Санитарно-микробиологические исследования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «МГТУ»)

Кафедра микробиологии и биохимии

 

 

Методические указания

к практическим работам

 

по дисциплине «Гидромикробиология»

для направления подготовки 06.03.01 Биология

для студентов очной формы обучения

Мурманск,

 

 

Методические указания к практическим работам по дисциплине «Гидромикробиология» рассмотрены и одобрены на заседании кафедры-разработчика Микробиология и биохимия

«_____» __________________ протокол № __________.

^дата

Составители – Ускова Инга Владимировна, кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии и биохимии; Блинова Екатерина Игоревна, старший преподаватель кафедры микробиологии и биохимии

 

Рецензент – Мирошниченко Екатерина Сергеевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник кафедры микробиологии и биохимии

 

 

Практическая работа 1

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДОЕМОВ

 

Цель работы: ознакомиться с основными принципами предварительных эколого-биологических исследований водных экосистем.

Оценка состояния водоемов предполагает проведение обширного комплекса исследований и наблюдений.

Гидрохимический анализ позволяет определить количественный и качественный химический состав природных вод.

Биологический анализ. С помощью биологических методов исследований изучают биологические явления и процессы, происходящие в водной экосистеме. В отличие от химического, биологический анализ позволяет узнать по организмам-индикаторам общую степень загрязненности водоема теми или иными веществами и действие этих веществ на биологию водоема в целом. А также дает представление о видовом составе гидробионтов водоема.

Микробиологический анализ дает представление о состоянии водоема по качественному и количественному содержанию микроорганизмов.

Гидромикробиологические исследования следует начинать с предварительного обследования общего состояния водоема с целью подготовки его карты или схематического контура и определения необходимости станций и створов для отбора проб и проведения гидролого-гидрохимических и микробиологических наблюдений. Необходимость такого подхода основана на существовании тесной связи гидрологических и гидрохимических параметров водоема с его биологическими показателями, характеризующими особенности структуры водных биоценозов. Особое внимание обращают на поиск организмов-биоиндикаторов трофического статуса и антропогенного загрязнения водоема. Из гидрологических и гидрохимических обследований определяют температуру, прозрачность, рН воды, содержание кислорода и основных биогенных элементов.

По итогам предварительного наблюдения устанавливают пункты, станции, глубины и створы наблюдений, места отбора проб воды. Затем составляют план исследования, в котором указывают содержание и объем работ, методы и периодичность отбора проб, а также сроки их обработки.

Предварительный осмотр включает:

1. Общий визуальный осмотр водоема или его части.

2. Отбор проб для последующего лабораторного анализа.

 

Биологический осмотр целесообразно проводить в летний период, когда флора и фауна водоемов и водотоков развиты наиболее полно и процессы жизнедеятельности организмов протекают более интенсивно.

При визуальном осмотре следует обратить внимание на следующие явления:

- на цвет и прозрачность воды

- на наличие «цветения» воды и его интенсивность, а также на прибрежные скопления разлагающихся водорослей

- на распределение и состав зарослей полупогруженных и погруженных водных растений

- на обрастание прибрежных камней, причалов, плавающих предметов, свай, водной растительности

- на характер донных отложений: песок, ил, глина, каменистый субстрат

- на запах сероводорода и метана

- на развитие плейстона (ряски)

 

Отбор проб и их первичная обработка дополняют и завершают визуальные наблюдения

ПРОЦЕДУРА ОТБОРА ПРОБ

1. Метод отбора проб должен исключить (или, при невозможности исключить, свести к минимуму) возможные изменения определяемого показателя в процессе отбора.

2. Метод отбора проб определяется типом воды (поверхностная, подземная, морская), глубиной пробоотбора, целями анализа и перечнем определяемых компонентов.

3. С учетом целей исследований проводится отбор точечных проб или объединенной (составной) пробы.

3.1. Точечная проба получается путем однократного отбора всего требуемого количества исследуемого объекта.

3.2. Объединенная (составная) проба получается путем объединения серии точечных проб, отобранных по пространственному или временному принципу. Составная проба может быть получена вручную или автоматически (в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000, приложение Б) независимо от метода отбора проб.

