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第5章 微生物生长繁殖与生存因子(下)
第二节 微生物的生存因子 一般来说无芽孢的细菌在水中加热到100℃迅速死亡。 (一)高温杀菌的机理 提问:? (二)影响高温杀菌的因素 细菌的种类、含水量、芽孢有无、以及方式(湿热或干热 ) 1)细菌种类 如 2)含水量 细菌细胞含水量高的更容易被杀死。 3)芽孢 不同芽孢菌高温耐受能力比较表 4)湿热与干热 湿热—水蒸汽 干热 —热空气 2. 适宜温度 提问:为什么会存在适宜温度? 酶的活性 根据细菌适宜温度的不同,可将细菌分为四大类,嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌及嗜超热菌。 不同耐温细菌的生长适宜温度 废水中的细菌一般都是嗜中温菌,最适温度 多在30℃左右,嗜冷菌和嗜热菌占少数。 3.低温 低温——细胞结冻~最适温度下限 进入休眠状态 提问:? 酶活性降低,导致代谢、遗传普遍停滞; 低温下冷藏的食物不易变质———嗜冷细菌(或霉菌)的最适宜温度在5~15℃之间。 二、pH的影响 大多数细菌最适环境pH为6~8,可生存的pH范围在4~10之间。 研究表明细胞内部由于细胞膜的屏蔽作用、磷酸盐缓冲及细菌能动的调节,pH一般都保持中性,环境的pH难以影响细胞内的pH变化。 提问:外界的pH变化如何对细菌产生影响? 1. 影响细胞膜蛋白及胞外水解酶的活性 从而影响营养物的正常吸收与转运 2.影响营养物的解离与吸收 主要影响一些极性营养物如脂肪酸、氨基酸 以乙酸的吸收为例, 某些细菌,例如氧化铁硫杆菌和其他极端嗜酸茵,需在酸性环境中生活,其最适pH为3,在pH为1.5时仍可生活。 各种工业废水通常设前调节池,维持曝气池pH为7左右。 事实上,净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力比较强,pH在6.5~8.5均可不加调节。 三、氧化还原电位( Eh或ORP) 提问:什么是氧化还原电位? ——某物质与铂丝电极、氢电极构成原电池时的电压高低,反映该物质氧化性强弱。 通常如何测定水样的氧化还原电位? 将氧化还原电位(Eh)测定仪铂电极和参比电极(如甘汞电极)直接插入水样中测定。 不同微生物适宜的氧化还原电位(mV) 好氧活性污泥法控制在+200~+600mV是正常的 提问: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—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。 2、兼性好氧(厌氧)微生物 (二)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 。 衡量方法:通常以一定浓度溶液与纯水间形成的渗透压作为该溶液的渗透压 提问:水将从 渗透压一方流向 渗透压的一方? 低、高 渗透压可影响细菌生存: 1.相同渗透压溶液中 细菌细胞内水含量稳定,细菌生活得最好。 等渗透压溶液——0.85%的食盐(NaCl)溶液(生理盐水)。常作为进行细菌稀释分离的稀释液。 2. 高渗透压溶液 提问:哪些是高渗透压溶液?细菌会发生什么现象? 浓溶液;质壁分离 —防腐(细菌滋生) 如用5~30%的盐水腌咸菜、咸鱼,用60~80%的糖溶液做蜜饯等。 3. 低渗透压溶液 提问:细菌于其中会如何?如纯水 外界大量水流入细菌细胞内,细胞膨胀,甚至破裂。 综合以上几点,在微生物实验室中稀释菌液,应该用生理盐水(0.85%) (除非稀释后马上就用的可以用无菌的蒸馏水。) 第三节 其他不利环境因子对微生物的影响 (二)X-射线、γ射线(不带电) 来源——铱, X-射线10-3~0.1nm 钴、镭, γ射线10-6nm 特点——高能量,穿透力强 二 . 超声波 提问:超声波——? 超过人的听觉能力上限20千Hz(波长小于1.6cm)的声波 一般认为可能有3种机制 1. “振荡” 在超声波作用下细胞内含物受强烈振荡,胶体发生絮状沉淀,凝胶液化或乳化,失去生物活性; 2. “气锤” 溶于溶液中的气体变成无数极微小的气泡,迅速猛烈地冲击细菌,使之破裂。 3. “风箱” 溶液受超声波作用产生空腔,空气泡突然膨胀或缩小,引起巨大的压力变化,使细菌死亡; 三.重金属 提问:机理? 与酶的—SH结合,使酶变性 低浓度时可作为细菌的营养物,高浓度则对细菌产
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