بسمه تعالی

دانشکده  بهداشت

گروه بهداشت محیط  

******************************

نام درس: میکروبیولوژی محیط                                            تعداد واحد: 2واحد نظری- عملی

مقطع:   کارشناسی                                                        شماره درس: 176285

مدت زمان ارایه درس: 1 ترم (51 ساعت)

اهداف کلی:

الف) هدف کلی از ارایه بخش نظری آشنایی دانشجویان با مفاهیم زیر است:

1-      شناخت میکروارگانیسم های موجود در آب و فاضلاب

2-      شناخت میکروارگانیسم های محیط آبی

3-      دسته بندی باکتری های با توجه به نیاز به اکسیژن

4-      سینتیک رشد باکتری ها

5-      تأثیر عوامل محیطی در رشد باکتری ها

6-      دسته بندی باکتری ها بر اساس نحوه به دست آوردن مواد غذایی

7-      عناصر مورد نیاز میکروارگانیسم ها

8-      تقسیم بندی میکروارگانیسم ها بر اساس نحوه تغذیه

9-      باکتری های موجود در فاضلاب و اثرات آنها

10-باکتری های شاخص

11- واکنش های هوازی و بی هوازی

12- قارچ های موجود در فاضلاب

13- ویروس هایی که توسط آب منتقل می شوند

14- جلبک های موجود در آب و فاضلاب

15- رشد میکروارگانیسم ها

16- کاربرد سینتیک در تصفیه بیولوژیکی

17- تصفیه بیولوژیکی لجن فعال

18- تصفیه بیولوژیکی صافی های چکنده

19- تصفیه بیولوژیکی در برکه های تثبیت

اهداف اختصاصی:

الف- نظری

1-شناخت میکروارگانیسم های موجود در آب و فاضلاب

دانشجو باید بتواند:

-         هدف از شناسایی میکروارگانیسم های موجود در آب و فاضلاب را بیان کند.

-         شناسایی میکروارگانیسم های بیماریزا و غیر بیماریزا در آب و فاضلاب را انجام دهد.

2- شناخت میکروارگانیسم های محیط آبی

دانشجو باید بتواند:

-         میکروارگانیسم های اتوتروف و هتروتروف را تعریف کند.

-         انواع میکروارگانیسم های اتوتروف و هتروتروف را بر اساس منبع انرژی تقسیم بندی کند.

-         باکتری های مهم اتوتروف و هتروتروف آب و فاضلاب را شناسایی کند.

-         قارچ های مهم اتوتروف و هتروتروف آب و فاضلاب را شناسایی کند.

3- دسته بندی باکتری ها با توجه به نیاز به اکسیژن

دانشجو باید بتواند:

-         مفهوم واکنش های هوازی، بی هوازی و اختیاری را بیان کند.

-         باکتری های را با توجه به هوازی و بی هوازی بودن تقسیم کند.

-         میزان انرژی آزاد شده در فرایند هوازی را با انرژی آزاد شده در فرایندهای بیهوازی مقایسه کند.

-         تأثیر عوامل محیطی را در واکنش های هوازی و بی هوازی بیان کند.

4- سینتیک رشد باکتری ها

دانشجو باید بتواند:

-         مراحل مختلف رشد باکتری ها را بیان کند.

-         مفهوم نرخ رشد باکتری ها را با توجه به غلظت اولیه و عوامل دیگر بیان کند.

-         زمان دو برابر شدن مقدار باکتری ها را توضیح دهد.

5- تأثیر عوامل محیطی روی باکتری ها

دانشجو باید بتواند:

-         تأثیر عوامل مختلف (درجه حرارت، PH، اکسیژن) را بر رشد باکتری بیان کند.

6- دسته بندی باکتری ها بر اساس منبع انرژی

دانشجو باید بتواند:

-         باکتری های پروتروف را تعریف کند.

-         باکتری های پاراتروف را تعریف کند.

-         ساپروفیت ها را تعریف کند.

-         پارازیت ها را تعریف کند.

7- عناصر مورد نیاز میکروارگانیسم ها

دانشجو باید بتواند:

-         عناصر مهم مورد نیاز میکروارگانیسم ها را بیان کند.

-         عناصر جزئی مورد نیاز بعضی میکروارگانیسم ها را بیان کند.

8- تقسیم بندی میکروارگانیسم ها بر اساس نحوه تغذیه

دانشجو باید بتواند:

-         مفهوم Holozoic را بیان کند.

