水处理微生物学 第四章 其它微生物ghah.docx

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1、第四章其其它微生生物第一节放放线菌和和丝状细细菌在自然界界中，还还有一些些单细胞胞而有细细长分枝枝的放线线菌。此此外，铁铁细菌、硫硫细菌和和球衣细细菌又常常称为丝丝状细菌菌。这类类细菌的的菌丝体体外面有有的包着着一个圆圆筒状的的粘性皮皮鞘（细细胞外有有皮鞘包包围的细细菌，又又称衣细细菌，“伯杰细细菌鉴定定手册”称鞘细细菌），组组成鞘的的物质相相当于普普通细菌菌的英膜膜，由多多糖类物物质组成成。工程程上常把把菌体细细胞能相相连而形形成丝状状的微生生物统称称丝状菌菌，如丝丝状细菌菌、放线线菌、丝丝状真菌菌和丝状状藻类(如蓝细细菌)等。一、放线线菌放线菌是是一种有有细长分分枝的单单细胞菌菌丝体，它它

2、的菌体体由不同同长短的的纤细的的菌丝组组成。菌菌丝相当当长，约约在5006000m之间，直直径与细细菌的大大小较接接近一般般约0.51m，最大大不超过过1.55m，内部部相通，一一般无隔隔膜。菌菌丝分两两部分：伸入营营养物质质内或漫漫生于营营养物表表面吸取取养料的的菌丝，称称为营养养菌丝。当当营养菌菌丝发育育到一定定程度，就就会在它它上面生生长出伸伸向空中中的菌丝丝，这部部分菌丝丝叫做气气生菌丝丝。气生生菌丝的的顶端能能形成孢孢子丝，产产生孢子子，叫分分生孢子子(也叫气气生孢子子)，见图图4-11。孢子子对于不不良的外外界环境境有较强强的抵抗抗力。散散落的孢孢子遇到到适宜条条件就萌萌发长出出菌

3、丝，菌菌丝分枝枝再分枝枝，最后后形成网网状的菌菌丝体。放放线菌容容易在培培养基上上生长，固固体培养养基上的的菌落通通常由一一个孢子子或一小小块营养养菌丝形形成一团团有分枝枝的细丝丝。菌落落表面常常呈粉末末状或皱皱褶状，有有的则呈呈紧密干干硬的圆圆形，有有些属的的菌落为为糊状。不不同的放放线菌的的菌落呈呈不同的的颜色，如如无色、白白、黑、红红、褐、灰灰、黄、绿绿等颜色色。菌落落的正面面和背面面的颜色色往往不不同，正正面是孢孢子的颜颜色。背背面是营营养菌丝丝及它所所分泌的的色素的的颜色。放放线菌菌菌落不易易用接种种环桃起起。这些些特征都都是菌种种鉴定的的重要依依据。大多数放放线菌是是好氧性性的。一

4、一般生长长最适宜宜的pHH值为78，也就就是中性性偏碱。最最适宜的的温度为为2530。放线线菌多数数是腐生生性的，也也有寄生生性的，有有些寄生生种能使使动植物物致病。不不少抗菌菌素(约占目目前巳知知抗菌素素的23)是由由放线菌菌产生的的，其中中有链霉霉素、氯氯霉素、土土霉素、四四环素等等。近年来发发现某些些放线菌菌又氧化化分解无无机氰化化物(CCN-)的能力力，这对对于含氰氰废水的的生物处处理有重重要意义义，但必必须注意意所选用用的菌种种对人类类和动植植物有无无不良影影响。二、铁细细菌水中常见见的铁细细菌有多多孢泉发发菌(Creenotthriix ppolyyspoora)、赭色色纤发菌菌(

5、L. ochhraccea)和含铁铁嘉利翁翁氏菌(Galllioonellla ferrruggineea)等。铁铁细菌一一般都是是自养的的丝状细细菌(见图42)。多孢泉发发菌的丝丝状体不不分枝。附附着在坚坚固的基基质上，基基部和顶顶端有差差别。鞘鞘清楚可可见，顶顶端薄而而无色，基基部厚并并被铁所所包围。细细胞有圆圆筒形的的和球形形的，可可产生球球形的分分生孢子子。赭色纤发发菌的丝丝状体有有鞘，呈呈黄色或或褐色。被被氢氧化化铁所包包围。在在地面水水中广泛泛分布。含铁嘉利利翁氏菌菌是有柄柄的细菌菌，绞绳绳状对生生分枝，没没有证明明有鞘存存在。因因为还没没有发现现其它细细菌有这这种形状状，所以以这

