水处理生物学.doc

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1、引言一、水处理微生物学的研究对象微生物（microorganism）：是个体很小的生物，其大小用um（微米）度量，肉眼看不见，只有在显微镜下放大以后，才能看到的低等生物。微生物学：研究微生物的形态、分类和生理等特性；研究它们的生存环境条件；研究它们在自然界物质转化中所起的作用；研究控制它们生命活动的方法。水处理微生物学：研究水微生物的形态、生理特性和控制方法；研究水微生物在水处理中的作用机理和规律；研究水微生物的检验方法；判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。二、水中常见微生物的类型及特点1、微生物的名称和分类(1)界―门―纲―目―科―

2、属―种微生物的名用二个拉丁语拼写，第一个是属名，词首字母大写,第二个是种名,如：Escherichiacoli大肠杆菌属名相当于我们的姓，种名相当于名。(2)生物系统分类见图(1-1)2、微生物的动植物属性细菌类不能进行光合作用，不能运动，但属于植物。植物和动物的本质区别见(表1)：-74-图(1-1)新生动物动物界中生动物生物界原生动物种子植物植物界羊齿植物分裂菌类细菌类苔藓植物菌类叶状植物地衣类真菌类藻类表1:植物(细菌类)和动物(原生动物)的不同点植物动物能量来源光合作用有机物叶绿素有无主要储存物淀粉糖原固态食物不可可运动性没有有细胞壁

3、有无细胞分裂方式沿横轴分裂为2沿纵轴分裂为23、类型非细胞形态的微生物—病毒细菌水中微生物原核生物放线菌细胞形态的微生物蓝藻藻类酵母菌真核生物真菌霉菌肉足类原生动物鞭毛类纤毛类后生动物轮虫线虫-74-(1)病毒：使用光学显微镜看不见，（病毒个体小于0.2um）必须使用超显微镜或电子显微镜。(2)原核生物：具用原核细胞的生物，其内部结构简单，细胞的核发育不完全，只是一个核物质高度集中的核区（拟核、似核），不具核膜，核物质裸露，与细胞质没有明显的界限，没有分化的特异的细胞器，只有膜体系的不规则泡沫结构，不进行有丝分裂。(3)真核生物：具有真核细胞

4、的生物，其内部结构比较复杂，有发育完好的细胞核，有核膜使细胞核和细胞质有明显界限，有高度分化的特异细胞器，进行有丝分裂。4、微生物的五大特点(1)个体小，面积大；(2)吸收快，转化快；(3)生长旺，繁殖快；几十分钟内可繁殖一代，按一个分裂为两个；(4)适应强，易变异；适应外界环境能力强；(5)分布广，种类多；微生物无处不在；三、微生物在给水排水工程中的作用1、给水工程中去除病原微生物，满足供水水质要求；2、污水处理中的生物处理法利用微生物降解有机物，减少对水体的耗氧污染.由于生物处理法经济有效,迄今为止,仍是有机污水处理的主力军；3、水处理的

5、微生物检查是生物处理功能判断的重要指标；4、微生物在水体自净中的作用；5、土壤的自净作用；-74-第一章细菌的形态和结构1.2.1细菌的外形和大小一、细菌：是微小的，单细胞的没有真正细胞核的原核生物。二、细菌的外形（个体形态）有三种：球菌，杆菌，螺旋菌。1球菌2杆菌3螺旋菌单球菌双球菌1、球菌链球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌产甲烷球菌球菌直径0.5—2um大肠杆菌2、杆菌伤寒杆菌产甲烷杆菌尺寸大小：长1—5um宽0.5—1um-74-3、螺旋菌（只有一个弯曲的螺旋菌称弧菌）尺寸大小：长5—15um宽0.5—5um1.2.2细菌细胞的结构基本结构

6、细菌的结构特殊结构：一部分细菌所特有一、基本结构细胞壁细菌的基本结构细胞膜原生质体细胞质核质内含物1、细胞壁细胞壁在菌外的最外层，又称外膜，膜薄无色而透明，具有高度的坚韧和强性，起保护细胞及维护细胞外形的功能。细胞壁是鞭毛的支点，实现鞭毛运动。细胞壁上有很多微小的小孔，直径为1nm溶解性物质能够通过。细胞壁厚度为10—20nm，约占菌体干重的10—25％。1884年丹麦病毒学家Gram提出染色法（革兰氏染色法）的操作过程：结晶紫初染—碘液媒染—酒精脱色—番红或沙黄复染—结果：G+-74-：初染结晶紫的蓝紫色（颜色不变）G-：初染色消退，带上了

7、复染色原因是G+和G-细菌具有绝然不同的细胞壁结构革兰氏阳性与阴性菌细胞壁比较2、细胞膜（1）细胞膜是一层紧贴着细胞壁内侧，柔软而富有弹性的半滲透性薄膜，厚约7—8nm，占细胞干重的10％（2）成分：蛋白质60—70％脂类20—30％糖类2％（3）功能a控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换；b维护细胞内正常滲透压；c合成细胞壁组合和夹膜的场所；d进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；e许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组分的所在地；f鞭毛的着生和生长点3、细胞质（1）-74-特点：细胞质是细胞膜以内，核质以外的物质，是一种无色透明

8、而粘稠的胶体。（1）成分：水、蛋白质、核酸和脂类（2）功能：细胞质内具有各种酶系统，能不断的进行新陈代谢活动4、核质（1）特点：一般细菌具有分散而不固定形态的核质，