Hopp til innhald

  1. Home
  2. BiologiChevronRight
  3. Den unge biologenChevronRight
  4. Feltarbeid – for- og etterarbeidChevronRight
  5. Verknaden sur nedbør har på jordChevronRight
TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

Oppgaver og aktiviteter

Verknaden sur nedbør har på jord

I dette forsøket skal du undersøkje korleis sur nedbør verkar på ulike jordtypar, både på kort og på lang sikt. Bruk gjerne jordprøvar frå ulike biotopar og sjikt i feltarbeidsområdet, og samanlikn med for eksempel åkerjord. Les bakgrunnsteorien før du utfører forsøket.

Kraftig regn over kløver og gress på en jordhaug.

Jordprøvar

Tverrsnitt av jord med tidelig lagdeling. Foto.
Podsolprofil. Dersom du har jordprøvar frå feltarbeidet, kan du teste kva toleranse dei ulike sjikta har for sur nedbør.

Dersom du samlar jordprøvar i samband med feltarbeidet, kan du sjå resultata frå forsøket i samanheng med vegetasjon og andre innsamla data.

Bruk jordprøvar frå ulike biotopar og sjikt. Elles kan du samanlikne jord som er gjødsla med kunstgjødsel, jord som er økologisk dyrka og kjøpt posejord.

1 dl jord er nok til at fleire grupper kan gjere same testen. Samle jorda i tett plastpose, kopp eller glas, og merk med biotop og sjikt.

Bakgrunnsteori

Jordkolloider, plantenæring, sur nedbør og ionebytte


Tre med røtter i jorda. Illustrasjon.

For å forstå kva som skjer når sur nedbør renn gjennom jorda, og kvifor jordtypar i ulik grad kan ta opp eller halde på jernion og andre ion, er det lurt å studere denne sida før du gjer forsøket om korleis sur nedbør verkar på jorda.


Jordkolloid, plantenæring, sur nedbør og ionebyte

  • Plantane tek opp næringssalt (ion) frå jorda ved hjelp av ionebyte.
  • Dei fleste minerala (iona) i jorda er bundne til jordkolloid.
  • Tegning av jordkolloid med mineralioner
    Jordkolloid, utvasking og ionebyte.

    Jordkolloid er elektrisk ladde jordpartiklar som avgjer kva struktur jordsmonnet har. Desse mikroskopiske partiklane har stor overflate. Dei fleste har negativ ladning på overflata med positive ion bundne til seg.

  • Det finst òg jordkolloid med positiv overflate, men nitrata (NO3-) sit ikkje på noko og blir lett vaska ut. Fosfat (PO43-) sit derimot godt og fungerer som depotgjødsel ved sure og nøytrale forhold.
  • Regnvatn er surt fordi det er metta med karbondioksid (0,03 % CO2 i luft) som reagerer med vatn og dannar karbonsyre. Reint regnvatn har pH 5,6. Sur nedbør har derfor lågare pH enn 5,6. Surt regnvatn og sigevatn bringar med seg H+-ion (eigentleg H3O+).
  • Sur nedbør vaskar næringsstoffa ut av jorda og erstattar dei positive næringssalta (iona) med H+-ion. Det fører til utpining av jorda, og pH-verdien søkk.
  • Plantar tek til seg positive næringssalt ved å gi H+-ion tilbake (ionebyte), men plantane får lågt utbyte når næringsstoffa alt er erstatta av H+-ion. Negative næringssalt (anion som nitrat og fosfat) byter plantane til seg med bikarbonation (HCO3 ).

