水处理微生物学学习教案

1、会计学1水处理水处理(chl)微生物学微生物学第一页，共194页。w xu)。第2页/共194页第二页，共194页。微生物小（个体微小）简（构造简单）低（进化地位低）原核类：细菌、放线菌、蓝细菌、支原 体、衣原体等真核类：真菌（酵母菌、霉菌等），原生 动物，显微藻类非细胞类：病毒、亚病毒微米级：光学显微镜下可见（细胞）纳米级：电子显微镜下可见（细胞器、病毒）单细胞简单多细胞非细胞（即分子生物）第3页/共194页第三页，共194页。肉 足 类鞭 毛 类纤 毛 类后生动物非细胞形态的微生物 病毒细胞形态的微生物原核生物水中微生物真核生物细 菌放 线 菌蓝 藻真 菌酵 母 菌霉菌原生动物藻类（除蓝藻

2、）第4页/共194页第四页，共194页。水处理(chl)中微生物特征种类繁多分布广繁殖快容易发生变异代谢能力强形体微小数量大第5页/共194页第五页，共194页。2.1 细菌(xjn)球菌杆菌螺旋菌分类细菌基本形态，是鉴定菌种的依据之一2.1.1 细菌形态与大小第6页/共194页第六页，共194页。第7页/共194页第七页，共194页。细胞壁细胞膜细胞质核质内含物荚膜鞭毛细胞壁：固定细菌形态、保护细胞细胞膜：选择性的半渗透性，吸收营养物质和排除废物方面起作用细胞质：进行新陈代谢活动内含(ni hn)物：细菌新陈代谢产物，或储备营养物质核质：决定生物遗传性细菌(xjn)基本构造图 1.1第8页/

3、共194页第八页，共194页。无荚膜细胞带有荚膜的细胞菌胶团特殊(tsh)结构第9页/共194页第九页，共194页。偏端单毛菌类(jn li) (A)偏端丛毛菌类(jn li) (B)周毛菌类(jn li) (C)ABC第10页/共194页第十页，共194页。初染媒染脱色(tu s)复染草酸铵结晶紫沙黄（蕃红）革蓝氏染色法第11页/共194页第十一页，共194页。第12页/共194页第十二页，共194页。基内菌丝：吸收(xshu)营养物质气生菌丝：吸氧孢子丝：分生孢子图1.2 链霉菌的形态(xngti)、构造图第13页/共194页第十三页，共194页。第14页/共194页第十四页，共194页。

4、n益处：间接处理污水（如氧化塘）n第15页/共194页第十五页，共194页。几类蓝细菌的典型(dinxng)形态第16页/共194页第十六页，共194页。第17页/共194页第十七页，共194页。18第18页/共194页第十八页，共194页。第19页/共194页第十九页，共194页。第20页/共194页第二十页，共194页。第21页/共194页第二十一页，共194页。二、酵母菌繁殖 a、无性繁殖（出芽(ch y)，芽孢子） b、有性繁殖（子囊，子囊孢子）三、酵母菌特点： a、个体一般以单细胞状态存在； b、多数出芽(ch y)繁殖； c、能发酵糖类产能；（菌落有“酒香”味） d、常生活在含糖量

5、较高、酸度较大的水生环境中。为主第22页/共194页第二十二页，共194页。n c、淀粉、油脂、味精废水(fishu)及柠檬酸残糖废水(fishu)均可利用酵母菌处理，还可得到酵母菌体蛋白，用作饲料。第23页/共194页第二十三页，共194页。无隔膜。）第24页/共194页第二十四页，共194页。第25页/共194页第二十五页，共194页。第26页/共194页第二十六页，共194页。第27页/共194页第二十七页，共194页。第28页/共194页第二十八页，共194页。色。第29页/共194页第二十九页，共194页。22222C O + 2 H OCH O + H O+ O第30页/共194页

6、第三十页，共194页。第31页/共194页第三十一页，共194页。使湖泊变为沼泽或旱地。n常说的“水华”主要是由藻类中的裸藻形成的，裸藻是水体富营养化的指示生物。第32页/共194页第三十二页，共194页。第33页/共194页第三十三页，共194页。胞核，有核膜(h m)包围；第34页/共194页第三十四页，共194页。胞器v行动胞器伪足、鞭毛和纤毛等。v消化、营养胞器废水生物处理中的营养方式有三类：动物性营养；植物性营养；腐生性营养。有些动物性营养的原生动物具有胞口、胞咽等。v感觉胞器一般就是行动胞器，个别的有“眼点”。v排泄胞器伸缩泡。第35页/共194页第三十五页，共194页。第36页/

