++2 (Сорбционные свойства мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам)
Описание файла
Документ из архива "Сорбционные свойства мха по отношению к микроорганизмам и тяжелым металлам", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "биология" из 2 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "биология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "++2"
Текст из документа "++2"
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1. Методы исследований 2.1.1. Получение микробной суспензии Питательный агар, который готовится согласно прописи, заливают предварительно по 5-10 мл в пробирки, которые оставляют наклонными в специальном штативе до полного застывания среды. Бактериологической петлей отбирают клетки микроорганизмов и вводят петлю в пробирку со скошенным агаром до дна. Слегка касаясь бактериологической петлей поверхности среды, проводят от дна пробирки вверх зигзагообразную линию, тем самым, засевая культуру микроорганизмов. После посева пробирки помещают в термостат (30С) на 1 сутки (по истечению этого срока пробирки извлекают из термостата) и заливают в них по 2.0-3.0 мл физиологического раствора (ФР). Осторожно отделяют микробную культуру от агара постепенным встряхиванием и покачиванием пробирки. Полученную суспензию хранят в холодильнике. 2.1.2. Определение количества жизнеспособных клеток методом высева на плотную среду Микробную суспензию разводят в стерильном физиологическом растворе, при этом используя один и тот же коэффициент разведения. Посев осуществляют из 5-ого, 6-ого и 7-ого разведений перенося 0, 1 мл суспензии на поверхность питательного агара в чашках Петри. Затем суспензию равномерно распределяют шпателем по питательному агару. Высев из каждого разведения осуществляют стерильной пипеткой. После посева чашки помещают в термостат (30С) на сутки. Количество жизнеспособных клеток в 1 мл суспензии рассчитывают по следующей формуле: M=a * 10z/ V; ( 2.1 ) | |||||||||||
БГТУ 02.00.ПЗ | |||||||||||
Изм. | Кол.уч. | Лист | № док. | Подпись | Дата | ||||||
Разраб. | Ковалевич А. | Экспериментальная часть | Стадия | Лист | Листов | ||||||
Пров. | 1 | 18 | |||||||||
Консульт. | БГТУ 7140607 2004 | ||||||||||
Н.контр. | |||||||||||
Утв. |
где M – количество клеток в 1 мл исходной суспензии;
а - количество колоний, которые выросли на чашках Петри;
Z - порядковый номер разведения суспензии;
V – объем суспензии, взятой для высева на чашку Петри, мл.
Величину оптической плотности измеряют с помощью фотоколориметра ФЭК-56М. Для измерения светорассеяния выбирают светофильтр, который обеспечивает максимум пропускания света данной суспензией. В результате опытов получили, что максимум пропускания света обеспечивает длина волны 540 нм.
2.1.3 . Изучение сорбции металлов мхом
Для эксперимента на аналитических весах взвешивают образцы мха массой 200+0,5 мг и помещают их в стеклянные флаконы с привинчивающимися крышками объемом 100мл. Затем в эти же флаконы заливают по 50 мл раствора металла различной концентрации (для эксперимента были выбраны следующие концентрации металлов: 0,1; 0,02;0,005; 0,0001; 0,00002; 0,00001 моль/л), которые готовят путем последовательного разведения исходного раствора соли металла (0,1 моль/л). Флаконы закрывают и оставляют на 24 часа при комнатной температуре (18+2С) при периодическом перемешивании. После чего мох из суспензии отфильтровывают через бумажный фильтр в колбы для титрования и титруют по следующим методикам.
2.1.3.1. Определение меди комплексонометрическим методом
В качестве источника меди использовали сульфат меди.
Ионы меди образуют с ЭДТА комплексы голубого цвета с константой устойчивости 6,3*1018 (ионная сила 0,1: 20 С). Анализируемый раствор разбавляют водой до метки в мерной колбе. Равновесные растворы с исходной концентрацией 0,100 моль/л после фильтрования в количестве 48 мл разбавляют водой в мерной колбе до 100 мл. После перемешивания отбирают пипеткой аликвотную часть раствора в коническую колбу, прибавляют 20 мл дистиллированной воды, 5 мл буферного раствора, на кончике металлического шпателя 20-30 мг индикаторной смеси, растворяют ее и титруют раствором ЭДТА 0,0500 М до изменения окраски из зеленовато-желтого цвета в чисто-фиолетовую. Измеряют объем ЭДТА и вводят 1 каплю 2 М раствора NH4ОН, если цвет раствора остается фиолетовым, титрование прекращают; если от добавления аммиака окраска
изменилась в желтую или желто-зеленую, продолжают титрование раствором ЭДТА до устойчивой фиолетовой окраски.
В качестве буферного раствора используют ацетатный буфер (ацетат аммония, 50% раствор) с pH6. Титрование ведут на холоду (при комнатной температуре 18+2С).
В качестве металлоиндикатора используют мурексид (смесь с хлоридом натрия в соотношении 1:100).
Массу определяемого вещества рассчитывают по формуле (2.2.):
m= (V1*Vж*c1*M)/(V2*1000) ( 2.2 )
где – V1 – объем раствора ЭДТА, пошедшего на титрование;
V2 - объем анализируемого равновесного раствора (аликвотная часть);
c1 - молярная концентрация ЭДТА;
M – молярная масса определяемого вещества;
Vж - объем мерной колбы, из которой отбирали аликвотную часть.
2.1.3.2. Определение кадмия комплексонометрическим методом
В качестве источника кадмия в работе использовали ацетат кадмия.
Отбирают аликвотную часть анализируемого раствора из мерной колбы вместимостью 100 мл, прибавляют 2-3 мл буферного раствора с pH 10 (аммиачный буферный раствор: 67г NH4Cl и 570 мл 25%-ного NH3 в 1 л раствора), 15 мл воды, перемешивают и прибавляют на кончике шпателя 20-30 мг смеси индикатора эриохромового черного Т и хлорида натрия. Перемешивают до полного растворения индикаторной смеси и титруют раствором ЭДТА 0,0500 М до изменения окраски раствора из винно-красной в голубую.
Массу определяемого вещества рассчитывают по вышеуказанной формуле (2.2).
2.1.4. Определение кинетики сорбции металлов мхом
В стеклянные флаконы помещают навески по 200+0,5 мг мха, взвешенные на аналитических весах. Добавляют по 50 мл раствора металла 0,02 моль/л и тщательно перемешивают. Через 5, 10, 20, 30, 60 и 120 мин мох отфильтровывают из анализируемых растворов. Фильтраты меди и кадмия оттитровывают раствором ЭДТА по вышеописанной методике.
2.1.5. Изучение сорбции металлов микроорганизмами
В мерную колбу на 50 мл сначала добавляют 1 мл микробной суспензии, затем доводят объем до метки исследуемым раствором металла.
После этого вливают содержимое мерной колбы во флаконы на 100 мл с привинчивающимися крышками. Флаконы оставляют на 24 часа, по истечении которых растворы центрифугируют при 8000 об/мин в течение 10 минут. Далее раствор, отделенный от микроорганизмов, оттитровывают раствором ЭДТА по вышеописанной методике.
2.1.6. Определение кинетики сорбции металлов микроорганизмами
В мерную колбу на 50 мл сначала добавляют 1 мл микробной суспензии, затем доводят объем до метки исследуемым раствором металла. После этого вливают содержимое мерной колбы во флаконы на 100 мл с привинчивающимися крышками.
Через 5, 10, 20, 30, 60 и 120 мин отфильтровывают культуру микроорганизмов на микробном фильтре и фильтраты оттитровывают раствором ЭДТА.
2.1.7. Изучение сорбции металлов в системе мох-суспензия микроорганизмов
В стеклянные флаконы помещают пробы мха 200+0,5 мг предварительно взвешенные на аналитических весах. Потом в эти же стеклянные флаконы добавляют 50 мл раствора металла различной концентрации. И затем добавляют 1 мл микробной суспензии. После этого систему при периодическом перемешивании оставляют на 24 часа. Через сутки исследуемые растворы отфильтровывают на микробном фильтре и титруют раствором ЭДТА по методикам указанным в пп. 2.1.3.1. и 2.1.3.2..
