Hopp til innhold

  1. Home
  2. BiologiChevronRight
  3. Den unge biologenChevronRight
  4. Feltarbeid – for- og etterarbeidChevronRight
  5. Sur nedbørs virkning på jordChevronRight
TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

Oppgaver og aktiviteter

Sur nedbørs virkning på jord

I dette forsøket skal du undersøke hvordan sur nedbør virker på ulike jordtyper, både på kort og på lang sikt. Bruk gjerne jordprøver fra ulike biotoper og sjikt i feltarbeidsområdet, og sammenlign med for eksempel åkerjord. Les bakgrunnsteorien før du utfører forsøket.

Kraftig regn over kløver og gress på en jordhaug.

Jordprøver

Tverrsnitt av jord med tidelig lagdeling. Foto.
Podsolprofil. Hvis du har jordprøver fra feltarbeidet, kan du teste de ulike sjiktenes toleranse for sur nedbør.

Hvis du samler jordprøver i forbindelse med feltarbeidet, kan du se resultatene fra forsøket i sammenheng med vegetasjon og andre innsamlede data.

Bruk jordprøver fra ulike biotoper og sjikt. Ellers kan du sammenligne jord som er gjødslet med kunstgjødsel, jord som er økologisk dyrket og kjøpt posejord.

1 dl jord er nok til at flere grupper kan gjøre samme test. Samle jorda i plastpose, kopp eller glass, og merk med biotop og sjikt.

Bakgrunnsteori

Jordkolloider, plantenæring, sur nedbør og ionebytte


Tre med røtter i jorda. Illustrasjon.

For å forstå hva som skjer når sur nedbør renner gjennom jorda, og hvorfor jordtyper i ulik grad kan ta opp eller holde på jernioner og andre ioner, er det lurt å studere denne siden før du gjør forsøket om hvordan sur nedbør virker på jord.


Jordkolloider, plantenæring, sur nedbør og ionebytte

  • Plantene tar opp næringssalter (ioner) fra jorda ved hjelp av ionebytte.
  • De fleste mineralene (ionene) i jorda er bundet til jordkolloider.
  • Tegning av jordkolloid med mineralioner
    Jordkolloid, utvasking og ionebytte.

    Jordkolloider er elektrisk ladede jordpartikler som avgjør hvilken struktur jordsmonnet har. Disse mikroskopiske partiklene har stor overflate. De fleste har negativ ladning på overflaten med positive ioner bundet til seg.

  • Det finnes også jordkolloider med positiv overflate, men nitratene (NO3-) sitter ikke på noe og vaskes lett ut. Fosfat (PO43-) sitter derimot godt og fungerer som depotgjødsel ved sure og nøytrale forhold.
  • Regnvann er surt fordi det er mettet med karbondioksid (0,03 % CO2 i luft) som reagerer med vann og danner karbonsyre. Rent regnvann har pH 5,6. Sur nedbør har derfor lavere pH enn 5,6. Surt regnvann og sigevann bringer med seg H+-ioner (egentlig H3O+).
  • Sur nedbør vasker næringsstoffer ut av jorda og erstatter de positive næringssaltene (ionene) med H+-ioner. Det fører til utpining av jorda, og pH-verdien synker.
  • Planter tar til seg positive næringssalter ved å gi H+-ioner tilbake (ionebytte), men de får lavt utbytte når næringsstoffene allerede er erstattet av H+-ioner. Negative næringssalter (anioner som nitrat og fosfat) bytter plantene til seg med bikarbonation (HCO3 ).

Ionebytterekka:

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

  • Ionene til venstre sitter best, og de sitter løsere jo lengre mot høyre de er plassert i ionebytterekka.
  • Ionene til venstre kan skade plantene ved store konsentrasjoner.
  • Ionene til høyre vaskes ut først.
  • Hvis konsentrasjonen av en type ioner er stor, vil utvaskinga/ionebyttet ikke følge rekka. Store mengder med jernioner kan dermed sparke ut H+-ioner.
  • Det er blant annet ladningens størrelse og ioneradius som avgjør hvor godt ionene sitter på kolloidene.
  • Vi tester utvasking ved å påvise jernioner. Jernionene er de som sitter best utenom H+-ioner, så hvis jernioner blir vasket ut, vet vi at andre ioner også er vasket ut.

Oppskrift på løsninger og tidsbruk

Vi lager løsninger som tilsvarer sur nedbør, og påviser utfelling av jernioner ved hjelp av KSCN-løsning. Disse løsningene kan læreren gjøre klar før forsøket starter. les mer


Sur nedbør (pH 3)

Bland 4 dråper konsentrert svovelsyre (H2SO4) i 1 l vann.

Svovelsyre 1 %

Bland 10 g konsentrert svovelsyre (H2SO4) i 1 l vann. Denne løsningen skal tilsvare sur nedbørs påvirkning over lengre tid.

Jernkloridløsning (FeCl3) 0,1 %

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

Kaliumtiocyanatløsning (KSCN-løsning) 1%

Bland 1 g KSCN i 100 ml vann.

Tidsbruk

Dette forsøket kan gjennomføres i løpet av en dobbelttime hvis alle løsninger er gjort klar på forhånd, og hvis jordprøvene slipper vannet gjennom. Hvis noen av jordprøvene holder godt på vannet, slik som leiraktig jord, tar det tid å filtrere alle løsningene gjennom prøvene. Da kan man bli nødt til å sette til side forsøksoppsettet og fullføre forsøket senere.


