Загальна інформація
Застосування
Забруднення ґрунту мінеральною оливою
Серед мікроорганізмів, наявних у ґрунті й воді, деякі види здатні використовувати складники нафти як джерело вуглецю та енергії. Вони розкладають ці сполуки до вуглекислого газу й води, завдяки чому ґрунт очищується від забруднення.
До розкладання мінеральної оливи здатні насамперед мікобактерії, коринебактерії та проактиноміцети.
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Учні та студенти мають уже бути обізнані з теоретичним перебігом мікробного розкладання мінеральної оливи.
Принцип
Деякі мікроорганізми розкладають складники нафти до вуглекислого газу й води, завдяки чому мінеральна олива, що забруднює ґрунт, перетворюється на безпечні речовини.
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
Учні та студенти навчаються, як виконати культуральне виявлення мікроорганізмів, що розкладають мінеральну оливу, у ґрунті.
Завдання
Учні та студенти перевіряють наявність мікроорганізмів, що розкладають мінеральну оливу, у чашках Петрі.
Інша інформація (3/3)
Спостереження та результати
- Протягом 3-4 тижнів на поживному середовищі розвиваються дрібні напівпрозорі бактеріальні колонії. Оскільки середовище не містить жодного джерела вуглецю, розвинутися могли лише ті види, які здатні використовувати як джерело вуглецю мінеральну оливу, що випаровується з годинникового скла.
- Мінеральну оливу, що потрапляє в ґрунт, ці мікроорганізми розкладають і тим самим усувають. Проте це можливо лише тоді, коли ця природна система самоочищення не перевантажена або й не зруйнована надто сильним забрудненням ґрунту мінеральною оливою.
Чашки Петрі з поживним середовищем, ґрунтом і мінеральною оливою
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Теорія
Нафтові катастрофи для вразливих екологічних систем, у яких вони стаються, завжди є свого роду найтяжчою аварією. Обсяги нафти, що потрапляють при цьому в природу, залишають тривалі збитки й можуть бути усунені лише ціною величезних зусиль.
Натомість невеликі забруднення ґрунтів і водойм можуть, якщо ґрунти й водойми не порушені, розкластися наявними мікроорганізмами.
До цього здатні насамперед мікобактерії, коринебактерії та проактиноміцети, які розкладають мінеральні оливи до вуглекислого газу й води.
Мінеральну оливу, що потрапляє в ґрунт, ці мікроорганізми розкладають і тим самим усувають. Проте це можливо лише тоді, коли ця природна система самоочищення не перевантажена або й не зруйнована надто сильним забрудненням ґрунту мінеральною оливою.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Настільний автоклав із вкладкою | 04431-93 | 1 | 2 | Компактні ваги OHAUS TA 302, 300 г : 10 мг | 49241-93 | 1 | 3 | Штатив для пробірок, 12 отворів, d = 22 мм, дерево, 6 стержнів для зливу | 37686-10 | 1 | 4 | Набір пробірок, 160x16 мм, лабораторне скло | 37656-10 | 1 | 5 | Стерильні корки для di = 15 мм, 250 шт. | 39266-00 | 1 | 6 | Ложка-шпатель, пластмаса | 38833-00 | 1 | 7 | Мірний циліндр, 250 мл | 36630-00 | 1 | 8 | Скляний стрижень, l=300 мм | 40485-05 | 1 | 9 | Лабораторний стакан, боросилікатне скло, висока форма, 600 мл | 46029-00 | 1 | 10 | Триніжок, d кільця = 140 мм, h = 240 мм | 33302-00 | 1 | 11 | Дротяна сітка з керамікою, 160 x 160 мм | 33287-01 | 1 | 12 | Пальник Бунзена з краном, для природного газу, виконання DIN | 32168-05 | 1 | 13 | Газові шланги безпеки, DVGW, 1 м | 39281-10 | 1 | 14 | Чашка Петрі, скло | 64705-00 | 2 | 15 | Скло годинникове, d = 60 мм | 34570-00 | 2 | 16 | Агар-агар, порошок, 100 г | 31083-10 | 1 | 17 | Амоній хлорид, 250 г | 30024-25 | 1 | 18 | Дигідрофосфат калію, 100 г | 30261-10 | 1 | 19 | Сульфат магнію гептагідрат, 500 г | 30136-50 | 1 | 20 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 |
|---|
Складання та виконання
Складання та виконання - частина 1
Складання (1/3)
Для культурального виявлення мікроорганізмів, що розкладають мінеральну оливу, у ґрунті потрібні пробірки з поживним агаром для мікобактерій. Їх слід приготувати перед початком власне досліду так:
- Наповни хімічний стакан дистильованою водою й додай
- 0,05% амоній хлориду,
- 0,05% дигідрофосфату калію
- 0,05% магній сульфату
До цього додають ще 2 % агару й кип'ятять доти, доки агар повністю не розчиниться. Оскільки під час кип'ятіння він дуже сильно піниться й через це легко перекипає, хімічний стакан має бути такий великий, щоб уміщувати три-чотири обсяги приготованого поживного середовища. Тому, щойно розчин закипить, нагрівають далі лише на малому полум'ї й частіше перемішують скляним стрижнем.
Складання та виконання - частина 2
Складання (2/3)
- Готове поживне середовище розливають у пробірки (десь наполовину).
- Кожну пробірку закривають стерильним корком SteriStopfen і стерилізують у паровому казані півгодини, рахуючи від початку кипіння.
- У два наступні дні стерилізацію повторюють так само.
- Ця дробова стерилізація потрібна тому, що однократне нагрівання до температури кипіння води вбиває лише вегетативні стадії мікроорганізмів, але не бактеріальні спори.
- Спори, що вижили, проростають в охололому поживному агарі до вегетативних клітин, які гинуть під час другої стерилізації.
- Для певності на третій день стерилізують ще раз.
Складання та виконання - частина 3
Складання (3/3)
- Пробірки з поживним агаром ставлять по кілька в якійсь посудині в паровий казан - найпростіше в порожній консервній бляшанці.
- Стерильні корки пробірок треба загалом накрити шматком пергаментного паперу, щоб їх не змочив конденсат, що скрапує з кришки парового казана.
- Якщо є автоклав або казан під тиском, достатньо однієї стерилізації протягом 20 хвилин після досягнення надлишкового тиску 1,2 атмосфери.
Складання та виконання - частина 4
Виконання
- Вміст двох пробірок із поживним агаром для мікобактерій розріджують кип'ятінням на водяній бані. За водяну баню править приблизно на дві третини наповнений водою хімічний стакан (600 мл).
- Розріджене поживне середовище виливають щоразу в чашку Петрі (діаметр 100 мм), яка не мусить бути стерильною.
- На застигле поживне середовище насипають, розтираючи між пальцями, трохи повітряно-сухої садової чи польової землі. Чашки Петрі закривають кришкою й перевертають так, щоб дно було догори.
- У кожну кришку ставлять годинникове скло (діаметр 60 мм) з невеликою кількістю мінеральної оливи (бензин, пічне паливо або гас), і залишають чашки стояти за кімнатної температури.
- Протягом 3-4 тижнів на поживному середовищі розвиваються дрібні напівпрозорі бактеріальні колонії. Оскільки середовище не містить жодного джерела вуглецю, розвинутися могли лише ті види, які здатні використовувати як джерело вуглецю мінеральну оливу, що випаровується з годинникового скла.
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання