Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

nadiaelh

Dag iedereen,

Mijn partner en ik willen ons PWS (vwo) graag houden over de kwaliteit van oppervlaktewater. Daarvoor willen we een aantal titraties uitvoeren om de fosfaat-, nitraat- en zuurstofconcentratie te bepalen. We gaan ervan uit dat die in het water terecht zijn gekomen door mestuitspoeling afkomstig van veehouders (organische mest, red) en/of akkerbouwers (kunstmest, red.).

Mijn vraag is alleen of het in dat geval dan juist is om een hoge fosfaat-/nitraat-concentratie biologisch in verband te kunnen brengen met een verlaagde zuurstof-concentratie.

Het gaat om de volgende redenering:

Door hoge concentraties fosfaat en nitraat wordt het water eutroof, oftewel voedselrijk. Kroos en bepaalde soorten algen (die tot het fytoplankton behoren) kunnen zich hierdoor enorm uitbreiden. Er is dus waterbloei ontstaan.

Het water wordt groener en troebeler, waardoor licht minder goed doordringt tot de bodem van de rivier. Hierdoor sterven veel planten af en neemt de hoeveelheid detritus toe. Bepaalde roofvissen, zoals de snoek, verdwijnen, doordat ze hun prooi niet meer kunnen vinden. Dat leidt tot een overvloed aan bepaalde witvissoorten, zoals de brasem.

De biodiversiteit gaat dus achteruit.

's Zomers kunnen er grote hoeveelheden algen afsterven en zakken naar de bodem, waar er anaërobe rotting ontstaat. Algen leven betrekkelijk kort. De sterfte van algen leidt tot grote hoeveelheden detritus in het water. Hierdoor zullen reducenten in het water zich snel vermeerderen. Doordat de reducenten veel zuurstof verbruiken, kan in het water zuurstofgebrek (hypoxie) ontstaan. Veel dieren kunnen hier aan bezwijken. Dit leidt tot nog meer detritus. Uiteindelijk kan stinkend water ontstaan, waarin vrijwel geen leven meer voorkomt.

Wij weten niet of het überhaupt natuurwetenschappelijk gezien juist is om de waarden hieraan te koppelen, wat denken jullie hierover?

Welke op- of aanmerkingen hebben jullie over ons idee?

Wat zouden we evt. als hoofdvraag kunnen nemen? We willen heel veel dingen tegelijk doen en ik weet nou niet wat we het beste kunnen doen. Moeten we ons alleen hierop focussen of is dit te 'makkelijk' bedacht?

We zijn jullie echt eeuwig dankbaar, mochten jullie ons willen helpen.

Het heeft alleen wel een beetje haast, omdat we vrijdag al ons onderwerp moeten gaan inleveren.

In principe willen we alleen weten of dit haalbaar, efficiënt en een 10 waard is. =)

Alvast ontzettend bedankt!

Groet, Nadia.

nadiaelh

Ik lees net iets over biotische indices.

Kan ik daar waarnemingen/meetresultaten aan ontlenen?

Stel dat ik een bepaalde rivier neem, daar op diverse plekken monsters van neem, de dieren determineer en dan opzoek wat de leefomstandigheden van deze dieren zijn; kan ik dan een aantal soorten als waterkwaliteitsindicator gebruiken?

Jan van de Velde

Mijn vraag is alleen of het in dat geval dan juist is om een hoge fosfaat-/nitraat-concentratie biologisch in verband te kunnen brengen met een verlaagde zuurstof-concentratie.

niet DIRECT, zowel fosfaat- als nitraationen bestaan zelf voor een groot deel uit zuurstof, en zullen als zodanig dus geen zuurstofarme omstandigheden veroorzaken bij hun afbraak/gebruik.

nadiaelh

niet DIRECT, zowel fosfaat- als nitraationen bestaan zelf voor een groot deel uit zuurstof, en zullen als zodanig dus geen zuurstofarme omstandigheden veroorzaken bij hun afbraak/gebruik.

Dus dat klopt inderdaad niet.

Maar indirect kán het voor hypoxie zorgen, alleen zou ik dat natuurwetenschappelijk gezien volgens mij niet mogen aannemen.

Erg lastig, dit.

Jan van de Velde

Dat mag je natuurwetenschappelijk gerust aannemen, maar vervolgens onderbouwen met het waarom. En dan zijn er óók omstandigheden te bedenken waarbij fosfaat- en nitraatrijk water helemaal niet zuurstofarm wordt. Behalve die fosfaat- en nitraatrijkheid is er dus meer nodig om zuurstofarmoede te veroorzaken. Dat "meer" beschrijf je in

Door hoge concentraties fosfaat en nitraat wordt ..//.. stinkend water ontstaan, waarin vrijwel geen leven meer voorkomt.

De juistheid van elk detail in dat verhaal durf ik niet te beoordelen zonder eerst eens uitgebreid op zoek te gaan in de literatuur.

nadiaelh

En als we nou een ecosysteem nabootsen?

Daar doen we dan fytoplankton, zoals algen, en zoöplankton, zoals watervlooien, in.

Laten we zeggen dat we 7 opstellingen nemen:

2 waaraan we extra nitraten aan toevoegen

2 waaraan we extra fosfaten aan toevoegen

2 waaraan we zowel extra fosfaten als nitraten aan toevoegen.

1 blanco-proef.

Naast het feit dat we de zuurstofconcentratie kunnen meten in het water aan de hand van een titratie, treedt de watervlo ook nog eens op als indicatorsoort omdat hij in een 'zuurstofarme' omgeving rood kleurt, omdat er als reactie extra hemoglobine wordt aangemaakt in het bloed.