Utstyr

  • To gutter analyserer jordprøver
    Forsøksoppsett med jordprøver i foldefilter. Her påvises utfelling av jernioner.

    jordprøver

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

Framgangsmåte

  1. Måleglass med rødorange løsning.
    KSCN-løsning med jernioner.

    Test virkningen av KSCN-løsningen ved å tilføre noen dråper med jernkloridløsning i et begerglass med KSCN-løsning. Det fargeomslaget som du får nå, skal du se etter i de følgende delforsøkene.

  2. For hver jordprøve trenger du en trakt med foldefilter plassert i en kolbe. Merk trakt og kolbe med navn for hver jordprøve.
  3. Resultatene fra alle delforsøkene noteres fortløpende i en tabell. Vedlegg med nedlastbar tabell. .
  4. Filer

  5. Lag hypoteser før du går videre i forsøket. Hvilke resultater forventer du å få med de jordprøvene du skal teste?
  6. Fildefilter med jord plassert i trakt.
    pH måles i vannet som har rent gjennom jordprøvene.

    Jordprøvene blandes med vann.

    1. Overfør en toppet teskje av hver jordprøve i et begerglass.
    2. Tilsett 25 ml vann fra springen og rør godt med en teskje. (Forutsetter at springvannet ikke avviker mye fra pH 7.)
    3. Hell jordblandingen over i foldefilteret slik at filtratet (jordvannet) samles opp i kolben.
    4. Undersøk filtratet (jordvannet).

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

    1. Plasser trakten med foldefilteret i et nytt begerglass.
    2. Hell 5 ml "sur nedbør (pH 3)" i små porsjoner ned i den våte jorda i filterpapiret slik at filtratet samles i begerglasset.
    3. Undersøk filtratet ved å måle pH og teste for jernioner som i punkt 5d.
  8. Jernioner

    1. Glass med ulik grad av fargeomslag til rødt.
      Påvisning av jernioner ved hjelp av KSCN-løsning. Filtratet fra de ulike jordprøvene viser ulik grad av fargeomslag til rødt (rødnyanser). Vi ser dermed at jordprøvene har gitt fra seg ulik mengde jernioner.

      Plasser trakten med foldefilteret i et nytt begerglass.

    2. Hell 5 ml FeCl3-løsning i små porsjoner ned i den våte jorda i filterpapiret slik at filtratet samles i begerglasset.
    3. Test filtratet for jernioner. Har jernionene bundet seg til jorda, eller renner de rett gjennom?
  9. Svovelsyre 1 % tilsvarer sur nedbør over lengre tid.

    1. Plasser trakten med foldefilteret i et nytt begerglass.
    2. Hell 5 ml svovelsyre 1 % i små porsjoner ned i den våte jorda slik at filtratet samles i begerglasset.
    3. Undersøk filtratet ved å måle pH og teste for jernioner som i punkt 5d.

Dokumentasjon

Tabeller med ryddig oversikt over resultater samt bilder som dokumenterer både prosess og resultater, er viktige elementer i journalen/rapporten. Informasjonen i journalen skal være så fyldig at leseren kan gjenskape forsøket og teste dine hypoteser og resultat.

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 dypde
6,0-5,0--1,0+

Tabell med resultat fra noen jordprøver.

  1. Tegning av jordkolloid med mineralioner
    Jordkolloid, plantenæringsstoffer (ioner), sur nedbør, utvasking og ionebytte.

    Drøft resultatene som du har kommet fram til, og begrunn dine antakelser ut fra bakgrunnsteori og kunnskaper om de ulike jordprøvene.

  2. Stemte hypotesene dine? Forklar hva som skjedde da du tilsatte:

    1. sur nedbør (pH 3)
    2. jernkloridløsning
    3. 1 % svovelsyre
  3. Finnes det mulige feilkilder?
  4. Hvordan kan sur nedbør påvirke planter?
  5. Kan sur nedbør ha noen innvirkning på biologisk mangfold, jordbruk eller på livet i en innsjø?
Aluminium og fiskedød
Liten fisk i ei hand. Foto.
Aluminiumsioner kan drepe laksesmolt i elva.

Aluminium og fiskedød

Når sur nedbør renner gjennom jorda, vil aluminiumsioner og mange andre ioner bli med sigevannet ut i elver og innsjøer. Fiskens gjeller er svært følsomme for aluminiumsioner. Både oksygenopptak og osmoregulering kan skades av aluminiumsioner slik at fisken dør.

Læringsressurser

Feltarbeid – for- og etterarbeid

Hva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

  • SubjectMaterialFagstoff

    Datalogging i feltarbeid

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Bruk av digitale kart i feltarbeid

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Innføring i bruk av "Kart i skolen" på ekskursjoner

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Digitale verktøy i naturfag

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Tree of life – slektskap mellom organismer

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • SubjectMaterialFagstoff

    Kreativ bruk av mobiltelefon i undervisningen

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter

  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Generasjonsveksling hos sisselrot

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Forsøk: Fotosyntese og celleånding – datalogging

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Infusoriekultur

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff
  • TasksAndActivitiesOppgaver og aktiviteter

    Artskunnskap og systematikk

    Tilleggsstoff
    AdditionalTilleggstoff