水微生物學(xué)生教案

第二章原核微生物第一節(jié)細(xì)菌細(xì)菌的個體形態(tài)與大?。ㄒ唬?、形態(tài)：細(xì)菌的外形可分為三類：球菌、桿菌、螺旋菌。1、球菌：呈球形或近似球形。①、單球菌：②、雙球菌：③、鏈球菌：④、四聯(lián)球菌：⑤、八疊球菌：⑥、葡萄球菌：2、桿菌：①、各種桿菌在其長、寬比例上有顯著差別：a、短桿菌：粗短，有的近似球菌。b、長桿菌：細(xì)長，多呈圓柱狀，有的甚至呈絲狀。②、形狀差異：a、有的菌體很直，有的稍彎曲。b、桿菌的兩端有的平直、有的鈍圓、有的略尖。③、排列方式差異：a、分散存在。b、排列成柵狀c、鏈狀，稱為鏈桿菌。d、八字形。3、螺旋菌：菌體彎曲呈螺旋狀的細(xì)菌。①、弧菌：彎曲不足一周，呈弓形或逗號形。如：霍亂弧菌。②、螺旋菌：彎曲超過一圈而呈螺旋狀。如：減少螺菌。（二）、細(xì)菌的大?。撼Ｒ晕⒚祝é蘭）作為測量單位。球菌：以直經(jīng)表示，一般Ф∈0.5-2μm。桿菌：以長×寬表示，一般長×寬∈1-5×0.5-1μm。螺旋菌：長×寬：5-15×0.5-5μm。二、細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)（一）、基本構(gòu)造：包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、內(nèi)含物。1、細(xì)胞壁：與細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)有關(guān)的G染色法，把細(xì)菌分為兩類：G+細(xì)菌：壁較厚20-80nm，單層，組分均勻一致肽聚糖30-95%、磷壁酸<50%、類脂質(zhì)<2%、蛋白質(zhì)10%。G-細(xì)菌：壁較薄10-13nm，兩層，外層8-10nm（類脂質(zhì)11-22%、蛋白質(zhì)40%）。內(nèi)層2-3nm（肽聚糖5-20%、磷壁酸0）。以上%是按細(xì)胞壁干重%計。細(xì)胞壁在細(xì)胞生命活動中的作用主要有：①、保持細(xì)胞具有一定的外形。②、作為鞭毛的支點，實現(xiàn)鞭毛的運動。③、保護(hù)原生質(zhì)體免受滲透壓引起破裂的作用。④、細(xì)胞壁是多孔結(jié)構(gòu)的分子篩，能阻擋某些大子進(jìn)入和保留蛋白質(zhì)在質(zhì)間。⑤、賦予細(xì)胞特定的抗原性以及對抗生素和噬菌體的敏感性。2、細(xì)胞膜：重量：占細(xì)胞干重的10%；組成：蛋白質(zhì)70%、脂類20-30%、糖類<10%。細(xì)胞膜具有重要的生理功能：起滲透屏障作用，維持細(xì)胞內(nèi)正常的滲透壓?？刂萍?xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的運輸及交換。與細(xì)胞壁、莢膜的生命合成有關(guān)。與細(xì)胞的運動有關(guān)。細(xì)胞鞭毛的基粒位于細(xì)胞膜上。與細(xì)胞分裂過程中DNA復(fù)制后的分離有關(guān)。參與能量的產(chǎn)生。3、細(xì)胞質(zhì)：4、細(xì)胞核：5、內(nèi)含物：有兩類：（1）、新成代謝產(chǎn)物。（2）、儲備的營養(yǎng)物質(zhì)：異染顆粒、聚β-羥基丁酸鹽、肝糖和淀粉粒、硫粒、氣泡。（二）、特殊構(gòu)造：1、莢膜：細(xì)胞壁外圍饒的一層粘液。厚度一般為200nm。①、粘性物質(zhì)外圍有明顯的界面，質(zhì)地均勻，相對穩(wěn)定地附于細(xì)胞壁外，屬于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，稱莢膜。②、粘性物質(zhì)外圍沒有明顯的界面，從細(xì)胞壁向外逐漸稀疏，而且可以擴(kuò)散到周圍環(huán)境的，稱為粘液層。2、芽孢：某些細(xì)菌在其生活的一定階段，在細(xì)胞內(nèi)形成一個圓形、橢圓形或短圓柱形的內(nèi)生孢子，稱芽孢。不管芽孢是怎樣形成的，芽孢都具有共同的特點：含水量極低：40%左右。有堅實、致密、較厚的壁。不易透水。折光性強。不易著色。必須采用特殊的芽孢染色法。含有特殊的抗熱物質(zhì)。3、鞭毛：由細(xì)胞質(zhì)內(nèi)長出，起源于細(xì)胞膜，穿過細(xì)胞壁伸出細(xì)菌體外。鞭毛是纖細(xì)、呈波浪形彎曲的絲狀物，是細(xì)菌的運動器官。三、細(xì)菌的繁殖細(xì)菌的繁殖是生物中最低等的繁殖：1、裂殖：絕大部分是一分為二，極個別有一分為三。2、芽殖：在母細(xì)胞表面先形成一個小包，待長到一定程度與母細(xì)胞分離并獨立生活的繁殖方式。細(xì)菌兩次細(xì)胞分裂之間的時間，稱為世代時間。四、細(xì)菌的培養(yǎng)特征根據(jù)培養(yǎng)基的不同，細(xì)菌的培養(yǎng)特征有多種：①、在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征。②、在明膠培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征。③、在半固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征。④、在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征。（一）、細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征。從三方面看菌落特征：A、菌落的表面特征。光滑還是粗糙，干燥還是濕潤等。B、菌落的邊緣特征。圓形、邊緣整齊、呈鋸齒狀、邊緣伸出卷曲呈毛發(fā)狀、邊緣呈花瓣狀等。C、縱剖面的特征。平坦、扁平、隆起、凸起、草帽狀、臍狀、乳頭狀等。（二）、在明膠培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征用穿刺接種法將某種細(xì)菌接種在明膠培養(yǎng)基中培養(yǎng)，能產(chǎn)生明膠水解酶水解明膠，不同的細(xì)菌將明膠水解成不同形態(tài)的溶菌區(qū)，依據(jù)不同形態(tài)的溶菌區(qū)或是否溶菌將細(xì)菌進(jìn)行分類。（三）、在半固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征用穿刺接種法將某種細(xì)菌接種在半固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，細(xì)菌呈現(xiàn)各種生長狀態(tài)。判斷細(xì)菌的呼吸類型：A：好氧菌：在穿刺線的上部及表面生長。B、兼性菌：沿穿刺線自上而下生長。C、厭氧菌：只在穿刺線的下部生長。判斷細(xì)菌是否運動：A：不運動細(xì)菌：只沿穿刺線生長。B、運動（即有鞭毛）細(xì)菌：不但沿穿刺線生長，而且穿透培養(yǎng)基擴(kuò)散生長。（四）、在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征培養(yǎng)基很少渾濁或不渾濁。第二節(jié)放線菌放線菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)：形狀：細(xì)胞呈絲狀分枝，由菌絲組成菌絲體。大?。壕z長：50-600μm，菌絲寬<1μm。結(jié)構(gòu)：在營養(yǎng)生長階段，菌絲內(nèi)無隔膜，為單細(xì)胞。放線菌的菌絲按形態(tài)和功能分為：1、基內(nèi)菌絲（又稱營養(yǎng)菌絲或一級菌絲）：生長于培養(yǎng)基內(nèi)，生理功能為：吸收營養(yǎng)物，一般無隔膜。2、氣生菌絲（二級菌絲）：由基內(nèi)菌絲向空間伸長而成，比基內(nèi)絲粗，直形或彎曲狀分枝，有的產(chǎn)生色素。3、孢子絲（繁殖菌絲）：由成熟的氣生菌絲分化而成。各種孢子絲形態(tài)各異。孢子絲通過橫割分裂，產(chǎn)生單個、雙個或成串的分生孢子。二、放線菌的繁殖與生理特性：1、繁殖：以無性方式進(jìn)行繁殖。較高等的放線菌主要是由孢子絲通過橫割分裂方式形成分生孢子進(jìn)行繁殖。如鏈霉菌。放線菌是先在菌絲上形成孢子囊，在孢子囊內(nèi)形成具有鞭毛能運動的孢囊孢子，孢子囊成熟后破裂，放出大量的孢囊孢子。2、生理特性放線菌的生理特性相當(dāng)復(fù)雜。絕大多數(shù)是異養(yǎng)菌，少數(shù)是自養(yǎng)菌。大多數(shù)放線菌是好氧性的，適宜PH=7-8，適宜溫度25-30℃三、放線菌的培養(yǎng)特征：在固體培養(yǎng)基上的菌落一般呈圓形，光平或有許多皺褶。因其緊密、堅實，用針不易挑取。長孢子后，菌落表面呈粉末狀。在液體培養(yǎng)基內(nèi)靜置培養(yǎng)放線菌，會在容器內(nèi)壁液面處形成斑狀或膜狀培養(yǎng)物，或沉降于底部而不使培養(yǎng)基混濁。