Lab-System-Service
70-892 Szczecin
ul. Relaksowa 7
tel. 91 462 23 23
fax 91 462 17 63
e-mail: biuro@s-und-s.pl
Monitoring środowiska
Struktura gleby określa jej podatność na meliorację, nawożenie i wydajność uprawiania. Monitoring gleb prowadzony jest w celu ułatwienia doboru nawozu i jego dawki dla osób zatrudnionych w rolnictwie i ogrodnictwie.

W rolnictwie najważniejsza jest analiza gleby pod kątem składników odżywczych i zanieczyszczeń. Gleby intensywnie uprawiane mogą posiadać nieprawidłowe poziomy niektórych składników odżywczych, które powstały w wyniku wcześniejszego nawożenia.

Badania gleby obejmują badanie pH gleby i oznaczanie zawartości azotu (N), fosforu (P), potasu (K), magnezu (Mg) pierwiastków śladowych. Wykonywane są także badania skażenia gleby, które mogło powstać w wyniku działania ścieków lub stosowania pestycydów. Najczęstszymi sprawcami skażenia są związki arsenu, baru, kadmu, miedzi, rtęci, ołowiu i cynku. Szczególnie niebezpieczne są skażenia ołowiem.
Badanie gleby
Rośliny do prawidłowego rozwoju potrzebują wielu składników odżywczych. Największe zapotrzebowanie dotyczy azotu i jest on czynnikiem najczęściej ograniczającym jakość upraw. Azot jest nie tylko podstawowym budulcem białek i składnikiem kwasów nukleinowych, ale także jest składnikiem, niezbędnego w procesie fotosyntezy, chlorofilu. Pomiar zawartości azotu w glebie może pomóc w odpowiednim jej nawożeniu przed rozpoczęciem uprawy.

Analizę zawartości azotu najczęściej przeprowadza się technikami Kjeldahla,  które obejmują pobranie dokładnie odmierzonej ilości gleby przed przeniesieniem jej do rury ekstrakcyjnej. Papierki wagowe o niskiej zawartości azotu ułatwiają i przyśpieszają ten proces bez straty materiału i z minimalnym wpływem na wynik badania. Próbka, przed rozpoczęciem badania, może także wymagać przesączenia na papierze jakościowym.
Niskoazotowe łódeczki wagowe.
Niezbędnym pierwiastkiem dla wzrostu roślin jest fosfor (P). Jest on często podawany w formie nawozu w celu zwiększenia wydajności upraw. Dzięki analizie forforu w glebie, możliwe jest oznaczenie ilości nawozu forsforowego, wymaganej do osiągnięcia maksymalnego wzrostu uprawianych roślin. Gleby o niskiej lub średniej zawartości fosforu, po odpowiednim nawożeniu, wydają dużo wyższe plony. Pamietać należy, że w glebach o wysokiej zawartości fosforu, dodatek tego nawozu nie ma znaczącego wpływu na wzrost upraw .

W celu oznaczenia zawartości fosforu glebę poddaje się ekstrakcji roztworem chemicznym, a zawartość fosforu oznacza się metodami kolorymetrycznymi. Badanie poprzedzone jest przesączeniem ekstraktu na papierze jakościowym. W przypadku oznaczania stężenia fosforu metodami automatowymi niezbędne jest zastosowanie kwasoodpornych filtrów papierowych.
Analiza zawartości pierwiastków śladowych w glebie obejmuje oznaczanie istotnych dla wzrostu roślin składników odżywczych oraz wykrywanie potencjalnego skażenia związkami metali ciężkich.

Analiza składników odżywczych

Dla wzrostu oraz rozwoju roślin bardzo ważne są składniki odżywcze takie jak potas (K), magnez (Mg) oraz wapń (Ca). Analiza tych składników odżywczych jest pomocna w ocenie żyzności gleby oraz poprawie jej jakości przed rozpoczęciem lub w trakcie upraw.

Skażenie gleby metalami ciężkimi

Czasami gleby mogą być skażone metalami ciężkimi. Źródłem skażenia może być emisja z obszarów przemysłowych, odpady kopalniane, ścieki zawierające metale ciężkie, paliwa zawierające ołów, farby, itp. Najczęściej występującymi metalami ciężkimi w glebie są: ołów (Pb), chrom (Cr), arsen (As), cynk (Zn), kadm (Cd), miedź (Cu), rtęć (Hg) i nikiel (Ni). Po przedostaniu się do gleby, metale ciężkie pozostają w niej przez bardzo długi czas.
Kontakt z toksycznymi metalami zawartymi w glebie lub z żywnością na niej wyhodowaną, może stanowić poważne zagrożenie dla ludzi i ekosystemu.

Metody badania zawartości pierwiastków śladowych

Większość badań zawartości pierwiastków śladowych opiera się na ekstrakcji gleby i pomiarze stężenia pierwiastków śladowych w uzyskanym ekstrakcie przy zastosowaniu np. spektrometrii atomowej emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie sprzężonej indukcyjnie (ICP-AES). Metody ekstrakcji mogą być różne w poszczególnych laboratoriach. Generalnie próbka musi być przesączona na jakościowym filtrze papierowym lub filtrze szklanym, tak aby nie powodowała zapychania nebulizatorów lub nie sprawiała trudności w nastrzykiwaniu do urządzenia. W przypadku ekstrakcji wodą królewską, próbka może być przesączana na filtrze bezpopiołowym.
Pestycydy są powszechnie stosowane w celu ochrony upraw przed chorobami, chwastami i insektami. Zazwyczaj wchodzą w kontakt z glebą, w której mogą ulegać różnym transformacjom z wytworzeniem złożonych metabolitów.

Pestycydy są traktowane jako środowiskowe zanieczyszczenie gleby. Przed przystąpieniem do analizy np. chromatografii gazowej (GC), próbka gleby może zostać przygotowana przy użyciu ekstrakcji Soxhleta lub ekstrakcji mikrofalowej. W metodzie Soxhleta powszechnie wykorzystywane są gilzy ekstrakcyjne. Natomiast jakościowe filtry papierowe lub filtry szklane pomagają w oczyszczaniu ekstraktów w ekstrakcji mikrofalowej. W dalszej kolejności próbki mogą być przefiltrowane filtrami o średnicy porów 0.45 µm, w celu usunięcia małych cząstek i ochrony chromatografu przed uszkodzeniem. Fiolki filtracyjne Mini-UniPrep (które należą do filtrów typu all-in-one) oraz fiolki do autosamplerów, umożliwiają znaczne przyśpieszenie procesu przygotowania próbki w porównaniu z tradycyjnie stosowanymi filtrami strzykawkowymi.
Gilzy ekstrakcyjne w aparacie Soxhleta.
pH gleby określa jej zdolność do zatrzymywania minerałów. Jeśli gleba jest zbyt kwaśna, minerały będą wymywane przez deszcze zanim rośliną zdążą je przyswoić. Gleby wysoce alkaliczne często posiadają deficyt minerałów, z uwagi na niską rozpuszczalność minerałów w warunkach zasadowych. Dla upraw idealne są gleby neutralne lub lekko zasadowe. Aczkolwiek, niektóre uprawy posiadają bardzo specyficzne wymagania co do pH gleby.

Stosowanych jest bardzo wiele metod pomiaru pH gleby. Używanie papierów lakmusowych/pH jest szybką i niedrogą metodą badania pH gleby. Do przygotowania próbek gleby używa się papierów wagowych w celu zważenia gleby przed dodaniem wody. W celu usunięcia zbędnych cząstek z zawiesiny stosowane są filtry papierowe.