6、种扭扭曲的丝丝状体很很容易鉴鉴定。当当卷曲的的环被附附着的铁铁所包围围时，其其丝状体体就好象象一串念念珠。这这种细菌菌也广泛泛地分布布于自然然界中。铁细菌一一般能生生活在含含氧少但但溶有较较多铁质质和二氧氧化碳的的水中。它它们能将将其细胞胞内所吸吸收的亚亚铁氧化化为高铁铁，从而而获得能能量，其其反应如如下： 4FeeCO33十O2十6H2O 4 Fe(O HH)3十4COO2十1677.5JJ (44-1)式中以碳碳酸盐为为碳素来来源，亚亚铁的氧氧化为能能量来源源，但反反应产生生的能量量很小。它它们为了了满足对对能量的的需要，必必须要有有大量的的高铁，如如Fe(OH)3的形成成。这种种不溶性性

7、的铁化化合物排排出菌体体后就沉沉淀下来来。这说说明了为为什么在在含有自自养铁细细菌的水水中会发发现大量量Fe(OH)3的沉淀淀。当水水管中有有大量氢氢氧化铁铁沉淀时时，就会会降低水水管的输输水能力力，例如如，某地地水厂有有一使用用30aa的铸铁铁管，由由于铁细细菌的作作用，沉沉积物占占了管子子容积的的37.33%，通过过的流量量降低到到新管流流量的444.770。水水管中的的氢氧化化铁沉积积物还能能使水发发生浑浊浊并呈现现颜色。此此外，铁铁细菌吸吸收水中中的亚铁铁盐后，促促使组成成水管的的铁质更更多地溶溶入水中中，因而而加速了了钢管和和铸铁管管的腐蚀蚀。三、硫磺磺细菌硫磺细菌菌一般也也都是自自

8、养的丝丝状细菌菌。它们们能氧化化硫化氢氢、硫磺磺和其它它硫化物物为硫酸酸，从而而得到能能量。在在给水排排水工作作中比较较常见的的硫磺细细菌有贝贝日阿托托氏菌(又称白白硫磺菌菌Begggiaatoaa)和发发硫细菌菌(Thhiotthriix)等等。贝日阿托托氏菌是是一类漂漂浮在池池沼上的的硫磺细细菌，其其丝状体体是由一一串细胞胞相联接接并为共共同的衣鞘鞘所包围围，细菌菌的细胞胞内一般般含有很很多硫磺磺颗粒(图4-33)。它它们的丝丝状体不不分枝，单单个分散散，不固固着于其其它物体体上生长长，能进进行葡匐匐运动，或或呈直线线或呈曲曲线，并并经常改改变行动动方向。有有些贝日日阿托氏氏菌的个个体很大

9、大，如奇奇异贝日日阿托氏氏菌(BBegggiattoa mirrabiiliss)的丝丝状体的的宽度可可达16645m；有些些种，如如最小贝贝日阿托托氏菌(Begggiaatoaa miinimma)的的丝状体体则只有有lm宽。发硫细菌菌也是一一种不分分枝的丝丝状细菌菌，可固固着在其其它物体体上生长长(图4-44)。硫磺细菌菌氧化硫硫化氢或或硫磺为为硫酸，同同时同化化CO2，合成成有机成成分。如果环境境中硫化化氢充足足，则形形成硫磺磺的作用用大于硫硫磺被氧氧化的作作用，其其结果是是在菌体体内累积积了很多多硫粒。当当硫化氢氢缺少时时，硫磺磺被氧化化的作用用就大于于硫磺形形成的作作用，这这时体内内

10、硫粒逐逐渐消失失。完全全消失后后，硫磺磺细菌死死亡或进进入体眠眠状态，停停止生长长。根据上海海某污水水处理厂厂的观察察，污水水中溶解解氧超过过1mgg/L时时，硫化化氢大大大减少，几几乎就不不能在贝贝日阿托托氏菌体体内找到到硫粒。硫磺细菌菌在水管管中大量量繁殖时时，因有有强酸产产生，对对于管道道有腐蚀蚀作用。此外，还还有一类类所谓硫硫化细菌菌。它们们能氧化化硫化氢氢、硫或或硫代硫硫酸盐为为硫酸，但但不积存存硫粒于于细胞中中。关于硫磺磺细菌和和硫化细细菌的作作用还将将在第六六章中讨讨论。四、球衣衣细菌球衣细菌菌大多具具有假分分枝。当当皮鞘内内的一个个细菌细细胞从皮皮鞘的一一端游出出，吸附附在另一

