水處理生物學(xué)

水處理生物學(xué)第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3.理解硫細(xì)菌的特性、代謝方式及其過度繁殖對水處理工程的影響。鐵細(xì)菌是自養(yǎng)型絲狀細(xì)菌的一種。鐵細(xì)菌主要生活在溶解氧少，但溶有較多鐵質(zhì)和二氧化碳的水體中。其能從鐵氧化過程中獲得能量。該反應(yīng)釋放能量很小，因此鐵細(xì)菌為了滿足能量需求必須氧化大量的鐵，生成很多的氫氧化鐵沉淀。城市輸水的鐵管道中，鐵細(xì)菌大量繁殖，在管道中沉積大量的氫氧化鐵，腐蝕管道，降低管網(wǎng)的輸水能力；氫氧化鐵地存在是水變色，影響輸水水質(zhì)。第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日硫細(xì)菌是自養(yǎng)型絲狀細(xì)菌的一種。能氧化低價(jià)硫成硫酸，從而得到能量，在它發(fā)育周期的某一階段表現(xiàn)有滑行運(yùn)動(dòng)。

發(fā)通過上述反應(yīng)進(jìn)行生長代謝，從反應(yīng)式我們可以看出，硫細(xì)菌大量繁殖時(shí)有強(qiáng)酸產(chǎn)生。在城市的排水管網(wǎng)中，可能寄生有硫細(xì)菌，當(dāng)其大量繁殖時(shí)，所產(chǎn)強(qiáng)酸會(huì)對排水管道有腐蝕作用。第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第三章古菌一、古菌的特點(diǎn)三原界（三域）系統(tǒng)：沃斯，1978根據(jù)生物的16SrRNA堿基序列，對生物進(jìn)行劃分。二、古菌的分類1.產(chǎn)甲烷菌2.極端嗜鹽菌3.極端嗜熱菌4.無細(xì)胞壁的古細(xì)菌5.硫酸鹽還原古菌第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日美國黃石公園的間歇泉中漂流的彩色的古細(xì)菌第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第四章真核（微）生物真核生物(eucaryoticorganism

):凡是有發(fā)育完好的細(xì)胞核，有核膜（細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)具有明顯的界限），有高度分化的特異細(xì)胞器（線粒體、葉綠體、高爾基體等），進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞。真菌（Fungi）、顯微藻類（Algae）、原生動(dòng)物（Protozoa）、微型后生動(dòng)物（Micro-metazoa）等均屬于真核生物。一、真核生物與原核生物真核生物與原核生物相比形體更大，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，細(xì)胞器的功能更專一。（表4-1）第一節(jié)真核微生物概述第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日真菌（Fungi）是最重要的真核微生物，他們大多數(shù)有分支和不分支的菌絲、菌絲體構(gòu)成。真菌的特點(diǎn)：不含葉綠素，不能利用CO2，只能利用腐殖質(zhì)；能量以肝糖元貯存不是以淀粉；細(xì)胞壁為幾丁質(zhì)；無性孢子繁殖；陸生性強(qiáng)。二、真菌三、真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)1.細(xì)胞壁真菌主要是糖類,少量蛋白質(zhì)和脂類。藻類細(xì)胞壁多位纖維素和間質(zhì)多糖。第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2.細(xì)胞膜成分和原核生物相似，主要是蛋白質(zhì)和脂肪。真核生物還有核膜、線粒體膜、液泡膜等。（表4-2）3.細(xì)胞核

有固定的形狀，有核膜包裹，有多個(gè)染色體。4.細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)是位于細(xì)胞質(zhì)膜與核膜之間的透明、粘稠、不斷流動(dòng)并充滿各細(xì)胞器的溶膠。2）核糖體（ribosome）蛋白合成場所。1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）物質(zhì)交換通道。3）高爾基體（golgibody）胞內(nèi)外功能協(xié)調(diào)器。4）溶酶體（lysosome）胞內(nèi)消化器。第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日5）微體（microbody）過氧化氫解毒，脂肪酸代謝器。6）線粒體（mitochondria）細(xì)胞動(dòng)力車間。7）葉綠體（chloroplast）光能利用車間，植物、藻。8）液泡（vacuole）9）膜邊體（lomasome）合成細(xì)胞壁或水解酶生產(chǎn)。10）幾丁質(zhì)媒體（chitosome）合成幾丁質(zhì)酶。11）鞭毛（flagellum）與纖毛（cilia）運(yùn)動(dòng)細(xì)胞器。第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)酵母菌酵母菌（yeast）：一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。一、酵母應(yīng)用釀造，糕點(diǎn)等食品、藥品行業(yè)。第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二、酵母形態(tài)與結(jié)構(gòu)基本特征：單細(xì)胞,橢圓形、圓形或柱形。出芽生殖，能發(fā)酵糖類產(chǎn)能，生活在含糖高的酸度水中。寬1-5um，長5-30um。第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日

假菌絲是由酵母菌細(xì)胞與其子細(xì)胞連接而成的鏈狀絲。假菌絲、芽生孢子、厚垣孢子.

