Keberkesanan Tumbuhan Fitoremediasi dalam Mengawal Pencemaran Air

Tujuan

Untuk mengkaji keberkesanan tumbuhan fitoremediasi, seperti keladi bunting (Eichhornia crassipes) atau kiapu (Pistia stratiotes), dalam mengurangkan tahap pencemar dalam air tercemar dari semasa ke semasa, berbanding dengan air tercemar yang dibiarkan tanpa tumbuhan itu.

Pemboleh ubah

• Pemboleh ubah dimanipulasikan: kehadiran atau ketiadaan tumbuhan fitoremediasi dalam sampel air tercemar.
• Pemboleh ubah bergerak balas: tahap penunjuk pencemar yang dipilih, seperti kekeruhan (diukur menggunakan tiub kekeruhan atau perbandingan visual) atau bacaan nitrat/nutrien daripada jalur ujian, diukur pada selang masa tetap.
• Pemboleh ubah dimalarkan: isi padu dan kepekatan awal sampel air tercemar, saiz dan jenis bekas, keamatan cahaya dan suhu, serta tempoh keseluruhan kajian.

Bahan dan radas

• Tumbuhan fitoremediasi, seperti keladi bunting atau kiapu
• Sampel air tercemar (atau air yang ditambah baja atau pewarna dalam jumlah diketahui untuk mensimulasikan pencemaran)
• Dua bekas yang serupa
• Tiub kekeruhan atau kit ujian nitrat/nutrien
• Pembaris
• Kalendar atau jam randik untuk merekod selang masa

Prosedur

1. Sediakan dua bekas serupa, masing-masing diisi dengan isi padu sama sampel air tercemar yang sama.
2. Letakkan tumbuhan fitoremediasi ke dalam satu bekas, iaitu susunan ujian, dan biarkan bekas kedua tanpa sebarang tumbuhan sebagai kawalan.
3. Letakkan kedua-dua bekas di bawah keamatan cahaya dan suhu yang sama.
4. Ukur dan rekod bacaan penunjuk pencemar, seperti kekeruhan atau bacaan kit ujian nitrat, dalam kedua-dua bekas pada awal kajian (Hari 0).
5. Ukur dan rekod bacaan yang sama dalam kedua-dua bekas pada selang masa tetap, seperti setiap 2 hingga 3 hari, sepanjang tempoh 1 hingga 2 minggu.
6. Bandingkan bacaan daripada bekas ujian dan bekas kawalan sepanjang tempoh kajian.

Keputusan dijangka

Bacaan penunjuk pencemar dijangka menurun secara berterusan dalam bekas yang mengandungi tumbuhan fitoremediasi, manakala bekas kawalan tanpa tumbuhan menunjukkan sedikit atau tiada perubahan, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 1.

Kesimpulan

Tumbuhan fitoremediasi mengurangkan tahap pencemar dalam air, contohnya dengan menyerap nutrien berlebihan atau bahan terlarut lain melalui akarnya, sekali gus mencapai tujuan kajian. Perbezaan jelas antara bekas ujian dan bekas kawalan menunjukkan tumbuhan itu berkesan membantu mengawal pencemaran air berbanding air yang dibiarkan tanpa rawatan.

Soalan bergaya Kertas 3

Konteks. Seorang pelajar meletakkan keladi bunting dalam satu bekas air tercemar (susunan ujian) dan membiarkan bekas serupa tanpa tumbuhan (kawalan). Kekeruhan bekas ujian menurun daripada tinggi kepada sangat rendah sepanjang 9 hari, manakala kawalan kekal sedikit tinggi.

Soalan 1 (hipotesis). Nyatakan satu hipotesis yang sesuai bagi kajian ini.

Jawapan model. Air tercemar yang mengandungi tumbuhan fitoremediasi menunjukkan penurunan tahap pencemar (kekeruhan) yang lebih besar dari semasa ke semasa berbanding air tercemar serupa tanpa tumbuhan itu.

Soalan 2 (pemboleh ubah). Nyatakan pemboleh ubah dimanipulasikan, pemboleh ubah bergerak balas, dan dua pemboleh ubah yang mesti dimalarkan.

Jawapan model. Pemboleh ubah dimanipulasikan ialah kehadiran atau ketiadaan tumbuhan fitoremediasi. Pemboleh ubah bergerak balas ialah tahap pencemar, diukur sebagai bacaan kekeruhan pada selang masa tetap.

Pemboleh ubah dimalarkan termasuk isi padu dan kepekatan awal sampel air serta keamatan cahaya dan suhu di sekeliling kedua-dua bekas.

Soalan 3 (penjadualan dan graf). Terangkan cara keputusan direkod dan dipaparkan.

Jawapan model. Rekod hari dan bacaan kekeruhan bagi kedua-dua bekas dalam satu jadual dengan tajuk yang jelas. Plot graf garis dengan hari pada paksi mendatar dan bacaan kekeruhan pada paksi menegak, melukis satu garis bagi bekas ujian dan satu bagi kawalan pada paksi yang sama supaya kedua-dua trend dapat dibandingkan.

Soalan 4 (inferens). Menggunakan bacaan itu, nyatakan kesimpulan dan terangkan peranan kawalan.

Jawapan model. Kekeruhan menurun jauh lebih banyak dalam bekas ujian berbanding kawalan, jadi tumbuhan itu berkesan menurunkan tahap pencemar, contohnya dengan menyerap nutrien terlarut melalui akarnya. Kawalan menunjukkan betapa sedikitnya perubahan tahap pencemar tanpa tumbuhan, jadi penurunan tambahan dalam bekas ujian boleh dikaitkan dengan tumbuhan itu dan bukan pemendapan semula jadi.

Langkah keselamatan

• Pakai sarung tangan semasa mengendalikan air tercemar dan basuh tangan dengan bersih selepas itu; jangan sekali-kali merasa atau menelan sampel air.
• Kendalikan sebarang baja atau pewarna yang digunakan untuk mensimulasikan pencemaran dengan berhati-hati mengikut label, dan jauhkannya daripada mulut dan mata.
• Keladi bunting dan kiapu merebak dengan sangat cepat, jadi jangan lepaskannya ke dalam kolam, longkang atau sungai; lupuskan tumbuhan itu mengikut arahan guru.
• Labelkan kedua-dua bekas dengan jelas dan letakkannya di tempat yang tidak mudah tertumpah atau disalah anggap sebagai air minuman.

Kesilapan biasa

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim