微生物生長繁殖和生存因子

1、關于微生物生長繁殖與生存因子第一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1 微生物的生長繁殖生長同化作用大于異化作用，微生物細胞質量或數量的增長。繁殖微生物個體數量的增加。發(fā)育從生長到繁殖這個由量變到質變的過程 。世代時間細菌兩次細胞分裂之間的時間。第二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、研究微生物的生長的方法分批培養(yǎng)將一定量的微生物接種在一個封閉的、盛有一定量液體培養(yǎng)基的容器內，保持一定溫度、pH和溶解氧量。培養(yǎng)基一次加入，不予補充，不再更換。連續(xù)培養(yǎng)在恒定容積的流動系統中培養(yǎng)微生物，以一定流速不斷加入新的培養(yǎng)基，又以相同的流速流出培養(yǎng)物，使系統中細胞數量和營養(yǎng)狀態(tài)保持穩(wěn)定。恒濁

2、器恒化器第三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）分批培養(yǎng)的細菌生長曲線 1、停滯期 加速期2、對數期3、減速期 靜止期4、衰亡期第四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、停滯期（適應期）特點：細菌一部分生長，一部分死亡。細菌數基本不增加，生長速率接近于零；合成代謝活躍，核糖體，酶類和ATP合成加快，易產生誘導酶；對外界不良條件反應敏感。影響停滯期時間長短的因素：接種量接種菌齡營養(yǎng)第六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、對數期（指數期）特點：底物分解速度快，生長速率最大，群體

3、菌齡小，世代時間最短；菌體內各種成分最為均勻；酶系活躍，代謝旺盛，繁殖快，活性大 。菌體的菌膠團尚未形成，污泥沉降性能差。第八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月世代時間（G）的計算 P166、167G=1/k，k生長速率常數（代/h）第九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、減速生長期（靜止期）特點：細菌的生長速率逐漸下降甚至到零，新生菌數=死亡菌數，菌體產量達到最高點，活菌數達到最高峰；開始積累代謝產物;菌膠團已形成;吸附、氧化還原、沉降性能較好。第十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2

4、022年6月4、衰亡期（內源代謝期）特點：菌體以儲存物質及死菌為營養(yǎng)，死亡率逐漸增加，活菌數目急劇下降；細胞呈現各種形態(tài)，細胞出現老化，自溶，異形胞； 有的細菌形成芽孢第十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）連續(xù)培養(yǎng)恒濁連續(xù)培養(yǎng)培養(yǎng)液中細菌濃度恒定（濁度恒定）常用于發(fā)酵工業(yè)恒化連續(xù)培養(yǎng)營養(yǎng)成分恒定（恒定流速）常用于污水生物處理稀釋率（D）=流量/體積（h-1）第十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月連續(xù)培 養(yǎng)用的裝置恒化器新鮮的培養(yǎng)液空氣控制流速的閥門含微生物的流出物培養(yǎng)液第十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月恒化器中稀釋率與靜止期細菌濃度的關系 P170第十六

5、張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月恒化器中細菌濃度恒化器中細菌生長速率稀釋率營養(yǎng)物濃度細菌流出量稀釋率恒化器中細菌的濃度營養(yǎng)物質濃度稀釋率第十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 除SBR(Sequencing Batch Reactor)法外,污水生物處理大多采用恒化連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)中微生物的生長狀態(tài)和規(guī)律相當于分批培養(yǎng)中生長曲線的某一生長階段 食微比（F/M)決定了不同的運行模式在生長曲線上是一點或一線段。第十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月圖63 推流式曝氣池第二十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月推流式

6、曝氣池第二十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、 生長曲線在廢水生物處理中的應用 P171接種、馴化階段處于停滯期高負荷活性污泥法處于對數期常規(guī)活性污泥法延時曝氣法、污泥減容處于內源代謝期 處于靜止期？第二十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月活性污泥法的基本工藝流程出水初沉池曝氣池二沉池進水污泥回流污泥剩余污泥第二十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月A/B/C活性污泥法處理工藝 高負荷中等負荷低負荷沉淀池污泥回流A/B/C曝氣池調節(jié)池出水第二十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、微生物生長量的測定方法測定微生物總數記數器直接計數染色涂片計數比濁法測定

7、細菌懸液濃度測定活細菌數稀釋培養(yǎng)計數薄膜過濾計數平板菌落（CFU）計數計算生長量 測細胞干重法測細胞含氮量確定細胞濃度DNA的測定算出細菌濃度生理指標法第二十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月思考題分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)在提供營養(yǎng)條件方面有什么區(qū)別?這種區(qū)別造成微生物的生長狀態(tài)的何種不同?細菌的生長曲線可分為哪幾個時期?各時期的細菌生長各有什么特點?不同的生化法運行模式在生長曲線上是一點或一線段取決于什么?活性污泥運行系統往往采用細菌生長曲線的哪個時期?為什么?恒化器中的控制因素是什么?第二十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2 微生物的生存因子滅菌用物理的、化學的因素將所有微

8、生物的營養(yǎng)細胞、芽孢、孢子全部殺死。消毒用物理的、化學的因素殺死營養(yǎng)細胞或一部分芽孢。防腐抑制微生物生長繁殖的方法。第二十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、微生物與溫度的關系1、微生物生長的溫度范圍嗜冷菌 5-10嗜中溫菌 25-40嗜熱菌 50-60嗜超熱菌 70-105第二十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、高溫滅菌的原因蛋白質核酸不可逆失活細胞膜上的脂類受熱溶解第三十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、高溫滅菌的指標致死溫度10分鐘內殺死微生物所需的最低溫度致死時間某一溫度下殺死微生物所需的最短時間

9、第三十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、高溫滅菌的影響因素種類生理狀態(tài)（菌齡）有無芽孢含水量第三十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 5、高溫滅菌的方法干熱滅菌（耐熱物品）：灼燒、烘箱濕熱滅菌間歇滅菌法高壓蒸汽滅菌法第三十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月6、低溫的抑菌作用通常5細菌代謝受阻呈休眠狀態(tài)，只能維持生命而不發(fā)育。 保存菌種： 4冰箱保存 冷凍真空干燥保存第三十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 二、微生物與pH1、微生物對pH的要求放線菌最適pH78大多數細菌、藻類、原生動物最適pH 6.5 7.5酵母菌、霉菌最適pH36氧化硫硫桿菌最適

10、為pH3第三十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、 極端pH對微生物的影響 P191引起微生物體表電荷改變，影響營養(yǎng)吸收引起培養(yǎng)基中有機化合物離子化作用 CH3COOH CH3COO-+H+ 酶有其最適pH過高過低pH都會降低微生物對高溫的抵抗力第三十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3 、 PH與微生物代謝產物的關系酸性發(fā)酵（產生CO2）堿性發(fā)酵（產生NH3）第三十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、 應用 過低pH的廢水（會導致污泥上?。篜178 預處理 用酵母菌、霉菌來處理第三十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、微生物與氧化還原電位(Eh

11、)不同微生物對Eh的要求好氧菌 Eh=+300 400mv兼性厭氧菌 Eh=+100mv左右專性厭氧菌 Eh=-200 -250mvEh與PH的關系 = 0-0.0592 PH/nEh受代謝產物影響很大第三十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 四、微生物與DO1、 好氧菌（需充足DO）供氧不足，絮體內部會缺氧DO過高（高于0.2atm ），會中毒供氧方式：機械攪拌、鼓風曝氣等第四十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、兼性厭氧菌（既有氧化酶又有脫氫酶）酵母菌： 好氧呼吸 產物：CO2+H2O厭氧呼吸 產物：乙醇+ CO2第四十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、厭

12、氧菌專性厭氧：不能有氧存在（沒有過氧化氫酶）耐氧厭氧：不利用氧也不中毒（具有氧化物歧化酶）第四十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4 應用生物處理系統中,利用混合菌群按一定比例同時存在的好處不同DO條件下,不同菌種發(fā)揮優(yōu)勢各菌種間相互競爭、制約、互惠、協調第四十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、紫外線對微生物的影響 UVC(200280nm)UV(200400)nm UVB(280320nm) UVA(320400nm)紫外線的殺菌作用 260nm處殺菌力 最強紫外線的穿透力極差第四十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、其它因素化學物質對微生物的影響重金屬強

13、氧化劑有機化合物滲透壓微生物的影響P太高，細胞失水，質壁分離死亡P太低，細胞吸水，膨脹而破裂第四十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3微生物之間的相互關系可概括為： 一種微生物為另一種微生物創(chuàng)造有利條件或互相創(chuàng)造有利條件。 一種微生物的生命活動抑制或損害、殺害另一種微生物的生命活動。 第四十六張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、互生關系（原始共生、原始合作關系）可單獨生活的兩種微生物共同生活在一起，一方為另一方提供有利條件或雙方互為有利。 可分可合，合比分好第四十七張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月氧化塘中的細菌與藻類第四十八張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6

14、月好氧固氮菌與纖維素分解菌含N有機物 NH3-N NO2- NO3- 氨化細菌亞硝酸細菌硝酸細菌第四十九張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、共生關系 不能單獨生活的微生物共同生活后，各自執(zhí)行優(yōu)勢的生理功能，在營養(yǎng)上互為有利所組成的共生體。 相依為命分工協作難分難解地衣(真菌與藻類的共生體)第五十張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、寄生關系 一種微生物生活在另一種微生物體內，從中攝取營養(yǎng)才得以生長繁殖。 住別人的家吃別人的糧食使別人受害第五十一張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、偏害關系（拮抗關系）一種微生物的代謝產物對另一種或另一類微生物生長不利，或殺死或抑制對方

15、。特異性拮抗非特異性拮抗 微生物間的化學戰(zhàn)術地盤戰(zhàn)第五十二張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、競爭關系不同的微生物種群在同一環(huán)境中，對食物等營養(yǎng)、溶解氧、空間和其他共同要求的物質互相競爭，互受到不利影響。六、捕食關系第五十三張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月本章重點微生物生長曲線的四個時期及特點生長曲線在廢水生物處理中的應用溫度、PH、Eh、DO與微生物的關系微生物之間的相互關系第五十四張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月小結生長和繁殖是兩個不同而又有聯系的概念。個體數目增加，這是單細胞微生物的繁殖。而對多細胞微生物來說，個體生長則反映在個體的細胞數目和每個細胞內物質含

16、量的增加，當個體生長到一定階段，就會以某種方式增加個體的數量，就是繁殖。在微生物的分批培養(yǎng)過程中，隨著體系內各種條件的變化，微生物的數量呈現出變化，即所謂的生長曲線。典型的生長曲線可分為四個不同的時期:停滯期、對數期、靜止期及衰亡期，每個時期都有其環(huán)境條件、微生物生長狀態(tài)、數量等方面的特征。在廢水生物處理過程中，活性污泥的增長過程，也會出現與純種單細胞微生物相似的生長過程。不同的水處理方式，往往是利用污泥生長曲線中的某一、兩個階段。處于不同階段時的污泥，其特性有很大的區(qū)別。第五十五張，PPT共五十八頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物生長繁殖的測定，需要采取一些方法，或直接或間接地對微生物的數量進行測定;微生物死亡的測定，則主要是對活菌的測定過程。溫度是微生物重要的生存因子。每一種微生物的生長都要求有一定的溫度范圍。超過最高溫度會導致微生物的死亡;而低于最低溫度，會使微生物的生長受到抑制，但并不死亡。利用高溫進行滅菌和消毒，是實驗室和實際工作中常用的手段。微生物對pH的要求同樣存在最適、最高和最低值;過高或過低的pH對微生物的生長是不利的。 氧化還原電位 (Eh)是衡量環(huán)境氧化性的指標，各種微生物對氧化還原電位的要求不同。好氧微生物、兼性厭氧微生物和厭氧微生物對氧氣的要求不同，水中的溶解氧(DO)是影響生物生存和廢水處理效果的重要因子之一。微生物之間的相互作用，形成多種