微生物的计数与活性污泥中生物相的观察
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水微生物学实验指导书武汉科技大学城市建设学院给排水工程系2007.12目录页实验一光学显微镜的使用及微生物形态的观察活性污泥生物相的观察实验二培养基的制备及灭菌微生物的纯种分离及计数实验三微生物生理生化特性实验一光学显微镜的使用及微生物形态的观察一、实验目的1.了解普通光学显微镜的构造,学习显微镜的使用方法和保养方法。
2.观察蓝细菌、霉菌、酵母菌、放线菌的个体形态,学会生物图的绘制。
二. 实验内容1.显微镜的使用方法和保养方法2.微生物形态的观察三、实验仪器、设备及材料1.光学显微镜、载玻片、盖玻片等2.示范片:颤藻、曲霉、青霉、酵母菌、放线菌。
四、实验原理显微镜的结构和各部分的作用图1是微生物实验常用的双目电光源生物显微镜,其构造分机械和光学两部分:机械部分主要包括:1.镜筒镜筒是双筒,两筒间距离可调,长度一般是160mm。
它的上端装有接目镜,下端有回转板。
回转板上一般装有3个接物镜。
2.载物台载物台是放置标本的平台,中央有一圆孔,使下面的光线可以通过。
两旁有弹簧夹,用以固定标本或载玻片。
有的载物台上装有自动推物器。
3.调节器镜臂旁有两个螺旋,大的叫粗调节器,小的叫细调节器,用以升降载物台,调节接物镜与所需观察的物体之间的距离。
光学部分主要包括:1.接目镜一股使用的显微镜具有2—3种放大倍数的接目镜,其上常刻有“5×”、“10×”或“16×”等数字及符号。
意即使用时可放大5倍、10倍或16倍。
观察微生物时常用放大10倍或16倍的接目镜。
2.接物镜接物镜装在回转板上.可分低倍镜、高倍镜和油镜3种,其相应的放大倍数常是10、40 (45)、100。
通常显微镜的放大倍数等于接物镜与接目镜放大倍数的乘积。
例如:用放大40倍的接物镜(高倍镜)与放大10倍的接目镜时所得的物象的放大倍数为40×10=400。
如果用放大100倍的接物镜则放大倍数为100×10=1000。
活性污泥微⽣物镜检解析(附图)活性污泥微⽣物镜检解析(附图)⼀、微⽣物镜检概述在活性污泥中占⼤多数的细菌在进⾏显微镜观察时有诸多不便,⽽其中的原后⽣动物多以单体存在,且以游离细菌作为捕⾷对象,在活性污泥控制参数及环境变化时,其种类、数量、丰度等变化可⽤以指⽰活性污泥性状。
1、镜检注意事项1)取样于曝⽓池末端采样。
因为在活性污泥中原后⽣动物种群在曝⽓池⾸端常见的为⾮活性污泥类原⽣动物占优势,中段是中间性活性污泥原⽣动物占优势,⽽末端的最终原⽣动物以何种类占优势决定了活性污泥⽣物相所处功能性状。
2)采样样品应为泥⽔充分混合液;⽣物相观察⽤样品不可与其他样品混合。
3)取样器要洗涤⼲净;样品绝不可放⼊冷藏、冷冻箱内,需进⾏保存,应该常温下操作并尽早观察。
2、原后⽣动物分类1)原⽣动物通常为单细胞,没有细胞壁,但有分化的细胞器。
通常于⽔体中常见的有鞭⽑纲、⾁⾜纲、纤⽑纲(原吸管纲并⼊)三⼤类。
鞭⽑纲:具有⼀根或多根鞭⽑,⼀般统称为鞭⽑⾍。
包括滴⾍、侧跳⾍、波⾖⾍、眼⾍、内管⾍等。
⾁⾜纲:其机体仅有细胞质形成的⼀层薄膜,体型较⼩,⼤多⽆固定形态。
包括变形⾍、太阳⾍等。
