水处理生物学(第八讲).ppt

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1、3.2水生微生物生态系统微生物生态系统:在一定环境条件下生存的微生物与环境条件（包括动植物）之间通过能量、物质、信息等联系而组成具有一定结构和功能的开放系统。如：活性污泥微生物生态系统“生物膜”微生物生态系统等。一、水体中的微生物（1）水体中微生物的来源：水体中固有的微生物，来自土壤的微生物，来自空气的微生物，来自生产和生活的微生物。（2）水体中微生物的群落：海水微生物群落，淡水微生物群落。二、水体自净和污染水体的微生物生态（1）水体自净①水体自净：河流（水体）接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物（微生物、动物和植物）等因素

2、的综合作用下得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，这叫水体自净。自净容量：是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大数量。②自净过程：污染物被稀释或沉淀，微生物作用，水体自净的完成，溶解氧恢复。②自净过程：污染物被稀释或沉淀，微生物作用，水体自净的完成，溶解氧恢复。河流污染对水生物的影响③衡量水体自净的指标P/H指数：这是一个很方便的指标，P代表光合自养型微生物，H代表异养型微生物，两者的比即P/H指数。P/H指数反映水体污染和自净程度。氧浓度昼夜变化幅度（氧垂曲线）：水体中的溶解氧由空气中的氧溶于水而得到补充，同时也靠光合自养型微

3、生物的光合作用放出氧得到补充。对于后一个氧的来源，阳光的照射是关键因素，夜晚由于光合作用停止，会使水中的溶解氧浓度下降，造成白天和夜晚水中溶解氧浓度的差异。P/H指数高，则溶解氧昼夜差异大，溶解氧浓度昼夜差异增大即完成自净过程。（2）水体污染和污染水体的微生物生态①水体污染对生物的影响：水体污染后，其中的微生物将发生变化，这与污染物的数量和种类有密切关系。②污化系统：污染物排入水体后水质发生一系列变化，接近污染源往往污染较严重，因河水有自净能力，随距离增加河水逐渐净化。根据这个原理，可以将水体划分为一系列的带：多污带、a-中污带、β-中污带

4、和寡污带。多污带多污带位于排污口之后的区段，水呈暗灰色，很浑浊；含大量有机物，BOD高，溶解氧极低（或无），为厌氧状态；在此处，有机物厌氧分解，产生H2S、CO2和CH4等气体；水生生物的种类很少，以厌氧菌和兼性厌氧菌为主。a-中污带a-中污带在多污带的下游，水为灰色；溶解氧少，为半厌氧状态，有机物量减少，BOD下降；水面上有泡沫和浮泥，有NH3、氨基酸及H2S；生物种类比多污带稍多。a-中污带处细菌数量较多，有蓝类和原生动物出现。β-中污带β-中污带在a-中污带之后，水的浑浊度降低；有机物较少，BOD和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高；由于N

5、H3和H2S分别氧化为NO3-和SO42-，两者含量均减少。此处的细菌数量减少，藻类大量繁殖，水生植物出现。β-中污带处，原生动物、后生动物及昆虫出现。寡污带寡污带在β-中污带之后，它标志着河流自净过程已完成；有机物全部无机化，BOD和悬浮物含量极低，H2S消失；细菌极少，水的浑浊度低，溶解氧恢复到正常含量。寡污带的指示生物有藻类、原生动物、后生动物、水生植物及鱼。③水体有机污染指标：BIP指数BIP=A：有叶绿素的微生物数，B：无叶绿素的微生物数。值越高，表明水体中有机物的含量越高。BIP值水质评价0~8清洁水8~20轻度污染水20~60

6、中度污染水60~100严重污染水细菌菌落总数（CFU）细菌菌落总数：是指lmL水样在营养琼脂培养基中，于37℃培养24h后所生长出来的细菌菌落总数。它用于指示被检的水源水受有机物污染的程度。在饮用水中所测得的细菌菌落总数除说明水被生活废物污染程度外，还指示该饮用水能否饮用。但水源水中的细菌菌落总数不能说明污染的来源。因此，结合大肠菌群数以判断水的污染源和安全程度更全面。总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）粪便污染是水体中致病性微生物的主要来源，大肠菌群数量的表达有两种方法：一是“大肠菌群数”，亦称“大肠菌群指数”，即1L水中所含大肠菌群数量；

7、另一方法是“大肠菌群值”，为水样中可检出1个大肠菌群的最小水样体积（毫升数）。两者的关系为：大肠菌群值=微型生物监测水体中的微型生物，包括原生动物、藻类及微型后生动物，与水体污染情况有着密切关系。采用PFU（PolyurethaneFoamUnit，简称PFU）的方法，对水体内的微型生物富集后进行测定。本方法采用含有人工基质的一定大小的聚氨酯泡沫塑料块群集水体中的微型生物群落，在水中暴露一定时间后，把PFU内的水（含微型生物群落）挤出来，置于烧杯中，测定微型生物群落中各种结构功能参数，根据参数的变化，评价水质。（3）水体富营养化①水体富营养

8、化：在水体中，一般氮和磷是藻类生长的限制因子，在贫营养的水体中，由于营养物质（主要是氮、磷）有限，水体内自养型的藻类生长受到限制，水质保持比较清洁的状态。但由于某些因素，特别是人