四、放線菌的代表屬：1、鏈霉菌屬：2、諾卡氏菌屬：3、放線菌屬：第三節(jié)絲狀細(xì)菌一、鐵細(xì)菌：一般都是自氧菌。1、種類：經(jīng)研究各種鐵細(xì)菌有40多種，給排水工程中常見的有三種：A、多孢泉發(fā)菌：B、赭色纖發(fā)菌：C、嘉氏鐵細(xì)菌：2、生長條件：A、水中含氧少。B、水中需有鐵質(zhì)存在，主要是溶于水的Fe2+。C、水中必需有CO2。3、在給排水中的危害性：A、生成鐵銹，堵塞水管：B、腐蝕管道：三、硫磺細(xì)菌：自養(yǎng)菌，是水處理中一個重要的指示生物。1、種類：兩大類。A、硫積于體內(nèi)：貝氏菌（或白硫磺菌），發(fā)硫菌（或絲硫菌）。B、硫積于體外：硫磺細(xì)菌。2、生長條件：A、氧少。B、H2S多：C、需要CO2：3、危害性：2H2S+O2——→2H2O+2S+343KJ————2S+3O2+2H2O——→2H2SO4+494KJ———CO2+H2O——→[CH2O]+O2四、球衣細(xì)菌：球衣菌在污水處理中既有優(yōu)點也有缺點。優(yōu)點：分解有機物能力強。缺點：由于球衣菌大多具有假分枝的特性，易形成膨脹污泥。球衣細(xì)菌適宜生長的條件：1、PH值：6-82、溫度：30℃3、在微氧環(huán)境中生長得最好。第四節(jié)光合細(xì)菌一、光合細(xì)菌的種類與特點：根據(jù)對營養(yǎng)的利用可分為光能自養(yǎng)菌、光能異養(yǎng)菌和光能兼性菌。二、光合細(xì)菌的生理特性1、形態(tài)：多樣2、大小：不同種類個體相差很大。3、適宜溫度：最佳：25－28℃，10－454、pH值：最佳范圍7－8.55、代謝類型：復(fù)雜、多樣。6、呼吸類型：好氧、厭氧、兼性厭氧。三、光合細(xì)菌的應(yīng)用1、收獲菌體2、水處理第五節(jié)藍(lán)細(xì)菌形態(tài)：多樣。藍(lán)藻的光合色素有多種：葉綠素α、藻膽素（藻藍(lán)素、藻紅素）、類胡蘿卜素，產(chǎn)生不同的色素，使藻類成不同的顏色。結(jié)構(gòu)：許多藍(lán)藻的細(xì)胞質(zhì)中有氣泡，使細(xì)胞浮在上層水面，并保證細(xì)胞的浮力，調(diào)節(jié)細(xì)胞距離水面的深淺，以利吸收適當(dāng)?shù)墓饩€進(jìn)行光合作用。繁殖：主要以分裂方式進(jìn)行，少數(shù)藍(lán)藻可形成孢子。第六節(jié)支原體、立克次氏體和衣原體一、支原體形狀：大?。航Y(jié)構(gòu)：與G-細(xì)菌相似，G-。繁殖：形式多樣。二、立克次氏體形狀：球狀、桿狀。大?。航橛诩?xì)菌和病毒之間。結(jié)構(gòu)：與細(xì)菌相似。不生芽孢，不運動，G-，繁殖：以二均分裂繁殖。三、衣原體形狀：橢圓狀。大小：Φ0.2-1.5μm。結(jié)構(gòu)：與G-細(xì)菌相似，G-。繁殖：以二均分裂繁殖。第三章古菌一、古菌的特點1、形態(tài)古菌的細(xì)胞很薄，扁平。有精確的方角和垂直的邊構(gòu)成直角幾何形態(tài)的細(xì)胞。2、細(xì)胞結(jié)構(gòu)在細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上，大多數(shù)古菌的的細(xì)胞壁不含二氨基庚二酸和胞壁酸，組分大多數(shù)是脂蛋白。3、代謝古菌在代謝過程中有許多特殊的輔酶，所以它們的代謝呈多樣性。4、呼吸類型它們多數(shù)為嚴(yán)格厭氧、兼性厭氧，還有專性好氧。沒有嚴(yán)格的好氧型和嚴(yán)格的光合型。5、繁殖速度繁殖速度較慢，進(jìn)化速度也比細(xì)菌慢。6、生活習(xí)慣大多數(shù)古菌生活在極端環(huán)境，如鹽分高的湖泊水中，極熱、極酸和絕對厭氧的環(huán)境。它們有特殊的代謝途徑，又到古菌還有熱穩(wěn)定性酶和其他特殊酶。二、常見古菌1、產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)甲烷菌有多種形態(tài)，有球形、桿形、螺旋形、八疊球形。厭氧生物處理中常見的產(chǎn)甲烷菌有八個屬。2、硫酸鹽還原古菌特點：嚴(yán)格厭氧，嗜酸性和嗜中性，G－，自養(yǎng)或異氧生長，形狀有不規(guī)則球形、三角形，單個或成對。適宜生長溫度：60-95℃3、極端嗜鹽菌特性：好氧、兼性厭氧，化能異氧菌。對鹽有特殊的適應(yīng)性和需要性。G－，極生鞭毛。形狀：桿狀、鏈狀、球狀、三角形、多角形。適宜生長溫度：30-55℃適宜生長pH：5.5-8.5。最適宜生長pH為7.2-7.4。4、極端嗜熱菌特點是專性嗜熱，好氧、兼性厭氧、嚴(yán)格厭氧，G－，形狀有桿形、絲形、球形等。適宜生長溫度：70-105℃，pH為5、嗜熱嗜酸古菌特點是細(xì)胞無細(xì)胞壁，僅由厚度為0－7nm的細(xì)胞膜包裹。嗜熱嗜酸。細(xì)胞大?。?.2－1.5μm。第四章真核微生物第一節(jié)真核微生物概述此章主要介紹與廢水處理有關(guān)的真核微生物。第二節(jié)酵母菌形狀：卵圓形、圓柱形、或球形。大小：1-5μm×5-30μm，比細(xì)菌大得多。結(jié)構(gòu)：具有真核生物的特征，有真核、核膜，還有其它具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞，如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等。有的酵母菌細(xì)胞與其子細(xì)胞連接成一串：1、相連面積極狹小，細(xì)胞串成藕節(jié)狀的呈假菌絲；2、相連細(xì)胞間的橫隔面積與細(xì)胞橫隔面積一致的竹節(jié)狀細(xì)胞串則稱真菌絲。二、酵母菌的繁殖方式：1、無性繁殖：a、芽殖：c、產(chǎn)生無性孢子。2、有性繁殖。三、酵母菌的培養(yǎng)特征：酵母菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落與細(xì)菌相似，但較大且厚，表面光滑、濕潤、粘稠、呈乳白色或紅色，用針易挑起。有的培養(yǎng)時間長了，菌落表面皺縮。在液體培養(yǎng)基中，有的酵母菌在培養(yǎng)基表面生長并形成菌膜；有的在培養(yǎng)基中均勻生長；有的長在培養(yǎng)基底部并形成沉淀。四、酵母菌的代表屬1、酵母屬：2、假絲酵母屬：第三節(jié)霉菌一、霉菌的形態(tài)和結(jié)構(gòu)形狀：霉菌菌體由分枝或不分枝的菌絲構(gòu)成，許多菌絲交織在一起，稱為菌絲體。大?。壕z在光學(xué)顯微鏡下呈管狀，直徑約2-10μm，比一般桿菌、放線菌寬幾倍到幾十倍。結(jié)構(gòu)：霉菌菌絲可分為兩類：1、無隔膜菌絲：長管狀單細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含多個核。2、有隔膜菌絲：由隔膜分隔成多細(xì)胞，每個細(xì)胞內(nèi)含有一個或幾個細(xì)胞核。組成：霉菌菌絲細(xì)胞均由細(xì)胞壁、膜、質(zhì)、核、線粒體、核糖體及內(nèi)含物組成。二、霉菌的繁殖方式：1、無性孢子a、孢囊孢子：b、分生孢子：c、厚垣孢子：d、節(jié)孢子：2、有性孢子：（卵孢子、接合孢子、子囊孢子、擔(dān)孢子）三、霉菌的培養(yǎng)特征：在固體培養(yǎng)基上，霉菌菌落表面呈現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)和色澤特征。在液體培養(yǎng)基中，霉菌往往長在液面，培養(yǎng)基不渾濁。四、霉菌的代表屬：1、毛霉屬：2、根霉屬：3、青霉屬：4、曲霉屬：第四節(jié)藻類一、藻類的形態(tài)及生理特性：1、有色素：如葉綠素、藻蘭素、葉黃素、胡蘿卜素等。2、生長條件：pH=4-10，最適宜pH=6-8。3、放出氧氣，晝夜變化很大。4、單細(xì)胞，也有群體：5、產(chǎn)生異味：魚腥、草腥、豬圈、霉腥等味，也有個別產(chǎn)生香味。二、幾種常見的藻類1、綠藻：形態(tài)：多樣。污水中常見的綠藻還有：衣藻、空球藻（有鞭毛）、聚鐮藻、纖維藻、四金藻（無鞭毛）。2、硅藻：有單細(xì)胞或多細(xì)胞的群體。主要特點：細(xì)胞中含有大量硅質(zhì)，形成一個由兩片合成的硅藻殼體（無論硅藻形狀如何）。3、金藻：形體多樣，有個體和群體。具有一或二根鞭毛，少數(shù)有三根鞭毛。金藻的代表屬：魚鱗藻屬、合尾藻屬。鐘罩藻屬。三、藻類在給排水工程中的作用：1、危害性：A、藻類常有色、有毒、有味。B、影響水處理混凝、消毒效果。C、增加結(jié)構(gòu)物障礙。D、會造成二次污染。2、有利性：A、養(yǎng)殖有價值的藻類B、好氧細(xì)菌利用藻類產(chǎn)生的氧氣，氧化分解水中BOD。C、為生物除P、除N提供可能。