Patrycja Kąkol 09.05.2012
186504
Mikrobiologia
grupa : Środa, godz. 730-900
Ćwiczenie 12-13
Mikrobiologia osadu czynnego.
Osad czynny to nie tylko bakterie, w skład jego mikrofauny wchodzi całe mnóstwo pierwotniaków oraz organizmów tkankowych. Najliczniej spotykane są orzęski, w tym formy pływające (Tetrahymnea,Colpidium,Paramecium), pełzające (Litonotus,Chilodonella,Aspidisca), oraz osiadłe (Vorticella,Epistilis,Opercularia,Podophyra). Wśród nich obserwujemy gatunki bardzo wrażliwe na czynniki środowiska, to właśnie one są bioindykatorami pracy osadu. Wśród organizmów tkankowych najczęściej spotykane są wrotki, nicienie, czasami brzuchorzęski lub niesporczaki. Oprócz wrotek, które występują przez cały rok, organizmy te występują sezonowo. Obserwując osad pod mikroskopem, można otrzymać wyczerpujące informacje na temat funkcjonowania oczyszczalni. Rozmiary, stopień skupienia oraz kształt kłaczków osadu są związane z warunkami, w których przebiega proces, a ponadto mają podstawowe znaczenie dla właściwości sedymentacyjnych osadu. Obecność specyficznych cząstek (materiałów) w kłaczkach informuje o charakterze dopływającego ścieku, z kolei zmiany w ilości oraz przestrzennym rozmieszczeniu organizmów nitkowatych informują o potencjalnych zagrożeniu z powodu puchnięcia osadu. W przypadku puchnięcia postawienie właściwej diagnozy i podjęcie odpowiednich środków zaradczych wymaga zidentyfikowania organizmów nitkowatych. Szczególną rolę w tym zakresie funkcjonowania oczyszczalni zawsze odgrywały pierwotniaki.
Pierwotniaki są bardzo zróżnicowane pod względem rozmiarów, kształtów oraz sposobu poruszania się. Obserwacja pierwotniaków dostarcza informacji na temat całej biocenozy. Zmiany w składzie gatunkowym czy ilościowym populacji, mogą zwracać uwagę na przekształcenia zachodzące w procesie, ostrzegać przed potencjalnymi zagrożeniami lub wskazywać na wadliwe funkcjonowanie systemu. Na przykład obserwacja mikrofauny to najszybszy i najtańszy sposób, żeby stwierdzić zatrucie osadu substancjami toksycznymi. Ograniczona ilość oraz modyfikacje morfologiczne, takie jak skurczenie i deformacja komórek, to wyraźne oznaki niedawnego zatrucia. Poszczególne gatunki i całe kategorie pierwotniaków wykazują zróżnicowaną wrażliwość na działanie substancji toksycznych. Gatunki wrażliwe zanikają a odporne, korzystając ze zmniejszonej konkurencji, zwiększają swoją liczebność.
Natomiast skład gatunkowy orzęsków wykazuje wyraźny związek z jakością oczyszczonego ścieku.
Zaobserwowano również istnienie wyraźnego związku między składem gatunkowym mikrofauny osadu czynnego a warunkami procesowymi i jakością odpływu.
Zadanie 1.
Oznaczenie objętości osadu czynnego.
Opis:
Do trzech lei Imhoffa wlano po 1 dm3 zawartości osadu czynnego, kolejno: dobrze pracującego, przeciążonego i zatrutego. Następnie odstawiono próby na 30 min w celu opadnięcia frakcji (sedymentacja). Po tym czasie otrzymano objętości osady w danych próbach.
| Osad: | Stężenia: |
|---|---|
| Dobrze pracujący | 600 ml/dm3 |
| Przeciążony | 225 ml/dm3 |
| Zatruty | 150 ml/dm3 |
Osad dobrze pracujący jest dobrze natleniony, stwarza dobre warunki do rozwoju i życia mikroorganizmów, dlatego jest go najwięcej.
Zadanie 2.
Oznaczanie suchej masy osadu czynnego.
Opis:
Pobrano 10 cm3 osadu czynnego, filtrowano przez zważone uprzednio i wysuszone sączki bibułkowe. Po przefiltrowaniu sączki z osadem wysuszono w temp. 105 °C. Następnie sączki z osadem zostały zważone.
Wyniki:
Masa sączka przed filtracją: 1,530g
Masa sączka po wysuszeniu z osadem: 1,872g
Masa wysuszonego osadu:
0,342g s.m./10cm3= 34,2g s.m./dm3
Wyznaczenie indeksu osadu czynnego:
I =
I= $\frac{600}{34,2}$=17,5 cm3/g
Zadanie 4.
Badanie aktywności enzymatycznej osadu czynnego.
a) Aktywność dehydrogenazowa (test TTC):
Do probówki pipetą dodano 1 cm3 buforu Tris o pH 8,4 i 1 cm3 zatrutego osadu czynnego. Następnie dodano 0.5 cm3 roztworu TTC i probówkę umieszczono w termostacie o temp. 37°C i inkubowano 30 min.
Zatruty osad przyjął barwę lekko różową, co świadczy o małej aktywności dehydrogenazowej.
b) Aktywność oksydazowa:
Do probówki wlano 1 cm3 zatrutego osadu czynnego, dodano kilka kropli 1% roztworu pirokatechiny. Próbę inkubowano w temp. 37 °C przez 15minut.
W próbie pojawiła się brunatna barwa świadcząca o aktywności oksydazowej zatrutego osadu.
c) Aktywność katalazowa:
Do probówki wprowadzono 1 cm3 zatrutego osadu czynnego i dodano kilka kropli roztoru H2O2.
Osad wykazał aktywność katalazową, ponieważ w próbie wydzielił się tlen unoszący osad ku górze.
Zadanie 5.
Makroskopowa i mikroskopowa analiza osadu czynnego.
Opis:
Z zatrutego osadu czynnego przygotowano preparat przyżyciowy, który następnie został poddany analizie mikroskopowej.
Obserwacje:
Forma: nieregularna
Wielkość: mała
Struktura: luźna
Niteczkowatość: bardzo mała
Ponad to w osadzie nie znaleziono form wegetatywnych, występowały tylko formy przetrwalne.