7、共194页第三十六页，共194页。和废水处理构筑物中也有发现。第37页/共194页第三十七页，共194页。鞭毛类多数个体(gt)生活，也有群体的；具有一根或一根以上的鞭毛；分植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫两类；鞭毛虫喜在多污带和中污带生活；在活性污泥曝气池运行的最初阶段，或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作为污水处理的指示生物。 第38页/共194页第三十八页，共194页。第39页/共194页第三十九页，共194页。四、作用(zuyng)第40页/共194页第四十页，共194页。A、原生动物对废水净化(jnghu)的影响v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(zhji)利

8、用水中的有机物质。v在活性污泥法中，纤毛虫可促进(cjn)生物絮凝作用。另外，纤毛虫能大量吞食细菌，特别是游离细菌，因此可改善生物处理法出水的水质。第41页/共194页第四十一页，共194页。v在活性污泥的培养和驯化阶段，原生动物种类的出现和数量的变化往往按照一定的顺序进行。在运行初期曝气池中常出现鞭毛虫和肉足虫，若钟虫出现数量较多，则说明活性污泥已成熟，充氧正常(zhngchng)。在正常(zhngchng)运行的曝气池中，如果固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫突然增加，表明处理效果将变坏。v当环境大幅度变化时，种类组成差别可能相当小，但种类的数量变化相当大。 第42页/共194页第四十二页，共

9、194页。第43页/共194页第四十三页，共194页。第44页/共194页第四十四页，共194页。第45页/共194页第四十五页，共194页。水蚤(shu zo)（80倍显微摄影）第46页/共194页第四十六页，共194页。第47页/共194页第四十七页，共194页。成虫线虫幼虫（80倍显微摄影）第48页/共194页第四十八页，共194页。摇蚊(yo wn)幼虫摇蚊(yo wn) 第49页/共194页第四十九页，共194页。城市时间水生物种类发现地点塔科马市（美国） 1993年摇蚊幼虫蓄水池、管网末端深圳市2003年摇蚊幼虫沉淀池、砂滤池广州市2000年摇蚊幼虫二次供水水箱成都市2001年摇蚊

10、幼虫沉淀池、调蓄池宁波市1996年摇蚊幼虫管网末端江苏吴江市19982000年摇蚊幼虫二次供水水箱湖南株洲2004年摇蚊幼虫、线虫管网末端陕西蓝田县20022005年摇蚊幼虫、线虫滤池、管网末端天津市2004年线虫管网末端乌鲁木齐市2004年线虫管网末端第50页/共194页第五十页，共194页。式等多方面的明显区别。 4.1 病毒(bngd)第51页/共194页第五十一页，共194页。DNA或RNA；n f、无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主或细n胞体内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质n组成。第52页/共194页第五十二页，共194页。大小(dxio)：nm表示；各种病毒之间大小(dxio

11、)相差悬殊，如痘病毒大的达300nm，口蹄疫病毒1022nm。第53页/共194页第五十三页，共194页。第54页/共194页第五十四页，共194页。nn温和噬菌体 4.2 噬菌体第55页/共194页第五十五页，共194页。第56页/共194页第五十六页，共194页。溶源菌及其独特(dt)噬菌斑的形态（模式图）第57页/共194页第五十七页，共194页。 4.3 病毒(bngd)繁殖第58页/共194页第五十八页，共194页。T偶数噬菌体对大肠杆菌(d chn n jn)的侵入第59页/共194页第五十九页，共194页。T偶数噬菌体装配(zhungpi)过程模式图第60页/共194页第六十页，