纤⽑纲:⾝体表⾯具有纤⽑,并以纤⽑作为运动和摄⾷的细胞器。
分为游泳型和固着型。
包括喇叭⾍、斜管⾍、⾖形⾍、肾形⾍、草履⾍、漫游⾍、楯纤⾍、裂⼝⾍、扭头⾍;钟⾍、独缩⾍、聚缩⾍、累枝⾍、盖纤⾍等。
2)后⽣动物原⽣动物以外的多细胞动物,其中微型后⽣动物需要借助显微镜予以观察。
这类包括轮⾍、线⾍、寡⽑类动物、浮游甲壳动物。
3、⽣物相变迁活性污泥形成过程中⽣物相变化情况⼆、常见原后⽣动物⼀览在活性污泥系统中,根据对活性污泥是否有利将原⽣动物分为⾮活性污泥类原⽣动物、中间性活性污泥类原⽣动物和活性污泥类。
1、⾮活性污泥类原⽣动物2、中间性活性污泥类原⽣动物3、活性污泥类原⽣动物4、后⽣动物三、⽣物相与运⾏1、活性污泥结构活性污泥絮体的⼤⼩、形状、紧密程度、构成絮体的菌胶团细菌与丝状菌的⽐例及其⽣长情况能很好地反映污⽔处理状况。
污水厂水质活性污泥微生物相观测方法污水厂的水质活性污泥微生物相观测方法是通过采样、制备滴片、显微观察和分析等步骤来完成的。
以下是一个详细的方法流程,1200字以上:1.采样污泥:在污水处理厂的活性污泥池中选取代表性样品。
根据实际情况可以选择不同时间段内的样品,并将其尽快送至实验室进行进一步处理。
2.污泥制备滴片:取适量的污泥样品,将其加入1%无菌盐水中进行稀释,制备出适宜的滴片。
滴片的备份数量可根据实验要求决定,一般为3-5个。
3.滴片显微观察:将制备好的滴片放置在显微镜镜片上,用显微镜进行观察。
观察时可以调节显微镜的放大倍数和焦距,以便观察到细菌、原生动物和真菌等微生物群体。
4.在滴片上观察不同类型的微生物:通过观察滴片上的微生物群体,可以鉴定不同类型的细菌、原生动物和真菌等。
比如,通过观察细菌的形态特征,如颜色、形状、大小等;通过观察原生动物的运动方式和形态特征;通过观察真菌的菌丝和孢子等。
5.记录观察结果:在观察过程中,可以通过观察细菌、原生动物和真菌群体的数量、分布、形态等特征来记录观察结果,并尽量拍摄清晰的图片进行记录。
6.数据分析:将观察到的微生物群体数据进行统计和分析。
可以使用统计软件进行数据处理,计算不同类型微生物的数量比例,绘制柱状图、饼状图等进行图形化展示。
7.结果解释:根据数据分析的结果,解释污水厂活性污泥微生物相组成的情况。
比如,哪些细菌或原生动物的数量较多,哪些细菌或真菌的分布较广,等等。
需要注意的是,在进行污水厂水质活性污泥微生物相观察时,要保持实验室的清洁和无菌操作环境,避免外界的微生物污染。
另外,为了确保结果的准确性,可以进行多次独立的观察和分析,并进行统计学处理。
最后,根据观察结果,可以为污水厂的水质管理和优化提供一定的参考依据。
微生物的计数与活性污泥中生物相的观察
一、实验原理
利用血球计数板在显微镜下直接计数,是一种常用的微生物计方法。
此法的优点是直观、快速。
此法计得的是活菌体和死菌体的总和,故又称为总菌计数法。
由于计数室的容积是一定的(0.1mm3),当含有细菌的溶液滴在槽里时,通过水的表面张力扩散到计数室里,细菌也被分散到不同的格里,通过计算不同的格里的细菌数,最后就可以计算出,溶液里所含的细菌数量。
活性污泥中的生物相比较好照样,以细菌和原生动物为主,还有真菌、后生动物等。
在正常的成熟污泥中,细菌大多集中于菌胶团絮绒体中,游离细菌较少,此时,污泥絮绒体可具有一定状、稠密、扩光率强、沉强性能好。
原生动物常作为污水净化指标;当固着型纤毛虫占优势时,一般认为污水处理池运转失常;当后生动物轮虫等大量出现时,意味着污泥极度衰老。
所以可以通过观察原生动物,来评价活性污泥的状况,而且原生动物也较微生物要大,容易观察。
二、实验器材
活性污泥样品、菌种:浓缩酵母菌液
仪器:显微镜、血球计数板、盖玻片
三、实验步骤
1.检查与清洗血球计数板:在正式计数之前,如果沾有杂质或菌体要用95%
乙醇轻轻擦洗计数板的计数室,然后蒸馏水彻底清洗血球计数板,放在
显微镜下观察,调整好显微镜找到计数板刻度,检查有没有损坏。
2.加样:先将盖玻片放在计数室上,用吸管滴一滴已稀释好的菌液于盖玻
片边缘即是旁边的板槽里,让菌液自行渗入,多余的菌液用滤纸吸去;
稍等片刻,待酵母细胞全部沉降到计数室底部,再进行计数。
3.计数:先在低倍镜下找到计数板的大格位置,然后将其移到视野中间,
然后转到高倍镜,适当调节光亮度,不能太亮,也不能太暗,然后将计
数室要计数的格子移到视野中进行计数。
可以先用手机拍下,在手机里
进行点数,另一个人就可以继续移动计数板到另一计数区域,这样就可
以更快、更轻松地完成计数。
4. 计数:本实验用的是25*16型的计数板,所以应该要选择左上,右上,左下,右下,中间五个中格计数,如果有菌体落在双线上时,只计算一边,对应的另一边不算,对每个样品重复计数3次,取其平均值,按下列公式计算每毫升菌液中所含酵母菌的细胞数。
稀释倍数1000040080
小格内酵母菌细胞数80酵母菌的细胞数⨯⨯⨯= 5. 活性污泥的观察:将载玻片与盖玻片清洗干净,然后擦干。
直接用吸管吸取少量的活性污泥,滴一滴到载玻片中央,然后轻轻将盖玻片盖下,削除气泡,多余的水用纸吸干,要尽量将污泥散开,形成薄薄的一层,这样才有利用观察。
转到40倍的物镜,调整好亮度后即可以观察。
四、 实验结果
酵母菌细胞数的测定
原生动物的形态特征
线虫
红头飘体虫 轮虫 水雄虫
五、 思考题
1.说明用血球计数板计数的误差主要来自哪些方面?应如何尽量减少误差,力求准确?
误差主要来自于:
原溶液误差:稀释倍数:稀释的大致范围是每个中格中的细菌数10~50个是比较理想的情况!如果太多,细菌可能会重叠,相互之间有影响;浓度太低,则容易受到其他因素的干扰。
仪器误差:计数板是否清洁干燥,计数板、盖玻片、微量吸管及刻度吸管的规格应符合要求或经过校正,计数法最后的计数都是按照原定的板数据,再加上菌数来计算的,如果仪器本身出现问题而不准确会造成很大的误差。
操作误差:在滴溶液时操作不规范,溶液量滴得过多或过少都会对渗透的菌数造成影响的,个人经验所得滴两滴是最适合的,如果滴一滴则溶液太少了,连槽都还没填满,不容易扩散到计数室里。
一定不能多加,否则计数室内溶液量肯定会超过计数所限制的0.1mm 3,每个小格里都有可能出现上下层的细菌数,若出现部分细菌看不清,无论怎么调都总有一部分细菌看清,则证明所加的量已经超标了,出现了分层,此时应该清洗计数板,重新加液。
2.试述血球计数板的计数原理。
为什么用两种不同规格的计数板计数同一样钟虫 聚缩虫 斜管虫 变形虫
独缩虫 累枝虫
品,结果是一样的?
