水處理微生物201603(34)

1、水處理微生物 (3)宛 立第四章 真核微生物 第三節(jié) 霉菌（Mold） n霉菌是絲狀真菌的一個俗稱，通常指菌絲體菌絲體發(fā)達又不產(chǎn)生大型子實體結(jié)構(gòu)的真菌。是多細胞多細胞的腐生或寄生的絲狀菌，具有一種由分枝的、絲狀的菌絲所組成的葉狀體。形態(tài)結(jié)構(gòu) n營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲。n霉菌營養(yǎng)體的基本單位是菌絲，內(nèi)部有隔膜。n霉菌菌絲直徑約為2-10m，比一般細菌和放線菌菌絲大幾到幾十倍。 青霉青霉曲霉曲霉菌落特征菌落特征在廢水處理中的應用前景在廢水處理中的應用前景1、霉菌對復雜有機物（纖維素、木質(zhì)素纖維素、木質(zhì)素等）具有很強的分解能力。2、霉菌既能產(chǎn)生有機酸，也能產(chǎn)生氨去調(diào)整酸堿度，某些種類可以生存于pH值1-

2、10之間的環(huán)境，對工業(yè)廢水的生物處理有重要的意義。3、鐮刀霉等能有效地氧化分解無機氰化物無機氰化物（CN-）,去除率可達到90%以上。但對有機氰化物（腈）的處理效果則差些。4、在生物濾池的生物膜內(nèi)，真菌能形成廣大的網(wǎng)狀物，可能起著結(jié)合生物膜結(jié)合生物膜的作用。5、在活性污泥中大量繁殖，會引起污泥膨脹。 寫作格式n一、具有處理廢水功能的霉菌的種類n二、具體降解污染物的種類n三、作用的機理：是代謝產(chǎn)物有降解功能？還是自身具有的功能？n四、實際案例中的應用 ：論文中別人所做的結(jié)果與結(jié)論或是目前污水處理廠應用霉菌處理廢水的實際案例n寫一篇小論文霉菌在廢水處理中的應用第四節(jié)第四節(jié) 藻類藻類n具有光合作用的

3、色素，并能獨立生活的自養(yǎng)低等植物。種類很多，有單細胞，也有多細胞，有單個球狀的，有球狀排列成鏈或成團堆的，有絲狀體的及其他形態(tài)的。 裸甲藻屬 團藻屬 夜光藻夜光藻Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy 1921藻體近圓球形，直徑1502000m。細胞壁透明，具一條長觸手，細胞內(nèi)原生質(zhì)淡紅色。世界性的赤潮生物，我國沿海均有分布。n2014.4.25，從國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心（國家海洋局海洋環(huán)境保護研究所）獲悉，經(jīng)海洋生態(tài)研究室對大黑石發(fā)光海水采樣調(diào)查，確認發(fā)光生物體為夜光藻（俗稱“夜光蟲”）。夜光藻無毒，不會對市民下海游泳構(gòu)成健康威

4、脅。不過，大黑石海域部分海域呈現(xiàn)褐紅色，說明局部海域超過赤潮預警濃度，值得政府部門和海產(chǎn)品養(yǎng)殖企業(yè)重視。 放大到40倍顯示，發(fā)光生物體是夜光藻（夜光蟲）。夜光藻是單細胞生物，既有動物的特征（能夠移動），也有植物的特征（能夠進行光合作用），屬于處在動植物臨界點的一種生物。用顯微鏡觀察時，夜光藻還在涂片上游走。 夜光藻屬于鞭毛蟲（鞭毛藻）的分支，是形成赤潮災害的重要原生物。當夜光藻密度特別大的時候，海水會缺氧，導致魚蝦難以生存。n 大黑石局部海域的海水為何呈現(xiàn)褐紅色？ 用顯微鏡看，夜光藻本身是透明的，有點類似于海蜇。但是，夜光藻本身含有褐紅色素。當夜光藻在海水中的密度較大時，海水也就呈現(xiàn)出褐紅色。

5、在大連海域，也有一些褐紅色的海水是由硅藻等生物體造成的。 海水中夜光藻的密度跟赤潮現(xiàn)象有哪些關聯(lián)？ 當每升海水中夜光藻含量超過3萬個的時候，就已經(jīng)構(gòu)成了赤潮現(xiàn)象的標準。海水呈現(xiàn)褐紅色，說明局部海域夜光藻含量已經(jīng)超過赤潮預警濃度，這種現(xiàn)象應引起政府有關部門和養(yǎng)殖企業(yè)的重視。國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心提供的夜光藻顯微鏡圖片國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心提供的夜光藻顯微鏡圖片藻類的分類（見書上）1綠藻：一種細胞或多細胞的綠色植物，色素以葉綠素為主，含有葉黃素和胡蘿卜素。 小球藻小球藻 2硅藻：單細胞或多細胞的群體，含有黃色素，葉綠素和胡蘿卜素。細胞壁中含有大量的硅質(zhì)。3金藻 ：單細胞、群體、分枝絲狀體。鞭毛12條。

6、污水污水 溶解氧溶解氧 藻類群體藻類群體藻類光合作用藻類光合作用細菌氧化作用細菌氧化作用菌體菌體 CO2+H2O+NH3 光光 1、危害：影響水質(zhì)，產(chǎn)生顏色，影響水廠的過濾，可以產(chǎn)生臭味。2、藻類光合作用放出的氧氣則可被好氧微生物利用，去氧化分解水中的有機污染物，一方面可收獲大量有營養(yǎng)價值的藻類，另一方面也凈化了污水。廢水處理的氧化塘主要是利用藻類來供應氧氣的。藻類在給水排水工程中的作用藻類在給水排水工程中的作用(氧化塘等生物處理工藝氧化塘等生物處理工藝)菌藻菌藻共生共生系統(tǒng)系統(tǒng) 第五節(jié)第五節(jié) 原生動物原生動物n原生動物是有單個細胞構(gòu)成的最原始、最低等的單細胞動物。n體型微小，長約30300m

7、 。一、結(jié)構(gòu)特征一、結(jié)構(gòu)特征n原生動物在形態(tài)上雖然只有一個細胞，但在生理上確是一個完善的有機體n行動胞器通過鞭毛、纖毛、偽足等來完成運動n消化、營養(yǎng)胞器營養(yǎng)方式：動物性營養(yǎng)、植物性營養(yǎng)、腐生性營養(yǎng)n排泄胞器伸縮泡n感覺胞器行動胞器，或是眼點二、原生動物的分類二、原生動物的分類1、肉足類： 體表為一層極薄質(zhì)膜，細胞質(zhì)可伸縮變動而形成偽足，作為運動和攝食器官。 阿米巴變形蟲 太陽蟲 2、鞭毛類以鞭毛為運動器，在自然界中，生活在腐化有機物較多的水體內(nèi)。在廢水處理廠曝氣池運行的初期階段，也往往出現(xiàn)。梨波豆蟲 跳側(cè)滴蟲 活潑錐滴蟲3、纖毛類 周身表面或是部分表面布滿纖毛，纖毛有節(jié)奏地擺動，作為行動或是攝

8、食的工具。腎形蟲 漫游蟲 累枝蟲 鐘蟲 n細菌數(shù)量多，分解有機物的能力強，并且繁殖迅速，是污水生物處理中污染物去除的主要承擔著。n原生動物在污水中的數(shù)量也比較大，常占微型動物總數(shù)的95%，因而有一定的凈化污染物的能力。n原生動物多以細菌與活性污泥為食。三、原生動物在廢水生物處理中的作用（一）對廢水凈化的影響1、對水中有機物（作為）的凈化起一定的積極作用，但是以細菌為食，可能影響去除率。2、纖毛蟲可促進生物絮凝作用促進生物絮凝作用。草履蟲、小口鐘蟲等能分泌一些促進凝聚的糖類和黏朊。3、纖毛蟲大量吞食細菌，特別是游離細菌，可改善生物處理法出水的水質(zhì)。（二）作為指示生物不同種類的原生動物對環(huán)境條件的