11、一个球衣衣细菌的的菌丝体体上，并并发育成成菌丝体体，即形形成假分分枝。假假分技看看起来好好像是分分枝，实实际上与与旁边的的菌丝体体并无关关系(图4-55)。球衣细菌菌是好氧氧细菌，在在溶解氧氧低于00.1mmg/LL的微氧氧环境中中仍能较较好地生生长(也有资资料介绍绍，球衣衣细菌在在微氧环环境中生生长得最最好，若若氧量过过大，反反而影响响它的生生长)。其生生长适宜宜的pHH范围约约为68、适宜宜的生长长温度在在30左右，在在15以下生生长不良良。球衣衣细菌在在营养方方面对碳碳素的要要求较高高，反应应灵敏，所所以大量量的碳水水化合物物能加速速球衣细细菌的繁繁殖。此此外，球球衣细菌菌对某些些杀虫刑

12、刑，如液液氯、漂漂白粉等等的抵抗抗力不及及菌胶团团。这些些生理上上的特性性，部是是生产上上控制球球衣细菌菌的重要要依据。球衣细菌菌分解有有机物的的能力很很强。在在废水处处理设备备正常运运转中有有一定数数量的球球衣细菌菌对有机机物的去去除足有有利的。上上海某加加速曝气气池的生生产试验验表明，只只要污泥泥不随水水流出，即即使球衣衣细菌多多一些有机物物的去除除率仍是是很高的的。但是，丝丝状细菌菌，特别别是球衣衣细菌，在在废水处处理的活活性污泥泥中大量量繁殖后后，会使使污泥结结构极度度松散，使使污泥因因浮力增增加而上上浮，引引起听谓谓污泥膨膨胀，而而影响出出水水质质。在上上海某加加速曝气气池的生生产试

13、验验中还发发现，丝丝硫细菌菌对污泥泥膨胀的的影响也也很大。应当指出出，近年年来还发发现枯草草杆菌和和大肠杆杆菌也能能引起污污泥膨胀胀。为什什么杆菌菌也能引引起污泥泥膨胀?原来，枯枯草杆菌菌的发育育过程并并不象普普通细菌菌那样简简单，而而是有比比较复杂杂的生活活史，在在其生长长的某一一阶段能能形成链链条状的的形态。大大肠杆菌菌的生活活史虽简简单，但但它的个个体形态态不是固固定不变变的，它它虽是杆杆菌，但但有时短短似球形形，有时时则呈链链条状。当当这两种种细菌的的链条状状形态大大量存在在时，就就能引起起污泥膨膨胀，不不利于污污泥的沉沉淀。第二节真真菌真菌是低低等的真真核微生生物，其其构造比比细菌复

14、复杂。它它的种类类繁多包括单单细胞的的酵母菌菌和呈丝丝状的多多细胞霉霉菌(包括各各种蕈子子，如可可食用的的蘑菇、香香菇等)。它们们部具有有明显的的真正细细胞核。没没有叶绿绿素，不不能进行行光合作作用，是是腐生的的或寄生生的。真真菌的形形态有单单细胞和和多细胞胞两种形形式。与与废水生生物处理理有关的的是单细细胞的酵酵母菌和和多细胞胞的霉菌菌(霉菌也也有单细细胞的)。一、酵母母菌酵母菌是是单细胞胞的真菌菌(也有多多个细胞胞相互连连接成菌菌丝体的的，我们们称之为为假菌丝丝。见图图4-66)。其其细胞形形态为圆圆形、卵卵圆形或或圆柱形形，内含含有细胞胞核，核核呈圆形形或卵形形，直径径约1m，外围围有明

15、显显的细胞胞壁。其其菌体比比细菌大大几倍至至几十倍倍，一船船长810m，宽约约1一5m。将酵母菌菌接种在在固体培培养基上上，在适适宜的温温度下培培养一定定时间，可可形成圆圆形菌落落，通常常呈白色色或红色色，大小小约与细细菌菌落落相同。其其表面湿湿润有光光泽，带带粘性，培培养时间间较长的的菌落呈呈皱缩状状，较干干燥。酵酵母菌的的生长在在中性偏偏酸(ppH4.56.55)的条条件下较较好。大多数酵酵母菌都都是以出出芽的方方式进行行无性繁繁殖，先先在细胞胞一端长长出突起起，接着着细胞核核分裂出出一部分分并进入入突起部部分。突突起部分分逐渐长长大成芽芽体。由由于细胞胞壁的收收缩，使使芽体与与母细胞胞相