Ionebytterekka:

H+ > Fe3+ > Al3+ > Fe2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > NH4+ > Na+ > Li+

  • Iona til venstre sit best, og dei sit lausare jo lengre mot høgre dei er plasserte i ionebyterekkja.
  • Iona til venstre kan skade plantane ved store konsentrasjonar.
  • Iona til høgre blir vaska ut først.
  • Dersom konsentrasjonen av ein type ion er stor, vil utvaskinga/ionebytet ikkje følgje rekkja. Store mengder med jernion kan dermed sparke ut H+-ion.
  • Det er mellom anna størrelsen til ladningen og ioneradiusen som avgjer kor godt iona sit på kolloida.
  • Vi testar utvasking ved å påvise jernion. Jernion er dei som sit best utanom H+-ion, så dersom jernion blir vaska ut, veit vi at andre ion òg er vaska ut.

Oppskrift på løysningar og tidsbruk

Vi lagar løysningar som svarer til sur nedbør, og påviser utfelling av jernion ved hjelp av KSCN-løysning. Desse løysningane kan læraren gjere klare før forsøket startar. Les meir


Sur nedbør (pH 3)

Bland 4 dropar konsentrert svovelsyre (H2SO4) i 1 l vatn.

Svovelsyre 1 %

Bland 10 g konsentrert svovelsyre (H2SO4) i 1 l vatn. Denne løysningen skal svare til påverknad frå sur nedbør over lengre tid.

Jernkloridløysning (FeCl3) 0,1 %

Bland 1 g jern(III)klorid i 1 l vatn.

Kaliumtiocyanatløysning (KSCN-løysning) 1%

Bland 1 g KSCN i 100 ml vatn.

Tidsbruk

Dette forsøket kan gjennomførast i løpet av ein dobbeltime dersom alle løysningar er gjorde klare på førehand, og dersom jordprøvane slepper vatnet gjennom.

Dersom nokre av jordprøvane held godt på vatnet, slik som leiraktig jord, tek det tid å filtrere alle løysningane gjennom prøvane. Då kan ein bli nøydd til å setje til side forsøksoppsettet og fullføre forsøket seinare.


Utstyr

  • To gutter analyserer jordprøvar
    Forsøksoppsett med jordprøvar i foldefilter. Her blir utfelling av jernion påvist.

    jordprøvar

  • KSCN-løysning
  • jern(III)klorid-løysning (FeCl3)
  • svovelsyre (H2SO4)
  • sur nedbør
  • faldefilter
  • pH-papir, strips eller pH-meter
  • trakt
  • eingongssprøyter
  • målesylinder
  • begerglass
  • kolber
  • teskjeer
  • springvann med nøytral pH

Framgangsmåte

  1. Måleglass med rødorange løsning.
    KSCN-løysning med jernion.

    Test verknaden av KSCN-løysningen ved å tilføre nokre dropar med jernkloridløysning i eit begerglas med KSCN-løysning. Det fargeomslaget som du får no, skal du sjå etter i dei andre delforsøka.

  2. For kvar jordprøve treng du ei trakt med faldefilter plassert i ein kolbe. Merk trakta og kolben med namn for kvar jordprøve.
  3. Resultata frå alle delforsøka skal noterast etter kvart i ein tabell. Vedlegg med nedlastbar tabell.
  4. Filer

  5. Lag hypotesar før du går vidare i forsøket. Kva resultat ventar du å få med dei jordprøvane du skal teste?
  6. Fildefilter med jord plassert i trakt.
    pH blir målt i vatnet som har runne gjennom jordprøvane.

    Bland jordprøvane med vatn.

    1. Overfør ei toppa teskei av kvar jordprøve i eit begerglas.
    2. Tilset 25 ml vatn frå springen og rør godt med ei teskei. (Føresetnaden er at springvatnet ikkje avvik mykje frå pH 7.)
    3. Hell jordblandinga over i faldefilteret slik at filtratet (jordvatnet) blir samla opp i kolben.
    4. Undersøk filtratet (jordvatnet).