3.3. Точечная проба предпочтительнее в случаях непостоянства значений определяемых показателей во времени, в потоке воды. При отборе точечной пробы имеет место оценка состава и свойств исследуемого объекта в данном месте и в данный момент времени. Объединенная (составная) проба теряет информативность о варьировании контролируемых параметров во времени из-за смешения проб. Составные пробы применяются в случаях, когда требуются усреднённые данные о составе исследуемого объекта (воды).

4. При отборе проб воды не допускается взмучивание осадка донных отложений. Рекомендуемая глубина отбора проб поверхностных вод составляет 0,5 метра.

5. По назначению приборы для отбора проб воды подразделяют следующим образом:

- приборы для отбора проб воды из водотоков, водоемов и морей;

- приборы для отбора проб подземных вод из скважин, колодцев или других горных выработок.

6. Приборы и устройства, применяемые для отбора проб, должны удовлетворять следующим требованиям:

- должно быть обеспечено получение представительной пробы за одну операцию отбора;

- материал пробоотборников должен обладать химической, биологической инертностью, повышенной коррозионной устойчивостью и исключать возможность изменения состава отобранной пробы за время ее нахождения в камере пробоотборника; допускается использование посуды из стекла или полимерных материалов (полиэтилен, полипропилен) согласно СП 2.1.5.1059-01, МУК 4.2.1018-01. Емкости должны быть оснащены плотно закрывающимися инертными пластмассовыми или стеклянными пробками;

- пробоотборники должны обеспечить герметичность камеры с пробой; при отборе проб воды из поверхностного слоя (0,5 м) герметичность камеры не является обязательным условием;

- конструкция пробоотборника должна предусматривать возможностьпроведения очистки и обработки стенок, устранения поверхностного загрязнения токсичными элементами и радионуклидами, рассматриваемыми в качестве маркёрных загрязнителей, согласно ГОСТ Р 51592-2000.

7. Для отбора точечных проб воды на заданной глубине применяются батометры. Допускается отбор проб воды бутылью с пробкой из инертного материала, вставленной в тяжелую оправу. После извлечения ёмкости с отобранной пробой из воды верхний слой воды сливается так, чтобы под пробкой оставался небольшой слой воздуха.

8. Отбор проб донных отложений проводится дночерпателями, соответствующими по их массе или способу действия залеганию нижнего слоя грунта.

8.1. В зависимости от типа грунта применяются коробочный или ковшовый дночерпатель.

8.2. Для исследования вертикального профиля донных отложений применяются стержневые пробоотборники.

8.3. Отбор проб бентоса проводится сачками, дночерпателями, скребками, драгами или тралами различной конструкции и другими способами сбора.

9. Метод отбора проб бентоса определяется глубиной воды, течением потока, видом объекта отбора и так далее

Практическая работа 2.1

ЦЕНОЗЫ ПРИРОДНЫХ ВОД

Совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания с более-менее однородными условиями обитания, образовавшихся естественно или в результате деятельности человека и характеризующаяся определенными взаимоотношениями между ее членами и средой обитания носит название Биоценоз. Животные (зооценоз) и растения (фитоценоз) в биоценозе настолько связаны между собой, что составляют единое целое и зависят от окружающей среды (климат, почва, гидрологические условия, на которые в свою очередь влияют определяющим образом); биоценозы следует считать частью природного комплекса и среды, в которой они обитают. Биоценозы непрерывно развиваются в исторической перспективе как в результате разрешения межвидовых противоречий, так и в результате изменения среды обитания..В составе биоценозов достаточно возбудителей различных болезней, передающих возбуждение различных болезней от одного организма к другому по пищевым или контактным биоценотическим связям.

Взаимовлияние и связи биоценозов очень сложны и разнообразны: одни организмы создают необходимые условия для существования других, изменяя среду обитания; другие – служат сами или продуктами своего распада пищей для других (трофические или пищевые связи); третьи связаны размножением или гнездованием на одном пространстве.

Организмы, постоянно обитающие в воде (гидробионт ы), составляют: планктон (пассивно плавающий, обычно представлен мелкими формами), нектон (активно плавающие организмы, способные противостоять течениям вод) и бентос (живущий на дне).

Зоопланктон населяет обычно всю толщу пресных и соленых водоемов, в то время как фитопланктон, нуждающийся в солнечном свете – лишь в верхних слоях водоемов (до глубин 50 – 100 м.).

По размерам организмов различают:

· ультрапланктон (в основном бактерии) – величиной до нескольких микрон;

· нанопланктон (некоторые растения и многие простейшие животные) – до 50 микрон;

· микропланктон (большая часть планктонных растений и некоторая часть животных) – до 1 мм.;

· мезопланктон (некоторые планктонные растения и большая часть планктонных животных) – до 5 мм.;

· макропланктон (некоторые животные – высшие раки, черви, медузы) – до нескольких сантиметров;

· мегапланктон (некоторые медузы) – до 2 м

Обильное развитие планктонных организмов в природной воде (преимущественно растительных) вызывает ее цветение.

Состав и состояние биоценозов определяется не только ходом естественных процессов, но и процессов, протекающих под действием параметров технологии.

Процессы самоочищения природных водоемов происходит в результате воздействия на загрязнения физических химических и биологических факторов. При этом происходит отмирание микроорганизмов и биологическое окисление органических веществ. Искусственные сооружения для очистки сточных вод также всего лишь емкости, в которых формируются сообщества водных организмов – в основе индустриальных методов очистки все та же самоочистка, интенсифицируемая работой инженерных систем.

В процессе самоочистки могут присутствовать три фазы:

фаза с преобладанием восстановительных процессов (анаэробная фаза), протекающих при полном отсутствии кислорода за счет жизнедеятельности анаэробных бактерий,

фаза окислительно-восстановительная, где начинаются процессы окисления органических веществ за счет поступающего кислорода и аэробных бактерий, разлагающих органические вещества до углекислоты и воды, а белки до аммонийных соединений; к этому процессу подключаются и другие организмы,

фаза окислительная – аэробная, где содержание кислорода близко к насыщению и происходит полная минерализация органических соединений; азотистые соединения присутствуют в воде в виде нитратов и нитритов, свидетельствуя о интенсивно протекающих процессах, что и используется в качестве показателя степени очистки, наряду с показателем биологической потребности в кислороде (БПК).

Простейшие - тип одноклеточных, преимущественно микроскопических, организмов. Тип простейших делится на 4 класса: жгутиковые, корненожки, споровики, инфузории, Наиболее мелкие простейшие не превышают нескольких микрон, самые крцпные достигают 2 - 3 см.

Простейшие распространены по всему земному шару. Известно около 15 тыс. видов простейших, из них около 12 тыс. – свободно живущие формы, около 3 тыс. – паразиты различных животных и человека. Большинство свободно живущих форм (около 10 тыс.) обитают в морях, остальные – в пресных водоемах (всюду где емть влага): в реках, озерах, болотах, лужах, колодцах, во влажной земле, мхах и т.д. Роль простейших в самоочистке водоемов и процессах очистки сточных вод является весьми определяющей. Поэтому именно они будут находиться в центре нашего внимания.

Тип простейших делится на 4 класса: жгутиковые, корненожки, споровики, инфузории.

Тело простейших состоит из протоплазмы, ядра (или нескольких ядер) и различных плазменных включений. Протоплазма по своему строению неоднородна. В простейшем случае (у некоторых корненожек) протоплазма имеет 2 слоя: внутренний (эндоплазма) - жидкий зернистый слой и наружный (эктоплазма) - более вязкий и прозрачный. У большинства простейших слой эктоплазма уплотняется, превращаясь в тонкую эластичную пленку - пелликулу, позволяющую вместе с тем временно менять форму тела (метаболизировать).

У ряда форм поверхностный слой (эктоплазма) утрачивает свойства живой плазмы и превращается в продукт ее выделения (кутикулла) – биологическая система клетки изолируется от аналогичных систем, старается стать закрытой.

Ядро простейших является непременной их частью; без него любая жизнедеятельность клетки невозможна. Строение ядер разнообразно. Различаются ядра пузырьковые и массивные различных типов. Известны простейшие имеющие несколько ядер.