第五節(jié)原生與微型后生動物原生動物（一）、原生動物的形態(tài)與生理特征：原生動物屬于動物界，是最原始、最低等的單細(xì)胞動物，機體的運行靠以下細(xì)胞體內(nèi)不同的“胞器”來完成。1、行動胞器：偽足、鞭毛、纖毛。動物性：吞食細(xì)菌、藻類、有機顆粒。2、消化、營養(yǎng)胞器：植物性：有色素，能進(jìn)行光合作用，以CO2作碳源。腐生性：吞食死的動、植物殘渣。3、排泄胞器：伸縮泡，一伸一縮完成排泄作用。4、感覺胞器：即行動胞器。（二）、原生動物的分類：水處理第一綱：肉足蟲綱，利用偽足運動。中常見第二綱：鞭毛蟲綱，借一根或一根以上的鞭毛運動。原生動第三綱：纖毛蟲綱，利用纖毛運動。物第四綱：胞子蟲綱，不運動，寄生性，產(chǎn)生孢子。1、肉足蟲：常根據(jù)環(huán)境來改變形狀，改變形狀是形成的偽足是行動和攝食的胞器。2、鞭毛蟲：根據(jù)營養(yǎng)類型不同可分為二類：A、植物性鞭毛蟲：B、動物性鞭毛蟲：3、纖毛蟲（相對鞭毛蟲，其毛短而細(xì)）纖毛蟲可分為兩類：A、游泳型：B、固著型：（三）、原生動物在污水處理中的作用：1、一定的凈化水質(zhì)作用2、促進(jìn)絮凝3、作為指示生物二、微型后生動物在污水中常見的后生動物有：（一）、輪蟲輪蟲是后生動物中較簡單的一種輪蟲是污水處理效果好的指示生物?；钚晕勰嘀谐Ｒ姷妮喯x：轉(zhuǎn)輪蟲、紅眼旋輪蟲。（二）、甲殼類動物：結(jié)構(gòu)：多樣，較復(fù)雜。食料：細(xì)菌、藻類。（三）、其它小動物：常見的有線蟲、顫蚯蚓、真渦蟲、尾盤蟲、沙蠶，各種蚊蠅幼蟲等。第六節(jié)底棲動物1、根據(jù)研究的需要可分(1)、原生底棲動物。(2)、次生底棲動物。2、為了研究方便，可分(1)、將不能通過500μm孔徑篩網(wǎng)的動物稱為大型底棲動物。(2)、能通過500μm孔徑篩網(wǎng)但不能通過42μm孔徑篩網(wǎng)的動物為小型底棲動物。(3)、能通過42μm孔徑篩網(wǎng)的動物為微型底棲動物。3、按其生活方式，可分為五種類型

（1）、固著型（2）、底埋型（3）、鉆蝕型（4）、底棲型（5）、自由移動型第五章病毒第一節(jié)病毒的基本特征一、病毒的特性：1、個體級小。2、專性寄生。3、非細(xì)胞生物。二、病毒的分類根據(jù)專性寄主分類。1、動物病毒：2、植物病毒：3、噬菌體：三、病毒的形態(tài)和大?。盒螒B(tài)：磚形、桿狀、球狀、蝌蚪形、多面體等。大?。盒误w極微小，直徑100nm-300nm，通常為100nm左右。四、病毒的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)：核酸：是病毒繁殖、遺傳變異與感染性的物質(zhì)基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)：構(gòu)成病毒的外殼（衣殼），保護(hù)核酸，決定病毒感染的特異性。第二節(jié)病毒的繁殖一、病毒的繁殖：繁殖過程可分為五個連續(xù)步驟：1、吸附：2、侵入：3、脫殼：4、復(fù)制與合成：5、裝配和釋放：二、噬菌體：噬菌體大部分是蝌蚪狀的，大小30-100nm。1、烈性噬菌體和溫和噬菌體：2、原噬菌體與溶源性細(xì)菌：溫和噬菌體的核酸稱為原噬菌體。含有原噬菌體的細(xì)菌稱為溶源性細(xì)菌。溶源性細(xì)菌具有以下基本特性：A、遺傳性：B、自發(fā)和誘發(fā)裂解：C、免疫性：D、復(fù)愈（非溶源性）：E、可獲得一些新的特性：三、病毒的培養(yǎng)特征：1、在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)特征2、在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征四、病毒的培養(yǎng)基：病毒需要專性敏感活細(xì)胞才能寄生，所以，病毒培養(yǎng)基必須具備以下條件：1、活的敏感細(xì)胞組織。2、能提供病毒附著的受體。3、敏感細(xì)胞內(nèi)沒有破壞特異性病毒的限制性核酸內(nèi)切酶。不同種類的病毒其培養(yǎng)基是不同的。第六章微生物的生理特性第一節(jié)微生物的營養(yǎng)一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成及生理功能：1、化學(xué)組成70%-90%水蛋白質(zhì)碳水化合物細(xì)胞重量（濕重）90%-97%有機物脂肪核酸（DNA、RNA）10%-30%干物質(zhì)維生素（干重）3%-10%無機鹽2、各化學(xué)組成的生理功能：（1）、水：水在細(xì)胞中的生理功能主要有：A、溶劑作用：所有物質(zhì)先溶于水后才能參與各種生化反應(yīng)。B、參與各種生化反應(yīng)。C、運輸物質(zhì)的載體。D、調(diào)節(jié)細(xì)胞溫度。（2）、碳源凡是能提供細(xì)胞碳素營養(yǎng)的物質(zhì)，稱為碳源。（3）、氮源凡是能提供細(xì)胞氮素營養(yǎng)的物質(zhì)，稱為氮源。（4）、無機鹽無機鹽在機體中的生理作用有：A、構(gòu)成細(xì)胞組分；B、參與酶的組成，構(gòu)成酶的最大活性；C、維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；D、調(diào)節(jié)與維持細(xì)胞的滲透壓平衡；E、控制細(xì)胞的氧化還原電位；F、作為自養(yǎng)微生物生長的能源物質(zhì)。磷在細(xì)菌的生長與繁殖過程中起著重要的作用。硫硫是光氨酸、半光氨酸、甲硫氨酸的組成元素之一，因而它也是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要元素之一。鎂微生物的生長需要一定數(shù)量的鎂。鐵鐵是細(xì)菌細(xì)胞中各種酶、色素的組成元素，同時鐵還是某些鐵細(xì)菌生長的能源物質(zhì)。鉀鉀是細(xì)胞中重要的陽離子之一。鈣是許多酶的激活劑，也是細(xì)菌芽孢的一種重要組成元素。微量元素（Co、Mo、Mn、Zn、Ni）：其主要作用有：A、參與酶蛋白的組成；B、激活酶；C、提高機體的代謝能力。來源：通常混雜在其他營養(yǎng)物質(zhì)中。（5）生長因子所以生長因子的定義是：某些細(xì)菌在生長過程中須由外界提供的營養(yǎng)物質(zhì)。二、微生物的營養(yǎng)類型：1、無機營養(yǎng)（自養(yǎng)）微生物：能在完全含無機物的環(huán)境中生長繁殖。A、光源營養(yǎng)：含有光合色素，能進(jìn)行光合作用。B、化能營養(yǎng)型：利用氧化無機物時產(chǎn)生的化學(xué)能量，還原二氧化碳，合成有機碳物質(zhì)，這一作用稱為化學(xué)合成作用。2、有機營養(yǎng)（異氧）微生物需要有機物才能生長的微生物。A、光能營養(yǎng)型：利用光源還原二氧化碳，生成細(xì)胞物質(zhì)，生長時一般需要生長因子。B、化能營養(yǎng)：利用分解碳水化合物、有機酸過程中產(chǎn)生的能量。三、微生物的培養(yǎng)基1、配制培養(yǎng)基的原則A、根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不的培養(yǎng)基。B、注意各種營養(yǎng)物質(zhì)的濃度與配比。C、調(diào)節(jié)適宜的PH值。D、考慮加生長因子。E、培養(yǎng)基應(yīng)物美價廉，易于獲得。2、培養(yǎng)基的分類根據(jù)物理狀態(tài)分：A、固體培養(yǎng)基：B、液體培養(yǎng)基：C、半固體培養(yǎng)基：3、培養(yǎng)基的組成A、天然培養(yǎng)基：B、合成培養(yǎng)基：C、半合成培養(yǎng)基：4、培養(yǎng)基用途A、基礎(chǔ)培養(yǎng)基：大多數(shù)微生物均可在其上生長。B、選擇培養(yǎng)基：根據(jù)某種或某一類群微生物的特殊營養(yǎng)需要或?qū)δ撤N化學(xué)物的敏感不同而設(shè)計出來的一類培養(yǎng)基。C、鑒別培養(yǎng)基：某種細(xì)菌在這種培養(yǎng)基里生長后，可以產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物，這種代謝產(chǎn)物可以與培養(yǎng)基中的特定試劑或藥品起反應(yīng)，產(chǎn)生某種明顯的特征性變化，而將此種細(xì)菌與其它細(xì)菌相區(qū)別。D、加富培養(yǎng)基：在普通培養(yǎng)基中加入血、血清、動物組織液、植物組織液或其它營養(yǎng)物質(zhì)或生長因子。四、營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式1、被動擴(kuò)散：2、促進(jìn)擴(kuò)散：3、主動運輸：4、基團(tuán)轉(zhuǎn)位：第二節(jié)酶及其作用一、酶的作用特性：1、酶是生物細(xì)胞中自己制成的一種催化劑（生物催化劑）。