-         مفهوم Holophytic را بیان کند.

9-باکتری های موجود در فاضلاب و اثرات آنها

دانشجو باید بتواند:

-         مفهوم فروباکتری ها را بیان کند.

-         انواع باکتری های آهن را نام ببرد.

-         انواع باکتری های گوگرد را بیان کند.

-         باکتری های مهم گوگرد در تصفیه فاضلاب را بیان کند.

-         باکتری هایی که در عمل نیتریفیکاسیون نقش دارند را نام ببرد.

-         شرایط مناسب برای رشد باکتری نیتروژن را بیان کند.

10-باکتری های شاخص

دانشجو باید بتواند:

-         عوامل انتخاب باکتری های شاخص در فاضلاب را بیان کند.

-         باکتری های شاخص در تصفیه فاضلاب را بیان کند.

11-واکنش های هوازی و بی هوازی

دانشجو باید بتواند:

-         قرایند هوازی را تعریف کند.

-         فرایند بی هوازی را تعریف کند.

-         مفهوم باکتری های هیدرولیتیک را بیان کند.

-         مفهوم باکتری های هترواستروژن را بیان کند.

-         مفهوم باکتری های متانوژن را تعریف کند.

12- قارج های موجود در فاضلاب

دانشجو باید بتواند:

-         نقش قارچ ها در تصفیه فاضلاب را بیان کند.

-         قارچ های مهم موجود در فاضلاب را نام ببرد.

-         محیط رشد مناسب قارچ ها را بیان کند.

13- ویروس هایی که توسط آب منتقل می شوند

دانشجو باید بتواند:

-         ویروس هایی که سبب آلودگی آب می شوند را بیان کند.

-         مشخصات مهم ویروس های موجود در مدفوع را بیان کند.

-         مهمترین ویروس های منتقله توسط آب را بیان کند.

14- جلبک های موجود در آب و فاضلاب

دانشجو باید بتواند:

-         علل توجه به جلبک ها در آب و فاضلاب را بیان کند.

-         جلبک هایی که سبب تولید بو و مزه در آب می شوند را نام ببرد.

-         جلبک هایی که سبب انسداد صافی ها می شوند را نام ببرد.

-         جلبک های که در آبهای تمیز یا آلوده زندگی می کنند را نام ببرد.

-         چگونگی حذف جلبک ها از آب و فاضلاب را بیان کند.

15- رشد میکروارگانیسم ها

دانشجو باید بتواند:

-         عوامل محیطی مناسب برای رشد میکروارگانیسم ها را بیان کند.

-         توزیع میکروارگانیسم ها را در مقادیر BOD زیاد و کم بیان کند.

-         روند رشد میکروارگانیسم ها را نسبت به زمان بیان کند.

-         مفهوم قانون چیک را بیان کند.

-         روند رشد سلول و مصرف سوبسترا را بیان کند.

-         تأثیر فاز خودخوری در متابولیسم را بیان کند.

16- کاربرد سینتیک در تصفیه بیولوژیکی

دانشجو باید بتواند:

-         هدف از کاربرد سینتیک برای تصفیه بیولوژیکی را بیان کند.

-         جرم سوبسترا و میکروارگانیسم را موازنه کند.

-         غلظت میکروارگانیسم و سوبسترا را در خروجی مشخص کند.

-         تأثیر سینتیک در مراحل طراحی را بیان کند.

-         مفهوم زمان ماند سلولی را بیان کند.

-         مفهوم نسبت  را بیان کند.

-         ضرایب سینتیکی را اندازه گیری کند.

17- تصفیه بیولوژیکی لجن فعال

دانشجو باید بتواند:

-         نوع جریان در لجن فعال را بیان کند.

-         مفهوم فرایند لجن فعال متداول را بیان کند.

-         زمان ماند هیدرولیکی و زمان ماند سلولی در سیستم لجن فعال را بیان کند.

-         مفهوم آماس لجن را بیان کند.

-         میکروارگانیسم های مهم در لجن فعال را بیان کند.

18- تصفیه بیولوژیکی صافی های چکنده

دانشجو باید بتواند:

-         چگونگی عملکرد صافی چکنده را بیان کند.

-         مفهوم زمان ماند هیدرولیکی و زمان ماند سلولی در صافی چکنده را بیان کند.