第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日三、酵母菌的繁殖方式無性繁殖有性繁殖芽殖、裂殖厚垣孢子、節(jié)孢子、擲孢子子囊、子囊孢子、擔(dān)孢子繁殖方式(一)無性繁殖1、芽殖a.多邊出芽b.兩端出芽c.三邊出芽第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2、裂殖：分裂繁殖。3、厚垣孢子(二)有性繁殖子囊、子囊孢子、擔(dān)孢子第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日四、酵母菌的菌落特征啤酒酵母的菌落紅酵母的菌落各種酵母菌的菌落第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日處理高濃度的有機(jī)廢水五、酵母菌在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用工業(yè)（糖蜜、酒精、淀粉、制藥）農(nóng)牧業(yè)（養(yǎng)殖、屠宰、水產(chǎn)品加工）生活（垃圾滲濾液、餐飲泔水）酵母菌的特點(diǎn):(1)耐高糖(2)耐高油脂有機(jī)廢水的資源化利用高濃度的有機(jī)廢水酵母菌處理活性污泥法(1)高有機(jī)負(fù)荷(2)含油脂色拉油加工廢水味精廢水油田廢水染料廢水菌種選育酵母菌細(xì)胞(SCP)第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)霉菌在營養(yǎng)基質(zhì)上形成絨毛狀、蜘蛛網(wǎng)狀或絮狀菌絲體的真菌。分布廣泛，自然界中扮演著分解有機(jī)物的重要據(jù)角色?？梢苑纸鈴?fù)雜有機(jī)物，為綠色植物提供養(yǎng)料。霉菌（絲狀真菌filamentousfungi）：1）對污水中各種有機(jī)質(zhì)的降解（活性污泥）2）特殊有毒廢水的處理（無機(jī)氰化物）3）高濃度重金屬離子廢水的處理一、霉菌水處理中應(yīng)用第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日醫(yī)學(xué)應(yīng)用青霉素是抗菌素的一種，是從青霉菌培養(yǎng)液中提制的藥物，是第一種能夠治療人類疾病的抗生素。青霉素的發(fā)現(xiàn)者是英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明（1928年）。1935年，英國牛津大學(xué)生物化學(xué)家錢恩和物理學(xué)家弗羅里對弗萊明的發(fā)現(xiàn)大感興趣。錢恩負(fù)責(zé)青霉菌的培養(yǎng)和青霉素的分離、提純和強(qiáng)化，使其抗菌力提高了幾千倍，弗羅里負(fù)責(zé)對動(dòng)物觀察試驗(yàn)。青霉素的發(fā)現(xiàn)和大量生產(chǎn)，拯救了千百萬肺炎、腦膜炎、膿腫、敗血癥患者的生命，及時(shí)搶救了許多的傷病員。為了表彰這一造福人類的貢獻(xiàn)，弗萊明、錢恩、弗羅里于1945年共同獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日二、霉菌的形態(tài)、大小菌絲：管狀、伸長、分枝、直徑3-10μm1.基本特征：無隔膜菌絲有隔膜菌絲2.根據(jù)隔膜情況分類：第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日與放線菌一樣菌絲體分營養(yǎng)絲、氣生絲。營養(yǎng)菌絲繁殖器官氣生菌絲3.菌絲的分布和功能分布與功能第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日繁殖方式菌絲片段（液體）無性孢子有性孢子厚垣孢子節(jié)孢子孢囊孢子分生孢子游動(dòng)孢子卵孢子接合孢子子囊孢子擔(dān)孢子孢子三、霉菌的繁殖方式第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(一)無性孢子繁殖（教材P55）1、厚垣孢子菌絲部分細(xì)胞原生質(zhì)濃縮變圓，壁加厚，球形或紡綞形休眠體。2、節(jié)孢子菌絲斷裂形成矩形的孢子。第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3、分生孢子菌絲頂端細(xì)胞或菌絲分化成的分生孢子梗的頂端細(xì)胞分割縊縮而成的單個(gè)或者成簇的孢子。青霉的分生孢子梗頂部

曲霉的分生孢子頂囊部第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日4、孢囊孢子根霉的孢囊孢子的掃描電鏡照片形成于孢子囊的孢子。（二）、霉菌有性繁殖(1)質(zhì)配（形成雙核細(xì)胞）(2)核配（產(chǎn)生二倍體接合子核）(3)減數(shù)分裂（單倍體核）第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日四、真菌的孢子真菌的孢子有小、輕、干、多，形態(tài)各異，休眠期長，有較強(qiáng)的抗逆性。（表4-4）五、霉菌的菌落特征(一)菌落形態(tài)：絨毛狀、絮狀、蜘蛛網(wǎng)狀(二)菌落大?。狠^放線菌、細(xì)菌大得多(三)菌落外形：圓形、無限發(fā)展(四)顏色：孢子或孢子梗色素、胞外色素。第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日內(nèi)容重點(diǎn)1.了解三原屆分類及構(gòu)成。2.理解真核生物的定義及其構(gòu)成。3.了解真核生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與各部分功能。4.理解酵母菌特點(diǎn)及其在水處理中的應(yīng)用和原理。5.了解霉菌特點(diǎn)及其應(yīng)用。第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日小資料：黃曲霉素黃曲霉素是目前發(fā)現(xiàn)的化學(xué)致癌物中最強(qiáng)的物質(zhì)之一。它主要引起肝癌，還可以誘發(fā)骨癌、腎癌等。有人曾做過實(shí)驗(yàn)，用含黃曲霉素的玉米飼養(yǎng)老鼠，一年以后可誘發(fā)肝癌。黃曲霉素主要存在于被黃曲霉素污染過的糧食、油及其制品中。