Kế hoạch winogradsky column

KẾ HOẠCH
LÀM THÍ NGHIỆM
WINOGRADSKY COLUMN
SULFUR METABOLIZING BACTERIA


1. Giới thiệu Winogradsky Column
 Được

phát minh vào năm 1880, bởi nhà vi sinh vật học

người Nga, tên Sergei Nikolaievich Winogradsky.
 Winogradsky

Column là một hệ sinh thái thu nhỏ, được

dùng để nghiên cứu mối quan hệ của các vi sinh vật
với nhau và với môi trường sống, thông qua sự phân
chia nhóm của chúng.


 Cột

Winogradsky có hình trụ,
trong suốt, được dùng để
chứa đựng môi trường khép
kín của các vi sinh vật.

 Đồng

thời vì có hình trụ nên

dẫn đến sự thay đổi về
gradients của Oxygen và
Sulfite theo hướng Oxygen
giảm dần hình thành các vùng
hiếu khí, hiếm khí và kị khí
( thay đổi phân bố vi sinh vật),
đồng thời ngược lại là Sulfite
tăng dần.


CẤU TẠO


Ở đáy cột, cellulose ở dạng giấy vụn bị nhóm vi khuẩn Clostridium phân hủy thành
sản phẩm lên men, vi khuẩn Desulfovbro sử dụng sản phẩm lên men làm chất
khử, SO4 làm chất oxi hóa và sinh ra sản phẩm phụ H2S. H2S sẽ khuếch tán lên
vùng nước bên trên, tạo ra gradient nồng độ H2S trong cột.



Tiếp theo là sự phát triển mạnh mẽ của vi khuẩn quang tự dưỡng kị khí
Chlorobium và Chromatium, do đó tạo vùng có màu xanh ôliu và tím. Vi khuẩn
quang tự dưỡng này sử dụng H2S là chất khử cho điện tử, CO2 là nguồn cacbon.



Bên trên là là lượng phong phú các vi khuẩn tiá không lưu huỳnh thuộc chi
Rhodospirium và Rhodopseudomona. Vi khuẩn quang di dưỡng này sử dụng chất
hữu cơ là nguồn cho điện tử và thường hoạt động ở vùng có nồng độ S 2- thấp
hơn.



Ở phần trên cột, có mặt cả oxi (do khuếch tán từ trên xuống) và
H2S là nơi hoạt động của các vi sinh vật thich nghi khác như vi
khuẩn Beggiatoa và Thiothrix, chúng sử dụng lưu huỳnh dạng khử
H2S là chất khử và oxi là chất oxi hóa.



Phần trên cùng là nơi sống của tảo cát và vi khuẩn lam.



Vi sinh vật hoạt động tich cực một chiều vi nguồn chất khử ban
đầu là cellulose là có hạn. Khi dùng hết chất khử này, toàn bộ
thành phần trong cột sẽ chuyển sang dạng oxi hóa, do đó vi sinh
vật quang tự dưỡng phụ thụôc S2- và các vi sinh vật ki khi sẽ
không còn tồn tại trong hệ sinh thái này.


2. Mục tiêu
 Quan

sát được các lớp (tầng), loài vi khuẩn chuyển

hóa sulfur và các màu sắc đặc trưng.
 Quan

sát được sự chuyển hóa của vi khuẩn sulfur

bị ảnh hưởng bởi nồng độ oxy.
 Biết

được thành phần vi sinh vật của nguồn nước,

từ đó đưa ra biện pháp xử lý hiệu quả nhất.


3. Vật liệu và phương pháp
3.1. Vật liệu
 Cột

thủy tinh hình trụ (đã nhận).

 CaSO4:

Cung cấp nguồn lưu huỳnh và đệm pH

CaSO4 cho vào sẽ giải phóng anion SO42­, ion này được các 
sulfite         reducing bacteria dùng làm chất nhận điện tử ở điều kiện kỵ 
khí sản  phẩm  cuối cùng tạo ra hiđro sulfua, hiđro sulfua được các 
sulfur 

bacteria dùng làm chất nhận điện tử khi quang hợp.

 CaCO3:

Cung cấp nguồn cacbon.

 Bùn,

đất và nước:

Đặc tính của bùn dùng cho cột:
+ Bùn cần lấy là các mẫu được thu thập từ môi trường đất ngập nước.
+ Bùn cần có nguồn vi khuẩn sunfat dồi dào để đáp ứng mục đích của bài.
+ Bùn chứa vi khuẩn sunfat (thường có màu đen vì H2S làm sắt có trong đất biến
thành màu đen).
+ Bùn giàu vi kuẩn lưu huỳnh có thể tìm thấy ở gần các suối nước nóng và các
khu vực núi lửa, trong các mỏ muối dọc theo bờ biển hoặc từ các mỏ dầu, khí
đốt.
Cần lấy bùn ở nơi không bị ô nhiễm bởi các chất độc hại, giàu nguồn vi khuẩn
lưu huỳnh ( bùn có màu đen).


