Ćwiczenie nr 11 dr Sławomir Wierzba, dr Teresa FarbiszewskaKatedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytetu Opolskiego

MIKROSKOPIA OSADU CZYNNEGO

I. WprowadzenieZłe funkcjonowanie oczyszczalni ścieków wynika z następujących przyczyn:

- jakości technicznej oczyszczalni i stopnia jej obciążenia- właściwości ścieków- eksploatacji i konserwacji oczyszczalni.

Wnikliwa analiza właściwości osadu czynnego może w wielu przypadkach wskazać przyczyny jej nieprawidłowego funkcjonowania. Osad czynny to wspólnota życiowa bakterii, wirusów, pierwotniaków (wiciowców, korzenionóżek, orzęsków, wrotków). Najważniejszymi istotami żywymi w osadzie czynnym są bakterie, których ilość w 1 dm3 dochodzi do 109 komórek. Występują w nim przede wszystkim heterotrofy, jak i bakterie nitryfikacyjne, siarkowe, denitryfikatory, nitkowate, drzewkowate.Wiciowce - organizmy jednokomórkowe, większe od bakterii występują w ilości około 106 w l dm3.Korzenionóżki - pierwotniaki, posiadające zdolność zmiany swego kształtu, poruszają się ruchem pełzająco - pływającym.Orzeski wolno pływające - grupa organizmów osadu czynnego o najbardziej zróżnicowanych kształtach. Ciało ich pokryte jest rzęskami, przy pomocy których pierwotniaki te chwytają pożywienie i poruszają się.Orzeski osiadłe - to pierwotniaki osiadłe na styliku, posiadają rzęski dookoła otworu gębowego i służą im one do chwytania pożywienia.Wrotki - organizmy wielokomórkowe zawierające rotacyjny aparat wrotny.

Różnorodność organizmów w osadzie czynnym jest warunkiem optymalnej wydajności rozkładu zanieczyszczeń. Osad czynny to zbiorowisko różnorodnych organizmów o specyficznych wymaganiach pokarmowych i dlatego może się on dopasować do dużego asortymentu substancji zawartych w ściekach i do produktów ich rozkładu.Bakterie - to najważniejsi „użytkownicy" rozpuszczalnych składników ściekowych, wiele z nich wydziela dodatkowo enzymy które powodują rozpuszczanie części nierozpuszczalnych składników. Organizmami filtrującymi w osadzie czynnym (przyjmującymi pożywienie stałe) są: orzeski, wrotki i pantofelki. Wiele orzęsków pożera kolonie bakterii, a więc również kłaczki osadu czynnego, co przeciwdziała nadmiernemu rozmnażaniu się bakterii.Warunkiem rozkładu substancji zawartych w ściekach jest napowietrzanie (doprowadzanie tlenu). Duży wpływ na osad czynny ma temperatura, przy czym najbardziej szkodliwa jest niska temperatura.Obciążenie uderzeniowe ścieków o wysokich stężeniach substancji organicznych oddziałuje negatywnie na pracę osadu czynnego.Zdrowy osad charakteryzuje się obecnością organizmów o wysokim zapotrzebowaniu na tlen, małym rozwojem bakterii nitkowatych i brakiem cyst orzęsków osiadłych.

Celem ćwiczenia jest poznanie organizmów osadu czynnego biorących udział w procesie oczyszczania ścieków, na podstawie analizy biologicznej.Materiałem użytkowym do badań jest osad czynny z oczyszczalni.

II. Wykonanie ćwiczenia.1. Obserwacja mikroskopowa osadu czynnego.- 100 cm3 osadu wlać do cylindra (poj. 100 cm3) i pozostawić na 30 min. w celu sedymentacji,- określić barwę próbki, stopień mętności cieczy nad osadem oraz ilość cm3 osadu po 30 min. sedymentacji.

2. Analiza mikroskopowa osadu czynnego.Z dobrze wymieszanej próbki osadu, kroplę umieścić na szkiełku podstawowym, nakryć szkiełkiem nakrywkowym i przy pomocy mikroskopu przeprowadzić obserwację kształtu i struktury kłaczków. - określić typy morfologiczne pierwotniaków w preparacie, w oparciu o zdjęcia i tabele,- na podstawie rozpoznanych rodzajów określić stopień saprobowości ścieków.

III. Zagadnienia teoretyczne:1. Metody biologiczne oczyszczalnia ścieków.2. Mikrobiologia osadu czynnego.3. Bakterie i pierwotniaki występujące w osadzie czynnym.4. Nitryfikacja i denitryfikacja.5. Biosorpcja metali ciężkich, fosforanów przez osad czynny.

Materiał do ćwiczeń: osad czynny

IV. Literatura:1. Kowal K., Libudzisz Z.; Mikrobiologia techniczna; Wyd. Politechniki Łódzkiej; 20002. Kunicki-Goldfinger W.; Życie bakterii; Wyd. PWN; Warszawa; 19983. Schlegel H.; Mikrobiologia ogólna; Wyd. PWN; Warszawa; 2000