水处理生物学实验指导书武汉理工大学土木工程与建筑学院市政工程系2006.2
水处理生物学实验指导书 武汉理工大学土木工程与建筑学院 市政工程系 2006.2
实验一显微镜的使用及微生物形态的观察一、目的1.了解普通光学显微镜的构造，学习显微镜的使用方法和保养方法。2.观察蓝细菌、霉菌、酵母菌、放线菌的个体形态，学会生物图的绘制。二，实验器材1.光学显微镜2.示范片：颤藻、曲霉、青霉、酵母菌、放线菌。三，实验方法(一)显微镜的结构和各部分的作用图1是微生物实验常用的双目电光源生物显微镜，其构造分机械和光学两部分：机械部分主要包括：接目镜1.镜筒镜筒是双筒，两筒间距离可镜筒调，长度一般是160mm。它的上端装有接目镜，下端有回转板。回转板上一般装有回转板接物镜3个接物镜。戴物台2.载物台载物台是放置标本的平台，中央有一圆孔，使下面的光线可以通过。推物器调节器两旁有弹簧夹，用以固定标本或载玻片。有的载物台上装有自动推物器。O3.调节器镜臂旁有两个螺旋，大的聚光器T叫粗调节器，小的叫细调节器，用以升降光源载物台，调节接物镜与所需观察的物体之L间的距离。光量调节L开关图1 光学部分主要包括：1.接目镜一股使用的显微镜具有2~3种放大倍数的接目镜，其上常刻有“5×”、“10×”或“16×”等数字及符号。意即使用时可放大5倍、10倍或16倍。观察微生物时常用放大10倍或16倍的接目镜。2.接物镜接物镜装在回转板上．可分低倍镜、高倍镜和油镜3种，其相应的放大倍数常是10、40（45)、100。通常显微镜的放大倍数等于接物镜与接目镜放大倍数的乘积。例如：用放大40倍的接物镜（高倍镜）与放大10倍的接目镜时所得的物象的放大倍数为40×10=400。如果用放大100倍的接物镜则放大倍数为100×10一1000。接目镜装在镜筒上端，在使用过程中并不经常变动，所以通常所谓的用低倍镜、高倍镜或油镜的观察主要是指使用不同的接物镜而言的。油镜的放大倍数最大（100)。放大倍数这样大的镜头，焦距就很短.直径就很小。所以自标本玻片透过的光线，因介质密度（从玻片至空气，再进入油镜）不同、有些光线因折射或全反射，就不能进入镜头，致使射入的光线较少，物象显现不清。所1
1 实验一 显微镜的使用及微生物形态的观察 一、目的 1.了解普通光学显微镜的构造，学习显微镜的使用方法和保养方法。 2.观察蓝细菌、霉菌、酵母菌、放线菌的个体形态，学会生物图的绘制。 二. 实验器材 1.光学显微镜 2.示范片：颤藻、曲霉、青霉、酵母菌、放线菌。 三. 实验方法 (一)显微镜的结构和各部分的作用 图 1 是微生物实验常用的双目电光源生物显微镜，其构造分机械和光学两部分： 机械部分主要包括： 1．镜筒 镜筒是双筒，两筒间距离可 调，长度一般是 160mm。它的上端装有接 目镜，下端有回转板。回转板上一般装有 3 个接物镜。 2．载物台 载物台是放置标本的平台， 中央有一圆孔，使下面的光线可以通过。 两旁有弹簧夹，用以固定标本或载玻片。 有的载物台上装有自动推物器。 3．调节器 镜臂旁有两个螺旋，大的 叫粗调节器，小的叫细调节器，用以升降 载物台，调节接物镜与所需观察的物体之 间的距离。 光学部分主要包括： 1．接目镜 一股使用的显微镜具有 2~3 种放大倍数的接目镜，其上常刻有“5×”、“10×”或“16×”等数字及符号。 意即使用时可放大 5 倍、10 倍或 16 倍。观察微生物时常用放大 10 倍或 16 倍的接 目镜。 2．接物镜 接物镜装在回转板上．可分低倍镜、高倍镜和油镜 3 种，其相应的 放大倍数常是 10、40 (45)、100。通常显微镜的放大倍数等于接物镜与接目镜放大 倍数的乘积。例如：用放大 40 倍的接物镜(高倍镜)与放大 10 倍的接目镜时所得的 物象的放大倍数为 40×10＝400。