Ecologie
Aantonen van roetafzetting
Een bepaald aspect van de luchtverontreiniging, nl. de aanwezigheid van roet, laat zich vaststellen en vergelijken door plantendelen met een dubbelgevouwen papieren zakdoekje af te strijken (gras, sparrennaalden, enz.)
Oefen een gelijkmatige druk uit met duim en wijsvinger.
Dit zijn geen echte metingen, maar deze demonstratie vestigt toch de aandacht op het probleem en kan ook makkelijk door de leerlingen uitgevoerd worden.
Oefen een gelijkmatige druk uit met duim en wijsvinger.
Dit zijn geen echte metingen, maar deze demonstratie vestigt toch de aandacht op het probleem en kan ook makkelijk door de leerlingen uitgevoerd worden.
Invloed van zwaveldioxide op planten
Op zoek naar een eenvoudige proef over de invloed van zwaveldioxide op de groene plant heb ik deeltje 11 geraadpleegd van de Biologische Arbeitsbücher (Quelle und Meyer, Heidelberg, ISBN 3-494-00730-6)
Onder de stolp van een vacuümpomp worden petrischaaltjes gezet met een NaHSO3-oplossing en bebladerde stengeltoppen in water. Na enkele dagen hebben het vrijgekomen SO2 en de zure oplossing in water de bladeren aangetast. Naalden van coniferen worden langzaam bruin vanaf de top en het bladmoes van dicotylen vergeelt.
Voor een 0,01 % NaHSO3-oplossing geven de auteurs een SO2-concentratie van 1,2 ppm bij een temperatuur van ongeveer 20 °C, terwijl een 0,1 % oplossing 50 tot 70 ppm zou opleveren.
Onder de stolp van een vacuümpomp worden petrischaaltjes gezet met een NaHSO3-oplossing en bebladerde stengeltoppen in water. Na enkele dagen hebben het vrijgekomen SO2 en de zure oplossing in water de bladeren aangetast. Naalden van coniferen worden langzaam bruin vanaf de top en het bladmoes van dicotylen vergeelt.
Voor een 0,01 % NaHSO3-oplossing geven de auteurs een SO2-concentratie van 1,2 ppm bij een temperatuur van ongeveer 20 °C, terwijl een 0,1 % oplossing 50 tot 70 ppm zou opleveren.
Zelf heb ik de proef uitgevoerd met een oplossing van natriumdisulfiet (Na2S2O5).
Bij tuinkers die twee dagen eerder op vochtig filtreerpapier was uitgezaaid veranderde er na twee dagen niets meer onder de stolp, terwijl de tuinkers van de blancoproef snel uitgroeide. Door de microscoop bekeken was het verschil snel duidelijk : geen wortelharen meer, terwijl de plantjes van de blancoproef zeer veel wortelharen hadden.
Een stengelstukje taxus is na een week onder de stolp volledig bruin. Dwarsdoorsneden van de platte naalden, met een scheermesje langs de vingernagel gemaakt, tonen geelbruine chloroplasten.
Bladeren van de eendagsbloem (Tradescantia sp.) hebben na enkele uren stolp al een bruine bladpunt en na enkele dagen is het ondergedompelde gedeelte van het blad eveneens bruin. De sluitcellen van de huidmondjes tonen duidelijk plasmolysekenmerken. Het water van de kiemplantjes heeft blijkbaar zwaveldioxide opgenomen : pH = 4; het water van de controleproef had op dat ogenblik een pH = 6
Bij tuinkers die twee dagen eerder op vochtig filtreerpapier was uitgezaaid veranderde er na twee dagen niets meer onder de stolp, terwijl de tuinkers van de blancoproef snel uitgroeide. Door de microscoop bekeken was het verschil snel duidelijk : geen wortelharen meer, terwijl de plantjes van de blancoproef zeer veel wortelharen hadden.
Een stengelstukje taxus is na een week onder de stolp volledig bruin. Dwarsdoorsneden van de platte naalden, met een scheermesje langs de vingernagel gemaakt, tonen geelbruine chloroplasten.
Bladeren van de eendagsbloem (Tradescantia sp.) hebben na enkele uren stolp al een bruine bladpunt en na enkele dagen is het ondergedompelde gedeelte van het blad eveneens bruin. De sluitcellen van de huidmondjes tonen duidelijk plasmolysekenmerken. Het water van de kiemplantjes heeft blijkbaar zwaveldioxide opgenomen : pH = 4; het water van de controleproef had op dat ogenblik een pH = 6
Is parasitisme een vorm van symbiose?
Vele handboeken biologie geven als omschrijving voor symbiose: samenleven van organismen met wederzijds voordeel. Het komt mij voor dat in die betekenis beter de term mutualisme gebruikt wordt. Etymologisch zit er in het woord 'symbiose' trouwens geen enkel spoor van voor- of nadeel (Gr. sun = samen; bios = leven).