Lấy bùn ở sông Vàm Thuật – một nhánh của
sông Sài Gòn


Để thuận tiện việc lấy bùn ta sẽ lấy khi
nước sông rút và vị trí lấy là men bờ
sông.



Khu vực lấy gần bờ kênh xã nước thải
sinh hoạt và nhà máy sản xuất bún.



Không có nhà máy thải chất thải nguy
hại xung quanh con sông.



Bùn ở đây hoàn toàn tự nhiên không
ảnh hưởng nhiều bởi các chất động
hóa học nguy hại, dễ lấy, giàu nguồn vi
khuẩn vì con sông đã hình thành từ
lâu.


 Nguồn

sáng: Sử dụng bóng LED 9W
(tương đương với bóng dây tóc 60W),
treo cạnh cột để quan sát hai nửa sáng
tối.


3.2. Phương pháp
 Bước

1: Chuẩn bị lượng bùn và đất chiếm khoảng hơn 2/3 cột,

loại bỏ đá, cành cây ... vướng trong bùn. Sau đó trộn bùn với
5g CaCO3, 5g CaSO4, 10g lá cây băm nhỏ (trộn kỹ và đều,

tránh bọt khí).
 Bước

2: Điều chỉnh pH trong bùn, trong khoảng từ 6 – 8.

 Bước

3: Cho bùn đã chuẩn bị vào trước, sau đó cho đất vào

(không trộn lên).


Bước

4: Đổ nước sông cho cột cao

thêm 3 – 4cm, sau đó đậy nắp cột
lại.
Bước

cột.

5: Đánh dấu mực nước trong


4. Kế hoạch thực hiện
Thời gian
21/01/2019

22/01/2019

Nhiệm vụ
Chuẩn bị hóa chất, đèn,
set up vị trí làm.
Lấy bùn, đất, nước, và
làm cột (kiểm tra cột 1).

Phân công
Minh, Hân, Lộc

Vinh, Vinh

23/01/2019

Kiểm tra cột 2

Vinh Trần + Hân

24/01/2019

Kiểm tra cột 3

Vinh Dương + Lộc

25/01/2019

Kiểm tra cột 4

Minh + Hân

26/01/2019

Kiểm tra cột 5

Vinh + Lộc

27/01/2019

Kiểm tra cột 6

Vinh Dương + Hân

28/01/2019

Kiểm tra cột 7

Lộc + Minh


04/02/2019

Kiểm tra cột 8

Vinh Trần + Hân

11/02/2019

Kiểm tra cột 9

Vinh Dương + Minh

18/02/2019

Kiểm tra cột 10

Minh +Lộc

25/02/2019

Kiểm tra cột 11

Hân + Minh

04/03/2019

Kiểm tra cột 12

Vinh Trần + Vinh Dương

11/03/2019

Kiểm tra cột 13

Vinh Trần + Hân

18/03/2019

Kiểm tra cột 14

Vinh Dương + Lộc

25/03/2019

Kiểm tra cột 15

Minh + Hân

01/04/2019

Kiểm tra cột 16

Vinh + Lộc


08/04/2019

Kiểm tra cột 17

Vinh Dương + Hân

15/04/2019

Kiểm tra cột 18

Lộc + Minh

22/04/2019

Kiểm tra cột 19

Vinh Trần + Hân

29/04/2019

Kiểm tra cột 20

Vinh Dương + Lộc

06/05/2019

Kiểm tra cột 21

Minh + Hân

13/05/2019

Kiểm tra cột 22

Vinh + Lộc

20/05/2019

Kiểm tra cột 23

Vinh Dương + Hân

27/05/2019

Kiểm tra cột 24

Vinh Trần + Hân

03/06/2019

Kiểm tra cột 25

Vinh Dương + Lộc


*NOTE: Mỗi lần kiểm tra: Đo pH, quan
sát, đánh giá, màu, mùi của cột.


5. Kết quả mong đợi


Phân loại được các vi khuẩn phổ biến, các vùng trong cột có màu sắc
đặc trưng.


6. Khó khăn
Khó

khăn trong việc chọn bùn.

Việc

quan sát hiện tượng qua từng tuần,

không biết có như ý muốn không.

Điều

chỉnh nắp đậy không quá chặt, trách

tích tụ áp lực gây nổ bình.


THANKS FOR LISTENING !

BÀI TRÌNH BÀY CỦA CHÚNG EM ĐẾN ĐÂY LÀ KẾT THÚC
CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC ANH CHỊ ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE !