методи визначення дають  можливість оцінити і порівняти  різні тканини овочевих і інших  рослин не тільки в умовах лабораторії, але і, наприклад, прямо в полі, де вирощують різні овочі. Вони перевірені і добре діють на хлібних злаках, картоплі, коренеплодах, овочах, бобових, багаторічних травах для оцінки забезпеченості різних сільгоспкультур азотом. Показано, що нітрати зникають у фазі цвітіння, але їх багато в період вегетативного зростання, яке і повинен бути використаний для оцінки. Нітрати відразу утилізувалися (не виявляються в аналізах) в меристемах, в нирках, бутонах і квітках різних сільгоспкультур.

 

4.4 Зміст звіту

 

1. Назва й мета лабораторної роботи.
2. Стисло викласти теоретичні відомості.
3. Описати хід виконання лабораторної роботи.
4. Заповнити за своїми спостереженнями форму таблиці 4.2.
5. Представити таблицю 4.3 з результатами досліджень.
6. Написати висновки по лабораторній роботі.

 

 

4.5 Контрольні питання

 

1. Що називають нітратами?
2. Назвіть шляхи забруднення оточуючого середовища нітратами.
3. В яких овочах та в яких частках овочів знаходяться найбільша кількість нітратів?
4. Чим небезпечні нітрати для людини?
5. Назвіть допустимі норми споживання нітратів.

5  Лабораторна робота № 5.

 

«ОЦІНКА ЯКОСТІ БДЖОЛИНОГО МЕДУ. БДЖОЛИ ЯК БІОІНДИКАТОР СТАНУ ДОВКІЛЛЯ»

 

Мета роботи: дослідити якість різних сортів бджолиного меду.

 

5.1 Короткі теоретичні відомості

 

Поняття "живої речовини" як сукупності всіх рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що населяють Землю, ввів В.Вернадський.

Живий світ планети налічує  близько 0,5 млн. видів рослин і понад 1,5 млн. видів тварин. Біомаса живих  організмів становить лише 0,0001% від  маси біосфери. Якби зрівняти поверхню планети і рівномірно розподілити всю живу речовину на ній, товщина цього живого покриву становила б усього 2см. Але різноманіття видів і їх біомаса дуже нерівномірно розподілені: найбагатші тропічні вічнозелені ліси — гілеї (біомаса рослин становить 765 млрд т, тварин — 330 млн т; у них понад 8000 видів рослин і 4/5 видів тварин); найбідніша тундра, де росте всього до 500 видів рослин; у тайзі біомаса рослин — 240 млрд т, тварин — 37 млн т.

У середньому біомаса  на Землі становить 2,243^.10¹² т, з якої 97% припадає на біомасу зелених рослин суші і 3% — на тварини і мікроорганізми.

Основна кількість живої  речовини зосереджена на межі літосфери  й атмосфери та у верхній частині  гідросфери.

Живі організми відрізняються  від неживої матерії:

• здатністю акумулювати енергію Сонця (фототрофи) та енергію хімічних перетворень (хемотрофи) — безпосередньо, чи використовуючи хімічну енергію спожитої їжі; одержана енергія витрачається на створення впорядкованої структури тіл, збільшення біомаси, розмноження, виконання роботи;
• можливістю створення собі подібних, але це не просте самокопіювання, а процес, що супроводжується певною мінливістю ознак, що збільшує їх адаптаційні можливості і здатність змінюватися в часі;
• протіканням хімічних реакцій з високою швидкістю за звичайних умов завдяки біологічним каталізаторам — ферментам.

Все розмаїття живого світу поділяють на два надцарства — прокаріоти (доядерні організми) та еукаріоти (ядерні організми), які, своєю чергою, поділяються на царства, а останні — на підцарства (рис. 5.1).

Жива речовина є не лише біотичним компонентом біосфери, а й її творцем завдяки кільком  хімічним функціям, які вона виконує: газовій, концентраційній., окисно-відновній, біохімічній. Недаремно В.Вернадський  сказав, що "Жива речовина — це сукупність організмів, яка подібно масі газу розтікається по земній поверхні і створює певний тиск у навколишньому середовищі, обходить перешкоди, які заважають її просуванню, або ними оволодіває, їх покриває. Цей рух досягається шляхом розмноження організмів".

З наведених матеріалів зрозуміло, яким багатогранним є  світ, що нас оточує, які складні  взаємозв'язки існують між живими організмами, а також між ними та природним середовищем.

Мед — це продукт переробки  комахами — бджолами нектару квіткової  рослини або паді. Збираючи нектар і пилок, бджола запилює рослини, дістаючи за це їжу, якою ділиться і з людиною. В обніжжі, яке бджола приносить до вулика за один раз (16 - 25 мг), знаходиться 3 - 4 млн пилкових зерен. Нектар містить воду, фруктозу, глюкозу, невеликі кількості органічних кислот, ефірних олій, азотовмісних сполук, мінеральних речовин тощо (до складу пилку входять протеїни, амінокислоти, вуглеводи, вітаміни (В1, В2, РР, С, пантотенова та фолієва кислоти, біотин), глікозиди (рутин), антибіотики, стимулятори росту).