Помимо ядер, протоплазма простейших содержит ряд включений. Одни из вк5лючений являются продуктами жизнедеятельности клетки, запасные питательные вещества (крахмал, гликоген, парагликоген, лейкозин, жиры и др.) или продукты обмена, или гидростатические аппараты для выравнивания давления. С жировыми включениями связана способность некоторых простейших светиться в темноте.

У высших простейших (инфузории, некоторые жгутиковые) получили развитие фибриллы, пронизывающие протоплазму и образуя внутренний скелет, м числе из минеральных материалов, выделяемых плазмой из крекмнезема (у солнечников), углекислого кальция, сернистого стронция. У планктонных форм простейших иглы могут выходить на поверхность тела.

Многие планктонные организмы имеют наружный скелет (раковину) из хитина, клетчатки, извести или кремния,

Инцистирование простейших - переход простейшего в форму существования “циста”, характеризующаяся наличием оболочки. У животных организмов (жгутиковые корненожки, споровики, инфузории) различают цисты покоя и цисты размножения.

Цисты покоя - имеют толстые оболочки (студенистые или твердые); состоят из хитинообразных веществ, иногда минерализуются, цисты ыв данном случае выполняют защитные функции. Инцистирование наступает при возникновении неблагоприятных условий существования (например, при пересыхании водоема или его промерзании), а у паразитических форм - перед выделением из организма - хозяина, обеспечивая возможносмть перехода от одного организма - хозяина к другому через внешнюю среду. В состоянии цисты организм может существовать весьма долго.

Цисты размножения - имеют тонкую оболочку и образуются на короткий срок, в течении которого содержимое цисты делится на несколько самостоятельных организмов.

У растительных организмов цисты образуются в результате простого сжатия т5ела и выделения из него новой, особо плотной трудно проницаемой оболочки

Практическая работа 2.2

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3

Теоретические сведения

Потоки элементов на Земле осуществляются по замкнутому пути в виде взаимосвязанных и взаимозависимых циклов, протекающих как в масштабе всей планеты, так и в каждой отдельной экосистеме. Микроорганизмы способны осуществлять все реакции глобальных циклов и поэтому являются основными биогеохимическими агентами.

Круговорот азота составляют такие процессы, как азотфиксация, аммонификация, нитрификация, ассимиляционная и диссимиляционная нитратредукция. Микроорганизмы способны осуществлять все взаимопереходы форм азота.

Аммонификаторы - физиологическая группа бактерий, использующих белки и аминокислоты в качестве энергетических субстратов, что сопровождается выделением в среду аммиака.

Т.е. в процессе аэробной и анаэробной аммонификации аминогруппы органических соединений превращается в ион аммония. Биополимеры (в основном белки) предварительно гидролизуются с образованием мономеров (коротких пептидов и аминокислот). К наиболее активным аммонификаторам относятся микроорганизмы — представители родов Bacillus, Clostridium, Mycobacterium, Arthrobacter, Micrococcus,Pseudomonas, Proteus и плесневые грибы. Аммиак выделяется также при разложении мочевины уробактериями.

Нитрифицирующие бактерии. В результате аммонификации белковых веществ в почве и водоемах образуется аммиак, окисляющийся специфи­ческими микроорганизмами в две фазы

Процесс окисления аммиака в нитрат получил название нитрификацией, а бактерии названы нитрифицирующими. Эти бактерии были открыты С. Н. Виноградским, установившим, что каждая фаза окисления аммиака обусловливается деятельностью определенных микроорганизмов: первая фаза— деятельностью Nitrosomonas (окисляют аммиак до нитритов), вторая — Nitrobacter (окисляют нитриты в нитраты).

Процесс нитрификации обусловливает обогащение почвы и водоемов нитратами — наиболее доступной для растений формой азотистого питания. Нитрифици­рующие бактерии являются важным звеном в круговороте азота в природе.

Некоторая часть аммония окисляется гетеротрофно без получения энергии. В анаэробных условиях аммоний и нитрит потребляются планктомицетами, осуществляющими анаробное окисление аммония, с образованием молекулярного азота. Аммоний может также ассимилироваться микроорганизмами в реакциях аминирования и переаминирования. Растения, некоторые бактерии и грибы способны к ассимиляционной нитратредукции, приводящей к включению иона аммония в вещества клетки.