2、酶是高度專一的：3、酶的作用是可逆的：4、酶的作用條件是溫和的：5、酶對環(huán)境條件極為敏感：6、酶的活力可調(diào)節(jié)性：二、酶的命名和分類：1、命名：以作用性質(zhì)或作用物命名。（這是常用的命名法）例：水解酶：促進(jìn)水解作用。按作用性質(zhì)分氧化還原酶：促進(jìn)氧化還原作用。合成酶：促進(jìn)合成作用。蛋白酶：水解蛋白質(zhì)。按作用物分脂肪酶：水解脂肪。另外還有系統(tǒng)命名法，不常用。2、分類：（1）、根據(jù)催化反應(yīng)類型，酶可分為6類：①、水解酶：②、氧化還原酶：a、脫氫酶：b、氧化酶：③、轉(zhuǎn)移酶：④、同分異構(gòu)酶：⑤、裂解酶：⑥、合成酶：（2）、其它分類法①、胞內(nèi)酶：②、包外酶：③、固定酶（組成酶）：④、適應(yīng)酶（誘導(dǎo)酶）：三、酶的活性及活性中心1、酶的活性：2、酶活性中心：四、酶促反應(yīng)的影響因素及動力學(xué)：1、溫度：2、pH：3、基質(zhì)的濃度（BOD濃度）：是酶促反應(yīng)動力學(xué)的重要內(nèi)容。酶促反應(yīng)分二部進(jìn)行：K1K3E+SESE+PK2K酶基質(zhì)復(fù)合物新基質(zhì)設(shè)[E0]：酶的總濃度。[S]：基質(zhì)的總濃度。[ES]：酶與基質(zhì)的復(fù)合濃度。[E0]-[ES]：游離酶的濃度。則：ES的合成速度V1=K1{[E0]–[ES]}[S]ES的分解速度V2=K2[ES]+K3[ES]當(dāng)達(dá)到平衡時，V1=V2K2+K3{[E0]–————=Km=————————————K1[ES][E0][S]或[ES]=————————Km+[S]酶促反應(yīng)的最終速度：K3[E0][S]V3=K3[ES]=————————Km+[S]當(dāng)[E0]=[ES]時，即所有的酶都被利用來生成基質(zhì)的復(fù)合物時，有最大反應(yīng)速度：Vmax=K3[E0]Vmax[S]則酶促反應(yīng)的最終速度V3=———————Km+[S]這是研究酶反應(yīng)動力學(xué)的一個最基本公式，稱米—門公式，它顯示了反應(yīng)速度與基質(zhì)濃度之間的關(guān)系。Vmax：最大反應(yīng)速度。V3：反應(yīng)速度。S：基質(zhì)濃度。Km：米氏常數(shù)。ES分解速度與合成速度常數(shù)之比。當(dāng)Km=S時VmaxVV3=————2Vmax╱2KmS求解Km、Vmax：將米—門公式取倒數(shù)得：1Km——=——×——+——V3VmaxS利用S、V3的實驗數(shù)據(jù)就可以估計出Km、Vmax。4、毒物的影響：有二種：①、竟?fàn)幮砸种苿孩?、非竟?fàn)幮砸种苿旱谌?jié)微生物的代謝新陳代謝：新陳代謝：細(xì)菌生長、繁殖、運動等過程中，生物化學(xué)變化的總稱。異化作用：新陳代謝同化作用：二、呼吸作用的本質(zhì)：呼吸特性表現(xiàn)在以下幾方面：1、有機物的分解：2、能量的轉(zhuǎn)化：3、產(chǎn)生一系列中間產(chǎn)物：4、吸收能量同化營養(yǎng)物。5、所有的作用都在酶的參與下進(jìn)行。三、微生物的呼吸類型：1、好氧呼吸：通過一系列的氧化還原反應(yīng)獲得能量的過程。基質(zhì)不同，好氧呼吸的產(chǎn)物不同。或好氧不同，產(chǎn)物也不同。例：異氧菌的好氧分解：①、葡萄糖被好氧菌徹底分解時：C6H12O6+6O2——→6CO2+6H2O+2872kJ（P108）②、葡萄糖氧化不徹底時：C6H12O6+2O2——→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量醋酸自氧菌的好氧分解：③、H2S+2O2——→H2SO4+能量（P108）④、4Fe(OH)2+O2+2H2O——→4Fe(OH)3+能量（P108）⑤、NH3+9O2——→4NO3-+6H2O+能量（P108）2、厭氧呼吸：氧氣對厭氧菌的呼吸有抑制作用。例：葡萄糖發(fā)酵：發(fā)酵C6H12O6——→2CH3CHOHCOOH+94kJ乳酸3、兼性細(xì)菌的呼吸：在進(jìn)行厭氧呼吸時有兩種類型：①、分子內(nèi)無氧呼吸：對于兼性細(xì)菌有兩套酶系統(tǒng)。例：P111酵母菌C6H12O6+6O2————→6CO2+6H2O+2872KJ好氧酵母菌C6H1206————→2C2H50H+2CO2+109KJ厭氧②、分子外無氧呼吸：無氧時，特殊的氧化酶系統(tǒng)激活無機氧化物中的氧作為受H體。反硝化細(xì)菌C6H12O6+4NO3-————→6CO2+2N2+6H2O+1758KJ4、呼吸過程的能量：①、能量轉(zhuǎn)換機制：ATP：三磷酸腺苷，高能量。ADP：二磷酸腺苷，低能量。②、能量的來源：陽光：有機物：無機物：四、代謝產(chǎn)物：1、氣體：好氧有：CO2、H2。厭氧有：CH4、H2S、NH3、揮發(fā)酸……。2、有機代謝產(chǎn)物：（中間產(chǎn)物還可進(jìn)一步被細(xì)菌利用）簡單的：醣（即糖類）、酮類、有機酸、胺類。復(fù)雜的：維生素、抗菌素、毒素、色素。3、分解產(chǎn)物：是各種細(xì)菌聯(lián)合分解的產(chǎn)物：如：蛋白胨、氨基酸、纖維二糖。細(xì)菌1細(xì)菌2細(xì)菌3細(xì)菌n（有機物——→中間產(chǎn)物——→產(chǎn)物——→……——→無機物）4、其他產(chǎn)物：H2、NO2-、NO3-、SO4=等。第四節(jié)其它環(huán)境因素對細(xì)菌的影響溫度：1、高溫的影響：是殺死細(xì)菌的一個重要手段。2、低溫的影響：不能殺死細(xì)菌，只能抑制細(xì)菌的生長繁殖。二、PH值：大多數(shù)細(xì)菌適宜pH=6-8，可耐pH=4-10。三、氧化還原電位E：好氧的活性污泥系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)時，E=+0.2-0.6V。厭氧的硝化池E=-0.1—-0.2V。四、干燥：五、滲透壓：1、當(dāng)細(xì)菌生活在高滲透壓的液體中時，細(xì)菌的細(xì)胞就會脫水。2、當(dāng)細(xì)菌生活在低滲透壓的液體中時，細(xì)菌細(xì)胞容易膨脹，甚至破裂。六、光線：另外α、β、γ、χ射線引起的電離輻射，對微生物有影響。γ、χ射線通常利用來誘導(dǎo)微生物變異，篩選優(yōu)良菌種。七、化學(xué)藥品：1、重金屬：2、化學(xué)氧化物：3、有機化合物：4、表面活性劑：A、新潔爾滅（季銨鹽）：B、肥皂C、洗衣粉八、其他影響因素：1、超聲波作用：2、鹵族元素：第七章微生物的生長和遺傳變異第一節(jié)細(xì)菌的生長極其特性1、裂殖：絕大部分是一分為二，極個別有一分為三。2、芽殖：在母細(xì)胞表面先形成一個小包，待長到一定程度與母細(xì)胞分離并獨立生活的繁殖方式。細(xì)菌兩次細(xì)胞分裂之間的時間，稱為世代時間。一、微生物生長的測定方法1、直接測定：A、顯微鏡直接計數(shù)：a、涂片染色法：b、計數(shù)器測定法：c、比例計數(shù)法：B、比濁計數(shù)法：2、間接計數(shù)法：測定時間較長。A、平板計數(shù)法：B、液體計數(shù)法：C、薄膜計數(shù)法：3、重量法：A、測定細(xì)胞干重：廢水處理中細(xì)胞的生長即用此法：a、測污泥濃度：將一定體積的處理液過濾，105-110℃b、測揮發(fā)性污泥濃度：將a測定的污泥放在550℃的馬福爐內(nèi)灼燒2小時，有機成分揮發(fā)或蒸發(fā)，然后冷卻，恒溫至恒重。a–b=W。-W即為揮發(fā)性污泥濃度。B、測定細(xì)胞含氮量：一般細(xì)菌細(xì)胞中蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定在15-17%，平均為16%。C、DNA含量：同一種菌含DNA基本一致。4、其它生理生化指標(biāo)法：污水處理中常用COD、BOD5來間接反映細(xì)菌的生長情況。二、微生物生長特性：細(xì)菌的生長曲線。通常將曲線分為三個階段。按細(xì)菌數(shù)目（重量）的對數(shù)繪制的生長曲線如圖曲線可分為四個階段：緩慢期（延遲期）、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰老期。細(xì)菌的代謝速率與食物和細(xì)菌重量或濃度之比的關(guān)系如圖：第二節(jié)微生物的遺傳一、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)核酸是一切生物遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)。