06-3第六章4节环境因素的影响.ppt

紫外辐射造成嘧啶二聚体 * 一、温度 二、氢离子浓度 三、氧化还原电位 四、干燥 五、渗透压 六、光线与辐射 七、化学药剂 第六章 第四节 环境因素对微生物生长的影响 一、温度 温度是影响生化反应和微生物生长的最重要因素之一。 生长温度 最低生长温度（一般为－5~－100C） 最适生长温度（因微生物而异） 最高生长温度（80~950C，极端105~3000C） 最适温度：生长速率最高时的温度。 同一种菌、不同的生长过程最适温度也不同。 微生物分类 低温微生物：10~200C 水生 中温微生物：20~400C 大多数腐生性微生物 高温微生物：50~600C 堆肥、温泉、厌氧发酵 第四节 环境因素对微生物生长的影响 温度的影响曲线？ 温度对微生物活动的影响（基质降解速度常数的变化） k=k0 exp(－Ea/RT) Arrhenius公式 阿仑尼乌斯 瑞典化学家 v=A exp(－Ea/RT) 废水处理中的Ea Microbial film：60 kJ·mol－1（5~350C） Activated sludge：42~56 kJ·mol－1（下水） Activated sludge：69 kJ·mol－1（淀粉废水） E·coli：69 kJ·mol－1（18~460C） 第四节 环境因素对微生物生长的影响 dlnk dT Ea R·T2 dlnk dT 由于生物反应一般在常温左右进行，变化幅度不大，因此常用某一温度下的反应速率常数作为基准，表达温度的影响。 温度对反应速率常数的影响： k=k20αt－20 k=k293αT－293 或 k20：200C时的速度常数。 α ：常数。 α ：1.01~1.08 = = ln α 第四节 环境因素对微生物生长的影响 ln α = Ea R·T2 ∴ Ea = RT2ln α T为绝对温度 硝化细菌增长速率：Ref.No.00—0703 亚硝酸菌：μm=0.18·e 0.116(t－15) （1/day） 硝 酸 菌：μm=0.78·e 0.069(t－15) （1/day） 有人报道：硝化细菌的α=1.06（Ea = 40 kJ·mol－1 ） 第四节 环境因素对微生物生长的影响 污水厂排放标准（如何考虑温度的影响？） 高温能使微生物死亡 不同的细菌有不同的死亡温度，芽孢耐温性最强。 一般细菌 干热 1000C 1~2h 湿热 700C 10~15min 芽孢 干热 1400C 2~3h 湿热 1000C 几十分钟 高温为什么能杀死微生物？ 湿热为什么易杀菌？ 蛋白质结构发生破坏、凝固。 水越多，蛋白质变性越快；水蒸气传导能力强。 第四节 环境因素对微生物生长的影响 低温不易使微生物死亡 只有反复结冰和解冻，才会使细胞受到破坏而死亡。 小于50C时微生物的生命活动大大受阻，成休眠状态，只能维持生命。故保存菌中常在40C左右。 低温不易引起蛋白质的变性 为什么？ 第四节 环境因素对微生物生长的影响 二、氢离子浓度 微生物生长pH很宽：从2 到 8，但大多数微生物都生长在6~8范围内。 生长在偏酸性条件的微生物 嗜酸：Thiobacillus （硫杆菌属） 最适pH2.0~3.5 微生物脱臭中的应用 耐酸：乳酸杆菌 5~6 假单胞菌 多数真菌是耐酸性的（pH=5） 嗜碱、耐碱微生物 如 Nirosomonas sp.（亚硝酸菌、氨氧化菌） 最低pH 7.0 最适pH 7.8~8.6 最高pH 9.4 硝化过程中pH降低，故需控制其pH。 第四节 环境因素对微生物生长的影响 pH的影响曲线？ 三、氧化还原电位(E) 自然界中E的上限为：+820mV 高氧浓度存在 下限为：－400mV充满H2的环境 pH值影响E值。 一般好氧菌：E为300~400mV E100mV时可生长。 厌氧菌：E100mV才能生活。 兼性菌：E100mV适好氧呼吸，E100mV适厌氧呼吸。 水处理过程中：活性污泥E=200~600mv（aerobic/oxic） 厌氧 E=－150~－300mv（anaerobic） 兼性(缺氧) E=－100mv左右（anoxic） 第四节 环境因素对微生物生长的影响 四、干燥 在干燥条件下无法生存，芽孢抗干燥能力强， 可保存几十年。 干燥法保存食品，防止腐败。 五、渗透压 高渗透压环境：细胞失水，发生质壁分离、微生物死亡。 苦瓜去苦味、