其他真核微生物(藻类等)

3 2其他真核微生物 3 2 1微型藻类 3 2 1微型藻类的一般特征形态 有单细胞的 也有单细胞构成的群体 有的呈丝状或栅状 有的呈丝状而没有分枝 有的却有复杂的分枝 色素 叶绿素a b c d 胡萝卜素 叶黄素通过这些色素的吸光作用 藻类细胞固定太阳能 进行光合作用 营养型 大多数属于光能自养型 少数属于腐生型 3 2 1 2环境工程中重要的藻类及其作用 1 环境工程中重要的藻类 绿藻形态 有细胞壁 群体或个体单细胞个体具有2 4根顶生的 等长的鞭毛绿藻细胞呈绿色应用 食用 供氧 眼虫藻又称裸藻 裸藻因不具细胞壁而得名 形态 有鞭毛能运动 绝大多数裸藻具有叶绿体 故呈绿色或无色 裸藻有口腔道 可吞噬食物 因此失去光合色素的裸藻难以与鞭毛虫相区别 金藻 形态 多样 群体 个体 具有一或二根鞭毛 少数有三根 色素 叶黄素和 胡卜素占优势藻体呈现黄绿色和金棕色生态 淡水产海水生和陆生 合尾藻属鱼鳞藻属 金藻中包括硅藻 硅藻多为褐色 单细胞 常见的硅藻形状 硅藻死骨骼与硅藻土 甲藻 形态 包括球 丝 不定形和变形虫状 多靠鞭毛长短不一 可各自独立的双鞭毛 长短不一 可各自独立运动 色素 种类不同 呈现出不同的颜色 在海水中产生红 红褐或黄色浪潮生态 可在海水 碱性的水和淡水中生活 危害 是海洋中赤潮产生的主要肇事者 2 藻类在环境工程中的作用 可用于氧化塘的废水处理工艺 在该工艺中藻类数量及种类较多 呈藻菌共生状态 还可出现私状 甚至更大型的种类 可适当采收藻类 以达到释氧 去磷的目的 为污泥氧化分解提供有机物 在某些特殊的情况下 有的单细胞藻类可降解废水中的有机物 可以作为污水好氧处理的指示菌 3 2 2原生动物 原生动物是动物中最原始 最低等 结构最简单的单细胞动物 在动物学中被列为原生动物门 因其形体微小 在30 300um之间 在光学显微镜下才能看见 微生物学把它归入微生物范畴 形态特征 单细胞 有独立生活的生命特征和生理功能 虽然只有一个细胞 但在生理上却是一个完善的有机体 能和多细胞动物一样行使营养 呼吸 排泄 生殖等机能 其细胞体内各部分有不同的分工 形成机能不同的 胞器 例如 胞口 胞咽 食物泡 吸管 是摄食 消化 营养的细胞器 收集管 伸缩泡 胞肛是排泄的细胞器 伪足 鞭毛和纤毛是行动和捕食的细胞器等 眼点是感觉细胞器等等 如钟虫 鞭毛虫等 二 原生动物的分类及各纲简介 根据原生动物的细胞器和其他特点 将原生动物分为四个纲 即 鞭毛虫纲 肉足虫纲和根足虫纲 孢子虫纲 纤毛虫纲 其中孢子纲中原生动物专营寄生生活 其余三类存在于水体当中 1 鞭毛虫纲 形态 具有一根或一根以上的鞭毛 鞭毛长度大致与其体长相等或更长些 是运动器官 鞭毛的快速摆动促使鞭毛虫向前移动 鞭毛虫大体可分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫 眼虫营养型 植物性鞭毛虫 现以划归为藻类 眼虫现称为裸藻或眼虫藻 致病鞭毛虫 营养 动物性 吞食细菌等微生物和其它固体食物生存 有些还兼有动物性及腐生性营养 在自然界中 动物性鞭毛虫生活在腐化有机物较多的水体内 在废水处理厂曝气池运行的初期阶段 往往出现动物性鞭毛虫 常见的动物性鞭毛虫有毛滴虫和锥虫等 2 肉足虫纲和根足虫纲大多没有固定形状由体内细胞质不定方向的流动而呈现千姿百态 少数种类为球形 细胞质可伸缩变动而形成伪足 作为运动和摄食的胞器 营养 动物性营养 典型种 变形虫 辐射变形虫 太阳虫可以任意改变形状的肉足类为根足变形虫 一般就叫做变形虫 还有一些体形不变的肉足类 呈球形 它的伪足呈针状 如辐射变形虫和太阳虫 生态 中污带水体是多数种类的最适宜生活环境 大多为自由生活 但也有寄生 就卫生方面来说 重要的水传染病阿米巴痢疾 赤痢 就是由于寄生的变形虫赤痢阿米巴引起的 变形虫 3 孢子虫纲 严格寄生的原生动物 通过从寄主细胞渗透吸收的方式获取营养 通过滑动的方式运动 疟原虫属即属于此类 它引起疟疾病 其结构简单 但生活史复杂 孢子虫在环境工程中较少涉及 4 纤毛纲 草履虫 