9、要求不同，對環(huán)境變化的敏感程度也不同，利用原生動物種群的生長情況，可以判斷生物處理構(gòu)筑物的運轉(zhuǎn)情況及廢水凈化的效果。1、原生動物種類的組成、原生動物種類的組成 初期：鞭毛蟲和肉足蟲；若鐘蟲出現(xiàn)，活性污泥已成熟，充氧正常；有柄纖毛蟲數(shù)量最多時，污泥的性能良好；正常運行的曝氣池，固著纖毛蟲減少，游泳纖毛蟲突然增加，說明處理效果將變壞。2、種類的數(shù)量變化、種類的數(shù)量變化 在活性污泥的培養(yǎng)和馴化階段中，原生動物的種類的出現(xiàn)和數(shù)量的變化往往按一定的順序進行。當活性污泥法曝氣池的有機負荷、曝氣時間、有機物去除率等大幅度變化時，種類組成差別相當小，而各主要種類的數(shù)量變化很大。充氧不正常，鐘蟲前段出現(xiàn)氣泡：環(huán)

10、境條件惡化時，鐘蟲尾柄脫落；含硫廢含硫廢水硫含量提高至水硫含量提高至100mg/L：普通鐘蟲大大減少，等枝蟲正常生：普通鐘蟲大大減少，等枝蟲正常生活?；睢?、各種群的代謝活力的變化、各種群的代謝活力的變化 環(huán)境適宜時，纖毛蟲裂殖生殖裂殖生殖；食物不足、有毒物質(zhì)超過忍受限度，接合生殖接合生殖。四、活性污泥中的原生動物的作用1、促進細菌活力，提高出水水質(zhì)；2、分泌生長因子和降解胞外聚合物；3、優(yōu)化基質(zhì)的碳氮磷比率；4、改變細菌形態(tài)和生長方式；5、促進營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴散；6、促進絮凝。第六節(jié)第六節(jié) 微型后生動物微型后生動物（多細胞動物）（多細胞動物） 一、輪蟲 一定的凈化作用，可作為指示生物。輪蟲

11、：活性污泥處理效果好；太多：破壞污泥結(jié)構(gòu)，使污泥松散而上浮。大量繁殖，阻塞水廠的砂濾池。 二、甲殼類動物n以細菌和藻類為食，利用甲殼類動物去除多余的藻類與凈化水質(zhì)。n大量繁殖，阻塞水廠的砂濾池。三、其它小動物1、線蟲可同化其它微生物不易降解的固體有機物，在活性污泥與生物膜中都可以發(fā)現(xiàn)。2、搖蚊幼蟲、蜂蠅幼蟲和顫蚯蚓作為研究河川污染的指示生物。3、在無毒廢水的生物處理過程中，無動物生長，說明溶解氧不足。四、在污泥減量化中的應用主要是由于攝食導致污泥減量的程度。這類微型動物主要有：原生動物、輪蟲等體型較小的微型動物；環(huán)節(jié)動物與軟體動物等體型較大的微型動物。第五章 病毒 一、病毒的特點1 不具有細胞

12、結(jié)構(gòu)，可把它們視為核蛋白分子。2 一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸，DNA或者RNA；和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成。二、病毒的分類 1、原核微生物的病毒噬菌體2、植物病毒（煙草花葉病毒） 3、人類和脊椎動物病毒（脊髓灰質(zhì)炎病毒、傳染性肝炎病毒、天花病毒、牛痘）4、昆蟲病毒三、病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu) 1、病毒的大?。?0nm以上2、形狀：球形顆粒(或稱擬球形顆粒)、桿狀顆粒和復雜形狀顆粒（如蝌蚪狀，卵形）等幾類。 痘苗病毒 埃博拉病毒 口瘡病毒 3、基本結(jié)構(gòu) 病毒核酸+蛋白質(zhì)衣殼 內(nèi)部蛋白質(zhì)+DNA領尾鞘基片尾絲刺突四、病毒的繁殖（了解）1、吸附吸附 噬菌體尾絲尖端與寄主細胞表面的特異性受點接觸，附著在受體上，使刺