二、核酸的結(jié)構(gòu)核酸的水解過程是：磷酸核酸→核苷酸戊糖核苷堿基OHOHOHOHH∣∣∣∣∣H–C–C–C–C–C=O∣∣∣∣HHHH戊糖（單糖）OHOHOHHH∣∣∣∣∣H–C–C–C–C–C=O∣∣∣∣HHHH戊糖和堿基的差異又分為DNA、RNA，見下表組分DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）磷酸H3PO4H3PO4戊糖D-2-脫氧核糖核酸D-核糖堿基腺嘌呤（簡稱A）腺嘌呤（簡稱A）鳥嘌呤（簡稱G）鳥嘌呤（簡稱G）胞嘧啶（簡稱C）胞嘧啶（簡稱C）胸腺嘧啶（簡稱T）尿嘧啶（簡稱U）1、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)：A、兩條走向相反的多核苷酸鏈，以右手方向沿同一軸心平行盤繞成雙螺旋。B、兩條鏈間借堿基對的氫鍵相連。A與T之間有二個氫鍵DNAG與C之間有三個氫鍵A與U之間有二個氫鍵RNAG與C之間有三個氫鍵C、一個DNA分子含有幾十萬至幾百萬個堿基對，相鄰兩堿基對距離0.34nm。2、RNA在細(xì)胞中的三種類型：A、信使RNA(mRNA)：傳達(dá)DNA的遺傳信息。B、轉(zhuǎn)移RNA（tRNA）：存在于細(xì)胞質(zhì)里，在蛋白質(zhì)的合成過程中起轉(zhuǎn)移氨基酸的作用。C、核糖體核酸（rRNA）:是蛋白質(zhì)合成的主要場所。三、DNA的復(fù)制：A、在解旋酶的作用下，兩條聚核苷酸鏈之間的H鍵斷裂，分離成兩條單鏈。B、按堿基排列的順序，以原有的單鏈上合成一條互補的新鏈。四、微生物中的DNA：A、原核微生物中的DNA：B、真核微生物中的DNA：微生物中DNA的共性：A、絕大多數(shù)的微生物的DNA是雙鏈，只有少數(shù)是單鏈。B、DNA在核區(qū)高度折疊，所以DNA的長度》細(xì)胞長度。C、帶有高負(fù)電荷（因為含有磷酸根）。D、有約1%的DNA存在于核外的質(zhì)粒中。五、遺傳因子——基因：基因：在生物體內(nèi)，一切具有自主復(fù)制能力的遺傳功能單位。基因有三種：A、結(jié)構(gòu)基因：B、調(diào)節(jié)基因：C、操縱基因：六、遺傳信息的傳遞：遺傳信息的傳遞可概括為三個步驟；A、具有遺傳信息的DNA復(fù)制。B、將DNA攜帶的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到RNA。C、RNA獲得信息后翻譯成蛋白質(zhì)。第三節(jié)微生物的變異：一、基因突變：是由于DNA鏈上的一對或少數(shù)幾對堿基發(fā)生改變而引起的。基因突變的類型有很多種：1、形態(tài)突變：2、生化突變：3、致死突變：4、條件致死突變：5、其他突變：如毒力、糖發(fā)酵能力、代謝產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量、……。二、基因突變的特點：1、自發(fā)性：2、稀有性：3、誘變性：4、不對應(yīng)性：5、獨立性：6、穩(wěn)定性：7、可逆性：三、基因重組：基因重組通常有三種方式：1、轉(zhuǎn)化：2、接合：3、轉(zhuǎn)導(dǎo)：第四節(jié)遺傳工程遺傳工程的研究包括兩方面：1、細(xì)胞水平（細(xì)胞工程）：前述轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)。2、基因水平（基因工程）：是目前遺傳工程研究的主要內(nèi)容。一、基因工程二、遺傳工程在環(huán)保中的應(yīng)用：除書上講的三個例子外，目前在工業(yè)廢水處理中也用得較多。例：含氰化物廢水處理用定向變異中的教養(yǎng)法，改變細(xì)菌的生長條件來逐步誘變（馴化）。第五節(jié)微生物的保藏與復(fù)壯一、菌種的保藏：1、低溫保藏法：是一種簡單而有效的保藏菌種方法。2、隔絕空氣保藏法：將滅菌、烘烤的石蠟油注入斜面試管，油面高出斜面1cm3、干燥保藏法：原理是斷絕對微生物水分的供應(yīng)，使菌體處于干燥狀態(tài)。二、菌種的衰退與復(fù)壯：1、衰退：引起衰退的原因有二種：一是變異，二是衰老。2、復(fù)壯：A、純種分離：B、通過寄主體進(jìn)行復(fù)壯：C、淘汰已衰退的個體：

第八章微生物的生態(tài)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念及特征一、生態(tài)系統(tǒng)及平衡：生態(tài)平衡：當(dāng)水體中生物體系恢復(fù)到原來的正常狀態(tài)就可以說保持了生態(tài)平衡。二、生態(tài)系統(tǒng)的特點：A、任何一生態(tài)系統(tǒng)都有一定生產(chǎn)力。B、任何一生態(tài)系統(tǒng)都有一定穩(wěn)定力。C、任何一生態(tài)系統(tǒng)都有一定恢復(fù)力。D、任何一生態(tài)系統(tǒng)都有一定抵抗力、耐沖擊力。三、生態(tài)系統(tǒng)的組成：A、生產(chǎn)者：B、消費者：C、分解者：D、無生命物質(zhì)：四、生物圈：第二節(jié)微生物在環(huán)境中的分布一、土壤微生物生態(tài)(一)、土壤的生態(tài)條件：1、營養(yǎng)：2、空氣和水：3、PH：4、溫度：5、保護(hù)層：(二)、微生物在土壤中的種類和數(shù)量：微生物在土壤中的種類和數(shù)量與土壤深度和性質(zhì)等因素有關(guān)，土壤中表層土幾厘米至十幾厘米處微生物的數(shù)量最多(三)、土壤自凈土壤通過各種物理、生化過程自動分解排入土壤的污染物，使土壤恢復(fù)到原有水平的進(jìn)化過程，稱為土壤自凈。(四)、土壤污染和土壤生物修復(fù)：1、土壤污染：土壤污染的不良后果有：A、使土壤物化性質(zhì)改變，土壤鹽堿化、板結(jié)化。B、有害物質(zhì)通過食物鏈，毒害人類。2、土壤生物修復(fù)：土壤生物修復(fù)是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株，甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化，使土壤恢復(fù)其天然功能。3、土壤生物修復(fù)技術(shù)要點：A、微生物種：B、碳源與營養(yǎng)鹽：C、氧：D、濕度：E、氣溫：二、空氣微生物生態(tài)（一）、空氣的生態(tài)條件：（二）、空氣微生物的種類、數(shù)量、分布：（三）、空氣微生物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：（四）、空氣微生物檢測：1、空氣微生物的測定方法A．固體法a.平皿落菌法：b.撞擊法：B、液體法2、空氣微生物的檢測點數(shù)空氣微生物的測點數(shù)越多越準(zhǔn)確，為照顧到工作方便，又相對準(zhǔn)確，以20～30個測點數(shù)為宜，最少測點數(shù)為5～6，3、空氣微生物的培養(yǎng)溫度和時間4、浮游菌最小采樣量和最小沉降面積三、水體微生物生態(tài)（一）、水體中的微生物群落：地表水中的微生物一般來自土壤、空氣、動植物殘余及其排泄物以及人類生活廢水，因此，其種類和數(shù)量與其來源有關(guān)。（二）、水體污染、自凈和污染水體微生物生態(tài)1、水體污染：A、在容量限度內(nèi)：水體污染在容量限度內(nèi)時，不會打破此良性循環(huán)，而是有利于此循環(huán)并有利于人類。B、超出容量限度：水體生態(tài)平衡將打破，即被污染。2、水體自凈：A、物理凈化：a、稀釋：b、混合：c、揮發(fā)：d、沉淀：B、化學(xué)與物理化學(xué)的凈化：a、吸附：b、酸堿反應(yīng)。c、氧化還原反應(yīng)。C、生物凈化：細(xì)菌分解（最重要的凈化手段）D、水中氧氣的消耗與溶解：a.氧氣的消耗：b.氧氣的補充：E、水體中細(xì)菌的死亡：a、細(xì)菌死亡原因：b、細(xì)菌的死亡規(guī)律：與溫度有關(guān)，T↑、死亡率↑。3、衡量水體自凈的指標(biāo)A、氧濃度晝夜變化幅度和氧垂曲線不同條件下得到的氧垂曲線形狀會有一定出入，但總趨勢還是一樣的。氧垂曲線氧濃度晝夜變化幅度（P190圖2.1-6）要保證水中生物的正常生長，最少需氧量為3-4mg/l,即最缺氧點不能<3-4mg/l。B、P/H指數(shù)：P：光合自養(yǎng)型微生物。H：異氧型微生物。P/H指數(shù)用來反應(yīng)水體污染自凈的速率。（三）、指示生物及污化系統(tǒng)：1、指示生物：用指示生物來判斷水體自凈的程度，投資省、操作簡便。