水处理生物学第七章1.pptVIP

四、溶解氧(P100)微生物与氧气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。反应器中，采用何种方式？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。繁殖代数n:x2=x1·2n以对数表示:lgx2=lgx1+nlg2生长速率常数R世代时间G指数生长期的三个参数（3）稳定期又称静止期或最高生长期。特点:细胞数目不增加(R=0)，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡之中。菌体产量达到了最高点，而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系细胞长、大代谢旺盛(RNA含量增加)诱导酶迅速合成对不良条件敏感，抵抗力降低稳定期到来的原因主要是:①营养物尤其是生长限制因子的耗尽；②营养物的比例失调，例如C／N比值不合适等；③有害代谢产物的累积；④pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜，等等。在稳定期时,细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物；多数芽孢杆菌在这时开始形成芽孢；有的微生物在稳定期时还开始合成抗生素等次生代谢产物。应用稳定期是以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物的最佳收获期，也是对某些生长因子例如维生素和氨基酸等进行生物测定的必要前提。此外，由于对稳定期到来的原因进行研究，还促进了连续培养技术的设计和研究。注意三条曲线:生长曲线、底物消耗曲线、代谢产物合成曲线。（4）衰亡期特点:个体死亡的速度超过新生的速度(繁殖数死亡数)，整个群体就呈现出负生长（R0）。细胞形态多样，例如会产生很多膨大、不规则的退化形态；有的微生物因蛋白水解酶活力的增强就发生自溶；有的微生物在这时产生或释放对人类有用的抗生素等次生代谢产物；在芽孢杆菌中，芽孢释放往往也发生在这一时期产生衰亡期的原因主要是外界环境对继续生长越来越不利，从而引起细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体死亡。如:营养物耗尽，细菌利用贮存颗粒进行内源呼吸造成自身溶解；有毒代谢物积累，抑制细菌生长等。活性污泥法的微生物的生长规律和纯菌种的一致，生长曲线也相似；一般划为三个阶段:生长上升阶段、生长下降阶段、内源呼吸阶段微生物生长曲线（按活微生物重量绘制）mg/L活细菌重量细菌内源呼吸生长率上升阶段及细菌大量死亡阶段生长率下降阶段t0时间①生长速率上升阶段提问：为什么培养初期细菌群体重量增长速率随时间不断增大？A.营养物丰富，细菌增殖；B.细菌在细胞内以糖原、油滴等形式储存营养物，细菌个体重量增大生长率上升阶段mg/mL0时间t活细胞重量②生长速率下降阶段提问：为什么增长速率较前下降了？时间活细胞重量营养物浓度（好氧细菌还包括氧气）下降这些限制性因素还不是十分严重,细菌的代谢速度变慢,没有停止代谢产物积累对细菌的某些酶产生抑制生长率下降阶段③内源呼吸及死亡阶段———内源呼吸+毒物浓度更高（个体）瘦→死（群体）死亡率大于出生率从曲线上反映为活细菌重量的进一步持续下降。提问：此时细菌的出生率是否为零呢？为什么？不是，利用死亡细菌的残体营养各种生物具有类似的规律实验室通常采用细菌的数量变化绘制生长曲线,虽然两种曲线在本质上是相同的,但两种曲线也有它自身的特点和