 

Рис. 5.1 - Класифікація живої речовини

 

 

Кожна квітка неповторна за хімічним складом пилку й нектару, тому бджола, перелітаючи з квітки на квітку, щоразу збагачує свою продукцію  поживними речовинами і мікроелементами, роблячи її особливою.

Мед — один з найцінніших харчових продуктів, здавна його використовують з лікувальною метою. В меду гинуть дизентерійна та кишкова палички, стрептококи й стафілококи. Медом гоять рани. Властивості меду залежать від квітів, з яких зібраний нектар, тому й мед відрізняється за густиною, кольором, запахом, смаком: прозорий, як вода, — ожиновий; темно-коричневий, найбагатший на білки й ферум, — гречаний; золотистий з ніжним запахом — лавандовий; дуже густий, білуватий з тонким ароматом і приторний на смак — ріпаковий.

Одна квітка софори японської  виділяє 0,8—1,0 мг цукру з нектаром, з одного дерева бджола може зібрати  до 15 кг меду, медоносність 72—300 кг/га; 1 га білої акації дає 200— 500 кг меду, а в найсприятливіші роки —  до 1 тис. кг; медопродуктивність соняшнику — 30—75 кг/га, фацелії — 180—1500 кг/га (одна квітка фацелії квітне 1—2 дні і виділяє від 0,15 до 15 мг нектару, даючи світло-зелений з ніжним запахом і смаком мед).

Зважаючи на це, збирачі  меду — бджоли — можуть бути екологічними індикаторами. Мед часто фальсифікують, тому добре самому вміти визначати його якість та біологічну активність.

 

5.2 Устаткування і реактиви

 

Для виконання лабораторної роботи знадобиться наступне устаткування і реактиви:

1. Проби меду, котрий студенти повинні принести на лабораторну роботу.
2. 10%-й розчин меду.
3. Дистильована вода.
4. Пробірки, мірні циліндри на 10 мл.
5. Скляні палички, ложечки або шпателі.
6. Хімічний олівець.
7. Фільтр, папір.
8. Предметні стекла і покривні скельця.
9. 5%-й розчин йоду; ацетатна та хлоридна кислоти; етанол; розчин АgNО₃ (С=0,1 моль/л); діетиловий ефір; 1 %-й розчин резорцину; основний фуксин.

 

 

5.3 Порядок виконання лабораторної роботи

 

Викладач умовно поділяє  групу студентів на 2 – 4 підгрупи. Кожна підгрупа вибирає для досліду  свій сорт меду (принесений із дому студентами). На різних сортах меду виконуються нижче приведені дослідження якості меду. Всі данні спостереження заносять у табл. 5.1.

5.3.1. Визначення механічних домішок у меду

У пробірку наливають 2 мл меду, доливають 5 мл дистильованої  води. Мед розчиняється, а домішки осідають на дно або спливають на поверхню.

 

5.3.2. Визначення домішок борошна або крохмалю

У пробірку до 2 мл меду і 5 мл дистильованої води добавляють кілька крапель розчину йоду. За наявності домішок борошна чи крохмалю розчин забарвлюється в синій колір.

 

5.3.3. Визначення домішки крейди

До водного розчину  меду (1:2 чи 1:3) добавляють кілька крапель  ацетатної кислоти або оцту. За наявності крейди мед піниться (виділяється  СО₂).

 

5.3.4. Визначення домішки крохмальної патоки

До водного розчину меду добавляють декілька крапель 96%-й етанолу. За наявності патоки розчин набуває молочно-білого кольору, а після відстоювання на дні залишається напіврідка маса декстрину. За відсутності патоки розчин стає прозорим, а на межі мед—спирт утворюється невелика каламуть, яка при збовтуванні зникає.

 

5.3.5. Визначення домішки цукрового сиропу

До 10%-го розчину меду добавляють АgNО₃ або ляпіс. Поява білого осаду свідчить про наявність домішок.

 

5.3.6. Визначення домішки інвертного цукру (реакція Саліванова)

До 5 г меду добавляють ефір (для зв'язування фруктози). Ефірний  розчин профільтровують у фарфорову  чашку, випарюють і до залишків добавляють 1%-й свіжоприготовлений розчин резорцину  в концентрованій хлоридній кислоті. Поява оранжево-вишнево-червоного забарвлення свідчить про наявність інвертного цукру.

 

5.3.7. Визначення зрілості меду

Набирають на ложечку  мед і обертають її навколо  своєї осі. Зрілий мед намотується  на ложечку і стікає з неї безперервними  нитками; незрілий просто стікає з ложечки. Визначення слід проводити при 20° С, оскільки температура впливає на густину меду.

 

5.3.8. Визначення вологості меду (до 21,5% за стандартом)

Наносять краплю меду на папір і занурюють у нього  хімічний олівець. Якщо утворюється  чорнильна пляма, то вологість меду висока, якщо ні — мед добрий.

 

 

Таблиця 5.1 – Результати виконання лабораторної роботи