Projektityö

Tutkimuksia vedestä ja maaperästä

Pedagogiset ohjeet opettajalle ja

työohjeet oppilaille

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekuntaKemian laitosKemian opettajankoulutusyksikkö

Tekijät: Reetta HeinoSonja MartikainenKatja 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.....................................................................................................................................9Lähteet.............................................................................................................................................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/lLiuotetaan 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/lLaimennetaan 10 ml kaliumpermanganaattiliuosta (0,02 mol/l) vedellä, niin että yhteistilavuudeksi saadaan 100 ml. Liuos on uusittava päivittäin.

Rikkihappo 4 mol/lLisätään varovasti ja samalla sekoittaen 220 ml väkevää rikkihappoa noin 600 millilitraan vettä. Liuos jäähdytetään huoneenlämpöiseksi ja laimennetaan 1000 millilitraksi.

Kaliumjodidiliuos 0,1mol/lLiuotetaan 4,15 g kaliumjodidia veteen ja laimennetaan 250 millilitraksi.

TärkkelysliuosSekoitetaan 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/lLiuotetaan 2,5 g natriumtiosulfaattipentahydraattia veteen. Lisätään 0,1 g vedetöntä natrium-karbonaattia 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 luovuttajaemäs: 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 [H3O+].

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 pH-arvo.

8

Neutralointi- kemiallinen reaktio, jossa happo ja emäs reagoivat muodostaen suolaa ja vettä. Vetyionit (H+) ja hydroksidi-ionit (OH−) muodostavat vesimolekyylin (H2O), ja samalla muodostuu myös suolaa.

CODMn - 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_kulutus.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:

CODMn = (V1– V2) × c1 × 800, jossa

CODMn = näytteen kemiallinen hapenkulutus (mg/l)

V1 = näytteen titraukseen kulunut natriumtiosulfaattiliuoksen tilavuus (ml)

V2 = nollanäytteen titraukseen kulunut natriumtiosulfaattiliuoksen tilavuus (ml)

c1 = 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