[生物学]No8 微生物的生长繁殖.ppt

一、 微生物的生长及其特性 生长——微生物在适宜的环境条件下，不断吸收营养物质，进行新陈代谢，同化作用大于异化作用，微生物的细胞不断迅速增长的现象。 微生物群体数量的增长（繁殖），不是个体体积的增长。 为什么不考察微生物个体的生长呢？ 个体太小，难观察计量 群体微生物对环境产生影响 各类微生物都是倾向于群居（物以类聚） 微生物群体力量改变环境 通常都是将微生物群体作为研究对象，考察微生物群体的生长规律——“生、老、病、死”。 2.涂片染色法 3.计数器(血球计数板）测定法 4.比例计数法 比例——样品菌液与等体积的血液混合，观测二者比例 5．比浊计数法 浊——细菌悬浮液的浊度 细菌数量生长曲线 （1）停滞期少量细菌刚接入一定量的新鲜液体培养基中，并不立即生长繁殖，需要有一个适应过程（产生适应酶）。此时细胞物质开始增加，但数量不增加或增加很少。 根据上述原因选择接种何种状态的细菌迟缓期会较长？ 对数期的细菌、稳定期或衰亡期、受损细胞、富集培养基的细菌 后三种 在实际工作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，会出现或长或短的迟缓期，迟缓期的出现会增加操作时间，降低工作效率 （2）对数期（青年）：细菌的生长速度达到最大，细菌数以几何级数增加，在生长曲线上呈直线关系。 处于对数期的细菌，得到丰富的营养，代谢活力最强，细菌旺盛生长。此时的细菌比较整齐（群体内比较一致）健壮。对不良环境条件的抗性也比较强。 所有细菌均繁殖 特点 平均代时（繁殖一代的时间）最短 细菌的代时与哪些因素有关？ 哪个时期（停滞期、对数期、稳定期、衰亡期）代时最具有种属代表性？ 最短值→无限长（休眠） 对数期代时——最短值 细菌代时通常指最适条件下的对数期代时 （3）稳定期（中年）细菌迅速生长繁殖，消耗了大量的营养物质，同时代谢产物的大量积累对细菌本身产生毒害作用；另外，pH 、溶解氧、氧化还原电位等条件也变得不利。结果造成细菌的生长速率逐渐下降，甚至到零。 出生率＝死亡率 细菌总数达到最大值 （4）死亡期（老年）： 营养物质被耗尽，细菌进入内源呼吸阶段（微生物消耗自身的贮存物质进行呼吸）。有害物质大量积累，不利于细菌的生长繁殖，此时，死亡率增加，活菌数减少。细菌常呈畸形或衰退型。   死亡率＞出生率 从根本上说，细菌的不同生长时期，是由外界提供的营养物的量决定的，即所谓的能含量（F/M）。 （二）连续培养 一方面连续进料，另一方面又连续出料。 原理：进料=补足营养(“污染物”) 出料=稀释菌浓度、毒物浓度 它又分为两种：恒浊连续培养、恒化连续培养。 （1）恒浊连续培养：使培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。按试验目的，首先确定培养液的浊度保持在某一恒定 恒浊——培养基浊度恒定（实质是细菌数量恒定） （2）恒化连续培养维持进水中的营养成分恒定(其中对细菌生长有限制作用的成分要保持低浓度水平)，以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率状态的培养方式。 恒化——？ 目前, 污水连续生物处理法均类似于恒化连续培养；（流速不完全恒定） 四、细菌生长曲线在污(废)水连续处理中的应用 不同的生物反应器， 细菌的生长状态可能不同！ 在废水生物处理设计时，按废水的水质 (主要是有机物浓度)，可选择不同生长阶段的微生物。 常规活性污泥法：生长下降阶段，包括减速期、静止期的微生物； 生物吸附法：生长下降阶段（静止期）的微生物； 高负荷活性污泥法：生长上升阶段(对数期)和生长下降阶段(减速期)的微生物； 而对于有机物含量低，可生化性差的废水， 即BOD5与COD的比值小于0.3时，可用延时曝气法处理，即利用内源呼吸阶段的微生物处理。 细菌生长必然维持在一个与水质环境相适应的阶段； 同一种方式中的细菌生长状态是否一成不变呢？ 随水质波动而波动 毒害物波动(“冲击”) 营养波动(“失衡”) 改善废水生物处理系统中效果的关键是什么？ 防止“冲击”、找出并改善限制因子 好氧活性污泥法 控制在＋200～＋600mV是正常的 过低过高如何调节？ 改变曝气力度 厌氧污泥或污水处理系统应控制在在-100～-200mV 过高，将不利于厌氧细菌的生长，应改进工艺降低水中溶解氧量。 五、渗透压 ———是不同溶液被半透膜隔离开时，由于 膜半透性及两侧水分子浓度差异形成的水压 。 湿热—水蒸汽 干热 —热空气 六、干燥 细菌基本上是生