环境工程微生物学_05微生物的生长繁殖剖析.ppt

几种微生物的生长最高温度 氧化还原电位的影响因素 嗜冷菌，最适合在5～15℃，甚至很多细菌可以在0℃以下正常生存。 冰箱中冷藏的蔬菜、水果发霉变质腐烂的原因。 小结： 微生物的培养应该在最佳温度范围进行。 超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。 低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不会导致死亡。温度升高时，活性即可恢复。 二、pH 微生物也有最适应的pH 范围，微生物不同，pH范围不同。 多数细菌：最佳6.5～7.5，适应范围4～10；一般要求中性或偏碱性； 放线菌：最佳7.5～8.0，一般要求中性或偏碱性； 霉菌和酵母菌：可在酸性或偏碱性环境生活，最喜欢3～6的环境。生长极限：1.5～10。 1.污水处理生物处理构筑物内pH控制在6.5～8.5之间。 2.微生物培养基中应该加入缓冲物质。 3.污泥厌氧处理时，也要控制好pH，一般在6.6～7.6，最好控制在6.8～7.2之间。 小结 三、氧化还原电位 用Eh表示，单位为V或mV。 氧化环境时， Eh为正，充满氧气时，上限为+820mV；还原环境时，mV为负，充满氢气时，下限为-400 mV。 不同微生物要求的氧化还原电位不同： 1.一般好氧微生物：+300～+400 mV ，大于+100 mV，才能生活。 2.兼性菌：+100 mV为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行无氧呼吸。 3.厌氧菌：－200～－250 mV。 对于好氧生物处理系统，Eh 处于+200～+600mV视为正常。 如果，出水中Eh下降，处理效果不佳。 受氧分压的影响：氧分压高，氧化还原电位高；氧分 压低，氧化还原电位低。 在培养微生物过程中，由于微生物生长繁殖消耗了大量氧气，分解有机物产生氢气，使氧化还原电位降低，在微生物对数生长期中下降到最低点。 受环境中pH的影响： pH低时，氧化还原电位低， pH高时，氧化还原电位高。 四、溶解氧 微生物与O的关系 好氧微生物 厌氧微生物 兼性微生物 专性好氧微生物 微量好氧微生物 专性厌氧微生物 耐氧厌氧微生物 （一） 好氧微生物 必须有氧才能生存，氧气对于好氧微生物的作用： 1.最终电子受体；2.参与物质合成 好氧微生物做好氧呼吸时，会产生毒害物质如：过氧化氢、过氧化物和羟自由基等。但由于好氧微生物体内也有相应的酶可以分解上述物质，因此，好氧微生物可以在氧气条件下正常生存。 好氧微生物所需要的氧气是溶解在水中的氧气，即DO。 溶解氧与大气压力及温度有关，温度越高，溶解氧越低。 好氧生物处理系统中，为了保证微生物的正常工作，必须为它们提供足够的溶解氧。 工程上，通常采用鼓风曝气的形式向水中强制充氧， 对于生活污水厂，BOD5200～300mg/L。如果曝气池的活性污泥浓度在2000～3000mg/L时，溶解氧必须保证在2mg/L以上。通常控制在3～4mg/L。 当供氧不足时，也会造成污泥的丝状菌膨胀。 （二）厌氧微生物 可分为两种，一种有氧就要死亡；另一种，有氧无氧无所谓，生活过程中，不会中毒也不利用氧。 通常说的厌氧菌多指第一种，称为专项厌氧菌。它在有氧条件下，代谢过程中会产生过氧化氢，但体内不具有过氧化氢酶，专性厌氧微生物将被过氧化氢杀死。 厌氧微生物在培养时，培养基必须保证无氧。 方法：惰性气体驱氧：氮气或氦气。 用胶塞密封培养装置，并在容器中加入氧化还原性颜料（甲基蓝或刃天青），当在还原态时无色，氧化态时显色。一旦显色，说明有氧存在。 可在培养装置中预先加入些兼性微生物混合培养，一旦有氧，可被兼性细菌消耗掉。 （三）兼性菌 有氧无氧都能生存。 兼性菌的作用： 1.积极作用： a.污水处理 溶解氧充足时，好氧菌与兼性菌都起作用，当供氧故障时，兼性菌仍可起作用，但不如有足够溶解氧时处理效果好。 b.水解酸化 c.脱氮。 2.消极作用 a.土壤脱氮，N素损失，土壤肥力下降。 b.产生亚硝酸胺 污水必须脱氮。 发酵 可在有氧下存活，不用氧气 耐氧 无氧呼吸 氧有毒害或致死 专性厌氧 有氧呼吸或发酵 可有、可无 兼性 好氧呼吸 有氧，含量低 微好氧 好氧呼吸 必须有氧 专性好氧 代谢类型 与O2关系 类型 氧气与微生物的关系 五. 水活度 水分对微生物很重要，但是，水对微生物的影响，不但取决于环境中水的含量，更取决于水的有效性。 环境中水的有效性用水的活度αw表示。 αw指在一定温度和压力下，溶质蒸气压与纯水蒸气压之比。 环境中的αw介于0～1之间，溶液浓度越大， αw越小。 微生物一般在αw为0.65～0.99的条件下生长, αw过低时,大多数微生物将停止生长。 不同微生物的αw也不同。 六、渗透压 用半透膜将两种不同浓度溶液隔开后即可产生渗透压。 微生物喜欢怎样的渗透压环境呢？ 渗透压与浓度有关。 说明：浓度相同时，