-         نوع میکروارگانیسم های صافی چکنده را بیان کند.

19- تصفیه بیولوژیکی در برکه های تثبیت

دانشجو باید بتواند:

-         چگونگی عمل تصفیه در برکه های تثبیت را بیان کند.

-         میکروارگانیسم های مهم در برکه های تثبیت را بیان کند.

-         زمان ماند هیدرولیکی و زمان ماند سلولی در برکه های تثبیت را بیان کند.

روش آموزش:

-         آموزش به شیوه سخنرانی و با استفاده از وسایل کمک آموزشی (اورهد، اسلاید و تصاویر تکثیر شده) انجام می گیرد.

شرایط اجرا:

امکانات آموزشی:

-         کلاس درس

-         وسایل کمک آموزشی (اورهد- اسلاید)

آموزش دهنده:

-         عضو هیئت علمی گروه بهداشت محیط (دکتر منصوره دهقانی)

منابع اصلی درس:

1-      Waste water engineering, treatment, disposal and Reuse, Metcalf and Eddy.

2-      Microbiology for Environmental Science and engineering, Caudy.

3-      Bilogy of Microorganisms, Brock –Smith- Madigan.

4-      Microbiology in practice, Lois and Beisnir.

5-      Standard Method for the examination of water and waste water.

6-      شیمی و میکروبیولوژی آب و فاضلاب، دکتر محوی، دکتر هادی دهقانی

7-      میکروبیولوژی اب و فاضلاب، میترا غلامی، حامد محمدی

8-      آزمایش های میکروبی آب، ترجمه دکتر گیتی امتیازی و زهرا اعتمادی

ارزشیابی:

-         نحوه ارزشیابی به صورت کتبی است که 40% کل نمره در امتحان میان ترم و 60% کل نمره در امتحان پایان ترم محاسبه می شود.

-         امتحان میان ترم و پایان ترم به صورت چهارگزینه ای است.

مقررات آموزشی:

- حداقل نمره قبولی                      10

- غیبت مجاز در کلاس حداکثر         4 جلسه

ب) عملی

هدف از بخش عملی انجام آزمایش ها ی مهم میکروبی آب و فاضلاب و آشنایی دانشجویان با روش های شناسایی میکروارگانیسم های مختلف در آب و فاضلاب می باشد.

اهداف کلی:

1-      روش های نمونه برداری از آب های سطحی، آب های زیرزمینی و ....

2-      تهیه محیط های کشت آزمایش های مختلف

3-      آزمایش شمارش کلی کلیفرم ها

4-      آزمایش احتمالی تشخیص کلیفرم ها (تخمیر چند لوله ای)

5-      تست تأییدی تشخیص کلیفرم ها

6-      تست تکمیلی تشخیص کلیفرم ها

7-      تست های تأییدی و تکمیلی استرپتوکوک فکالیس و کلستریدیوم پرفرینجنس

8-      آزمایش و تشخیص یک میکروب نامشخص

9-      روش صافی غشایی

10-روش تشخیص افتراقی کلیفرم ها (تست IMVIC)

11- روش رنگ آمیزی باکتری ها

12- تشخیص باکتری های گرم مثبت و گرم منفی توسط آزمایش پتاس

13- مشاهده چند نمونه جلبک

اهداف اختصاصی:

1-روش های نمونه برداری از آب های سطحی، آب های زیرزمینی و ...

دانشجو باید بتواند:

-         محل های مناسب نمونه برداری را بیان کند.

-         روش صحیح نمونه برداری آزمایش میکروبی را بیان کند.

-         چگونگی نمونه برداری از آب های سطحی را بیان کند.

-         چگونگی نمونه برداری از آب های زیرزمینی را بیان کند.

-         چگونگی نمونه برداری از آب شیر را بیان کند.

2- تهیه محیط کشت آزمایش های مختلف

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب برای آزمایش های مختلف را تهیه کند.

-         چگونگی ساخت محیط کشت مایع و جامد را بیان کند.

3- آزمایش شمارش کلی کلیفرم ها

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب برای آزمایش شمارش کلی را بیان کند.

-         روش صحیح انجام آزمایش را بیان کند.

-         چگونگی کار با دستگاه شمارش کلنی ها را بیان کند.

4- آزمایش احتمالی تشخیص کلیفرم ها (تخمیر چند لوله ای )

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب تست احتمالی کلیفرم ها را بیان کند.