Денитрификация широко распространённый в природе процесс восстановления нитратов до молекулярного азота, вызываемый бактериями (денитрифицирующими).

Многие факультативно анаэробные микроорганизмы в анаэроб­ных зонах активно осуществляют нитратное дыхание (диссимиляционную нитратредукцию). Например, восстановление нитратов до нитритов характерно для некоторых видов родов Bifidobacterium и Pseudomonas. Представителям родов Bacillus, Paracoccus, Pseudomonas свойственно восстанавливать нитраты через ряд продуктов до газообразного азота (осуществлять денитрификацию).

Денитрификация осуществляется по схеме:

NO₃ → NО₂→ NO→ N₂O → N₂

Конечными продуктами денитрификации могут быть N₂,N₂О и NO:

Замыкает цикл азота прокариотический процесс азотфиксации, происходящий как в аэробных, так и в бескислородных условиях. Азотфиксаторы обнаружены во многих группах микроорганизмов (среди цианобактерий, метилотрофов, членов родов Clostridium, Azotobacter, Rhizobium и др.).

Углеводородокисляющие (УВ) микроорганизмы. Углеводородокисляющие бактерии широко распространены в различных природных местообитаниях - в морских и пресных водах, а также в почвах. Известно, что среди них нет узкоспециализированных форм и они способны использовать другие доступные источники углерода и энергии - углеводы, аминокислоты, белки и другие соединения.

Однако основной вклад в процессы биохимического разрушения нефти вносят микроорганизмы, способные использовать углеводороды в качестве единственного источника углерода и энергии. Такие формы встречаются, в основном, среди аэробных микроорганизмов. Они получили название углеводородокисляющих.

К углеводородокисляющим бактериям относятся бактерии из родов Acinetobacter, Arthrobacter, Bacillus, Cytophaga, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Methanobacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Nocardia, Rhodococcus, Pseudomonas, Vibrio, мицелиальные грибы родов Aspergillus, Penicillium, Mucor, Fusarium, Trichoderma, дрожжи - Candida, Endomyces, Rhodotorula, Saccharomyces, Torulopsis.

Практическая работа 4

Сапробиологический анализ

Среди биологических методов анализа поверхностных вод сапробиологический анализ является наиболее значимым. Прогрессирующее загрязнение водной среды уже в прошлом веке натолкнуло ученых на мысль сравнить растительный и животный мир загрязненных и не загрязненных водоемов, а также выявить роль гидробионтов в превращении разнообразных веществ, поступающих во внутренние и внешние водоемы с отходами человеческой деятельности. Ухудшение качества воды многих водоемов и водотоков поставило перед исследователями задачу разработки систем оценки степени загрязнения по биологическим показателям.

Лимносапробная группа вод

Полисапробная зона или полисапробные воды с химической позиции характеризуются очень низким содержанием кислорода и большими концентрациями растворенной углекислоты и высокомолекулярных легко разлагающихся бактериями органических веществ - белков, углеводов. В этих водах интенсивно протекают процессы разложения органического вещества с образованием сернистого железа в донных осадках и сероводорода. Население полисапробных зон обладает незначительным видовым богатством, но отдельные виды могут достигать огромной плотности. Аэрофильные организмы полностью отсутствуют. Здесь особенно распространены бесцветные жгутиконосцы и бактерии.

· Дефицит кислорода: он поступает в поверхностный слой только за счет атмосферной аэрации и полностью расходуется на окисление.

· В воде содержится значительное количество нестойких органических веществ и продуктов их анаэробного распада, в основном, белкового происхождения, а также сероводород и метан.

· Процессы фотосинтеза угнетены. На дне кислорода нет, много детрита, идут восстановительные процессы, железо присутствует в форме FeS, ил черный с запахом H₂S.

