环境工程微生物学：第五章微生物生长繁殖与生存因子一二节.ppt

第五章 微生物的生长繁殖与生存因子 本章主要内容 第一节 微生物的生长繁殖 一、微生物生长繁殖的概念 单细胞 生长：微生物吸收营养物质，进行新陈代谢活动，同化作用大于异化作用时，细胞体积不断增长。 繁殖：单细胞个体生长到一定程度，一个亲代细胞分裂成两个大小形状与亲代细胞相似的子代细胞，使个体数目增加。 世代时间：细胞两次分裂之间的时间 多细胞 生长： 细胞数目增加，但个体数目不变。 繁殖：细胞数目增加，个体数目也增加。 在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，个体生长与繁殖同时存在，界限难以划清，因此实际上常以群体生长作为衡量微生物生长的指标。 （一）分批培养：一定量微生物接种在一个封闭的、盛 有一定量液体培养基的容器中，保持一定的温度、PH、DO，微生物在其中生长繁殖，出现微生物数量从少到多，到高峰，再从多到少，到死亡的过程。 三、微生物生长曲线在污（废）水生物处理中的应用 活性污泥中微生物生长曲线规律和纯菌种基本一致，生长曲线相似。 1. 活性污泥的生长曲线 2. 活性污泥生长曲线对废水生物处理的指导意义 常规活性污泥不利用对数生长期的微生物而利用静止期的微生物的原因： ①处于对数期的微生物代谢活力强，能去除大量有机物，但对进水有机物浓度需求高，使出水不易达到排放标准； ② 处于对数期的微生物生长繁殖旺盛，沉淀性能差，致使出水水质差； ③ 处于静止期的微生物活力相对较差，但仍有相当的活力，去除有机物的效果仍较好； ④ 处于静止期的微生物体内积累了大量贮存物，强化了微生物的生物吸附能力，自我絮凝、凝合能力强，在二沉池中泥水分离效果好，出水水质好。 （二）测活细菌数 1、平板菌落计数法 2、稀释培养计数 3、过滤计数 （三）计算生长量 1、测细胞干重（MLSS,MLVSS） 2、测N 3、测DNA 4、生理指标（如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热）。 几种微生物的最适生长温度 常见的好氧微生物 大多数细菌、大多数放线菌、霉菌、原生动物、微型后生动物 常见的微量好氧微生物 贝日阿托氏菌、发硫菌、浮游球衣菌、游动性纤毛虫等。 夏季好氧生物处理水中DO，低溶解氧中适于生存的丝状菌过度生长，将造成活性污泥丝状膨胀。 常见的兼性微生物 酵母、肠道细菌、硝酸盐还原菌、人和动物致病菌、某些原生动物、微型后生动物等。 常见专性厌氧微生物 梭菌属、拟杆菌属、脱硫弧菌属、产甲烷菌等。 * 第一节 微生物的生长繁殖 第二节 微生物的生存因子 第三节 其他不利环境因子对微生物的影响 第四节 微生物与微生物之间的关系 第五节 菌种的退化复壮与保藏 一、微生物生长繁殖的概念 二、微生物的生长规律 三、微生物生长曲线在污水处理中应用 四、微生物生长的测定方法 二、研究微生物生长的方法 分批培养法、连续培养法法 生长曲线：把少量的纯种细菌接种到一定量的液体培养基中，在适宜条件下培养，定时取样计数，以培养时间为横坐标，以菌数或干重为纵坐标，作出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线。 生长曲线可分为四个时期： 停滞期 对数期 衰亡期 静止期 1.停滞期 将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。 停滞期的特点： 1.第一阶段：细菌细胞数目不增加或略有减少；第二阶段：加速期，适应环境的细菌生长繁殖速度加快，细菌总数有所增加。 2、细胞代谢活力强。细胞中RNA含量高，对不良环境较敏感，代谢速率接近对数期。 影响停滞期的因素：1、接种量。2、接种群体菌龄。 3、营养。 2.对数期 1、生长速率常数最大,世代时间最短,细胞数目以几何级数增加 2、菌体大小形态、生理特征等比较一致 3、代谢最旺盛 4、对不良环境因素的抵抗力强 对数期的特点： 3.静止期 静止期的特点： 1.生长速率下降甚至为零，死亡速率渐增；新生的细菌数和死亡的细菌数相当，细菌数目达到最大值。 2.细菌开始积累贮存物质和次级代谢产物。 4.衰亡期 1、细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶，产生或释放出一些有毒代谢产物，死亡率增加，活菌数减少死亡数甚至大于活菌数。 2、细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊，有些革兰氏染色反应阳性菌变成阴性反应等。 衰亡期的特点： 1、恒浊连续培养 使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。 可通过调节进水流速，使浊度达到恒定。浊度大，增加进水，浊度小，减小进水。 （二）连续培养 连续培养中，微生物生长状态和规律与分批培养不同， 它只相当于分批培养生长曲线中的某一个阶段。 2、恒化连续培养 维持进水中营养成份恒定，以恒定流速进水，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