水处理生物学

内容回想1.了解温度对微生物的影响，记住根据温度对微生物的分类及温度范围。2.了解湿热为什么比干热杀菌才干强。3.了解氧化复原电位定义以及不同微生物适宜的电位范围。4.了解浸透压及辐射对微生物的影响。5.了解不同化学试剂对微生物的影响。6.了解根本概念生长、繁衍、世代时间。7.了解不同培育方式的微生物生长特性〔续批和延续〕。8.了解生物膜的定义，及构成三阶段。第八章微生物的生态第一节生态系统的根本概念及特征一、种群、群落、生态系统和生物圈种群：一个物种在一定空间范围内的一切个体的总合在生态学中称为种群〔population〕。群落：一切不同的生物的总合〔community〕。生态系统:生物群落与其生存环境共同组成的动态平衡整体系统〔ecosystem〕。微生物生态学：研讨微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的科学。生物圈：地球上一切生物及其生活的那部分非生命环境的总称。二、生态系统的构造任何一种生态系统都是由生物群落和理化环境两部分组成。生态系统中的生物有三种：消费者、消费者、分解者。消费者：吸收太阳能并利用无机营养元素合成有机物，将太阳能以化学能的方式储存在有机物中。消费者主要是绿色植物、以及一些可以进展光协作用的菌类。消费者：直接或间接地利用消费者所制造的有机物作为碳源，而不能直接利用太阳能和无机态的营养元素的生物。分解者：指一切可以把有机物分解为简单无机物的生物。主要有细菌和部分真菌。三、生态系统的特征理化环境、消费者、分解者是生态系统缺一不可的组成部分，消费者是可有可无的。1.生态系统的物质循环2.生态系统的能量流3.生态系统的信息传送4.生态系统的调理才干5.生态系统中的生态演替四、微生物在生态系统中的作用1.有机物的主要分解者2.物质循环中的重要成员3.生态系统中的初级消费者4.物质和能量的蓄存者5.地球生物演化的先锋种类第二节微生物在环境中的分布由于微生物本身的特性，比如营养类型多，顺应性强，繁衍方式多，有的能构成芽孢、孢囊、无性或有性孢子等各种各样的休眠体。还有微生物个体微小，易被水流、气流等其他方式携带分散，广泛传播。因此微生物在自然环境中的分布极为广泛。１、土壤的环境条件土壤是微生物良好的生活场所。土壤为微生物生长提供有利条件：①土壤中含有大量的有机物②土壤中含有大量的矿物质③土壤中含有一定的水分④土壤中含有一定的空隙⑤土壤具有保温性⑥土壤的pH值普通为5.5~8.5之间一、土壤中的微生物2、土壤聚会体与微生物的分布土壤聚会体〔土壤团粒〕：由土壤矿物质颗粒〔黏粒〕、微生物、植物残体以及腐殖质构成的微聚会体经过多次复合和聚会而成的构造。土壤颗粒外表的微生物不同的聚会体微生物的分布不同。同一聚会体内外微生物的分布不同。耕地土壤一个聚会体等氧压线，在近中心部位为一缺氧带，由此向外，氧浓度逐渐提高。3、土壤聚会体与微生物的分布聚会体周围的等氧线聚会体周围的等氧线O2%4、活性污泥中的微生物活性污泥：由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一同构成的具有很强吸附分解有机物的才干和良好的沉降性能的絮状体颗粒。经过初沉的废水空气曝气池二次沉淀池出水剩余污泥回流污泥活性污泥中的原生动物活性污泥的成熟度与原生动物的种类分布活性污泥逐步成熟游动型纤毛虫肉足类鞭毛类爬行型纤毛虫附着型纤毛虫二、水体(圈)中的微生物〔一〕淡水微生物1、来源：土壤、空气、污水及有机残体2、种类：自养菌3、影响微生物在淡水中分布的因子：营养物质、温度、溶解氧等。蓝细菌、藻、水生植物阳光表层输入(河流)产氧光合动物、原生动物、好氧细菌嗜甲烷菌、无机化能细菌不产氧光合发酵厌氧呼吸菌产甲烷菌堆积物厌氧层好氧层表层输出层次化湖泊生态EcologyofaStratifiedlake水体不同层次微生物分布〔二〕海洋微生物1、种类：多数是嗜盐菌2、分布：〔1〕平面分布：近海数量很高〔2〕垂直分布：表层：好氧性微生物中层：紫硫细菌底层：厌氧菌及硫酸复原菌

(三)、污染水体的微生物生态特征多污带α-中污带β-中污带寡污带水色暗灰色，很浑浊灰色，较浑浊浑浊浑浊度低BOD高减少,有悬浮物减少,悬浮物少极少,悬浮极少溶解氧含量极低（或无）少升高恢复正常气体H2S、CO2和CH4NH3、H2S氨及H2S减少H2S消失细菌数量几亿/毫升几千万/毫升几万/毫升极少微生物种类特点（兼）厌气性硫酸还原菌产甲烷菌藻类及原生动物出现藻类大量繁殖纤毛虫活跃鱼腥藻、硅藻、黄藻、钟虫、变形虫动物类型寡毛类（颤蚯蚓）颤蚯蚓，增多轮虫、浮游甲壳动物轮虫、浮游甲壳动物增多显花植物无无出现增多鱼类无无无有底泥大量的有机质部分无机化大量无机化三、大气中的微生物1、存在方式：多为孢子2、来源：土壤、水体、动物3、常见种类：霉菌：曲霉、青霉、木霉、根霉、毛霉、白地霉细菌：枯草芽孢杆菌、八叠球菌等病原菌：结核杆菌、白喉杆菌、肺炎双球菌、流感病毒

4、大气微生物分布〔数量与种类〕的影响因子：〔1〕地域性质〔2〕季节的演替〔3〕气候条件:日照、降水、气流表8-１不同场所的上空微生物数量〔个/m3〕场所畜舍宿舍城市街道市区公园海洋上空微生物10000002000050002001-2四、极端环境中的微生物极端环境：高、低温环境高盐环境高酸、高碱环境高压环境。。。。｀〔一〕嗜热微生物〔二〕嗜冷微生物1、发现〔红雪景象：嗜寒水藻〕

(三)高盐环境中的微生物高盐环境中的微生物主要生活在盐湖、死海、盐场、腌制品等高盐环境中。(四)高酸、高碱环境中的微生物主要生活在深海、深井、底层内原油等矿藏中的耐压微生物。耐压微生物有生长缓慢等特点。(五)高压环境中的微生物第三节微生物之间的相互关系生态系统中的群落指不同种类的生物，因此一个微生物生态系统中就要有很多种微生物群落，在系统内他们之间能够物质或能量的交换传送，菌落之间构成各种复杂的关系。一、互生关系归纳起来可分为互生、共生、拮抗〔对抗〕和寄生4种群落间的相互关系。1、偏利共栖：一群微生物得益，而另一群体不受影响。〔普遍〕氨化细菌亚硝酸菌有机氮氨态氮亚硝酸氨化作用硝化作用2、互利共栖：两个群体相互协作，到达在某终身境中共同生存的目的。H2S硫酸盐硫酸盐复原菌绿硫细菌两个群体构成具有特殊构造、功能和绝对互利关系的高度专注的共生体。二、共生关系地衣：是由藻类或蓝细菌与真菌构成的共生体光协作用运输矿质营养三、拮抗〔对抗、竞争〕关系两个或多个群体共同依赖同一个生长基质或环境要素，结果一方或两方的群体大小或生长率遭到限制的景象。根瘤菌接种剂与土壤中的土著性根瘤菌的竞争关系。污水处置中经常存在着对DO及营养的竞争。抗生素产生菌。四、寄生关系一种微生物寄生在另一种微生物细胞中或细胞外表，从寄主中获得养料，并引起寄主病害或死亡。噬菌体与细菌蛭弧菌寄生于革兰氏阴性菌〔蛭弧菌被噬菌体寄生——