如果用放大 100 倍的接物镜则放大倍数为 100×10 ＝1000。接目镜装在镜筒上端，在使用过程中并不经常变动，所以通常所谓的用低 倍镜、高倍镜或油镜的观察主要是指使用不同的接物镜而言的。 油镜的放大倍数最大(100)。放大倍数这样大的镜头，焦距就很短．直径就很小。 所以自标本玻片透过的光线，因介质密度(从玻片至空气，再进入油镜)不同、有些 光线因折射或全反射，就不能进入镜头，致使射入的光线较少，物象显现不清。所 镜筒 回转板 接物镜 接目镜 载物台 调节器 推物器 图 1 聚光器 光源 开关 光量调节
以为了不使通过的光线有所损失，须在油镜与玻片中间加入和玻璃折射率（M=1.52)相仿的镜油（香柏油M=1.515)。因为这种接物镜使用时须加镜油，所以我们称它为油镜。一般的低倍镜或高倍镜使用时不加油，所以也称之为干镜。3.聚光器聚光器在载物台的下面，用来集合由光源过来的光线。聚光器可以上下调整，中央装有光圈。用以调节光线的强弱。当光线过强时：应图2油镜加镜油的原理缩小光圈或把聚光器向下移动。1--空气：2玻片，3一油镜透镜4.光源光源装在显微镜的最下方，带有开1一镜油关，其光亮也可调节。(二）显微镜使用和保护的方法1．低倍镜的使用法(1)置显微镜于固定的桌几上，接上电源，打开开关，调节合适光量。(2)拨动回转板，把低倍镜移到镜筒正下方，和镜筒连接而对直。（3）两眼向接目镜里观察，同时调节两目镜镜筒间的距离，使两接目镜中的视野重合。（4)把载玻片放到载物台上，要观察的标本放到园孔的正中央。(5)将粗调节器向上旋转，同时眼睛注视接物镜，以防接物镜和载玻片相碰。镜头的尖端距载玻片约5mm时即停止旋转。（6）两眼向接目镜里观察，同时把粗调节器向下缓慢旋转。如标本显出，但不十分清楚，可用细调节器调节，至标本完全清晰为止。（7)假如因旋转粗调节器太快，致使超过焦点，标本不能出现时，不应在眼睛注视接目镜的同时向上旋转粗调节器，必须从第（5)步作起，以防因没有把握的旋转，使接物镜与载玻片碰触，造成损坏。(8)在观察时，两眼都要同时静开。2.高倍镜的使用法（1)使用高倍镜以前，先用低倍镜检查，在用低倍镜找到观察目标后，若需要进一步放大观察，将目标移到视野中央。(2)拨动回转板使高倍和低倍两镜头互相对换。当高倍镜移动到载玻片上方时，往往镜头十分靠近载玻片。这时必须注意是否因高倍镜靠近的缘故而使载破片也随着移动。如果载玻片有移动的现象，则应立刻停止推动回转板。把高倍镜退回原处再按照使用低倍镜的方法，重新校正标本的位置。用转换器将高倍镜移到镜筒下方将光量调大一点。（3)当高倍镜已被推到镜筒下面时，向镜内观察所显现的标本，往往不很清楚，这时可旋转细调节器使之清晰，上下移动，但不要过分移动。（此时不再动粗调）3.油镜的使用法(此节在实验三中学习)（1）如用高倍镜放大，倍数还不够大则须采用油镜。用油镜以前，先用低、高倍2
2 以为了不使通过的光线有所损失，须在油镜与玻片 中间加入和玻璃折射率(M＝1.52)相仿的镜油(香柏 油 M＝1.5l5)。因为这种接物镜使用时须加镜油，所 以我们称它为油镜。一般的低倍镜或高倍镜使用时 不加油，所以也称之为干镜。 3．聚光器 聚光器在载物台的下面，用来集合 由光源过来的光线。聚光器可以上下调整，中央装 有光圈。用以调节光线的强弱。当光线过强时．应 缩小光圈或把聚光器向下移动。 4．光源 光源装在显微镜的最下方，带有开 关，其光亮也可调节。 (二)显微镜使用和保护的方法 1．低倍镜的使用法 (1)置显微镜于固定的桌几上，接上电源，打开开关，调节合适光量。 (2)拨动回转板，把低倍镜移到镜筒正下方，和镜筒连接而对直。 (3) 两眼向接目镜里观察，同时调节两目镜镜筒间的距离，使两接目镜中的视 野重合。 (4)把载玻片放到载物台上，要观察的标本放到园孔的正中央。 (5)将粗调节器向上旋转，同时眼睛注视接物镜，以防接物镜和载玻片相碰。 镜头的尖端距载玻片约 5mm 时即停止旋转。 (6) 两眼向接目镜里观察，同时把粗调节器向下缓慢旋转。如标本显出，但不 十分清楚，可用细调节器调节，至标本完全清晰为止。 (7)假如因旋转粗调节器太快，致使超过焦点，标本不能出现时，不应在眼睛注 视接目镜的同时向上旋转粗调节器，必须从第(5)步作起，以防因没有把握的旋转， 使接物镜与载玻片碰触，造成损坏。 (8)在观察时，两眼都要同时睁开。 2．高倍镜的使用法 (1)使用高倍镜以前，先用低倍镜检查，在用低倍镜找到观察目标后，若需要进 一步放大观察，将目标移到视野中央。 (2)拨动回转板使高倍和低倍两镜头互相对换。当高倍镜移动到载玻片上方时， 往往镜头十分靠近载玻片。这时必须注意是否因高倍镜靠近的缘故而使载破片也随 着移动。如果载玻片有移动的现象，则应立刻停止推动回转板。把高倍镜退回原处， 再按照使用低倍镜的方法，重新校正标本的位置。用转换器将高倍镜移到镜筒下方， 将光量调大一点。 (3)当高倍镜已被推到镜筒下面时，向镜内观察所显现的标本，往往不很清楚， 这时可旋转细调节器使之清晰，上下移动，但不要过分移动。（此时不再动粗调） 3．油镜的使用法(此节在实验三中学习) (1)如用高倍镜放大，倍数还不够大则须采用油镜。用油镜以前，先用低、高倍 图 2
镜检查。把要观察的标本移到视野正中。（2)用油镜时，在载玻片标本上加几滴镜油，然后拨动回转板对换高倍镜和油镜使油镜头尖端和油接触，而后向接目镜观察。假如不清晰，可稍微转动细调节器，但切记不要用粗调节器。(3)用过油镜后，必须用擦镜纸或软绸将载玻片和油镜所粘着的油拭净，略蘸擦镜液少许，指拭镜头，最后用擦镜纸或软绸擦干。4.显微镜的保护法（1）显微镜应放置在干燥的地方，使用时须避免强烈的日光照射。（2）将载物台降至最低，取下标本片。将光量调至最小，关上电源。（3）接物镜或接目镜不清洁时，应当用擦镜纸或软绸措擦。（4）用完显微镜后，应当立即放到镜匣中。四：实验内容：蓝细菌、霉菌、酵母菌、放线菌的个体形态的观察1.用低倍镜和高倍镜观察颤藻、曲霉、青霉、酵母菌、放线菌示范片。2.画出微生物形态图，并标明显微镜的放大倍数及微生物的名称。四、思考题1.使用显微镜时，哪些地方须特别注意？2.使用低倍镜时，显微镜的放大倍数一般最大可达多少?使用高倍镜时显微镜的放大倍数是怎样呢？在什么时候才需要使用油镜？3
3 镜检查。把要观察的标本移到视野正中。 (2)用油镜时，在载玻片标本上加几滴镜油，然后拨动回转板对换高倍镜和油镜， 使油镜头尖端和油接触，而后向接目镜观察。假如不清晰，可稍微转动细调节器， 但切记不要用粗调节器。 (3)用过油镜后，必须用擦镜纸或软绸将载玻片和油镜所粘着的油拭净，略蘸擦 镜液少许，揩拭镜头，最后用擦镜纸或软绸擦干。 4．显微镜的保护法 (1) 显微镜应放置在干燥的地方，使用时须避免强烈的日光照射。 (2) 将载物台降至最低，取下标本片。将光量调至最小，关上电源。 (3) 接物镜或接目镜不清洁时，应当用擦镜纸或软绸揩擦。 (4) 用完显微镜后，应当立即放到镜匣中。 四．实验内容： 蓝细菌、霉菌、酵母菌、放线菌的个体形态的观察 1. 用低倍镜和高倍镜观察颤藻、曲霉、青霉、酵母菌、放线菌示范片。 2. 画出微生物形态图，并标明显微镜的放大倍数及微生物的名称。 四、思考题 1．使用显微镜时，哪些地方须特别注意? 2．使用低倍镜时，显微镜的放大倍数一般最大可达多少?使用高倍镜时显微镜 的放大倍数是怎样呢? 在什么时候才需要使用油镜?