16、隔离离。成长长的芽体体可能暂暂时与母母细胞联联合在一一起，也也可能立立即与母母细胞分分离(图4-77)。有有些酵母母菌具有有有性生生殖，它它们以子子囊孢子子进行繁繁殖。我国劳动动人民早早在几千千年前就就已用酵酵母菌酿酿酒或发发面。这这类酵母母菌能分分解碳水水化台物物为酒精精和二氧氧化碳，称称为发酵酵型酵母母菌。近近十几年年来，国国内外正正在加强强研究氧氧化能力力强而发发酵能力力弱或无无发酵力力的酵母母菌。这这类酵母母菌称为为氧化型型酵母菌菌，它能能生产多多种产品品，为酵酵母菌的的应用开开拓新的的广阔天天地。在在我国废废水处理理及综合合利用方方面也已已开始应应用。此此外，酵酵母菌具具有能将将美蓝

17、(蓝色的的碱性染染料)还原为为无色的的特点，所所以能否否将酵母母菌应用用于印染染废水的的生物处处理，也也是值得得研究的的。二、霉菌菌霉菌是多多细胞的的腐生或或寄生的的丝状菌菌，具有有一种由由分枝的的、丝状状的菌丝丝所组成成的叶状状体。这这种菌丝丝比放线线菌的菌菌丝粗几几倍到几几十倍，与与放线菌菌相象，也也分为两两部分：一部分分是营养养菌丝，伸伸入营养养物质内内摄取营营养，另另部分是是气生菌菌丝，伸伸入空气气中形成成孢子和和释放孢孢子。大大多数霉霉菌菌丝丝的内部部有隔膜膜，把菌菌丝分成成若干小小段，每每个小段段就是一一个细胞胞，菌丝丝中的隔隔膜是细细胞的细细胞壁，如如青霉、曲曲霉等都都属于这这种

18、多细细胞的类类型。由由一个细细胞组成成的没有有隔膜的的菌丝，称称为单细细胞菌丝丝体，如如毛霉、根根霉等(图4-88)。霉霉菌的细细胞壁与与细菌不不同，它它主要由由几丁质质或纤维维素组成成。除少少数水生生低等真真菌含纤纤维素外外，大部部分霉菌菌细胞壁壁由几丁丁质组成成。霉菌的繁繁殖能力力很强，而而且方式式多样，分分无性繁繁殖和有有性繁殖殖二大类类。天性性繁殖是是许多霉霉菌的主主要繁殖方式式，产生生孢囊孢孢子、分分生孢子子、节孢孢子和厚厚垣孢子子等无性性孢子。有有些霉菌菌在菌丝丝生长后后期以有有性繁殖殖方式形形成有性性孢子进进行繁殖殖(图4-99)。有有性繁殖殖方式是是真菌系系统分类类的依据据。由

19、于于霉菌产产生的无无性孢子子数量多多，体积积小而轻轻，因此此可随气气流或水水流到处处散布。当当温度、水水分、养养分等条条件适宜宜时，便便萌发成成菌丝。因因为霉菌菌的代谢谢能力很很强，特特别是对对复杂有有机物(如纤维维素、木木质素等等)具有很很强的分分解能力力，所以以霉菌在在固体废废弃物的的资源化化及处理理过程中中具有重重要作用用。将霉菌接接种到固固体培养养基上，在在一定温温度条件件下，经经过一定定时间的的培养，可可在培养养基上长长出绒毛毛状或絮絮状的圆圆形菌落落，其菌菌落比其其它微生生物的大大，有的的可无限限制地扩扩展。霉霉菌都是是依靠有有机物生生活的微微生物，能能分解碳碳水化合合物、脂脂肪、

20、蛋蛋白质及及其它含含氨有机机化合物物。大多多数霉菌菌生活时时需要氧氧气。适适宜的生生活温度度在20030之间，适适宜的ppH范围围为4.56.55。因为为它们既既能产生生有机酸酸，也能能产生氨氨去调整整酸碱度度，所以以某些种种类可以以生存于于pH值110之间间的环境境中。这这对工业业废水的的生物处处理有着着重要的的意义。未受污染染的天然然水，一一般很少少含有真真菌。如如河道受受到严重重污染，就就可在河河底的灰灰白色沉沉积物中中发现真真菌。污污水中霉霉菌的种种类相当当多，例例如节水水霉。在活性污污泥法的的废水处处理构筑筑物内，真真菌的种种类和数数目一般般没有细细菌和原原生动物物多，其其菌丝常常能

21、用肉肉眼看到到，形如如灰白色色的棉花花丝，粘粘着在沟沟渠或水水池的内内壁(粘着的的丝状物物中，除除真菌外外，还可可能有一一些丝状状细菌)。在生生物池的的生物膜膜内，真真菌形成成广大的的网状物物，可能能起着结结合生物物膜的作作用。在在活性污污泥中，若若繁殖了了大量的的霉菌，也也会引起起污泥膨膨胀。近年来也也发现某某些霉菌菌如镰刀刀霉等能能有效地地氧化分分解无机机氰化物物(CNN)，去除除率可达达90以以上，对对有机氰氰化物(睹)的处理理效果则则差些。因因此，国国内外都都在进行行利用霉霉菌处理理含氰等等废水的的研究。另另外，由由于某些些霉菌的的蛋白质质含量较较高，可可利用这这些霉菌菌进行废废水的单

22、单细胞蛋蛋白处理理。第三节藻藻类一、藻类类的形态态及生理理特性藻类是一一种低等等植物，它它们的种种类很多多，有单单细胞的的，也有有多细胞胞的，按按照其形形态构造造、色素素组成等等特点，藻藻类可分分为十纲纲，主要要的有蓝蓝藻、绿绿藻、硅硅藻、褐褐藻和金金藻等。近近年来发发现蓝藻藻是原核核生物，故故又称蓝蓝细菌。为为方便起起见仍在在本节中中讨论。藻类一般般是无机机营养的的，其细细胞内含含有叶绿绿素及其其它辅助助色素，能能进行光光台作用用。在有有光照时时，能利利用光能能，吸收收二氧化化碳合成成细胞物物质，同同时放出出氧气。在在夜间无无阳光时时，则通通过呼吸吸作用取取得能量量，吸收收氧气同同时放出出二

23、氧化化碳。在在藻类很很多的池池塘中，昼昼间水中中的溶解解氧往往往很高，甚甚至过饱饱和；夜夜间溶解解氧会急急骤下降降。藻类在ppH值4一10之间间可以生生长，适适宜的ppH值则则为68。蓝藻是单单细胞或或丝状的的群体(由许多多个体聚聚集而成成)，其细细胞中除除含有叶叶绿素等等色素外外，还含含有多量量的藻蓝蓝素，因因此藻体体呈蓝绿绿色，有有时带黄黄褐色甚甚至红色色。在水水池、湖湖泊中生生长茂盛盛时，能能使水色色变蓝或或其它颜颜色，有有的蓝藻藻并能发发出草腥腥气味或或霉味。蓝蓝藻能适适应的温温度范围围很广，在在温度高高达855的温泉泉中能大大量繁殖殖，在多多年不融融化的冰冰上也能能生长，但但一船喜喜

24、欢生长长于较温温暖的地地区或一一年中温温暖的季季节。湖湖泊中常常见的蓝蓝藻有铜铜色微囊囊藻(MMicrrocyystiis aaeruuginnosaa)、曲曲鱼腥藻藻(Annabaaenaa coontoortaa)等。在在污水中中或潮湿湿土地上上常见的的有灰颤颤藻(OOsciillaatorria limmosaa)和大大颤藻(O. priinceeps)，见图图4-110。蓝蓝藻是引引起水体体富养化化的主要要藻类之之一。有些蓝藻藻大量繁繁殖时，对对牲畜有有毒害作作用。绿藻是一一种单细细胞或多多细胞的的绿色植植物。有有些绿藻藻的个体体较大，如如水绵、水水网藻等等，有些些则很小小，必须须用显

25、微微镜才能能看到，如如小球藻藻等。其其细胞中中的色素素以叶绿绿素为主主，并含含有叶黄黄素和胡胡萝卜素素。有的的绿藻有有鱼腥或或青草的的气味。绿绿藻的大大部分种种类适宜宜在微碱碱性环境境中生长长。常见见的绿藻藻有小球球藻(CChloorellla)、栅藻藻(Scceneedessmuss)、衣衣藻(CChiaamyddomoonass)、空空球藻(Euddoriina)和团藻藻(Voolvoox)等等(图411)。大部部分绿藻藻在春夏夏之交和和秋季生生长得最最旺盛。绿绿藻也是是引起水水体富营营养化的的主要藻藻类之一一。硅藻为单单细胞或或单细胞胞的群体体，细胞胞内含有有黄色素素、胡萝萝卜素和和叶绿