2、污化帶劃分：A、多污帶：B、α—中污帶：C、β—中污帶：3、水體污化帶定量分析：A、BPI水體污染生物指數(shù)（根據(jù)水中單細(xì)胞生物的種類和數(shù)量來計算）。按此指數(shù)來判斷水體污染狀況：BPI=B/（A+B）×100%A：有葉綠素微生物，主要是藻類。B：無葉綠素微生物。B、細(xì)菌菌落總數(shù)和總大腸菌群：第三節(jié)微生物之間的相互關(guān)系一、互生關(guān)系：兩種可單獨生活的微生物，在共同生活時，一方為另一方或相互為對方提供有利條件，這種關(guān)系稱為互生關(guān)系。例：1、好氧菌和厭氧菌互生：2、代謝產(chǎn)物的利用：3、好氧菌與藻類互生：4、微生物與人或動物的互生關(guān)系：二、共生關(guān)系：兩種生物生活在一起，雙方互相依存，彼此得益，甚至不能分開獨立生活，形態(tài)上形成特殊的共生體，生理上形成一定的分工。這種關(guān)系稱為共生關(guān)系。共生關(guān)系最典型的例子是地衣：真菌與藻類的共生體（緊緊連接在一起的真菌菌絲中包埋著藻細(xì)胞）。三、拮抗關(guān)系：拮抗關(guān)系是指一種微生物在其生命活動中產(chǎn)生某些代謝產(chǎn)物或改變其它條件，從而抑制其它微生物的生長繁殖，甚至殺死其它微生物的現(xiàn)象。1、非特異性拮抗關(guān)系：2、特異性拮抗關(guān)系：3、營養(yǎng)競爭和空間競爭：4、捕食：5、正常菌群對常見致病菌的拮抗作用：四、寄生關(guān)系：是指一種生物生活在另一種生物體內(nèi)，從中攝取營養(yǎng)物質(zhì)而進(jìn)行生長繁殖，并在一定條件下?lián)p害并殺死另一種生物的現(xiàn)象。前者稱為寄生，后者稱寄主或宿主。1、微生物之間的寄生：A、噬菌體：B、蛭弧菌：C、寄生真菌：2、微生物寄生于昆蟲：A、冬蟲夏草。B、各種細(xì)菌殺蟲劑。3、微生物寄生于植物：4、微生物寄生于人體和動物體：第十章微生物對污染物的分解與轉(zhuǎn)化第一節(jié)微生物對有機物的分解作用一、污染物在微生物作用下的分解與轉(zhuǎn)化好氧處理：C→CO2、CO3=鹽類。H→H2O。O→H2O。S→H2SO4、SO4=鹽類。N→H2NO3、NO3-鹽類。P→H3PO4、PO43+鹽類。厭氧處理：C→RCOOH（有機酸）→CH4+CO2。N→RCHNH2COOH（氨基酸）→NH3+胺。S→H2S+有機硫化物。P→PH3+有機磷化物。二、廢水的好氧生物處理及常用的構(gòu)筑物：1、有機物的氧化：CxHyOz+(X+1/4Y–1/2Z)O2—→XCO2+1/2YH2O+能量P108式（6-51）2、細(xì)胞物質(zhì)的合成：n(CxHyOz)+NH3+(nx+ny/4–nz/2–5)O2———→C5H7NO2+（nx-5）CO2+1/2(ny-4)H2O+能量P109式（6-52）細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)（細(xì)菌）（在正常情況下，各類微生物細(xì)胞質(zhì)的成分是相當(dāng)穩(wěn)定的）3、細(xì)胞質(zhì)的氧化：C5H7NO2+5O2——→5CO2+2H2O+NH3+能量P109式（6-53）4、新生細(xì)胞的計算：ΔX=aΔS–bXΔX:新生長的細(xì)胞物質(zhì)。（kg/d）ΔS:被利用的食料，即去除的BOD5。（kg/d）X：原有的細(xì)胞物質(zhì)。Kga:合成系數(shù)[合成的細(xì)胞物質(zhì)kg/去除的BOD5kgb：細(xì)胞自身的氧化率或衰減系數(shù)。（1/d）ΔX/X=aΔS/X–bΔX/XΔS/X在曝氣池內(nèi)，揮發(fā)性污泥量作為X。排放的揮發(fā)性污泥量作為ΔX。根據(jù)實驗：生活污水、食品工業(yè)廢水a(chǎn)=0.5-0.7b=0.05-0.15、構(gòu)筑物中需供氧氣量：O2=a’ΔS+b’XO2：微生物需氧量。（kg/d）ΔS：所去除的BOD5。（kg/d）X：微生物重量。（kg）a’：去除單位BOD5所需的氧量。（kg/kg）b’：微生物自身氧化需氧率。（1/d）O2/X=a’ΔS/X+b’直線方程斜率a’、截距b’通過實驗得出P194b表10-3列出幾種工業(yè)廢水的a’、b’值。生活污水或食品工業(yè)污水：a’=0.4-0.55b’=0.2-0.1實際設(shè)計時采用a’=1（代入公式求出純氧，再換算成空氣量）。純氧氣的重量：1.43kg/m3三、廢水厭氧生物處理微生物學(xué)及常用的處理構(gòu)筑物1、廢水的厭氧生物處理：早期將厭氧處理分為兩個階段：細(xì)胞物質(zhì)有機物+微生物細(xì)胞物質(zhì)有機酸、醇+微生物CO2、NH3、H2S、PO43-+能量CO2、CH4+能量酸性發(fā)酵階段（產(chǎn)酸細(xì)菌的作用）堿性發(fā)酵階段（甲烷細(xì)菌的作用）適宜PH4.5-8適宜PH6.8-7.22、厭氧處理的各種處理構(gòu)筑物：污泥回流的接觸消化池厭氧生物濾池厭氧流化床和膨脹床升流式厭氧污泥床厭氧生物轉(zhuǎn)盤等。第二節(jié)不含氮有機物的降解一、纖維素的分解：纖維素組成元素：C、H、O。1、纖維素在外酶作用下水解：外酶2(C6H10O5)n+nH2O———→nC12H22O11（纖維二糖）P202式（10-16）纖維二糖酶nC12H22O11+nH2O————→2nC6H12O6（葡萄糖）P202式（10-17）2、葡萄糖在內(nèi)酶作用下分解：（分兩種情況）A、好氧分解：C6H12O6+6O2—→6CO2+6H2O+2872KJP202式（10－18）B、厭氧分解：作用細(xì)菌不同，產(chǎn)物不同。C6H12O6—→2CH3CH2OH+2CO2+109KJP202式（10－19）乙醇C6H12O6—→2CH3CHOHCOOH+94KJP202式（10－20）乳酸C6H12O6—→CH3CH2CH2COOH+2CO2+2H2+75KJP202式（10－21）丁酸a、乙醇、乳酸、丁酸繼續(xù)好氧分解的產(chǎn)物是CO2、H2O及大量能量。b、乙醇、乳酸、丁酸在厭氧條件下被甲烷菌分解：乙醇2CH3CH2OH+CO2—→2CH3COOH+CH4+能量P202式（10－22）乙酸CH3COOH—→CH3+CO2+能量P202式（10－23）丁酸2CH3CH2CH2COOH+2H2O—→5CH3+3CO2+能量P202式（10－24）在自然界中，能分解纖維素的細(xì)菌不多，主要有：細(xì)菌：纖維粘菌、生孢纖維粘菌、纖維桿菌、纖維弧菌。霉菌：鏈霉菌、曲霉、毛殼霉、芽枝霉、鐮刀霉、青霉、木霉等。二、半纖維素的分解：分解途徑見：P203式（10－27）三、木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化：木質(zhì)素存在于所有的維管植物和某些原始植物如蕨類植物、石松中，但在苔蘚和藻類中不存在。棉、麻紡織、造紙等工業(yè)污水中含有較多的木質(zhì)素。木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不穩(wěn)定，對微生物有拮抗作用，在自然界中能降解它們的微生物較少。四、淀粉的分解：淀粉的組成元素：C、H、O。淀粉分解步驟與纖維素差不多。1、外酶分解：淀粉—→糊精—→麥芽糖—→葡萄糖2、內(nèi)酶分解：好氧分解，厭氧分解，甲烷發(fā)酵。參與淀粉分解的微生物主要有：曲霉、根霉等霉菌將淀粉分解成葡萄糖，葡萄糖則由細(xì)菌、酵母菌分解。五、脂肪的轉(zhuǎn)化：脂肪通常指來自動物體內(nèi)的C、H、O化合物。食品加工、餐飲業(yè)、制革污水、生活污水等含有較多的脂肪。1、外酶水解：O∥CH2—O—C—R1CH2—OHR1COOH∣O∣∣∥∣CH2—O—C—R2+H2O—→CH2—OH+R2COOHP204式（10－28）∣O∣∣∥∣CH2—O—C—R3CH2—OHR3COOH脂肪甘油各種有機酸（脂肪酸）2、內(nèi)酶水解：好氧分解，厭氧分解，甲烷發(fā)酵。六、芳香族化合物的水解：好氧分解為：P205式（10-30）七、烴類物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化：烴類物質(zhì)主要有：甲烷、乙烷、丙烷及高級烴烷。主要來源：石化廠、化工廠、煤氣站。八、合成洗滌劑的分解：合成洗滌劑的有效成分主要是表面活性劑（高分子聚合物）?；钚詣┓肿雍杏H水的和憎水的兩個組成部分，在水溶液中能降低水的表面張力。表面活性劑可分為：陽離子型、陰離子型和非離子型三類。合成洗滌劑的處理難度主要有二方面：a、表面活性劑在水中起大量的泡沫，阻斷大氣向水中復(fù)氧，不利于好氧分解。b、洗滌劑中的軟水劑聚磷酸鹽較難處理，特別是在天然水體中積蓄，造成水體富營養(yǎng)化。第三節(jié)含氮有機物質(zhì)的分解一、氮的循環(huán)：氮的存在方式主要有三種：1、氮氣：空氣中含有78.09%。