      1. Mål pH ved hjelp av pH-strips, pH-papir eller pH-meter.
      2. Bruk KSCN-løysning for å teste om det jernion til stades.
  7. Sur nedbør

    1. Plasser trakta med faldefilteret i eit nytt begerglas.
    2. Hell 5 ml "sur nedbør (pH 3)" i små porsjonar ned i den våte jorda i filterpapiret slik at filtratet blir samla i begerglaset.
    3. Undersøk filtratet ved å måle pH og teste for jernion som i punkt 5d.
  8. Jernion

    1. Glas med ulik grad av fargeomslag til rødt.
      Påvising av jernion ved hjelp av KSCN-løysning. Filtratet frå dei ulike jordprøvane viser ulik grad av fargeomslag til raudt (raudnyansar). Vi ser dermed at jordprøvane har gitt frå seg ulik mengd jernion.

      Plasser trakta med faldefilteret i eit nytt begerglas.

    2. Hell 5 ml FeCl3-løsning i små porsjonar ned i den våte jorda i filterpapiret slik at filtratet blir samla i begerglaset.
    3. Test filtratet for jernion. Har jerniona bunde seg til jorda, eller renn dei rett gjennom?
  9. Svovelsyre 1 % svarer til sur nedbør over lengre tid.

    1. Plasser trakta med faldefilteret i eit nytt begerglas.
    2. Hell 5 ml svovelsyre 1 % i små porsjonar ned i den våte jorda slik at filtratet blir samla i begerglaset.
    3. Undersøk filtratet ved å måle pH og teste for jernion som i punkt 5d.

Dokumentasjon

Tabellar med ryddig oversikt over resultat og bilete som dokumenterer både prosess og resultat, er viktige element i journalen/rapporten. Informasjonen i journalen skal vere så fyldig at lesaren kan gjenskape forsøket og teste hypotesane og resultata dine.

Bruk gjerne rapportgeneratoren til å føre forsøket.

Jordprøve25 ml vann
5 ml sur nedbør
5 ml FeCl3-
løsning
5 ml 1 %
svovelsyre
pHjern
pHjernjernpHjern
Bleikjord4,7-3,3-+1,0+
Rustjord6,0-5,5-+0,5+
Lauvskog
30 cm dybde
6,0-5,0--1,0+

Tabell med resultat frå nokre jordprøvar.

  1. Tegning av jordkolloid med mineralioner
    Jordkolloid, plantenæringsstoff (ion), sur nedbør, utvasking og ionebyte.

    Drøft resultata som du har komme fram til, og grunngi hypotesane dine ut frå bakgrunnsteori og kunnskapar om dei ulike jordprøvane.

  2. Stemde hypotesane dine? Forklar kva som skjedde då du sette til:

    1. sur nedbør (pH 3)
    2. jernkloridløysning
    3. 1 % svovelsyre
  3. Finst det moglege feilkjelder?
  4. Korleis kan sur nedbør påverke plantar?
  5. Kan sur nedbør ha nokon innverknad på biologisk mangfald, jordbruk eller på livet i ein innsjø?
Aluminium og fiskedød
Liten fisk i ei hand. Foto.
Aluminiumsioner kan drepe laksesmolt i elva.

Aluminium og fiskedød

Når sur nedbør renn gjennom jorda, vil aluminiumsion og mange andre ion bli med sigevatnet ut i elvar og innsjøar. Gjellene til fisken er svært følsame for aluminiumsion. Både oksygenopptaket og osmoreguleringa kan bli skadde av aluminiumsion slik at fisken døyr.

Læringsressursar

Feltarbeid – for- og etterarbeid

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

  • SubjectMaterialFagstoff

    Feltarbeid

  • SubjectMaterialFagstoff

    Datalogging i feltarbeid

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Bruk av digitale kart i feltarbeid

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Innføring i bruk av "Kart i skolen" på ekskursjoner

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Digitale verktøy i naturfag

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Tree of life – slektskap mellom organismer

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Kreativ bruk av mobiltelefon i undervisninga

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter

  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Generasjonsveksling hos sisselrot

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Forsøk: Fotosyntese og celleanding – datalogging

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Infusoriekultur

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Artskunnskap og systematikk

    Tilleggsstoff er fagstoff
    AdditionalTilleggstoff