26、素素等。它它的主要要特点是是细胞壁壁中含有有大量的的硅质，形形成一个个由两片片合成的的硅藻壳壳体。硅硅藻适宜宜在较低低温度中中生长，在在春秋两两季和冬冬初生长长最好。一一般硅藻藻产生香香气，也也有发出出鱼腥气气的。水水中常见见的硅藻藻有纺棰棰硅藻(Navvicuuia)、丝状状硅藻(Mellosiira)、旋星星硅藻(Astteriioneellaa)和隔隔板硅藻藻(Taabelllarria)等(图412)。金藻中有有一种称称为黄群群藻(SSynuura)的，能能发出强强烈的臭臭味，并并使水味味变苦。水水中含量量即使极极少(112500万)，人们们也能觉觉察出来来(图413)。二、藻类类在给

27、水水排水工工程中的的作用藻类对给给水工程程有一定定的危害害性。当当它们在在水库、湖湖泊中大大量繁殖殖时，会会使水带带有臭味味，有些些种类还还会产生生颜色。水水中有大大量藻类类时还可可能影响响水厂的的过滤工工作。各各种藻类类产生的的臭味种种类可见见表52。由于细菌菌以外的的各种微微生物的的大小有有时相差差较大，如如果像细细菌那样样计算单单位体积积水内的的菌数，意意义不大大，所以以一般以以其所占占面积来来衡量水水受污染染的程度度，单位位常用“标准面面积单位位”mL，1个“标准面面积单位位”等于4000m2。水源源水中藻藻类每毫毫升达到到500010000标准准面积单单位时，自自来水用用户中个个别人

28、就就会有意意见；达达到1000020000标准准面积单单位时，一一般都会会有一些些意见；超过220000标准面面积单位位时，就就有较明明显的臭臭味了。而而如水中中含有黄黄群藻，则则即使数数量极少少，也能能产生强强烈的气气味而使使水不适适于饮用用。在排水工工程中可可利用污污水养殖殖藻类。藻藻类光合合作用放放出的氧氧气则可可被好氧氧微生物物利用，去去氧化分分解水中中的有机机污染物物。这样样一方面面可收获获大量有有营养价价值的藻藻类，另另一方面面也净化化了污水水。废水水处理中中使用的的氧化塘塘主要就就是利用用藻类来来供应氧氧气的。藻藻类在氧氧化塘中中的作用用如图44-144。天然然水体自自净过程程中

29、，藻藻类也起起着一定定的作用用。氮和磷是是藻类生生长所需需要的两两种关键键性元素素。用传传统的二二级处理理法处理理废水不不能有效效地去除除它们。当当前，由由于大量量洗涤剂剂的使用用和工业业、农业业废水的的排放，废废水中常常含有较较多的磷磷和氮，因因此可能能使受纳纳水体中中的藻类类大量繁繁殖，产产生所谓谓富营养养化污染染，造成成多种危危害，例如，使使净化水水质的工工作发生生困难；在夜间间或藻类类死亡后后消耗大大量氧气气，因而而可能危危及水生生生物(鱼类等等)的生存存；严重重时，其其至使湖湖泊变为为沼泽或或旱地。遇遇有这钟钟情况就需对对废水进进行深度度处理。第四节原原生动物物原生动物物对自然然界和

30、人人类的意意义已知有有30种种原生动动物直接接侵袭人人体，至至少有11/4的的人类因因有寄生生原生动动物而患患病。每每年有33.5亿亿人患疟疟疾，在在非洲、太太平洋群群岛、南南亚和东东南亚地地区，每每年因患患疟疾而而致死的的约1000万人人。非洲洲有一种种锥虫引引起的非非洲睡眠眠病，急急性感染染时也能能致死。南南美洲有有7000万人因因感染锥锥虫而得得卡格斯斯氏病，使使人心力力衰竭乃乃至死亡亡。利什什曼虫引引起的黑黑热病在在东南亚亚、南亚亚、非洲洲都有分分布，也也能引起起人死亡亡。肠道道阿米巴巴病虽很很少致死死，但阿阿米巴痢痢疾能使使肝肿大大，美国国有1/10以以上的人人患此病病。中国国五大寄

31、寄生虫病病有两类类属于原原生动物物。900年代以以来发现现在土壤壤、水中中生活的的阿米巴巴能侵入入人的中中枢神经经，引起起原发性性阿米巴巴脑炎。家家畜、家家禽等肉肉食动物物也有由由几十种种原生动动物引起起的疾病病。火鸡鸡中的寄寄生球虫虫使美国国损失几几亿美元元。弓形形体病是是人和家家畜（猪猪、牛、羊羊）中最最流行的的疾病之之一。海海洋中的的红潮就就是由腰腰鞭毛虫虫大量繁繁殖而引引起的，它它分泌的的毒素可可杀死或或积累于于鱼、虾虾、贝类类，人吃吃后也会会引起死死亡。有有一种金金滴虫叫叫小定鞭鞭虫，能能分泌溶溶血的毒毒素，在在以色列列有使鱼鱼大量死死亡的报报道。土壤原原生动物物能促进进土壤中中有机

32、物物质的循循环，能能帮助植植物碎片片分解成成有用的的腐殖质质，能改改变微生生物的群群落结构构等。有孔虫虫和放射射虫都有有完整的的化石保保存，可可用以鉴鉴定地层层年龄和和划带，因因而成为为石油、探探矿中的的重要指指相生物物。在海海洋方面面，它们们也是很很好的海海流水团团动力学学的指示示生物。等辐骨骨放射虫虫利用硫硫酸锶（SSrSOO4）来制制造骨骼骼，因此此可作为为鉴测海海洋放射射物质污污染的指指示生物物。利用用原生动动物群落落的结构构与功能能参数可可监测、评评价和预预报水质质的污染染程度。由于原原生动物物具有材材料易得得、大小小适中、繁繁殖期短短、容易易培养、便便于模拟拟等优点点，在生生物学的

33、的细胞、遗遗传、生生理、生生物化学学等领域域中，它它们常被被用作实实验材料料。在医学领领域中也也常用原原生动物物追踪抗抗癌药物物在机体体中的作作用。寄寄生原生生动物应应用组织织培养以以取代天天然的宿宿主，以以便准确确地观察察寄生虫虫的生活活情况，提提出更好好的防治治方法。寻寻找免疫疫血清也也是研究究寄生原原生动物物的新途途径。纤纤毛虫纯纯系为防防止种群群衰老而而用接合合生殖、自自体受精精等方式式活化细细胞核，这这对研究究人的衰衰老很有有启示。在在研究原原生动物物系统发发育方面面，提出出用生物物化学手手段解决决原生动动物的种种间关系系。在纤纤毛虫皮皮层结构构非基因因控制的的遗传现现象的研研究中，

34、如如果能解解决机理理问题，将将是对遗遗传学的的一个新新贡献。一、原生生动物的的形态及及生理特特性原生动物物是动物物界中最最低等的的单细胞胞动物。它它们的个个体都很很小。长长度一般般在l0003000m之间(少数大大的种类类的长度度可达几几个mmm，而个个别小的的种类的的长度则则只有几几个m)。每每个细胞胞常只有有一个细细胞核，少少数种类类也有两两个或两两个以上上细胞核核的。原原生动物物在形态态上虽然然只有一一个细胞胞，但在在生理上上却是一一个完善善的有机机体，能能和多细细胞动物物一样行行使营养养、呼吸吸、排泄泄、生殖殖等机能能。其行动胞器器伪足足、鞭毛毛和纤毛毛等；消化、营营养胞器器废水水生物

35、处处理中原原生动物物的营养养方式有有以下几几类：(1)动动物性营营养：以以吞食细细菌、真真菌、藻藻类或有有机颗粒粒为主，大大部分原原生动物物采取这这种营养养方式；(2)植物性性营养：与值物物的营养养方式一一样，在在有阳光光的条件件下，可可利用二二氧化碳碳和水合合成碳水水化合物物，只有有少数的的原生动动物采取取这种营营养方式式，如植植物性鞭鞭毛虫；(3)腐生性性营养：以死的的机体、腐腐烂的物物质为主主。有些些动物性性营养的的原生动动物具有有胞口、胞胞咽等；排泄胞器器大多多数原生生动物具具有专门门的排泄泄胞器伸缩缩泡。伸伸缩泡一一伸一缩缩，即可可将原生生动物体体内多余余的水分分及积累累在细胞胞内的

36、代代谢产物物排出体体外；感觉胞器器一一般般原生动动物的行行动胞器器就是它它的感觉觉胞器。个个别的原原生动物物有专门门的感觉觉器官眼点点。水处理中中常见的的原生动动物有三三类：肉肉足类、鞭鞭毛类和和纤毛类类。(一)肉肉足类肉足类原原生动物物(Saarcoodinna)只只有细胞胞质本身身形成的的一层薄薄膜。它它们大多多数没有有固定的的形状少数种种类为球球形。细细胞质可可伸缩变变动而形形成伪足足，作为为运动和和摄食的的胞器。绝绝大部分分肉足类类都是动动物性营营养。肉肉足类原原生动物物没有专专门的胞胞口，完完全靠伪伪足摄食食，以细细菌、藻藻类、有有机颗粒粒和比它它本身小小的原生生动物为为食物。可以任