2、有機氮：動、植物體內(nèi)，主要以蛋白質(zhì)的形式存在，有機氮不易被植物直接吸收利用。3、無機氮：硝酸鹽類、銨鹽。此種氮易被植物直接吸收并合成植物蛋白。二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化：1、水解（外酶作用）：蛋白質(zhì)的分解途徑：蛋白質(zhì)—→眎—→胨—→肽—→氨基酸眎：蛋白質(zhì)與蛋白胨的中間產(chǎn)物，溶于水，遇熱不凝固。胨：蛋白胨，一種有機物，醫(yī)學(xué)上用作細(xì)菌的培養(yǎng)基。肽：氨基酸的氨基-NH2與另一氨基酸的羧基–COOH的縮合物。最簡單的是由二個氨基酸組成的肽，稱為二肽。氨基酸：分子中同時含有氨基–NH2和羧基–COOH的化合物。通式：H2NRCOOH。無色晶體，熔點相當(dāng)高，有的溶于水。既有氨的性質(zhì)，又有羧酸的性質(zhì)。2、氨化作用（內(nèi)酶）：有無氧氣都會進(jìn)行此分解。A、好氧分解：RCHNH2COOH+O2—→RCOOH+CO2+NH3+能量P209（10-33）有機酸此分解過程速度快、能量多、產(chǎn)物簡單。B、厭氧分解：內(nèi)酶RCHNH2COOH+H2——→RCH2COOH+NH3P210（10-34）有機酸這種由有機氮化物轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的過程，稱為氨化作用。參與此作用的細(xì)菌稱為氨化細(xì)菌。3、硝化作用：硝化菌都是好氧菌，所以硝化作用一定在好氧情況下進(jìn)行。亞硝酸菌一步：2NH3+3O2——→2HNO2+2H2O+619.6KJP210（10-35）硝酸菌二步：2HNO2+O2———→2HNO3+201KJP210（10-36）這種由NH3轉(zhuǎn)化成硝酸的過程稱為硝化作用。亞硝酸菌：自氧菌，單生鞭毛，G-，不生芽孢的球狀菌或桿狀細(xì)菌。強烈好氧，適宜中性、堿性環(huán)境，不能在強酸性條件下生長。硝酸細(xì)菌：自氧菌，無鞭毛，G-，不生芽孢的球狀菌或短桿狀細(xì)菌。強烈好氧，適宜中性、堿性環(huán)境，不能在強酸性條件下生長。少量的鐵能促進(jìn)其生長。所以進(jìn)行硝化作用的條件：A、足夠的氧氣,并控制適度的曝氣時間(或說水力停留時間)。B、一定的磷元素。C、一定的堿性物質(zhì)。因為產(chǎn)物都是各類硝酸，使水體PH下降，所以分解過程中要不斷加入石灰或堿性物質(zhì)進(jìn)行中和，使水體保證在一定PH值以上，否則不利于消化菌生長。4、反硝化作用：厭氧菌將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽和N2↑的過程。所以當(dāng)水體中溶解氧不足時則會進(jìn)行此作用。反硝化菌C6H12O6+4NO3-——→6CO2+6H2O+2N2+能量P211（10-37）有機物硝酸鹽進(jìn)行反硝化作用的條件：A、氧氣很少，<0.5mg/L。B、有硝酸鹽存在。C、有有機物存在。D、溫度：適宜10-35℃，溫度升高，反硝化速率增加。在60-75E、PH：適宜范圍7-8。三、尿素的分解：尿素中含氮47%，人排尿：30g/人.1、水解：較簡單。尿素酶CO（NH2）2+2H2O————→（NH4）2CO3P212（10-39）（NH4）2CO3————→2NH3+CO2+H2OP212（10-40）尿素細(xì)菌可分為球狀和桿狀兩大類。大多數(shù)是好氧菌，少數(shù)在無氧條件下也能生長。2、硝化：與蛋白質(zhì)相同。第四節(jié)無機元素的轉(zhuǎn)化一、硫的轉(zhuǎn)化：礦化作用硫化作用有機硫————→H2S————→無機硫（S或SO4）反硫化作用無機硫————→H2S在硫的轉(zhuǎn)化過程中有兩類細(xì)菌：無色硫磺細(xì)菌：貝日阿托氏菌、發(fā)硫菌等。硫磺細(xì)菌：紫色硫磺細(xì)菌：紫硫菌、八迭硫菌等。硫化細(xì)菌：排硫桿菌、氧化硫桿菌、脫氮硫桿菌等除脫氮硫桿菌外，其他都是好氧菌。1、無色硫磺菌的作用：大多數(shù)是化能自養(yǎng)菌，從氧化H2S過程中取得能量。2H2S+O2——→2H2O+S2+能量P213（10-41）S2+3O2+2H2O——→2H2SO4+能量P213（10-42）CO2+H2O+能量——→[CH2O]+O2P213（10-43）形成的S儲藏于細(xì)胞體內(nèi)，當(dāng)外界無H2S時，S轉(zhuǎn)化成SO4=排出細(xì)胞外。2、紫色硫磺菌的作用：除硫化作用外，還能進(jìn)行光合作用、化學(xué)合成作用。P213圖10－163、硫化細(xì)菌的作用：排硫桿菌：5Na2S2O3+H2O+4O2—→5Na2SO4+H2SO4+4S+能量P213（10－44）Na2S4O6+O2——→Na2SO4+H2SO4+2S+能量P213（10－45）形成的硫排出體外，這與硫磺細(xì)菌有顯著差別。B、氧化硫桿菌：S2+3O2+2H2O——→2H2SO4+能量P213（10－46）Na2S2O3+H2O+2O2——→Na2SO4+H2SO4+能量P213（10－47）C、脫氮硫桿菌：利用NO3-中的氧，把S或Na2S2O3氧化成H2SO4：6KNO3+5S+2CaCO3——→3K2SO4+2CaSO4+2CO2+3N2+能量5Na2S2O3+8KNO3+2NaHCO3→6Na2SO4+4K2SO4+4N2+2CO2+H2OP213（10－48）D、氧化亞鐵硫桿菌：它從氧化硫酸亞鐵、硫代硫酸鹽中獲得能量，還能將硫酸亞鐵氧化成硫酸高鐵：4FeS04十O2十2H2S04——→2Fe2(S04)3＋2H204、反硫化作用：由于硫酸鹽還原菌（去磺弧菌）的存在。進(jìn)行反硫化作用的條件：A、有有機物的存在。B、有硫酸鹽的存在。C、缺氧。CH3COOH+Na2SO4——→Na2CO3+H2S+CO2+H2OP214（10－49）二、磷的轉(zhuǎn)化：1、有機磷轉(zhuǎn)化為無機磷：有機磷常存在與核蛋白質(zhì)中，在有氧條件下：核蛋白類—→核素—→核酸—→H3PO4在無氧條件下：H3PO4可被還原（與反硝化、反硫化作用類似）。H3PO4—→H3PO3—→H3PO2—→PH32、難溶解的磷酸鹽轉(zhuǎn)化成易溶解的磷酸鹽：Ca3(PO4)2+2CO2+2H2O—→2CaHPO4+Ca(HCO3)2P214（10－50）難溶易溶Ca3(PO4)2+2HNO3—→2CaHPO4+Ca(NO3)2P214（10－51）Ca3(PO4)2+H2SO4—→2CaHPO4+CaSO4P214（10－52）三、鐵的轉(zhuǎn)化：1、鐵化物的氧化和沉淀：pH為中性和有氧存在時：4FeCO3+6H2O+O2——→4Fe(OH)3↓+4CO2+能量（很?。〧e2+—→Fe3+↓,鐵細(xì)菌從中獲得能量。2、鐵化物的還原與溶解：在缺氧條件下發(fā)生。A、微生物代謝產(chǎn)生的無機酸及有機酸，使環(huán)境PH下降，沉淀鐵Fe(OH)3溶解。B、微生物的代謝過程，使環(huán)境的氧化還原電位下降，F(xiàn)e3+還原成Fe2+而溶解。3、鐵的循環(huán)利用：微生物、動植物吸收微生物代謝溶解性鐵———→有機鐵—→無機鐵—→溶解性鐵。第十一章污水生物處理系統(tǒng)中的主要微生物第一節(jié)好氧生物處理構(gòu)筑物內(nèi)的微生物一、活性污泥法中的微生物：（一）、活性污泥生態(tài)學(xué)：1、什么是活性污泥：2、活性污泥的組成：a、具有活性的微生物：由b、微生物自身氧化的殘留物。c、吸附在活性污泥上不能為生物所降解的有機物和無機物。3、曝氣池中微生物的分布：（二）、活性污泥中常見微生物：（三）、活性污泥法運行中微生物造成的問題：1、不絮凝：2、微小絮體：3、起泡沫：4、絲狀菌污泥膨脹：5、非絲狀菌引起的污泥膨脹：（四）、活性污泥的評價指標(biāo)：1、混合液懸浮固體(MLSS)2、混合液揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)混合液揮發(fā)性懸浮固體是指混合液懸浮固體中有機物的重量．3、污泥沉降比(SV％)污泥沉降比是指曝氣池混合液在l00mL量筒中，靜置沉淀30分鐘后，沉淀污泥與混合液之體積比(％)。4、污泥指數(shù)(SVl)污泥指數(shù)全稱污泥容積指數(shù)，是指曝氣池出口處混合液經(jīng)30min靜沉后，一克干污泥所占的容積，以mL計，即：混合液經(jīng)30min靜沉后污泥容積（mL/L）SV％×10SVI=—————————————=—————污泥干重（g/L）MLSS（g/L）5、污泥齡(ts)污泥齡是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量之比值，單位是日。（五）、菌膠團(tuán)的作用：1、有很強的生物吸附能力和氧化分解有機物的能力。2、菌膠團(tuán)對有機物的吸附和分解，為原生動物和后生動物提供了良好的生存環(huán)境。3、為原生動物和后生動物提供了附著場所。4、具有指示作用。二、生物濾池中的微生物：（一）、什么是生物濾池：細(xì)菌和真菌類一類的微生物、原生動物和后生動物一類的微型動物在濾料或某些載體上生長、繁育，形成膜狀生物性污泥——生物膜。（二）、生物膜的構(gòu)造：污水長期與濾料流動接觸，會在濾料的表面形成生物膜，并逐漸成熟，其標(biāo)志是：生物膜沿水流方向的分布、生物膜上由細(xì)菌及各種微生物組成的生態(tài)系，對有機物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)。從開始到成熟，生物膜要經(jīng)過潛伏和生長兩個階段，一般的城市污水，在15-20的條件下，大致需要30-50天的時間。生物膜的構(gòu)造示于圖。（三）、生物濾池中的微生物1、參與凈化反應(yīng)的微生物的多樣化2、在每層(段)都自然形成自己獨特的優(yōu)勢微生物。3、生物的食物鏈長4、能夠生長硝化菌第二節(jié)參與厭氧生物處理的微生物一、不產(chǎn)甲烷微生物：常見的不產(chǎn)甲烷細(xì)菌可分為三類：1、發(fā)酵細(xì)菌：梭菌屬；枝桿菌屬；乳酸桿菌屬等。2、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌：大多為發(fā)酵細(xì)菌，也有專性產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌。這類細(xì)菌有脫硫弧菌、沃爾非互營單胞菌、沃林互營桿菌等。3、同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌群：乙酸梭菌、甲酸乙酸化梭菌、烏氏梭菌、伍迪乙酸桿菌等。二、產(chǎn)甲烷細(xì)菌：產(chǎn)甲烷細(xì)菌有多種形態(tài)，有球形、桿形、螺旋形和八疊球形。甲烷菌的特點：1、對PH值的適應(yīng)性較弱。2、對溫度值的適應(yīng)性較弱。中溫菌25-40高溫菌50-603、甲烷細(xì)菌的世代時間較長，一般約4-6天繁殖一代。4、甲烷細(xì)菌的專一性很強，每種甲烷細(xì)菌只能代謝特定的基質(zhì)。三、厭氧消化的影響因素1、溫度：2、pH：3、氧化還原電位：產(chǎn)甲烷菌的最適氧化還原電位為-150～-400mV，培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌的初期、氧化還原電位不能高于-320mV。4、碳氮比（C/N）：含氮量過低，碳氮比太高，則組成細(xì)菌的氮量不足，消化液中HCO3-濃度低，緩沖能力差，pH值容易下降。反之，含氮量過高，碳氮比太低，胺鹽過度積累，pH值可上升到8.0以上，也會抑制甲烷細(xì)菌的生長繁殖。5、有毒物質(zhì)：最常見的抑制性物質(zhì)為硫化物、氨氮、重金屬、氰化物以及某些人工合成的有機物。第三節(jié)無機物處理的微生物生物脫氮除磷的目的、意義（一）、生物脫氮工藝、原理及其微生物1、生物脫氮工藝：A/O、A2/O、A2/O2、SBR等。2、脫氮原理：3、硝化、脫氮微生物A、硝化作用段微生物污水處理硝化過程的影響因素有一下幾點：a、污泥齡：b、溶解氧（DO）：c、溫度：d：pH：e、營養(yǎng)物質(zhì)：f、毒物：B、反硝化作用的微生物絕大多數(shù)是異養(yǎng)的兼性厭氧菌。影響反硝化的因素有：a、營養(yǎng)物質(zhì)：b、溶解氧：DO<0.2mg/L有利于反硝化。c、溫度：40℃d、pH：最適宜pH7－8。C、生物脫氮工藝選擇：A/O/、A2/O、SBR、慮池反硝化系統(tǒng)、氧化溝反硝化系統(tǒng)。(二)、微生物除磷原理、工藝及其微生物1、微生物除磷原理：某些微生物在好氧時不僅能大量吸收磷酸鹽（PO43－）合成自身的核酸和ATP，而且能逆濃度梯度過量吸收磷合成儲能的多聚磷酸鹽顆粒（即異染顆粒）于體內(nèi)，供其內(nèi)源呼吸用。稱這些細(xì)菌為聚磷菌。聚磷菌在厭氧時又能釋放磷酸鹽（PO43－）于體外。故可創(chuàng)造厭氧、缺氧和好氧環(huán)境，讓聚磷菌先在含磷污水中厭氧放磷，然后在好氧條件下充分地過量吸磷，之后通過排泥從污水中出去部分磷，以減少污水中磷的含量的目的。2、聚磷細(xì)菌具有聚磷能力的微生物就目前所知絕大多數(shù)是細(xì)菌。3、影響生物除磷的主要因素A、DO/氧化還原電位（Eh）：B、溫度：C、pH：D、硝酸鹽與亞硝酸鹽濃度：E、碳源：F、污泥齡：4、除磷工藝流程A/O/、A2/O、SBR、旁流除磷工藝、VIP工藝等等。二、含硫廢水的生物處理（一）、含硫廢水的污染類型1、硫酸根的污染2、硫化氫的污染3、含硫有機污染物（二）、高含硫廢水的生物轉(zhuǎn)化方法1、細(xì)菌轉(zhuǎn)化A、絲狀硫細(xì)菌：B、光和細(xì)菌：C、無色硫細(xì)菌(CSB)：2、應(yīng)用高效厭氧技術(shù)處理3、其他轉(zhuǎn)化方法第四節(jié)生物處理法對污水水質(zhì)的要求一、酸堿度好氧生物處理pH=6～9厭氧生物處理pH=6.5～7.5二、溫度好氧生物處理T＝20～40℃處理效果較好，但T<10℃或T三、有毒物質(zhì)多數(shù)金屬物質(zhì)（Zn、Cu、Zb、Cr等），某些非金屬物質(zhì)（酚、甲醛、氰化物、硫化物等）對微生物有毒害作用。四、養(yǎng)料50～100mg/L>好氧處理進(jìn)水BOD5<500～1000mg/L。BOD5：N：P＝100：5：1微生物生長需要的其他元素：N、P、S、K、Ca、Mg、Fe和維生素等。第十三章水衛(wèi)生生物學(xué)第一節(jié)水中的病原微生物一、病原細(xì)菌：1、傷寒桿菌：包括傷寒沙門氏菌、副傷寒沙門氏菌、乙型副傷寒沙門氏菌。2、痢疾桿菌：包括痢疾桿菌、副痢疾桿菌。3、霍亂弧菌：另外，還有一些借水傳播的寄生蟲病（蛔蟲、血吸蟲等）在自來水廠的過濾、消毒后均可祛除。4、軍團(tuán)菌：二、水中的病毒1、脊髓灰質(zhì)炎病毒：2、肝炎病毒：上兩種病毒為主要的水傳播傳染病毒，通常管道內(nèi)的余氯能殺死它們，水廠一般不做二病毒的檢驗，若有需要，由衛(wèi)生防疫部門檢驗。第二節(jié)水質(zhì)生物學(xué)指標(biāo)一、大腸菌群與指示生物：對生活飲用水進(jìn)行衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)檢驗的目的，就是要杜絕水中的腸道傳染病菌。但是，直接檢驗?zāi)c道傳染病原菌有一些缺點：1、自然界極少，難以檢出：2、分離技術(shù)很復(fù)雜：3、時間長。指示生物條件：1、生理習(xí)性與病原菌相似，在外界生存的時間基本一致—代表性。2、檢驗手續(xù)簡單——簡易性。3、有一定數(shù)量易于檢出——數(shù)量性。二、大腸桿菌群的形態(tài)及生理特性：大腸桿菌群一般包括下列幾種形式：1、埃希氏大腸桿菌（E.coli）。2、產(chǎn)氣桿菌。3、枸椽酸鹽桿菌，4、副大腸桿菌。在遠(yuǎn)騰氏培養(yǎng)基中的菌落特征：A、E.coli桿菌：紫紅色，有金屬光澤，菌落直徑=2-3mm。B、枸椽酸鹽桿菌：紫紅色或深紅色，無金屬光澤，菌落直徑=2-3mm。C、產(chǎn)氣桿菌：淡紅色中間較深，菌落直徑=4-6mm。D、副大腸桿菌：無色透明。）三、E.coli桿菌的檢驗方法：1、方法一：43-45℃2、方法二：43-45℃3、方法三：37℃四、生活飲用水細(xì)菌衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：1、細(xì)菌總數(shù)：<100個/ml雜菌（37℃2、大腸菌群：<3個/L，指示有無糞便的新近污染。3、水源：A、只消毒不處理的（不經(jīng)處理構(gòu)筑物），大腸菌群<1000個/L。B、要消毒、要處理的：大腸菌群<10000個/L。第三節(jié)水的衛(wèi)生學(xué)檢驗方法一、細(xì)菌總數(shù)的檢驗：1、水樣的稀釋：10-1→10-2→10-3→10-4………..。2、接種：通常接種三個皿。3、37℃4、計數(shù)：取平均值。二、大腸桿菌的檢驗：1、發(fā)酵法：（乳糖培養(yǎng)基）A、初步發(fā)酵：飲用水：a、取水樣：300ml。b、接種：2支大管：各管中50ml濃培養(yǎng)基，各加100ml水樣。12支管10支小管：各管中5ml濃培養(yǎng)基，各加10ml水樣。c、培養(yǎng)：37℃d、記錄。水源水：a、取水樣110ml。b、接種：5支管中各裝5ml三倍濃培養(yǎng)基，各加10ml水樣。15支管5支管中各裝10ml普通培養(yǎng)基，各加1ml水樣。5支管中各裝10ml普通培養(yǎng)基，各加0.1ml水樣。c、培養(yǎng)：37℃d、記錄。B、平板分離：