BIOLOGIE Bovenbouw P.O. Fris viswater

Transcriptie

1 BIOLOGIE Bovenbouw P.O. Fris viswater x Oriëntatiefase Het voorkomen van organismen in het oppervlaktewater heeft een directe relatie met de kwaliteit van water. Elk ecosysteem met zijn kenmerkende soorten organismen zal dus een indicatie zijn voor de waterkwaliteit. Opzet van de opdracht In deze opdracht onderzoek je de waterkwaliteit aan de hand van bio- en chemische indicatoren. Dit doe je op twee plaatsen, de Noordhoekse Wiel (achter de school), de andere plaats is zelf te kiezen. Op grond van de aanwezige soorten doe je een uitspraak over de hoeveelheid organische stof in het water (zogenaamde bio-indicatoren), Dit ga je verifiëren door de hoeveelheid oxideerbaar materiaal in het water te bepalen (met behulp van chemische indicatoren). Micro-organismen, zoals bacteriën, kunnen de vervuiling (de organische stoffen) afbreken, hierbij verbruiken ze zuurstof. Indien er (te)veel organisch materiaal in water is, zal er naar verhouding te weinig zuurstof in het water zijn voor andere organismen. Het CZU (het chemische zuurstofverbruik) geeft het gewicht van zuurstofgas weer dat verbruikt wordt om het oxideerbaar materiaal af te breken. Voorbereiding opdracht Je zoekt en bestudeert theorie over waterkwaliteit en verwerkt dit in je verslag. Je oriënteert je op de experimenten en opdrachten. De onderzoeksvraag Je maakt een onderzoeksvraag (of meerdere) (zie criteria hoofd- en deelvragen ). Het onderzoeksplan Maak een hypothese en werkplan (met data, tijden, werkzaamheden, materialen, plaats) en levert dit in bij de docent (zie criteria werkplan ). Verzamel gegevens Uitvoering Je voert de experimenten uit na overleg met de TOA en laat elke keer de voortgangsstaat aftekenen bij je docent. Je legt je activiteiten vast in een persoonlijk logboek. Let op: beide documenten voeg je toe aan je verslag als bijlage(n). Analyseer de gegevens Zie handleiding verslaglegging Trek conclusies Deel je bevindingen

2 Verslag Het verslag dat je moet inleveren, moet ook voldoen aan de "handleiding verslaglegging". Daarbij komt in ieder geval in de theoretische inleiding aan bod: 1. Wat is waterkwaliteit? 2. Met welke milieuproblemen heeft het oppervlakte water in Nederland te maken? 3. Wat zegt hoe voedselrijk het water is over de te verwachten hoeveelheid zuurstof? 4. Wat zegt hoe voedselrijk het water is en de hoeveelheid zuurstof over de soorten organismen die je in dat water kunt verwachten? 5. Welk verband heeft het fosfaat- en nitraatgehalte van het water met de waterkwaliteit? 6. Wat is de invloed van de zuurgraad op de waterkwaliteit? 7. Noem tenminste 1 andere manier dan die van Moller Pillot, Roos en Vintges om met behulp van bio-indicatoren de waterkwaliteit te bepalen. Wat zijn van die methoden voor- en nadelen? Dit mag kort en krachtig. 8. Motiveer je keuze voor de 2 monsterplaatsen. Wat zijn wetenschappelijke overwegingen bij keuzes monsterplaatsen. Waarom deze plaatsen? Hoe verschillen ze van elkaar, en hoe komen ze overeen? Hoe helpen deze eigenschappen je hypothese en onderzoek? 9. Er zijn heel veel planten en dieren die bio-indicatoren genoemd kunnen worden. Beschrijf er tenminste 3 die niet opgenomen zijn in de tabel van Moller Pillot, Roos en Vintges. Maak een schema met de zuurstofkringloop in water (groene planten, reducenten e.d.). Daarbij neem je in ieder geval de door jullie gevonden organismen op. Bedenk nieuwe vragen. De discussie eindig je met suggesties voor vervolgonderzoek. Let op: De antwoorden op de vragen kun je verwerken in het literatuurdeel maar mag ook met vraag en antwoord apart aan het eind onder het hoofdstuk literatuur (theoretische achtergrond) worden verwerkt. Gebruik voor je verslag de uitgereikte handleiding en Handleiding verslaglegging

3 Experiment 1: waterkwaliteit m.b.v. macro-invertebraten Waterdieren vangen met een (schep)net Benodigdheden: - speciaal fijnmazig schepnet voor micro-organismen en plankton of een groenteof theezeef. - pot om het genomen monster of de gevangen diertjes in te doen. - spuitfles om het net, verzamelflesje of zeef goed uit te spoelen. De meeste waterdiertjes zitten langs de kant, bij waterplanten of op de bodem. Neem je monster door het schepnet net langs de kant, langs waterplanten te slepen of sleep net boven de bodem. Hierdoor wordt het plankton door de stroming naar achteren in het net verplaatst en verzameld in het bekertje eronder. Het net niet dwars door de planten heen of aan het oppervlak slepen!! Grote plantenresten spoel je af en gooi je terug in het water. In deze plantenresten kunnen ook diertjes of larven voorkomen. Hoe: 1 Neem bij de monsterplaatsen een monster en neem dit mee naar school. 2 Determineer de diertjes, plankton en wiertjes door deze in een Petrischaal te bekijken onder een stereo microscoop en determineer volgens de bij biologie aanwezige naslagwerken. Gebruik daarbij de methode volgens Moller Pillot, Roos en Vintges (zie hieronder) Deze resultaten verwerk je in je verslag. Teken van tenminste 3 gevonden groepen een voorbeeld. 3 Met de gevonden organismen maak je een conclusie over de waterkwaliteit. Het monster kun je wel langer dan 1 dag bewaren ( koelkast )om mee verder te werken maar het plankton en de micro-organismen gaan wel dood.

4 Beoordeling van de macrofauna (bio-indicatoren) Voor de beoordeling van de organische verontreiniging op grond van de macrofauna, kan ook gebruik gemaakt van een methode, die afgeleid is van het systeem, dat ontwikkeld is door de heer Moller - Pillot. Moller - Pillot gebruikt voor de beoordeling van beken in Nederland groepen van soorten, die in deze beken bij een bepaalde graad van verontreiniging het meest voorkomen. Hij onderscheidt de volgende 5 groepen van indicatoren en gaf deze groepen een bepaalde wegingsfactor. Tabel 1: groepen volgens Moller-Pilot mbt organische verontreiniging. Groepen Moller-Pilot volgens Eriatalis-groep (Rattestaartlarven; larven van steekmuggen - Geen zuurstof) Chrironomusgroep Afnemende Organische Verontreiniging Hirudinea-groep Gammarus-groep Calopteryx-groep (Rode muggenlarven, vedermuglarven; Tubifex. Weinig soorten. Individuen in grote aantallen) (Bloedzuigers, waterpissebedden en wormen) (Veel vlokreeftjes, libellen, wantsen en kevers) (Veel haftelarven en kokerjuffers, steenvliegen) Wegingskwaliteit t.b.v. Kwaliteit Door de resultaten hiervan op te tellen wordt de kwaliteitsindex K(1,3,5) verkregen K(1,3,5) = 1x (% Eristalis + % Chironomus) + 3x (% Hirudinea) + 5x (% Gammarusu + % Calopteryx). De kwaliteitsindex varieert van 100 in (zeer sterk) verontreinigd water (100% organismen uit de Eristalis-groep (rattestaartlarven) en Chironomus-groep (rode muggenlarven, tubifex) tot 500 in bijna niet verontreinigend water (100% Gammarus (vlokreeftjes) en Calopteryx-groep (haftelarven en kokerjuffers). Ieder groep bestaat uit een aantal soorten, die bij ongeveer dezelfde hoeveelheid organische stof dominant vóórkomen. Men zal niet al deze soorten bijeen vinden, doordat de aanwezigheid van een soort o.a. afhankelijk is van jaargetijde, stroomsnelheid en andere factoren. Aan de hand van de volgende tabel kun je een goede indruk krijgen van de waterkwaliteit op grond van de waterdieren. Tabel 2: het voorkomen van enkele waterorganismen bij verschillende waterkwaliteiten (naar: Roos en Vintges, 1991). Waterkwaliteit Kenmerken soorten (redelijk) schoon waterjuffers, haften, kokerjuffers, vlokreeften, libellen, vedermuggen, wantsen, water(roof)kevers matig vervuild met organische stoffen bloedzuigers, waterpissebedden, vedermuglarven, wormen (tubifex) sterk vervuild met organische stoffen steekmuglarven, rattestaartlarven Het kunnen voorkomen van waterdieren in schoon (weinig organische stoffen aanwezig) water of vervuild water (veel organische stof) hangt nauw samen met de manier waarop de verschillende organismen zuurstof kunnen opnemen.

5 Experiment 2: zuurstofbepaling Je gaat op verschillende plaatsen watermonsters nemen. Dit doe je per plaats tenminste twee keer; een keer vroeg op de dag (voor schooltijd) en de andere keer laat op de dag (denk aan de schooltijden, overleg met de toa, dus plannen!) Direct met het verse monster de zuurstof bepalen! Experiment 3: zuurgraad bepaling Bepaal de zuurgraad (ph) met behulp van ph-papier (zie handleiding doosje). Experiment 4: bepaling nitraatconcentratie (practicumruimte) Bepaal de nitraatconcentratie met behulp van sticks (zie handleiding doosje). Experiment 5: bepaling fosfaatconcentratie (practicumruimte) Bepaal de fosfaatconcentratie met behulp van de kit (zie handleiding doosje).