Dus om de begrippen in duidelijkheid af te lijnen zou men kunnen stellen : symbiose is een min of meer innig samenleven van twee (of meerdere) organismen.
In die optiek is parasitisme een vorm van symbiose.
Dus om de begrippen in duidelijkheid af te lijnen zou men kunnen stellen : symbiose is een min of meer innig samenleven van twee (of meerdere) organismen.
In die optiek is parasitisme een vorm van symbiose.
Met symbiose worden inderdaad alle vormen van samenleving tussen organismen bedoeld. Raadpleging van diverse werken geeft ons volgend staaltje van vormen van symbiose:
- Coöperatie: elke populatie heeft voordeel. De interactie is niet strikt noodzakelijk (b.v.. krab + anemoon)
- Mutualisme: elke populatie heeft voordeel. De interactie is noodzakelijk voor het overleven en groeien van elke soort (meeste korstmossen)
- Commensalisme: één populatie heeft voordeel en de andere wordt niet beïnvloed (mussen, duiven + mens)
- Amensalisme (antibiose): één populatie heeft nadeel. De andere wordt niet beïnvloed (Penicillium + bacteriecultuur)
- Competitie (concurrentie): beide populaties beïnvloeden mekaar nadelig (Paramecium aurelia + Paramecium caudatum )
- Predatie: één populatie heeft voordeel. De interactie is noodzakelijk voor het overleven van de predator.
- Parasitisme: één populatie heeft voordeel. De interactie is noodzakelijk voor het overleven van de parasiet.
Werking van snuffelpalen
Wie kan uitleggen, i.v.m. de milieuproblematiek, hoe de "snuffelpalen" juist werken, waarmee luchtverontreiniging door SO2 wordt opgespoord?
De gangbaar gebruikte apparatuur bestaat uit een membraanpomp, die 2 000 liter lucht per dag door een filter zuigt en vervolgens door een wasfles met waterstofperoxide-oplossing. De filter houdt rook en stofdeeltjes tegen. In de wasfles wordt SO2 omgezet in H2SO4.
Het volume lucht wordt gemeten met een gasmeter.
Het toestel is uitgerust met 8 filters en 8 wasflessen en een omwisselaar zorgt ervoor dat er elke 24 uur andere filters en wasflessen aangesloten worden (dus elke week is er een vervanging)
Uit de zwarting van de filter kan de hoeveelheid rook in microgram per m3 worden berekend. De concentratie aan SO2 kan door bepaling van de H2SO4.-concentratie in de wasfles.
De gangbaar gebruikte apparatuur bestaat uit een membraanpomp, die 2 000 liter lucht per dag door een filter zuigt en vervolgens door een wasfles met waterstofperoxide-oplossing. De filter houdt rook en stofdeeltjes tegen. In de wasfles wordt SO2 omgezet in H2SO4.
Het volume lucht wordt gemeten met een gasmeter.
Het toestel is uitgerust met 8 filters en 8 wasflessen en een omwisselaar zorgt ervoor dat er elke 24 uur andere filters en wasflessen aangesloten worden (dus elke week is er een vervanging)
Uit de zwarting van de filter kan de hoeveelheid rook in microgram per m3 worden berekend. De concentratie aan SO2 kan door bepaling van de H2SO4.-concentratie in de wasfles.
Evaluatie van veldwerk
Volgende richtlijnen werden in lichtjes gewijzigde vorm overgenomen uit het "Bulletin voor Docenten in de Biologie" :
Handleiding voor het maken van een verslag (veldwerk):
Handleiding voor het maken van een verslag (veldwerk):
- Je begint met een opschrift.
- Je vertelt wat je gaat onderzoeken (1 en 2 kunnen soms samenvallen
- Je vertelt waar je gaat onderzoeken, je maakt een tekening of kaartje van je onderzoeksplaats, je geeft de N-Z richting aan, je geeft je onderzoeksveld aan, je geeft eventuele hoogteverschillen aan.
- Je vertelt welke hulpmiddelen je gaat gebruiken.
- Je vertelt hoe je gaat onderzoeken, dus de werkwijze.
- Je noteert je waarnemingen in tabellen en grafieken, je tekent of beschrijft organismen die je gevonden hebt (nooit tekenen of overschrijven uit boekjes, alleen je eigen waarnemingen noteren), schrijf verder alles op wat je opvalt bij je onderzoek.
- Je trekt conclusies uit je waarnemingen
- Je schrijft daarna nieuwe vermoedens op die je gekregen hebt door je onderzoek.
- Zorg dat je verslag goed leesbaar is (deel het dus overzichtelijk in).