特征 周身表面或部分表面具有纤毛 纤毛运动使食物向口径运动 喜吃细菌及有机颗粒 与废水生物处理的关系较为密切 特点 种类多 结构复杂 是环境工程中最为常见的指示生物 在活性污泥中的种类数量非常繁多 远远超过肉足类和鞭毛类 纤毛虫根据运动情况可分为游泳型 固着型和吸管型三种 游泳型纤毛虫能够在水中自由地游动和捕食 固着型纤毛虫因其外形大多似钟 故又叫钟虫类 固着型纤毛虫能产生柄 3 2 2 3环境工程中重要的原生动物及其作用 据报道 活性污泥中能见到的原生动物有228种 其中以纤毛虫居多 在污泥发生变化或污泥培养物初期可看到大量鞭毛虫 变形虫 在系统正常运行期固着型纤毛虫占优势 一般可根据污泥中动物的种类 它们的营养特性与净化程度之间存在的一定关系来判断系统运行的状况 亦即在处理中起着指标 指示生物 的作用 在水质突变或污泥中毒时 即可根据生物相的变化 及时发现问题 采取必要的措施 原生动物在废水生物处理中的作用 一 原生动物对废水净化的影响原生动物对废水净化的影响体现在四个方面 直接参与废物的去除动物性营养型的原生动物 如动物性鞭毛虫 变形虫 纤毛虫等能直接利用水中的有机物质 对水中有机物的净化起一定的积极作用 产生絮凝物质 促进活性污泥的形成 活性污泥颗粒主要是由细菌絮凝而成 实验证明小口钟虫 累枝虫和尾草履虫等纤毛虫能分泌一些促进凝聚的糖类 使他们能够附着在小的絮凝体上 同时促进絮凝体进一步黏附细菌使污泥絮体增大 粘多糖还具有粘连小颗粒的作用 促进活性污泥的增大 生产上常常发现在活性污泥培养初期 一旦处理系统中出现固着型纤毛虫 随后就可看到活性污泥絮体的形成并逐渐增大 吞噬细菌 净化出水水质 实验证明 1000m3的水池中 球衣菌可吸收30t有机物质 其中20t被分解为无机质 10t组成细菌自身 如果这10t细菌 包括有致病菌 从污水处理厂直接排入天然水体 就会造成新的污染 事实上约有半数以上的细菌 尤其是游离的细菌 在曝气池中不断的被原生动物吃掉 独缩虫中的奇观独缩虫每个群体每小时能吃掉3万个细菌 属于纤毛虫的四膜虫每小时能吃掉500 600个细菌 试验证明活性污泥在没有纤毛虫的条件下出水的BOD5为54 70mg L 在有纤毛虫的条件下出水的BOD5为7 24mg L 促进细菌生长 提高细菌活性 原生动物对细菌的捕食不但不会影响细菌的生长 还能使细菌维持在对数生长期 防止细菌种群的衰老 相当于狼等肉食动物不是草食动物中的弱者 提高草食动物的整体质量 有利于提高废物的降解速度 此外原生动物代谢产生的溶解性有机物也可以被细菌利用 促进细菌的生长 二 以原生动物为指示生物 不同种类的原生动物对环境条件的要求不同 对环境变化的敏感程度也不同 所以可以利用原生动物种群的生长情况 判断生物处理构筑物的运转情况及废水净化的效果 1 植鞭毛虫类 植鞭毛虫类借鞭毛运动 体内有色素 可像植物一样进行光合作用 在生活污水处理厂的活性污泥中有时可以看到的眼虫即属此类 它往往由污水带入 在海洋中引起赤潮的夜光虫亦属此类 本类中的有些种 长期生活在活性污泥中光照条件差的情况下 体内色素可丧失 如杆囊虫等 这种营养类型的原生动物有些生物分类又常把这类原生动物化为藻类 他们与植物的营养方式一样 在有阳光的条件下 可利用二氧化碳和水合成碳水化合物 只有少数的原生动物采取这种营养方式 2 动鞭毛虫类 虫体不合色素 鞭毛运动 由于鞭毛数量少 每个个体仅1 2根 运动时不协调往往抖动或滑动 在显微镜下很易将它与其他种类原生动物区别开来 它生长在有机质丰富的水域小 营异养生 活性污泥培养初期和处理效果差时可大量出现 这种营养类型原生动物 以吞食活细菌 真菌 藻类或有机颗粒为主 大部分原生动物采取这种营养方式 3 变形虫类 变形虫依靠伪足运动和捕食 细胞原生质分成外质和内质 外质可流动 形成伪足向前运动 并可包围有机物颗粒而摄食 活性污泥中常见的有表壳虫等 同鞭毛虫一样 它们都在处理效果差或活性污泥培养初期大量出现 游泳型纤毛虫 4 游泳型纤毛虫类形态 自由游动如草履虫 豆形虫 肾形虫 漫游虫等 如图 其中在活性污泥中以草履虫居多 每逢净化程度较差时就会大量出现 常被作为水质净化的指示生物 5 匍匐型纤毛虫类 纤毛成束黏合成棘毛 排列于虫体 腹面 支撑虫体 用以在河泥絮体表面爬行或游动 其以游离细菌或污泥散屑为食 在正常运行时期可少量出现 活性污泥中常见的有尖毛虫 棘尾虫等 6 固着型纤毛虫 形态 固着 群生相连或个体1 个体型以个体形式生存的为钟虫 钟虫因其像一个倒置的种而得名 如图 特征 A 前端有环形纤毛丛构成的纤毛带 形成似波动膜的构造 如图钟虫纤毛摆动时使水形成旋涡 把水中的细菌 有机颗粒引进胞口 食物在虫体内形成食物泡 当泡内食物逐渐被消化和吸收后 泡亦消失 剩下的残渣和水分渗入较大的伸缩泡 伸缩泡逐渐胀大 到一定程度即收缩 把泡内废物排出体外 伸缩泡只有一个 而食物泡的个数则随钟虫活力的旺盛程度而增减 B 大多数在后端有尾柄 它们靠尾柄附着在其它物质 如活性污泥 生物滤池的生物膜 上 如图当环境不良时 柄消失 固着型钟虫成为游动性的 如图靠前端纤毛的摆动而移到另一环境较好的固体物质上 常见的单个个体的钟虫类有小口钟虫 沟钟虫 领钟虫等 其中以小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大 数量也是最多 2 群体型 固着型纤毛虫中的群体型生物有缩虫 累枝虫 盖虫三种 营养型 以细菌为食 作用 可以降低水中游离细菌的数量 降低水的浑浊度 对废水生物处理起良好的促进作用 同时常被可作为处理效果较好的指示生物 独缩虫 聚缩虫 节累枝虫 节盖虫 7 吸管虫类 形态 幼虫有纤毛 成虫纤毛消失 长出长短不一的吸管 末端有一根柄固着生活 虫体呈球形 倒圆锥形 三角形 没有口 吸管为捕食工具 以其他原生动物为食 如图吸管虫 吸管虫用吸管吸住微小动物 并进而通过吸管注入的消化液所消化 消化后汁液亦通过吸管被吸管虫作为营养吸收 作用 吸管虫多数在污染较重的水体中 可作为废水处理效果平常的指示生物 吸管虫 三角吸管虫 3 2 3微型后生动物 后生动物也称多细胞动物 其机体不象原生动物 是由多细胞组成 在水处理工作中常见的微型后生动物主要是多细胞的无脊推动物 包括轮虫 甲壳类动物和小昆虫及其幼虫等 3 2 3 1轮虫轮虫是多细胞动物中比较简单的一种 其身体前端有一个头冠 头冠上有一列 二列或多列纤毛形成纤毛环 纤毛环经常摆动 将细菌和有机颗粒等引入口部 纤毛环既是是轮虫的进食工具 又是行动工具 如附图 轮虫就是因其纤毛环摆动时状如旋转的轮盘而得名 一 形态 生理形态 其长度约400 2000um 多数在500um左右 需在显微镜下观察 身体为长形 分头部 躯干和后尾部 头部有轮盘 其咽内有一个几丁质的咀嚼器 躯干呈圆筒形 背腹扁宽 具刺或棘 外面有透明的角质甲膜 尾部末端有分叉的趾 内有腺体分泌的粘液 借以固着在其他物体上 生理 适应pH范围广 以pH6 8左右生活的种类较多 轮虫以小的原生动物和有机颗粒等为食物 在废水的生物处理中有一定的净化作用 生殖 雌雄异体 雄体比雌体小得多 并退化 有性生殖少 多为孤雌生殖 二 指示生物作用 当活性污泥中出现轮虫时 往往表明处理效果良好 原因 喜好清水 但如数量太多 则是污泥膨胀的的前兆 轮虫在水源水中大量繁殖时 有可能阻塞水厂的砂滤池 目前发现的轮虫有252种 活性污泥中常见的轮虫有转轮虫 红眼旋轮虫等 有一对红色的眼点 如附图 3 2 3 2微型甲壳动物 甲壳动物是鱼类的基本食料 广泛分布于河流 湖泊和水塘等淡水水体及海洋中 这类生物的主要特点是具有坚硬的甲壳 水生浮游生活 它们是水体污染自净的指示生物 在给水排水工程中常见的甲壳类动物有水蚤和剑水蚤 提问 为什么水蚤为红色 答案 由于的血液含血红素的缘故 颜色的深浅与溶解氧浓度有关 越深说明水中溶氧越少 可以利用水蚤红色的深浅来判断水体的溶氧程度 甲壳类动物以细菌和藻类为食料 应用 去除氧化塘中过多的藻类 但它们若大量繁殖 可能影响水厂滤池的正常运行 介虫 虾 沙蚕 3 2 3 3其他微型后生动物 1 线虫水中有机淤泥和生物粘膜上常生活着一些其它小动物 如线虫和昆虫 包括其幼