13、突、尾板固著于細胞表面。2、侵入與脫殼侵入與脫殼 吸附后，分泌一種能水解細胞壁的酶，使細菌細胞壁產(chǎn)生一個小孔，尾鞘收縮，將尾管推入細胞壁和細胞膜中，頭部核酸通過尾管注入，蛋白質(zhì)外殼留在外面。3、復制與合成復制與合成 核酸進入寄主細胞后，操縱寄主細胞代謝機能，大量復制噬菌體核酸與蛋白質(zhì)4、裝配與釋放裝配與釋放 在增殖過程中形成的各部件，組裝成完整的病毒粒子。病毒粒子成熟以后，引起寄主細胞裂解，釋放出病毒粒子。第六章第六章 微生物的生理特性微生物的生理特性 第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng)營養(yǎng)營養(yǎng):是指生物體從外部環(huán)境中攝取對其生命活動必需的能量和物質(zhì)，以滿足正常生長和繁殖需要的一種基本生理

14、功能。一、微生物的營養(yǎng)物質(zhì)能源能源水水無機鹽無機鹽碳源碳源氮氮源源生長因子生長因子營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)1 水n溶劑作用溶劑作用。所有物質(zhì)都必須先溶解于水，然后才能參與各種生化反應，水是活細胞中各種生化反應的介質(zhì)。n水直接參與代謝反應，許多反應都涉及脫水和加水。n運輸物質(zhì)的載體運輸物質(zhì)的載體。營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物都必須溶于水中才能被運輸。n可調(diào)節(jié)細胞的溫度，水比熱高、氣化熱高、沸點高，又是熱的良導體。2 2 碳源碳源 提供細胞提供細胞組分或代組分或代謝產(chǎn)物中謝產(chǎn)物中碳素來源碳素來源的各種營的各種營養(yǎng)物。養(yǎng)物。 有機碳源：蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、糖類、有機酸、醇、脂等。異養(yǎng)微生物無機碳源：CO2 、NaH

15、CO3 、CaCO3 等。自養(yǎng)微生物A.構(gòu)成細胞骨架和代謝物質(zhì)中碳素的來源B.為微生物進行生命活動提供能量。3 3 氮源氮源凡能夠提供微生物生長繁殖所需要氮元素的營養(yǎng)源A.構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的主要元素B.為細胞提供生命活動所需的能源。磷源與硫源分別提供核酸和蛋白質(zhì)的合成原料有機氮源：蛋白質(zhì)、蛋白胨、尿素、氨基酸、牛肉膏等無機氮源：NH3、銨鹽、硝酸鹽、N2等4 能源n能為微生物生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物質(zhì)和輻射能能源能源化學物質(zhì)化學物質(zhì)輻射能輻射能有機物有機物無機物無機物5 生長因子是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能利用簡單的碳、氮源自行合成的有機物通常包括維生素、氨基酸、堿基 等。6

16、 無機鹽（礦質(zhì)元素）無機鹽（礦質(zhì)元素）主要可為微生物提供除碳、氮源以外的各種重要元素。 大量元素：10-310-4mol/ml：P、K、Mg、Ca、S、Na；微量元素：10-610-8mol/ml：Fe、B、Cu、Zn、Mo、Co構(gòu)成細胞的組成成分；酶的組成成分；酶的激活劑；維持適宜的滲透壓；自養(yǎng)型細菌的能源。二、微生物的營養(yǎng)類型指根據(jù)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不指根據(jù)微生物生長所需要的主要營養(yǎng)要素即能源和碳源的不同，而劃分的微生物類型。同，而劃分的微生物類型。n自養(yǎng)型微生物自養(yǎng)型微生物。沒有有機物時，同化CO2n異養(yǎng)型微生物異養(yǎng)型微生物。利用有機物進行生長n光能營養(yǎng)型微生物

17、光能營養(yǎng)型微生物。光照和厭氧條件下，利用光能生長。n化能營養(yǎng)型微生物化能營養(yǎng)型微生物。黑暗與好氧條件下，依靠有機物氧化產(chǎn)生的化學能生長 1.光能無機營養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）光能無機營養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型） 2.光能有機營養(yǎng)型光能有機營養(yǎng)型 （光能異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型 ）3.化能無機營養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）化能無機營養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型） 4.化能有機營養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型） 能以CO2為主要唯一或主要碳源，以光作為能源，進行光合作用獲取生長所需要的能量 CO2不為主要或唯一的碳源；碳源也可來自有機物，以有機物作為電子供體，利用光能將CO2還原為細胞物質(zhì)；在生長時大多數(shù)需要外源的生長因子；這類微生物能利用有機物迅速繁

18、殖，常用于污水處理。屬于這類營養(yǎng)類型的微生物很少。 生長所需要的能量來自無機物氧化過程中放出的化學能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進行生長時，利用H2、H2S、Fe2+、NO2-等無機物作為電子供體使CO2還原成細胞物質(zhì)。 有機物通常既是碳源也是能源。 生長所需要的能量均來自有機物氧化過程中放出的化學能；生長所需要的碳源主要是一些有機化合物，如淀粉、糖類、纖維素、有機酸等。大部分細菌都以這種營養(yǎng)類型生活和生長。 三、培養(yǎng)基三、培養(yǎng)基 n1、培養(yǎng)基的概念和配制原則培養(yǎng)基培養(yǎng)基是指由人工配制的、適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的混合營養(yǎng)物。1）選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì) 2）營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適(

19、好氧生物BOD5:N:P=100:5:1) 3）物理化學條件適宜 4）經(jīng)濟節(jié)約 2、培養(yǎng)基的類型、培養(yǎng)基的類型n按化學成分組分的不同來分天然培養(yǎng)基 合成培養(yǎng)基 半合成培養(yǎng)基。n按外觀物理狀態(tài)來分液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基 (2%)、半固體培養(yǎng)基 n按用途分：基礎培養(yǎng)基基礎培養(yǎng)基： 在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基，也稱為基本培養(yǎng)基。2216E，營養(yǎng)瓊脂加富培養(yǎng)基或富集培養(yǎng)基加富培養(yǎng)基或富集培養(yǎng)基 是根據(jù)微生物的營養(yǎng)要求人為地強化投加多種營養(yǎng)物質(zhì)，從而可大量促進微生物生長的培養(yǎng)基。用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物，或用于從環(huán)境中富集和分離某種微生物。如從黑魚的腸道富集海洋酵母 鑒別培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基 是一類根據(jù)微生物的代謝反應或其產(chǎn)物的反應特性而設計的，可借助肉眼直接判斷微生物種類的培養(yǎng)基。 選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基 按照某種或某些微生物的特殊營養(yǎng)要求而專門設計的培養(yǎng)基。用于將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養(yǎng)基， TCBS沙門氏菌在膽硫乳瓊脂(DHL瓊脂)上典型特征：沙門氏菌為無色半透明有黑色中心或幾乎全為黑色。海博弧菌顯色培養(yǎng)基：典型副溶血性弧菌顯藍色至藍綠色，霍亂弧菌和其它弧菌顯無色。3、培養(yǎng)基的配制方法培養(yǎng)基的配制方法適量水分凝固劑營養(yǎng)鹽滅菌調(diào)節(jié)pH值冷卻四四 營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸方式營養(yǎng)物質(zhì)的