- Gebruik in je verslag de biologische termen die je geleerd hebt.
Beoordeling van het verslag:
- Bij de waardering wordt op volgende onderdelen gelet :
- leesbaarheid en indeling (waarde: 20 %)
- Verwerking van gegevens, tekeningen, tabellen en grafieken (waarde: 30 %)
- Juistheid, originaliteit, ecologische begrippen (waarde: 30 %)
- Attitude tijdens het veldwerk (waarde: 20 %)
Negatieve lading van bodemcolloïden
Om aan te tonen dat het colloïdaal complex van de bodem sommige stoffen wel en ander niet vasthoudt, kan men volgende opstelling gebruiken : men neemt twee erlenmeyers en op elke erlenmeyer plaatst men een trechter met hierin filtreerpapier in kegel geplooid en gevuld met aarde (lichtjes aandrukken).
Op de ene aardmassa sproeit men met behulp van een pipet 100 ml methyleenblauwoplossing (verdund tot hemelsblauwe kleur), en op de andere 100 ml eosine-oplossing (niet te sterk verdund, duidelijk rood gekleurd).
Resultaat: bij de aarde besproeid met methyleenblauw is het filtraat kleurloos; bij deze besproeid met eosine is het filtraat rood.
Bij oudere leerlingen kan men uit het feit dat methyleenblauw een basische en eosine een zure kleurstof is, afleiden dat het colloïdaal complex van de bodem negatief moet geladen zijn en enkel positieve ionen vasthoudt. Vandaar het uitlogen van stikstof in nitraatvorm en het vasthouden van stikstof onder de vorm van bv. ammoniumionen.
Op de ene aardmassa sproeit men met behulp van een pipet 100 ml methyleenblauwoplossing (verdund tot hemelsblauwe kleur), en op de andere 100 ml eosine-oplossing (niet te sterk verdund, duidelijk rood gekleurd).
Resultaat: bij de aarde besproeid met methyleenblauw is het filtraat kleurloos; bij deze besproeid met eosine is het filtraat rood.
Bij oudere leerlingen kan men uit het feit dat methyleenblauw een basische en eosine een zure kleurstof is, afleiden dat het colloïdaal complex van de bodem negatief moet geladen zijn en enkel positieve ionen vasthoudt. Vandaar het uitlogen van stikstof in nitraatvorm en het vasthouden van stikstof onder de vorm van bv. ammoniumionen.
Eenheden radioactieve straling
Een radioactieve stof zendt door desintegratie radioactieve straling uit. Het aantal desintegraties per tijdseenheid noemt men de activiteit van de radioactieve stof.
Als eenheid van activiteit werd vroeger de curie gekozen (Ci). In het SI-stelsel wordt het de becquerel (Bq).
Levend weefsel kan beschadigd worden door de absorptie van stralingsenergie. De stralingsenergie die per kg bestraalde materie geabsorbeerd wordt noemt men de stralingsdosis, of kortweg dosis. De eenheid van dosis was de rad, die in het SI-stelsel vervangen werd door de gray (Gy).
Het biologisch effect van de straling is niet alleen van de geabsorbeerde stralingsenergie, maar ook van :
SI-eenheden:
Als eenheid van activiteit werd vroeger de curie gekozen (Ci). In het SI-stelsel wordt het de becquerel (Bq).
Levend weefsel kan beschadigd worden door de absorptie van stralingsenergie. De stralingsenergie die per kg bestraalde materie geabsorbeerd wordt noemt men de stralingsdosis, of kortweg dosis. De eenheid van dosis was de rad, die in het SI-stelsel vervangen werd door de gray (Gy).
Het biologisch effect van de straling is niet alleen van de geabsorbeerde stralingsenergie, maar ook van :
- de wijze van bestraling
- het soort weefsel : snel delende weefsels zijn het meest gevoelig (b.v. embryo's, beendermerg)
- de aard van de straling: neutronen, protonen en α-deeltjes zouden 10 x meer biologische schade veroorzaken dan β en γ stralen. Dit verschijnsel wordt dan weergegeven door een "kwaliteitsfactor". Deze is dan 10 voor neutronen, protonen en α-deeltjes en 1 voor β en γ stralen.
- Dosisequivalent = kwaliteitsfactor x dosis ; dit geeft dus een idee van het biologisch effect van de geabsorbeerde stralingsenergie. De eenheid van dosisequivalent was de rem (röntgen equivalent man). Deze eenheid is thans vervangen door de sievert (Sv).
SI-eenheden:
- activiteit:1 becquerel = 1 Bq = 1 desintegratie per seconde
- dosis:1 gray = 1 Gy = 1 joule/kg
- dosisequivalent :1 sievert = 1 Sv
