Phòng thử nghiệm sinh học: Thử nghiệm và thanh lọc nước

Làm việc trong phòng thử nghiệm này, sinh viên học được cách lấy mẫu nước vô trùng và cách sử dụng kính hiển vi để tìm kiếm và định loại các động vật không xương sống nước ngọt. Họ cũng tiến hành một số thử nghiệm thành phần hóa học trong mẫu nước, thực hiện và thử nghiệm đơn giản-hệ thống lọc.

Lưu ý: sẽ thực hiện nuôi cấy và xác định vi khuẩn trong mẫu nước tại một phòng thử nghiệm khác.

Ô nhiễm nước có ảnh hưởng lớn đến khỏe con người trên toàn cầu.TheoTổ chức Y tế Thế giới (WHO), hơn 9 triệu người chết mỗi năm là do bệnh đường nước. 38% số người chết là trẻ em mắcbệnh tiêu chảy. 80% của tất cả các bệnh lây nhiễmtrên toàn thế giới là do nguồn cung cấp nước không an toàn. Các bệnh nhiễm trùng đường nước điển hình là ciardia, cholera, schistosomiasis, viêm gan, shigellosis, thương hàn và tiêu chảy liên quan đến coliform. Coliform là vi khuẩn trú ngụ ở tất cả các đầu ruột già của người hoặc động vật.Nhiều vi khuẩn trong nhóm này là trực khuẩn gram âm (ví dụ: e.coli hoặc salmonella) hoặc cầu khuẩn gram dương (ví dụ: streptococci trong phân). Vì chúng được tìm thấy trong tất cả các đầu ruột già, chúng thường được sử dụng để dự báo về nước bị nhiễm bẩn.

Ảnh minh họa. Nguồn Internet

Không thể giữ nước và thực phẩm vô trùng trong thời gian dài, kể cả khi nó chưa được mở (trong trường hợp thực phẩm), hoặc được vận chuyển qua các đường ống dẫn hoặc đường ống sẽ tiếp xúc với các sinh vật. Tất cả những gì chúng ta có thể làm là giữ cho ô nhiễm ở mức tối thiểu bằng cách giữ các đường ống và hồ chứa sạch sẽ và tách biệt khỏi các đường chất thải hoặc thoát nước, bằng cách bảo quản thực phẩm đúng cách, đun sôi nước trước khi sử dụng, nấu ăn đúng cách và vệ sinh cá nhân tốt.

Trong phòng thử nghiệm này, bạn cũng sẽ tìm hiểu các hệ thống lọc đơn giản, tự chế có thể được sử dụng để làm sạch nước, bạn sẽ thử nghiệm để xác định mức độ hiệu quả của việc cung cấp nước sinh hoạt sạch.

Phòng thử nghiệm này có bốn mục tiêu:

•             Tìm hiểu cách lấy mẫu nước vô trùng để thử nghiệm chất lượng.

Phân tích mẫu nước với các chất gây ô nhiễm hóa học thông thường và tìm hiểu ý nghĩa về sự hiện diện của chúng.

•             Sử dụng kính hiển vi để tìm kiếm và định loại các động vật không xương sống trong các mẫu nước.

•             Thực hiện một hệ thống lọc tự chế và kiểm tra xem nó có thể loại bỏ chất gây ô nhiễm ra khỏi mẫu nước của bạn tốt ra sao.

Bạn sẽ tìm hiểu thêm về nuôi cấy và nhận diện vi khuẩn từ các mẫu nước trong phòng thử nghiệm khác (xem Phòng thử nghiệm Sinh học: Mẫu nước nuôi cấy và phương tiện chọn lọc).

Giao thức

(i) Thảo luận với các đối tác trong phòng thử nghiệm của bạn (nhóm của bạn) và giáo viên của bạn, nơi bạn muốn lấy các mẫu nước của mình. Lớp học nên tập trung vào một loạt các mẫu, nhưng giới hạn số lượng chỉ có hai mẫu nước cho mỗi nhóm.

(ii)Các bạn mang theo hai ống vô trùng đến địa điểm lấy mẫu nước.

(iii) Cẩn thận mở ống vô trùng bằng ngón tay nhỏ nhất của bạn. Sử dụng ngón tay cái và ngón tay chỏ của bàn tay đang cầm nắp, nhúng đầu ống hút vào trong nước, đổ đầy ống hút và chuyển nó vào ống. Lặp lại điều này cho đến khi ống gần đầy rồi đóng nắp.

(iv) Mang mẫu nước trở lại phòng thử nghiệm.

Giai đoạn 1: Thử nghiệm hóa học mẫu nước

Bạn được cung cấp một bộ thử nghiệm hóa chất để thử nghiệm một số hóa chất thường thấy trong nguồn cung cấp nước. Bạn có thể thử nghiệm tất cả các hóa chất nếu muốn, nhưng chúng tôi khuyên bạn nên đặc biệt chú ý đến bốn hóa chất sau đây:

1.Chlorine:Giết chết rất nhiều vi sinh vật có hại và thường được thêm vào nguồn cung cấp nước để giữ cho nước sạch sẽ, nhưng ở liều cao có thể gây hại cho con người. Liều <90ppm hoặc 2.6mg / L là hoàn toàn an toàn cho con người. Liều cao hơn 90ppm có thể gây kích ứng hoặc đau họng.

2. Sắt:Đôi khi xuất hiện trong nước gây ra gỉsét đường ống hoặc được bảo quản trong bể kim loại trong thời gian dài. Nó có thểlàm cho nước biến thành màu nâu đỏ. Một lượng nhỏ sắt cũng có thể thấm ra từ đá. Sắt thực sự tốt cho chúng ta, nó được cơ thể sử dụng để tạo ra hemoglobin. Nó chỉ nguy hiểm ở liều rất cao (> 500ppm). Tiếp xúc nhiều lần với liều cao có thể dẫn đến tổn thương gan.

3. Đồng:Liều nhỏ đồng thỉnh thoảng thâm nhập nguồn nước, đồng chứa đá (quặng) hoặc từ đường ống đồng. Tuy nhiên,liều đồng cao trong nước rất hiếm, trừ khi bạn sống gần mỏ đồng. Mức đồng trên 1,5ppm (1,5 mg / L) là rất hiếm, nhưng có thể gây hại cho sức khỏe.

4. Nitrat:Đến từ phân bón hóa học. Khi nông dân sử dụng phân bón, chúng có thể chảy vào sông và nguồn cung cấp nước, đặc biệt là sau khi mưa nặng hạt. Phân người và động vật cũng chứa nitrat. Vì vậy, nước bị nhiễm phân động vật hoặc phân người có thể có nhiều nitrat. Nồng độ nitrat trong nước sinh hoạt trên 10ppm (10mg / L) có thể gây hại cho trẻ sơ sinh vì nitrat làm giảm khả năng vận chuyển của các tế bào máu đỏ dẫn đến tiêu chảy, nôn mửa, và / hoặc hôn mê và khó thở. Làm theo các hướng dẫn được cung cấp với bộ thử nghiệm mẫu nước của bạn và ghi lại kết quả. Bạn sẽ thử lại mẫu nước sau khi lọc và tiêp theo so sánh các kết quả này với mẫu nước đó.

Giai đoạn 2: Kính hiển vi

Trong giai đoạn này, bạn sẽ xem xét một giọt nhỏ của mỗi mẫu nướcdưới kính hiển vi, để xem nó có bất kỳ vi sinh vật không xương sống nào trong đó không. Hầu hết các nguồn cung cấp nước có một số động vật không xương sống và hầu hết là vô hại. Tuy nhiên, cũng có một số loài động vật có xương sống có hại.

1.Chuyển một vài giọt nước vào khoang trượt bằng cách sửdụng một ống hút.

2. Đặt thanh trượt khoang trên kính hiển vi. Cẩn thận tập trung vào một vài giọt nước nhỏ lẻ bằng cách sử dụng độ phóng đại thấp. Sau đó, tìm các sinh vật chuyển động trên / xung quanh các giọt nước nhỏ lẻ này. Yêu cầu giáo viên kiểm tra những gì bạn đang thấy. Một số sinh vật có thể có các bộ phận chuyển động như đuôi, tiên mao hoặc phần miệng.

3. Xem số lượng bạn có thể xác định và so sánh kết quả của bạn với phần còn lại của lớp này.

4. Ước tính số lượng sinh vật bạn có thể nhìn thấy trong ~ 5 vị trí khác nhau trên slide), sau đó ghi lại tổng số.

Giai đoạn 3: Thiết  lập và thử nghiệm hệ thống lọc nước

Các nhà máy xử lý nước cung cấp nước sinh hoạt cho các thành phố sử dụng một hệ thống lọc đơn giản để lọc nước tái chế và làm cho nước sinh hoạt an toàn. Nước được lọc đơn giản thông qua một loạt các bể có chứa cát sỏi hoặc than. Động vật không xương sống khôngdễ dàng vượt qua cát, sỏi và vi khuẩn bám vào than. Người ta rất dễ làm một bộ lọc nước quy mô nhỏ bằng cách sử dụng cát, sỏi hoặc thậm chí than nghiền có hiệu quả và loại bỏ hầu hết các mảnh vụn và nhiều sinh vật. Để an toàn tuyệt đối, phải đun sôi nước lọc trước khi sử dụng.

1. Thu thập từ môi trường một bộ sưu tập cát, sỏi, than nghiền và / hoặc bất kỳ loạihạt vật chất nào khác mà bạn tìm thấy xung quanh. Làm khô hoàn toàn bằng cách sấy trong lò một tiếng, hoặc rải đều chúng trên tấm nhựa hoặc tấm kim loại phơi dưới ánh mặt trời trong vài ngày.

2. Lưu trữ sỏi, cát trong túi nhựa, xô hoặc hộp nhựa ở nơi khô ráo.

3. Lấy một ống phụt lớn, kéo pít tông ra và đẩy một ít bông gòn (½ cm) vào đáy bằng một cặp nhíp.

4. Tạo bộ lọc của bạn bằng cách đặt các lớp vật liệu ~ ½ 1 inch bạnthu thập ở bước 1, vào ống phụt. Đặt các vật liệu tốt nhất ở phía dưới (và làm cho các lớp mỏng hơn một chút, hoặc sẽ mất một thời gian dài để lọc nước qua nó). Bạn có thể tạo nhiều loại bộ lọc bằng cách kết hợp vật liệu khác nhau và kiểm tra tất cả các bộ lọc đó để nó hoạt động tốt nhất.

5. Giữ bộ lọc của bạn qua một ống sạch hoặc bình thủy tinh sạch, cẩn thận rót khoảng ¾ mẫu nước bẩn nhất của bạn qua bộ lọc. Có thể mất nhiều thời gian, nhưng bạn chỉ cần một vài giọt để thử nghiệm.

6. Đặt một vài giọt mẫu nước lọc của bạn vào một ô sạch và nhìn vào dưới kính hiển vi. Ước tính số lượng hoặc sinh vật tại 5 vị trí, như trước đây và ghi lại kết quả. Có ít sinh vật hơn trước đây không? Sử dụng phương trình bên dưới để tính% giảm thiểu.

# các sinh vật trước khi lọc # sinh vật sau khi lọc X 100% Tổng số (# số trước + số sau).

7.Thử lại mẫu của bạn về hàm lượng sắt, đồng và nitrat để xem liệu sau khi lọc có làm giảm mức độ ô nhiễm của các chất ô nhiễm này hay không.

8. Lấy một đĩa cấy (xem Lab: Nuôi cấy vi khuẩn cho giao thức để làm các đĩa nuôi cấy) với thạch Tryptic Soy trên đó. Chia đĩa thành hai mặt bằng cách vẽ một đường dọc theo mặt dưới. Cẩn thận trải một ít nước chưa lọc ở một bên. Dán nhãn bên ngoài đĩa để bạn biết mặt nào là nước chưa được lọc. Sau đó, cẩn thận trải một chút nước đã lọc vào mặt khác của đĩa và dán nhãn.

9.Ủ đĩa của bạn ở một nơi ấm áp trong một vài ngày, sau đó đếm các khuẩn lạc của vi khuẩn ở cả hai bên. Sử dụng phương trình tương tự như phương trình trên để tính% giảm thiểu vi khuẩn sau khi lọc nước của bạn.

Suckhoecuocsong.com.vn/Theo Tạp chí thử nghiệm ngày nay