实验二活性污泥生物相的观察一。目的1.学习测量微生物大小。2.学习用压滴法制作标本片。3.观察几种原、后生动物，菌胶团及藻类个体形态二，实验器材1.活性污泥混合液。2.单胞藻、新月藻、星藻、草履虫等示范片。3.显微镜、载玻片、盖玻片。4.目测微尺、物测微尺。m三.实验方法及内容1.目测微尺和物测微尺及其使用的方法目测微尺目测微尺是一圆形玻片，其中央刻有精确的刻目镜测微尺度（图3），等分为100格或更多格。标尺刻度的大小，随使用的图3接目镜和接物镜放大倍数以及镜筒的长度而改变。使用前，应先利用物测微尺进行标定。物测微尺物测微尺是一厚玻片，中央有一微小圆圈，圆圈里有100等分刻度标尺，每等分的长度为1/100mm，即10μm/格。使用时，先将目测微尺装入接目镜的隔板上，物测微尺使刻度朝下：把物测微尺放在载物台上，使刻度朝上，用平常观察标本的方法，先用低倍镜找到物测微尺的刻度，再移动物测微尺与目测微尺使两者的第一线相合，然后计算物测微尺的每一小格内有目测微尺的小格若干个，换算成后者刻度所表示的长度。如：物测微尺的一小格相当于5个目测微尺的小格，则目测微尺在此种条件下，其每格的长度即等于2μm。如在同样条件下测量物体，而物体之长度为目测微尺的两小格，宽为半小格，则可知此物体的大小为1μm×4μm。换成高倍镜，用同样方法标定出高倍镜下目测微尺每格的长度。2.活性污泥标本的制备1)取活性污泥法曝气池混合液一小滴，放在洁净的载玻片的中央如混合液中污泥较少，可待其沉淀后，取沉淀污泥一小滴于载破片上：如混合液中污泥较多，则应稀释后进行观察)。2)小心地用洗净的盖玻片覆盖。这样，就制成了活性污泥的标本。加盖玻片时应使其中央已接触到水滴后才放下，否则会在片内形成气泡而影响观察。3.显微镜观察活性污泥标本(1)低倍镜观察1)在选定的接目镜下，利用低倍镜，确定目测微尺一格的长度（单位以um计)。2)观察所制备的微生物标本玻片，画出所见原生动物、菌胶团等微生物的形态4
4 实验二 活性污泥生物相的观察 一. 目的 1.学习测量微生物大小。 2.学习用压滴法制作标本片。 3.观察几种原、后生动物，菌胶团及藻类个体形态 二. 实验器材 1. 活性污泥混合液。 2. 单胞藻、新月藻、星藻、草履虫等示范片。 3. 显微镜、载玻片、盖玻片。 4. 目测微尺、物测微尺。 三. 实验方法及内容 1.目测微尺和物测微尺及其使用的方法 目测微尺 目测微尺是一圆形玻片，其中央刻有精确的刻 度(图 3)，等分为 100 格或更多格。标尺刻度的大小，随使用的 接目镜和接物镜放大倍数以及镜筒的长度而改变。使用前，应 先利用物测微尺进行标定。 物测微尺 物测微尺是一厚玻片，中央有一微 小圆圈，圆圈里有 100 等分刻度标尺，每等分的长 度为 1／100mm，即 10μm／格。 使用时，先将目测微尺装入接目镜的隔板上， 使刻度朝下；把物测微尺放在载物台上，使刻度朝 上，用平常观察标本的方法，先用低倍镜找到物测微尺的刻度，再移动物测微尺与 目测微尺使两者的第一线相合，然后计算物测微尺的每一小格内有目测微尺的小格 若干个，换算成后者刻度所表示的长度。如：物测微尺的一小格相当于 5 个目测微 尺的小格，则目测微尺在此种条件下，其每格的长度即等于 2μm。如在同样条件 下测量物体，而物体之长度为目测微尺的两小格，宽为半小格，则可知此物体的大 小为 1μm×4μm。换成高倍镜，用同样方法标定出高倍镜下目测微尺每格的长度。 2．活性污泥标本的制备 1)取活性污泥法曝气池混合液一小滴，放在洁净的载玻片的中央(如混合液中污 泥较少，可待其沉淀后，取沉淀污泥一小滴于载破片上；如混合液中污泥较多．则 应稀释后进行观察)。 2)小心地用洗净的盖玻片覆盖。这样，就制成了活性污泥的标本。加盖玻片时 应使其中央已接触到水滴后才放下，否则会在片内形成气泡而影响观察。 3．显微镜观察活性污泥标本 (1)低倍镜观察 1)在选定的接目镜下，利用低倍镜，确定目测微尺一格的长度(单位以μm 计)。 2)观察所制备的微生物标本玻片，画出所见原生动物、菌胶团等微生物的形态 物测微尺 目镜测微尺 图 3