а-мезосапробные воды характеризуются энергичным самоочищением. В процессах очищения вод от органических загрязнений, принимают активное участие зеленые растения, выделяющие кислород в процессе фотосинтеза. Среди последних встречаются некоторые сине-зеленые, диатомовые и зеленые водоросли. Тут уже могут обитать рыбы, не требовательные к кислородному режиму.

· Протекают окислительно –восстановительные процессы, начинается аэробный распад органических веществ, образуется аммиак, углекислота;

· Кислорода мало, но сероводорода и метана нет.

· БПК₅ составляет десятки милиграмм в литре.

· Железо находится в окисной и закисной формах.

· Ил серого цвета и в нем содержатся организмы, приспособленные к недостатку кислорода и высокому содержанию углекислоты.

в-мезосапробные воды. Процессы самоочищения протекают менее интенсивно, чем в а-мезосапробных. В них доминируют окислительные процессы, нередко наблюдается перенасыщенные кислородом, преобладают такие продукты минерализации белков, как аммонийные соединения, нитраты и нитриты. В этих водах разнообразно представлены животные и растительные организмы, среди последних - диатомовые, сине-зеленые и зеленые.

· Содержание кислорода и углекислоты колеблется в зависимости от времени суток: днем избыток кислорода, дефицит углекислоты; ночью – наоборот.

· Нет нестойких органических веществ, произошла полная минерализация.

· Ил желтый, идут окислительные процессы, много детрита.

Олигосапробные воды представлены, например, практически чистыми водами больших озер. Если такие воды произошли путем минерализации из загрязненных вод, то для них характерна почти полная минерализация органических соединений до неорганических компонентов. Содержание органических соединений, как правило, не превышает 1 мг/л. В олигосапробных водам богато представлены многие золотистые и динофитовые.

· Практически чистые водоемы: цветения не бывает, содержание кислорода и углекислоты не колеблется.

· На дне мало детрита, автотрофных организмов и бентосных животных (червей, моллюсков, личинок хирономид).

Ксеносапробные - это воды чистых горных ручьев, небольших ледниковых рек выходы ключей, обедненные биотой и содержащие минимальные количества минеральных соединений и следы органических веществ.

 

Индекс сапробности S	0 - 0,5	0,5 - 1,0	1,0 - 1,5	1,5 - 2,0	2,0 - 2,5	2,5 - 3,0	3,0 - 3,5	3,5 - 4,0	4,0 - 4,5
Ранг качества вод
Разряд качества вод		2а	2б	3а	3б	4а	4б	5а	5б
Класс качества вод	I	II	III	IV	V
Зона самоочищения	ксено-	олиго-	α-мезо	β- мезо	поли-
Характер изменений в экосистеме	обратимые	кризис	необратимые
Зоны кризисности экосистемы	Природно-чистые воды	Самоочищение до природного фона	угроза	риск	кризис	катастрофа

 

Границей между двумя группами вод: последней зоной лимносапробных вод (полисапробной) - и первой зоной эусапробных, с точки зрения кислородного режима, является граница между аэробными и анаэробными условиями.

 

Эусапробная группа вод

Изосапробная ступень характеризуется с биологических позиций преобладанием простейших, при сопутствии бесцветных жгутиконосцев и бактерий. Зеленые организмы практически отсутствуют. Наблюдаются анаэробные условия

Метасапробная зона характеризуется преобладанием бесцветных жгутиконосцев. Отмечается большое количество бактерий. Условия анаэробные, много сероводорода.

Гиперсапробная зона является зоной преобладания бактерий, грибов, другие организмы полностью отсутствуют.

Ультрасапробная зона является безжизненной и характеризует наиболее концентрированные сточные жидкости

Транссапробные воды

Это стоки или природные воды, к которым неприменимо понятие сапробности

Антисапробные воды - это промышленные сточные воды, содержащие токсические вещества органической и неорганической природы.

Радиосапробные воды – воды, зараженные радиоактивными веществами.

Криптосапробные воды - характерно подавление сапробности (т.е. процессов разложения органических соединений) физическими факторами среды (высокая или низкая температура) и т.д.

Определение сапробности

В соответствии с разделением всех вод на зоны сапробности среди всего населения водоемов выделяют индикаторные или показательные виды, характеризующие те или иные зоны сапробности:

1. организмы сильно загрязненных вод - полисапробы или полисапробионты; (греч. sapros - гнилой и bios - жизнь) организмы, обитающие в бедных кислородом или бескислородных водах, но содержащих значительное количество органических веществ, СО₂, сероводорода, метана, а в илах – сульфида железа. Смена сообществ организмов в таких водах часто катастрофически быстрая.Среди П. преобладают редуценты - бактерии (сотни тыс.- миллионы в 1 мл) и их потребители. К облигатным П. относятся бактерии (Zooglea ramigera и Beggiatoa alba), жгутиконосец (Oicomonas mutabilis), инфузории (Paramecium putrinum и Vorticella microstoma); к факультативным П.- бактерия (Sphaerotilus. Natans), зелёная водоросль (Polytoma uvella), малощетинковый червь трубочник обыкновенный (Tubifex tubifex) и др.

Активно разлагая органические вещества, П. осуществляют природную биологическую очистку сточных вод. На искусственных очистных сооружениях П. входят в состав активного ила.

2. организмы умеренно загрязненных вод - мезосапробионты или мезосапробы; организмы, обитающие в водах, умеренно загрязненных органическим веществом.

Различают α-мезосапробы и β –мезосапробы. Первые способны развиваться при значит, дефиците кислорода. Это преимущественно коловратки, неокрашенные жгутиковые (особенно рода Bodo), ресничные инфузории, некоторые малощетинковые черви, зелёные нитчатые водоросли, синезелёные водоросли, главным образом рода Oscillatoria. Вторые- типичные обитатели большинства континентальных вод, содержащих достаточное кол-во свободного кислорода. Это - губки, мшанки, моллюски, рыбы, лягушки, цветковые растения и диатомовые водоросли.

3. организмы слабо загрязненных вод - олигосапробы или олигосапробионты; организмы, обитающие в чистых или слабо загрязнённых органическими веществами водах, содержащих избыток растворённого кислорода. Для олигосапробов характерно большое видовое разнообразие при медленной смене сообществ. К ним относят некоторые зелёные и диатомовые водоросли и цветковые растения (кувшинка белая); некоторые коловратки, мшанки и губки, моллюск дрейссена, ветвистоусые ракообразные (дафнии, битотрефесы), личинки стрекоз и подёнок; стерлядь, форели гольян; тритоны. Среди олигосапробов множество хищников, но мало сапротрофов, в т. ч. бактерий (сотни и десятки в 1 см³ воды), и организмов, питающихся бактериями.

4. организмы совершенно чистых природных вод - ксеносапробы или ксеносапробионты.

 

 

КРИТЕРИИ И ШКАЛА ОЦЕНИВАНИЯ

Оценка	Критерии оценки
Отлично	Правильность выполнения задания на практическую работу в соответствии с вариантом; высокая степень усвоения теоретического материала по теме практической работы. Способность продемонстрировать преподавателю навыки работы в инструментальной программной среде, а также применить их к решению типовых задач, отличных от варианта задания. Высокое качество подготовки отчета по практической работе. Правильность и полнота ответов на вопросы преподавателя при защите работы.
Хорошо	Демонстрирует достаточно высокий/выше среднего уровень выполнения задания на практическую работу в соответствии с вариантом и хорошую степень усвоения теоретического материала по теме практической работы. Все требования, предъявляемые к работе, выполнены.
Удовлетворительно	Демонстрирует средний уровень выполнения задания на практическую работу в соответствии с вариантом. Большинство требований, предъявляемых к заданию, выполнены.
Неудовлетворительно	Демонстрирует низкий/ниже среднего уровень знаний, умений, навыков в соответствии с критериями оценивания. Многие требования, предъявляемые к заданию, не выполнены.

 

Зависимость баллов в БРС университета за выполнение и защиту практической работы от оценки в традиционной шкале «отлично-хорошо-удовлетворительно-неудовлетворительно» можно представить в таблице.

 

Оценка	отлично	хорошо	удовлетворительно	неудовлетворительно
Баллы в БРС

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1. Белясова, Н.А. Микробиология. – М.: Высш. Шк, 2012.

2. Богданова, О.Ю. Микробиология водных экосистем: учеб. пособие для студентов/ О.Ю. Богданова. - Мурманск: Изд-во МГТУ, 2016.

3. Госманов Р.Г. Микробиология: Учеб. для студ. и вузов /Р.Г.Госманов и др. – СПб, Москва, Краснодар: Издательский центр «Лань», 2011.

4. Госманов Р.Г. Санитарная микробиология: Учебное пособие /Р.Г.Госманов, А.Х.Волков, А.К.Галлиулин, А.И.Ибрагимова. – СПб, Москва, Краснодар: Издательский центр «Лань», 2010.

5. Нетрусов, А.И. Микробиология. Учебник/ А.И. Нетрусов, И.Б.Котова. – М.:Академия, 2012.

6. Перетрухина А.Т., Луценко Е.С. Микробиологический и вирусологический мониторинг Кольского залива и водных экосистем г. Мурманска: монография под ред. А.Т. Перетрухиной. – Мурманск: изд-во МГТУ, 2011.

7. Перетрухина, А.Т. Гидросфера как среда обитания. Учебное пособие/А.Т. Перетрухина, О.Ю. Богданова, В.Е. Осауленко. – Мурманск: Изд-во МГТУ, 2013.

8. Широкая, Т.А. Гидрохимические исследования бассейна Кольского залива: Учебное пособие/Т.А.Широкая, С.И.Овчинникова. – Мурманск: Изд-во МГТУ, 2011.

 

Дополнительная литература:

1. Борисов, Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология: учеб. – М.: ОО Мед.информ.агентство, 2001.

2. Вербина, Н.М. Гидромикробиология с основами общей микробиологии / Н.М. Вербина. – М.: Пищ.пром-ть, 1980.

3. Жизнь микробов в экстремальных условиях: под ред. Д. Кашнера.- М.: Мир, 1981.

4. Заварзин, Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии /Г.А. Заварзн. – М.: Наука, 2004.

5. Емцев, В.Т. Микробиология: учебник для студ. вузов/В.Т. Емцев, Е.Н. Мишустин. – 6-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2006.

6. Коротяев, А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. – М.: СпецЛит, 2002. – 350 с.

7. Лабинская, А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований / А.С. Лабинская. – М.: МГУ, 1987.

8. Макаревич, Е.В. Гидромикробиологический контроль сточных вод. Методические указания /Е.В. Макаревич, М.Ю.Литвинова. - Мурманск: Изд-во МГТУ, 2008.

9. Нетрусов, А.И. Общая микробиология: учебник для студ. высш. учеб. заведений/А.И. Нетрусов, И.Б. Котова. – М.: ИЦ «Академия», 2007.

10. Определитель бактерий Берджи / под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Смита и др. – Москва: Мир, 2007.

11. Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений: под ред. А. И. Цыбань.- Л.: Гидрометеоиздат, 1980.

12. Федоров В.Д., Капков В.И. Практическая гидробиология: Пресноводные экосистемы. – Москва: ПИМ, 2006.

 

 

РЕЦЕНЗИЯ

на методические указания к практическим работам по дисциплине «Гидромикробиология» для направления 06.03.01 «Биология»

для студентов очной формы обучения

 

Составитель: И.В. Ускова, к.б.н., доцент кафедры микробиологии и биохимии ФГБОУ ВПО МГТУ; Блинова Е.И., старший преподаватель кафедры микробиологии и биохимии ФГБОУ ВПО МГТУ

Методические указания составлены в соответствии с ФГОС ВО по направлению 06.03.01 «Биология», а также рабочей программой по дисциплине «Гидромикробиология».

В результате изучения теоретического материала и освоения курса практических работ по дисциплине «Гидромикробиология» студенты освоят основные современные методы, используемые в гидромикробиологии, методы изучения водных экосистем, микробиоценозов, также получат знания о функционировании бактериоценозов водных экосистем, об особенностях физиологических групп микроорганизмов, роли микроорганизмов в круговороте органических веществ в водоемах.

Рецензируемые методические указания к практическим работам по дисциплине «Гидромикробиология» будут способствовать систематизации и закреплению студентами полученных знаний.