-         روش آزمایش تخمیر چند لوله ای را بیان کند.

-         روش شمارش MPN را بیان کند.

-         مشخصه باکتری های کلیفرم در این روش را توضیح دهد.

5- تست تأییدی کلیفرم ها

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب برای تست تأییدی کلیفرم ها را بیان کند.

-         روش آزمایش را به طور کامل بیان کند.

-         روش تشخیص کلیفرم ها را بیان کند.

6- تست تکمیلی کلیفرم ها

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب برای تست تکمیلی کلیفرم ها را بیان کند.

-         روش آزمایش تکمیلی را برای تشخیص کلیفرم ها بیان کند.

-         روش تشخیص کلیفرم ها را در آزمایش تکمیلی بیان کند.

7- تست های تأییدی و تکمیلی استرپتوکوک فکالیس و کلستریدیوم پرفرینجس

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب برای تست احتمالی، تأییدی و تکمیلی استرپتوکوک فکالیس بیان کند.

-         روش آزمایش و تشخیص استرپتوکوک را در هر یک از تست ها بیان کند.

-         محیط کشت مناسب برای تست های احتمالی، تأییدی و تکمیلی کلستریدیوم پرفرینجس را بیان کند.

-         روش آزمایش و تشخیص کلستریدیوم پرفرینجس را در هر یک از تست ها بیان کند.

8-آزمایش و تشخیص یک میکروب نامشخص

دانشجو باید بتواند:

-         آزمایش های لازم برای تشخیص یک میکروب نامشخص را به ترتیب و با توجه به محیط کشت لازم هر میکروب انجام دهد.

-         با توجه به نتایج بدست آمده از هر تست میکروب مورد نظر را تشخیص دهد.

9-روش های صافی غشایی

دانشجو باید بتواند:

-         روش آزمایش صافی غشایی را توضیح دهد.

-         محیط کشت مناسب برای آزمایش را بیان کند.

-         روش شمارش باکتری ها را بیان کند.

10-روش تشخیص افتراقی کلیفرم ها (تست IMVIC)

دانشجو باید بتواند:

-         محیط کشت مناسب برای هر قسمت آزمایش را بیان کند.

-         روش آزمایش هر قسمت و روش تشخیص باکتری را بیان کند.

-         با توجه به نتایج بدست آمده باکتری مورد نظر را تشخیص دهد.

11-روش رنگ آمیزی باکتری ها

دانشجو باید بتواند:

-         روش رنگ آمیزی باکتری ها برای تشخیص باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بیان کند.

-         روش تشخیص باکتری های گرم مثبت و گرم منفی را با توجه به رنگ آمیزی و مشاهده توسط میکروسکوپ بیان کند.

12- تشخیص باکتری های گرم مثبت و گرم منفی توسط آزمایش پتاس (KOH)

دانشجو باید بتواند:

-         روش آزمایش و تشخیص باکتری گرم مثبت و گرم منفی را توسط محلول پتاس بیان کند.

13- مشاهده چند نمونه جلبک

دانشجو باید بتواند:

-         جلبک های موجود در نمونه را توسط میکروسکوپ تشخیص دهد.

-         جلبک های آب های آلوده، مسدود کننده صافی، آب های تمیز را تشخیص دهد.

روش آموزش:

-         آموزش عملی به صورت کار عملی در آزمایشگاه میباشد.

شرایط اجرا:

-         آزمایشگاه میکروبیولوژی

آموزش دهنده:

-         عضو هیئت علمی گروه بهداشت محیط (دکتر منصوره دهقانی)

منابع اصلی درس:

1-      شیمی و میکروبیولوژی آب و فاضلاب دکتر محوی- دکتر هادی دهقانی

2-      میکروبیولوژی آب و فاضلاب، میترا غذامی- حامد محمدی

3-      آزمایش های میکروبی آب ، ترجمه دکتر گیتی امتیازی و زهرا اعتمادی

4-      Standard Method for the examination of water and waste water

نحوه ارزشیابی:

-         نحوه ارزشیابی به صورت کار عملی در آزمایشگاه و تهیه گزارش کار و امتحان عملی شناسایی یک میکروب نامشخص در آب و تفسیر آن صورت می گیرد.

مقررات آموزشی:

-         حضور در کلیه جلسات آزمایش عملی، انجام کلیه آزمایش ها و رعایت نکات ایمنی