环境工程微生物学

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1、环境工程微生物学第一章病毒是没有细胞结构,专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物。病毒的特点:没有细胞结构,专性寄生,超微小,在宿主细胞外则是不具生命特征的大分子物质,但仍有感染宿主的能力病毒的化学组成:蛋白质,核酸,类脂质和多糖。病毒的结构:蛋白质衣壳,核酸内芯,被膜(囊膜)。病毒的繁殖过程:吸附、侵入、复制与聚集、释放。第二章细菌的细胞结构——所有的细菌均有如下结构:细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、拟核;部分细菌有特殊结构:芽孢、鞭毛、荚膜、黏液层、衣鞘及光合作用层片等。细胞质内含物:核糖体、内含颗粒、拟核

2、。革兰氏染色法的步骤:涂布、初染、媒染、脱色、复染。第三章原生动物:动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。原生动物的四个纲:鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲、孢子纲。其中鞭毛纲、肉足纲、纤毛纲三纲存在于水体和污(废)水生物处理构筑物中,并发挥重要作用。在自然水体中,鞭毛虫喜在多污带和α-中污带中生活。在污水生物处理系统中,活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现,可作污水处理效果差时的指示生物。变形虫喜在α-中污带或β-中污带的自然水体中生活,在污水生物处理系统中,则在活性污泥培养中期出现。纤毛纲中的游泳型纤毛虫

3、多数是在α-中污带和β-中污带,少数在寡污带中生活。在污水生物中,在活性污泥培养中期或处理效果差时出现。固着型的纤毛虫,尤其是钟虫,喜在寡污带中生活,钟虫类在β-中污带中也能生活。它们是水体自净程度高、污水生物处理效果好的指示生物。吸管虫多数在β-中污带,有的种也能耐α-中污带和多污带。在污水生物处理效果一般时出现。霉菌的菌落特征:1.菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状2.比其他微生物的菌落都大,可蔓延至整个平板3.霉菌菌落疏松,与培养基结合不紧第四章微生物要求的营养物质有水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因子

4、等。根据微生物对各种碳素营养物的同化能力不同,可把微生物分为无机营养和有机营养两种;又由于能源的形式不同,可分为光能营养型和化能营养型。混合营养微生物是既可以无机碳为碳素营养,又可以有机化合物为碳素营养的一类微生物,即兼性营养微生物。微生物的培养基:根据各种微生物对营养的需要,包括水、碳源、能源、氮源、无机盐及生长因子等按一定的比例配制而成的,用以培养微生物的基质。根据培养基对微生物的功能和用途不同,可以分为选择培养基、鉴别培养基、加富(富集)培养基、基础培养基或普通培养基。营养物进入微生物细胞的方式:单纯扩散、促进

5、扩散、主动运输、基团转位。ATP是能量转移的“中心站”。ATP的生成方式:基质(底物)水平磷酸化、氧化磷酸化、光合磷酸化。根据最终电子受体(或最终受氢体)的不同,可将微生物的生物氧化分为3类:发酵、好氧呼吸(外源性呼吸、内源性呼吸)和无氧呼吸。外源性呼吸:在正常情况下,微生物利用外界供给的能源进行呼吸。内源性呼吸:如果外界没有供给能源,而是利用自身内部贮存的能源物质进行呼吸。第五章细菌的生长繁殖期可分为四个时期:停滞期、对数期、静止期及衰亡期。停滞期的细菌特征:处于停滞期初期,一部分细菌适应环境,而另一部分死亡,细菌

6、总数下降。到停滞期的末期,存活细菌的细胞物质增加,故菌体体积增大,其菌体长轴的增长速率特别快。对数期的细菌特征:1.细胞代谢活力最强,合成新细胞物质的速率最快,细菌生长旺盛2.细菌总数的增加率和活菌数的增加一致,细菌对不良环境因素的抵抗力强3.群体中的细胞化学组分及形态、生理特性都比较一致。静止期细菌的特点:1.静止期新生的细菌数和死亡的细菌数相当,细菌总数达到最大值2.处于静止期的细菌开始积累贮存物质,芽孢杆菌形成芽孢。衰亡期细菌的特点:死亡率增加,活菌数减少,甚至死菌数大于新生菌数。常规活性污泥法利用生长速率下降

7、阶段的微生物,包括静止期的微生物;生物吸附法利用生长速率下降阶段(静止期)的微生物;高负荷活性污泥法利用生长速率上升阶段(对数期)和生长速率下降阶段(减速期)的微生物;而有机物含量低,可生化性差的污(废)水,则用延时曝气法处理,即利用内源呼吸阶段(衰亡期)的微生物处理。为什么常规活性污泥法不利用对数生长期的微生物而利用静止期的?因为对数生长期的微生物生长繁殖快,代谢活力强,能大量去除污(废)水中的有机物。尽管微生物对有机物的去除能力很高,则出水的绝对值也相应提高,不易达到排放标准。又因为对数期的微生物生长繁殖旺盛,细

8、胞表面的黏液层和荚膜尚未形成,运动很活跃,不易自行凝聚成菌胶团,沉淀性能差,致使出水水质差。而处于静止期的微生物代谢活力虽比对数生长期的差,但仍有相当的代谢活力,去除有机物的效果仍较好,最大的特点是微生物积累大量贮存物。这些贮存物强化了微生物的生物吸附能力,其自我絮凝、聚合能力强,在二沉池中泥水分离效果好,出水水质好。用延时曝气法处理低浓度有机

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