血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器,由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的玻片中有四条下凹的槽,构成三个平台。
中间的平台较宽,其中间又被一短横槽隔为两半,每半边上面刻有一个方格网。
方格网上刻有9个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室。
这一大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其容积为0.1mm3。
在血球计数板上,一个大格分400个小格,每小格面积是1/400 mm2。
16×25型:大方格内分为16中格,每一中格又分为25小格;
25×16型:大方格内分为25中格,每一中格又分为16小格。
但是不管计数室是哪一种构造,它们都有一个共同的特点,即每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。
所以每个小格的面积都是1/400 mm2 16×25型的计数板:取四角:1、4、13、16四个中方格(100个小方格)计数,依下列公式计算:
酵母细胞个数/1mL=100个小方格细胞总数/100 ×400×10000×稀释倍数
25×16型的计数板:计数四个角和中央的五个中方格(80个小方格)的细胞数,依下列公式计算:
酵母细胞个数/1mL=80个小方格细胞总数/80 ×400×10000×稀释倍数
由公式可以知,实质计的是平均到每个小格的细菌数,而两种型号的小格面积都是一样的,所以计算出来的结果,排除掉误差因素,理念上应该是一样的
3.根据实验观察结果,试对活性污泥的质量及运行情况作初步评介。
实验观察到,活性污泥中出现了大量的飘体虫,中量的轮虫、累枝虫、独缩虫和聚缩虫,还有少量钟虫、雄虫、线虫、变形虫和斜管虫。
出现轮虫代表污泥处理效果好,但如果大量出现则表明污泥已经极度衰老,出现污泥鼓胀。
大量的飘体虫,中量的轮虫、独缩虫和聚缩虫的出现都表明流动性污泥质量好,运行情况和出水效果好。
4.请说说平板菌落计数法和比浊法的实验原理和实验步骤。
平板计数法:将行测样品经适当稀释后,其中的微生物充分分散成单个细胞,取一定量的稀释样液接种到平板上,经过培养,由每个单眼细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落,即一个菌落应代表原样品中的一个细胞。
(1) 将样品菌液稀释一系列的浓度梯度
(2) 将每个浓度的菌液涂布到三个平板上,然后培养一定时间
(3) 根据公式5⨯⨯=N M cfu 计算每个平板的菌落数,然后算每组浓度
三个平板的cfu 平均值。
cfu —每毫升中菌落形成单位;
M —同一稀释度3次重复的平均菌落数;
N —稀释倍数。
通过涂布的溶液难以完全分散成单个细胞,有些菌落可能是来自1个以上的细胞,而且无法没到死细胞的数量,所以所测数值偏小,而且操作麻烦,耗时耗材,但可以测到活细胞的数量;
比浊法:细菌分布在溶液里,会对所照射的光进行吸收或反射、散射。
所以当用分光去照射溶液时,所能透过的分光会因为菌液浓度的不同而不同,此时细菌悬液的浓度与光密度(OD )值成正比,当与由已知菌落数的标准溶液所测的标准曲线计算,就可以得出相应的菌落数。
(1) 根据已知菌液浓度的标准液稀释成一系列浓度梯度的标准菌液,定容
到一定的体积;
(2) 将样品菌液稀释一定的浓度,定容一定的体积;
(3) 测标准菌液和样品菌液的Abs ,然后根据由标准菌液所得的标准曲线
算出样品菌液的浓度。
由于溶液里还有其物质会对紫外光有作用,例如细胞的残体、其他溶液物质、杂质等等,所以所测数值会偏高,但方法简单,易操作,每个样品只要很短时间就可以测出来。
总结:
微生物实验的核心就如老师第一节课所说的:消毒灭菌、无菌操作、纯种培养。
这三环是环环相扣的,贯穿整个微生物实验。
从第一个实验:培养基的制备与空气中微生物的检测,就要严格按照这三大核心来进行实验了,而第二个实验:细菌的革兰氏染色与显微观察,虽然没有以上步骤,但那是因为这只是实验中的一个环节被我们单独出来了,它所需要的菌种也都是要经过以上的步骤的,最后一个实验:微生物的计数与活性污泥中生物相的观察,也是如此,总之只要是微生物实验就要涉及到微生物,涉及到微生物就必须要经历过三大步骤,水中大肠菌群的检测法和土壤中四类微生物的分离纯化,就要严格执行这三个步骤了,因为其他微生物的污染要严重影响实验结果,甚至导致实验失败。
对于准确性,也严格测量所需要的试剂和样品的,微生物就没有像监测之类的那么严格了,除非是做定量的分析,可能就要比较严格了。
或许这也是我喜欢做微生物实验之一
微生物实验到此就完满结束了,虽然所做的实验并不是很多,但也学到不少东西,而且老师的教学方式也是第一次遇到,实验并不是一点点按老师那样做,而是要看自己的预习还有能力去完成,对比起来这样才更像实验,而且教学效果比起大一大二的那些所谓实验要好很多,相比于工程班的效果也要好点。
有次提前到实验室看到工班的同学还在实验,虽然那个实验老师很温柔,但对同学好像反而不太好,因为他们太放松了,同样的实验我们班做了3个半小时,他们接近4个半小时。
所以有时觉得实验真的要严格点,这样对我们专业才有帮助,而广工对于学习上的事放得太松了,这不利于学生的发展啊。
而且做了这么多实验,还是觉得微生物的实验最有趣,可能是因为不像其他实验那样,做得那么急,微生物的实验总会有时间停下来思考一下的。