第七章微生物的生长繁殖与环境工程分解.ppt

（二）分批培养与环境工程 不适宜的pH对微生物影响是多方面的，主要有以下几种： （1）导致细胞膜电荷改变。 由于细胞具有胶体性质，随着pH的改变所带正负电荷也随之变化，这种变化会影响细胞膜对某些离子性化合物的选择透性，进而影响微生物对营养物质的吸收。 （2）直接影响酶的活性 微生物的酶都具有其最适宜pH，pH的改变使酶的活性降低。 （3）影响环境中营养物质的解离状态及所带电荷的性质 细菌表面带有负电荷，中性分子易进入细胞，离子化合物难以进入。pH变化会影响某些营养物的可利用性。 由微生物代谢活动引起的环境pH的改变及调节方法 微生物分解糖类产生有机酸，pH降低； 含氮有机物被分解产生氨，pH升高。 调节办法: 1.加入缓冲溶液（K2HPO4-KH2PO4） 2.添加难容的碳酸盐（CaCO3） （三）厌氧微生物： 专性厌氧微生物—梭菌属、拟杆菌、产甲烷菌等，生存环境中绝对不能有氧 耐氧的厌氧微生物—氧的存在对它们无影响，不利用氧也不中毒。如乳酸菌。 厌氧微生物的培养： 可用N2、H2、He驱赶氧；加入氧化还原颜料—甲基兰或刃天青指示培养基的氧化还原电位；在无氧培养罐内进行培养；将兼性厌氧微生物和专性厌氧微生物混合培养。 三、氧气 四、氧化还原电位En 指氧化体系供给电子（作为还原剂）或接受电子（作为氧化剂）的趋势的度量，单位为mV。 氧化环境有正电位，还原环境有负电位 各种微生物需要的氧化还原电位不同： 好氧微生物: +300～+400mV，100mV才能生长； 兼性厌氧微生物:+100mV以上 好氧呼吸， 小于+100mV 无氧呼吸； 专性厌氧微生物:–200～-250mV， 产甲烷菌-300～-400mV。 * 第七章 微生物的生长繁殖与环境工程 一、微生物生长繁殖的概念 世代时间：细菌两次细胞分裂之间的时间。 在一定培养条件下，世代时间是一定的。 环境条件改变，世代时间不同。 原核微生物的世代时间比真核微生物短；专性厌氧菌的世代时间多数比好氧菌的长。 生长 生物个体由小到大的增长，即表现为细胞组分与结构在量方面的增加 繁殖 指生物个体数目的增加 第一节 微生物的群体生长 一、分批培养与环境工程 （一）分批培养 分批培养是在一个封闭的、有一定体积的液体培养基的容器中接种少量细菌在特定条件下进行培养。 生长曲线：将少量细菌接种到一定体积的新鲜液体培养基中进行分批培养，定时取样，以细菌数目的对数或细菌干重为纵坐标，培养时间为横坐标，可绘制出细菌的生长曲线。 个体生长 群体生长 分批培养 连续培养 延迟期 生长曲线可分： 对数期 稳定期 衰亡期 1、延迟期（迟滞期或适应期） 将细菌接种到某一培养基后，细菌并不立即繁殖而是经过一段适应期才能生长繁殖。细胞数目不增加甚至减少，细胞内合成多种酶、完善体内的酶系统及其他细胞成分，为细胞分裂做准备。 ： 影响因素： （1）接种量 （2）菌龄 （3）营养 一、分批培养与环境工程 在实际应用中如接种菌种以启动新的水处理设施，投加新鲜污泥时，接种的细菌不习惯于新环境，会出现或长或短的延迟期，停滞期的出现会增加操作时间，降低工作效率。 可以通过增加接种量、采用最适菌龄、选用繁殖速率快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培养介质和条件一致等方法来缩短或消除延迟期。 一、分批培养与环境工程 2、对数期（指数期） 细菌生长速度达到最大，数量以几何级数增加。 特点： （1）营养物质供给充分，细菌迅速分裂，菌数按几何级数增加； （2）世代时间最短，生长速率快，代谢能力强，细菌总数增加率和活细菌增加率一致； （3）细胞的化学组分、形态和生理特性较一致； 一、分批培养与环境工程 在对数期分别测定t0时刻与t时间细菌的数量X0与X，基于细菌的二分裂生长 t0 t 1→2→22→23（（22）×2）→24→25… … 2n X0→……X0·24→……X0·2n (n=1、2、3…) X n是细菌的代数 3、稳定期 由于营养消耗，供应不足及代谢产物的积累，这时细菌生长率逐渐下降甚至到零，死亡率渐增，进入静止期。 特点： （1）菌数达到最高峰； （2）活菌数达到最大后，开始下降； （3）生长速率为零； （4）开始积累贮存物质。 一、分批培养与环境工程 4、衰亡期 由于营养缺乏和代谢产物积累造成自身中毒，