2.1.8. Определение кинетики сорбции металлов микроорганизмами, адсорбированными на мхе
В стеклянные флаконы с привинчивающимися крышками помещают навески мха массой 200+0,5 мг, 1 мл микробной суспензии и 50 мл раствора металла 0,02 моль/л. Через 5, 10, 20, 30, 60, 120 мин культуру микроорганизмов отфильтровывают через микробный фильтр и фильтраты оттитровывают раствором ЭДТА.
2.1.9. Получение кривой выживаемости микроорганизмов
Выживаемость микроорганизмов изучают посевом их на чашки Петри с питательным агаром. Микробную суспензию используют после обработки ее металлами в опыте по изучению сорбции металлов микроорганизмами.
2.1.10. Изучение адсорбции микроорганизмов мхом
В мерную колбу на 50 мл сначала добавляют 1 мл микробной суспензии и доводят объем до метки дистиллированной водой. Затем переливают раствор микробной суспензии в качальную колбу и добавляют навески мха массой 200+0,5 мг. Все колбы ставят на качалку на 2 часа. Измеряют оптическую плотность и делают высев на жизнеспособность. Результаты представлены в таблице 2.8.
2.2. Результаты исследований и их обсуждение
В качестве сорбента-носителя микроорганизмов использовался мох из класса мхи (Мusci) подкласса сфагновые, семейства сфагновые, Sphagnum cuspidatum. Данный вид мха был выбран в связи с тем, что он обладает значительным ареалом распространения в нашей республике.
В качестве микроорганизмов, способных к поглощению тяжелых металлов, изучались Pseudomonas aeroginosa B7. Это прямые или слегка изогнутые палочки, размером 0,5-1 мкм. Граммотрицательные, обладают подвижностью за счет одного полярного жгутика, тип дыхания - аэробы, метаболизм чисто дыхательного типа с использованием кислорода как конечного акцептора электронов, данные бактерии могут выделять в среду сине-зеленый пигмент. Данные бактерии широко распространены, так, например, они часто встречаются при гнойных инфекциях в медицинских учреждениях.
Полученные экспериментальные данные в опыте по изучению сорбции металлов мхом (2.1.3.) сведены в таблицу 2.1. и представлены в виде изотерм сорбции на рисунках 2.1. и 2.2..
Таблица 2.1
Данные ионообменной сорбции металлов мхом
Навеска мха, г | Исходная концентрация соли металла, моль/л | Объем аликвоты, мл | Объем ЭДТА 0,05 моль/л пошедшего на титрование, мл | Равновесная концентрация соли металла, моль/л | Количество сорбированного металла, мг-экв/г |
Сульфат меди, CuSO4 | |||||
0,2012 | 0,1 | 10 | 9,85 | 0,09855 | 0,72 |
0,1998 | 0,1 | 10 | 9,86 | 0,09863 | 0,68 |
0,2001 | 0,02 | 10 | 3,73 | 0,01865 | 0,67 |
0,2020 | 0,02 | 10 | 3,74 | 0,01868 | 0,66 |
0,1995 | 0,005 | 25 | 1,95 | 0,00389 | 0,55 |
0,1987 | 0,005 | 25 | 1,99 | 0,00397 | 0,51 |
Ацетат кадмия, Cd(CH3COO)2 | |||||
0,2013 | 0,1 | 10 | 9,86 | 0,09864 | 0,69 |
0,2210 | 0,1 | 10 | 9,87 | 0,09871 | 0,66 |
0,1899 | 0,02 | 10 | 3,75 | 0,01876 | 0,62 |
0,2430 | 0,02 | 10 | 3,76 | 0,01880 | 0,60 |
0,2150 | 0,005 | 25 | 1,93 | 0,00386 | 0,57 |
0,2000 | 0,005 | 25 | 1,95 | 0,00390 | 0,55 |