Dat we dan kijken welke combinatie het slechtst is voor de kwaliteit van het water of is dat vrijwel niet te meten?

nadiaelh

Jan van de Velde schreef:Dat mag je natuurwetenschappelijk gerust aannemen, maar vervolgens onderbouwen met het waarom. En dan zijn er óók omstandigheden te bedenken waarbij fosfaat- en nitraatrijk water helemaal niet zuurstofarm wordt. Behalve die fosfaat- en nitraatrijkheid is er dus meer nodig om zuurstofarmoede te veroorzaken. Dat "meer" beschrijf je in

De juistheid van elk detail in dat verhaal durf ik niet te beoordelen zonder eerst eens uitgebreid op zoek te gaan in de literatuur.

Hmmm, oké.

Het gaat in principe om de algen en de drijvende waterplanten, want zíj nemen die voedingsstoffen op en zíj leven betrekkelijk kort, waardoor er grote aantallen sterven en zorgen voor veel detritus in het water.

Eigenlijk gaat het zelfs verder, want de reducenten zijn de directe aanleiding voor het verbruiken van veel zuurstof, omdat zij toenemen door de grote hoeveelheden organische stoffen in het water die moeten worden afgebroken.

Het staat letterlijk in mijn biologie-boek van vorig jaar (Biologie voor jou 5vwo, thema 'Mens en milieu'). Alleen mijn achtergrondinformatie heb ik van internet gehaald.

Ik zou er dus van uit mogen gaan dat het juist is, alleen is het wel heel makkelijk gezegd. Ik kan natuurlijk niet aantonen dat er snoeken sterven en brasems toenemen, dat wordt weer lastig.

Jan van de Velde

nadiaelh schreef:En als we nou een ecosysteem nabootsen?

..//..

dat ziet er als een gezonde toetsing van je hypothese uit.

Bedenk één hoofdwet van de wetenschap: als je al weet wat er uit komt hoef je geen onderzoek meer te doen. Stel dat je grote verschillen vindt, dan nog blíjft de vraag of dat wel aan die voedingsstoffen te wijten was, of dat het werd veroorzaakt door factoren die jij over het hoofd zag. Ook als je onderzoek niets oplevert qua zichtbare en duidelijke resultaten wil dat niet per se zeggen dat je hypothese niet klopt, en kun je tegen die tijd mogelijk aangeven waaróm (bijvoorbeeld overdosering met als gevolg vergifitiging), en suggesties doen voor verder onderzoek. Daarmee voldoe je ruimschoots aan waar een PWS voor bedoeld is: omgaan met de idee van wetenschappelijk onderzoek. Een PWS wordt niet beoordeeld op resultaat van de experimenten, maar op de wijze van hoe je met experimenten en je resultaten omgaat.

Dat we dan kijken welke combinatie het slechtst is voor de kwaliteit van het water of is dat vrijwel niet te meten?

Daar ga je al experimenterende vast wel achterkomen. En als het volgens jou vrijwel niet te meten is, proberen je proefopstelling of meetmethoden aan te passen zó dat het wél meetbaar wordt.

Ik kan natuurlijk niet aantonen dat er snoeken sterven en brasems toenemen, dat wordt weer lastig.

Kwestie van zoiets niet in je hypothese opnemen.

nadiaelh

Jan van de Velde schreef:dat ziet er als een gezonde toetsing van je hypothese uit.

Bedenk één hoofdwet van de wetenschap: als je al weet wat er uit komt hoef je geen onderzoek meer te doen. Stel dat je grote verschillen vindt, dan nog blíjft de vraag of dat wel aan die voedingsstoffen te wijten was, of dat het werd veroorzaakt door factoren die jij over het hoofd zag. Ook als je onderzoek niets oplevert qua zichtbare en duidelijke resultaten wil dat niet per se zeggen dat je hypothese niet klopt, en kun je tegen die tijd mogelijk aangeven waaróm (bijvoorbeeld overdosering met als gevolg vergifitiging), en suggesties doen voor verder onderzoek. Daarmee voldoe je ruimschoots aan waar een PWS voor bedoeld is: omgaan met de idee van wetenschappelijk onderzoek. Een PWS wordt niet beoordeeld op resultaat van de experimenten, maar op de wijze van hoe je met experimenten en je resultaten omgaat.

Daar ga je al experimenterende vast wel achterkomen. En als het volgens jou vrijwel niet te meten is, proberen je proefopstelling of meetmethoden aan te passen zó dat het wél meetbaar wordt.

Kwestie van zoiets niet in je hypothese opnemen.

Ontzettend bedankt voor alles!

Ik zal mijn experimenten toch proberen zó uit te voeren dat er wel degelijk meetresultaten waar te nemen zijn, want daar hameren ze hier nogal op.

Dus nogmaals heel erg bedankt.

Mocht er nog wat zijn, dan laat ik dat nog even weten!

Wouter_Masselink

Een kleine tip,

een duplo is statistisch gezien niet interessant, neem als het kan voor elke meting (zowel je fosfaat, nitraat, fosfaat + nitraat en blanco) minimaal 3 proefopstellingen. Dit noemt men de biologische replicaten.

Vervolgens als je een meting gaat doen doe je minimaal 3 metingen per proefopstelling. Dit noemt men technische replicaten. In totaal zou je dus 36 metingen (4 condities * 3 biologische replicaten * 3 technische replicaten) doen. Hier kan je lekker met statistiek op los gaan.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'

Re: Profielwerkstuk 'kwalitatieve analyse van water'