12、共194页。温和噬菌体感染(gnrn)细菌的结果第61页/共194页第六十一页，共194页。噬菌体“破坏(phui)”细菌的第一阶段 （电子显微镜）第62页/共194页第六十二页，共194页。物理(wl)因素 光v 紫外辐射：日光中的紫外辐射和人工制造的紫外辐射均能灭活病毒，灭活的部位是病毒的核酸。v 可见光：在天然水体和氧化塘中，日光对肠道病毒有灭活作用。v 离子辐射：X射线、射线也有灭活病毒的作用。 干燥：是控制环境中病毒的重要因素。土壤中，水分含量低于10时，病毒会迅速灭活。污泥中，当固体含量大于65时，病毒量减低。 第63页/共194页第六十三页，共194页。体内灭活：抗体和干扰素化学

13、物质化学(huxu)因素第64页/共194页第六十四页，共194页。抗菌物质(wzh)第65页/共194页第六十五页，共194页。第66页/共194页第六十六页，共194页。第67页/共194页第六十七页，共194页。A、第68页/共194页第六十八页，共194页。n运输物质的载体；n维持和调节一定的温度。B、各化学成分的生理功能第69页/共194页第六十九页，共194页。n和代谢物质中碳素的来源以及生命活动所需要的能量。第70页/共194页第七十页，共194页。第71页/共194页第七十一页，共194页。第72页/共194页第七十二页，共194页。养型二、微生物的营养(yngyng)类型第7

14、3页/共194页第七十三页，共194页。营养类型能源电子供体基本碳源实例光能自养型（光能无机营养型）光无机物CO2蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类光能异养型（光能有机营养型）光有机物CO2及简单有机物红螺菌科的细菌（紫色无硫细菌）化能自养型（化能无机营养型）无机物无机物CO2硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、硫黄细菌等化能异养型（化能有机营养型）有机物有机物有机物绝大多数细菌和全部真核微生物第74页/共194页第七十四页，共194页。n培养基用途：选择性、鉴别、加富三、培养基第75页/共194页第七十五页，共194页。第76页/共194页第七十六页，共194页。第77页/共194页第七十七页

15、，共194页。四、营养物质的吸收(xshu)和运输第78页/共194页第七十八页，共194页。第79页/共194页第七十九页，共194页。第80页/共194页第八十页，共194页。第81页/共194页第八十一页，共194页。第82页/共194页第八十二页，共194页。第83页/共194页第八十三页，共194页。三、酶促反应(fnyng)的影响因素3124KKKKESESEP酶 底物 中间产物(chnw) 酶 最终产物(chnw)第84页/共194页第八十四页，共194页。第85页/共194页第八十五页，共194页。第86页/共194页第八十六页，共194页。一、微生物的呼吸(hx)类型第87页

16、/共194页第八十七页，共194页。酶活化分子氧并与电子结合成水。在这个过程中放出能量。第88页/共194页第八十八页，共194页。第89页/共194页第八十九页，共194页。放能吸能第90页/共194页第九十页，共194页。三、 代谢(dixi)产物第91页/共194页第九十一页，共194页。四、 呼吸作用(h x zu yn)的本质第92页/共194页第九十二页，共194页。五、 细菌的呼吸类型在废水(fishu)生物处理中的应用第93页/共194页第九十三页，共194页。第94页/共194页第九十四页，共194页。第95页/共194页第九十五页，共194页。第96页/共194页第九十六页

17、，共194页。第97页/共194页第九十七页，共194页。第98页/共194页第九十八页，共194页。培养时间为横坐标，绘制成的曲线 。二、微生物生长(shngzhng)特性第99页/共194页第九十九页，共194页。第100页/共194页第一百页，共194页。第101页/共194页第一百零一页，共194页。第102页/共194页第一百零二页，共194页。恒化连续培养中细菌的生长特征(tzhng)曲线第103页/共194页第一百零三页，共194页。第104页/共194页第一百零四页，共194页。第105页/共194页第一百零五页，共194页。第106页/共194页第一百零六页，共194页。第1

18、07页/共194页第一百零七页，共194页。第108页/共194页第一百零八页，共194页。第109页/共194页第一百零九页，共194页。三、 DNA的复制(fzh)第110页/共194页第一百一十页，共194页。四、微生物中的DNA第111页/共194页第一百一十一页，共194页。n质。n（P49图3-10）五、 遗传信息的传递(chund)和表达第112页/共194页第一百一十二页，共194页。第113页/共194页第一百一十三页，共194页。二、微生物的变异(biny)第114页/共194页第一百一十四页，共194页。2、基因(jyn)重组第115页/共194页第一百一十五页，共194

19、页。三、遗传工程(ychun gngchng)第116页/共194页第一百一十六页，共194页。第117页/共194页第一百一十七页，共194页。118第118页/共194页第一百一十八页，共194页。第119页/共194页第一百一十九页，共194页。第120页/共194页第一百二十页，共194页。第121页/共194页第一百二十一页，共194页。第122页/共194页第一百二十二页，共194页。第123页/共194页第一百二十三页，共194页。第124页/共194页第一百二十四页，共194页。硫磺细菌和解酚菌（废水生物处理）藻类好氧性异氧菌 （氧化塘）第125页/共194页第一百二十五页，共

20、194页。第126页/共194页第一百二十六页，共194页。第127页/共194页第一百二十七页，共194页。第128页/共194页第一百二十八页，共194页。129第129页/共194页第一百二十九页，共194页。第130页/共194页第一百三十页，共194页。品第131页/共194页第一百三十一页，共194页。第132页/共194页第一百三十二页，共194页。第133页/共194页第一百三十三页，共194页。第134页/共194页第一百三十四页，共194页。第135页/共194页第一百三十五页，共194页。第136页/共194页第一百三十六页，共194页。第137页/共194页第一百三十七

21、页，共194页。第138页/共194页第一百三十八页，共194页。该种细菌在粪便中的数量较多；检验技术较简单。第139页/共194页第一百三十九页，共194页。(d chn n jn)；第140页/共194页第一百四十页，共194页。n 粪 大 肠 菌 群 ： 每100mL水样中不得检出n（注：CFU为菌落形成单位）第141页/共194页第一百四十一页，共194页。水样接种(jizhng)温度下培养24h数出生长的菌落数推算第142页/共194页第一百四十二页，共194页。全部检验需72h，滤膜法检验大肠菌群，只需30h左右。第143页/共194页第一百四十三页，共194页。第144页/共19

22、4页第一百四十四页，共194页。0.51mg/L，但不能过多，否则又会增加水的气味。第145页/共194页第一百四十五页，共194页。第146页/共194页第一百四十六页，共194页。第147页/共194页第一百四十七页，共194页。些高分子合成有机物如塑料、尼龙等。第148页/共194页第一百四十八页，共194页。第149页/共194页第一百四十九页，共194页。第150页/共194页第一百五十页，共194页。第151页/共194页第一百五十一页，共194页。第152页/共194页第一百五十二页，共194页。第153页/共194页第一百五十三页，共194页。第154页/共194页第一百五十四

23、页，共194页。第155页/共194页第一百五十五页，共194页。第156页/共194页第一百五十六页，共194页。第157页/共194页第一百五十七页，共194页。第158页/共194页第一百五十八页，共194页。3 含氮有机(yuj)物质的分解第159页/共194页第一百五十九页，共194页。第160页/共194页第一百六十页，共194页。第161页/共194页第一百六十一页，共194页。第162页/共194页第一百六十二页，共194页。第163页/共194页第一百六十三页，共194页。三、尿素(nio s)的转化第164页/共194页第一百六十四页，共194页。第165页/共194页第一

24、百六十五页，共194页。4.3 铁的转化(zhunhu)铁细菌(xjn)第166页/共194页第一百六十六页，共194页。第167页/共194页第一百六十七页，共194页。第168页/共194页第一百六十八页，共194页。二、好氧生物(shngw)处理构筑物内的微生物(shngw)第169页/共194页第一百六十九页，共194页。 根据低倍显微镜观察到的原生动物的种类可以判断活性污泥的生长(shngzhng)状态，这与污水厂出水的水质直接相关。2、活性污泥法中的微生物第170页/共194页第一百七十页，共194页。 通过镜检，观察菌胶团形成状况，活性污泥原生动物的生物相，是对活性污泥质量评价(pngji)的重要手段之一第171页/共194页第一百七十一页，共194页。活性污泥微生物增长(zngzhng)与递变的模式第172页/共194页第一百七十二页，共194页。第173页/共194页第一百七十三页，共194页。第174页/共194页第一百七十四页，共194页。l生物滤池中的微生物（生物膜法）l好氧附着生长