37、意意改变形形状的肉肉足类为为根足变变形虫，一一般就叫叫做变形形虫(AAmoeeba)。还有有一些体体形不变变的肉足足类，呈呈球形，它它的伪足足呈针状状，如辐辐射变形形虫(AAmoeeba raddiossa)和和太阳虫虫Acttinoophrrys)等(图415)。肉足类在在自然界界分布很很广，土土壤和水水体中都都有。中中污带水水体(见第六六章第六六节)是多数数种类的的最适宜宜的生活活环境，在在污水中中和废水水处理构构筑初中中也有发发现。就就卫生方方面来说说，重要要的水传传染病阿阿米巴痢痢疾(赤痢)就是由由于寄生生的变形形虫赤痢痢阿米巴巴(Enddamooebaahisstollytiica)

38、所引起起的。(二)鞭鞭毛类这类原生生动物因因为具有有一根或或一根以以上的鞭鞭毛，所所以统称称鞭毛虫虫或鞭毛毛类原生生动物(Masstiggophhoraa)。鞭鞭毛长度度大致与与其体长长相等或或更长些些，是运运动器官官。鞭毛毛虫又可可分为植植物性鞭鞭毛虫和和动物性性鞭毛虫虫。1植物物性鞭毛毛虫多数数有绿的的色素体体，是仅仅有的进进行植物物性营养养的原生生动物。此此外，有有少数无无色的植植物性鞭鞭毛虫，它它们没有有绿的色色素体，但但具有植植物性鞭鞭毛虫所所专有的的某些物物质，如如坚硬的的表膜和和副淀粉粉粒等，形形体一般般都很小小，它们们也会进进行动物物性营养养。在自自然界中中绿色的的种类较较多，

39、在在活性污污泥中则则无色的的植物性性鞭毛虫虫较多。最普通的的植物性性鞭毛虫虫为绿眼眼虫(EEugllenaa viiriddis)。它是是植物性性营养型型，有时时能进行行植物式式腐生性性营养。最最适宜的的环境是是一中污污性小水水体，同同时也能能适应多多污性水水体。在在生活污污水中较较多，在在寡污性性的静水水或流水水中极少少。在活活性污泥泥中和生生物滤池池表层滤滤料的生生物膜上上均有发发现，但但为数不不多。此此外还有有杆囊虫虫（Peerannemaa frrichhophhoruum),它的鞭鞭毛比眼眼虫粗，利利用溶解解于水中中的有机机物进行行腐生性性营养；还有一一种衣滴滴虫有有两根鞭鞭毛和两两

40、个伸缩缩泡(图416)。有些能进进行光合合作用的的鞭毛类类原生动动物常被被划分在在藻类植植物中，如如本章第第三节内内所提到到的黄群群藻和拟拟黄团藻藻等。2动物物性鞭毛毛虫这类类鞭毛虫虫体内无无绿色的的色素体体，也没没有表膜膜、副淀淀粉粒等等植物性性鞭毛虫虫所特有有的物质质。一般般体形很很小。它它们是靠靠吞食细细菌等微微生物和和其它固固体食物物生存的的，有些些还兼有有动物式式腐生性性营养。在在自然界界中，动动物性鞭鞭毛虫生生活在腐腐化有机机物较多多的水体体内。在在废水处处理厂曝曝气池运运行的初初期阶段段，往往往出现动动物性鞭鞭毛虫。常见的动动物性鞭鞭毛虫有有梨波豆豆虫(BBodoo)和跳跳侧滴虫

41、虫(Plleurromoonass jaacullanss)等(图4-ll 7)。(三)纤纤毛类纤毛类原原生动物物或纤毛毛虫Ciiliaata)的特点点是周身身表面和和部分表表面具有有纤毛，作作为行功功或摄食食的工具具。纤毛毛虫是原原生动物物中构造造最复杂杂的，不不仅有比比较明显显的胞口口，还有有门围、口口前庭和和胞咽等等司吞食食和消化化的细胞胞器官。它它的细胞胞核有大大核(营养核核)和小核核(生殖核核)两种，通通常大核核只有一一个，小小核则有有一个以以上。纤纤毛类可可分为游游泳型和和固着型型两种。前前者能自自由游动动，如周周身有纤纤毛的章章履虫，后后者则固固着在其其它物体体上生活活，如钟钟虫

42、等。固固着型的的纤毛虫虫可形成成群体。纤毛虫喜喜吃细菌菌及有机机颗粒，竞竞争能力力也较强强，所以以与废水水生物处处理的关关系较为为密切。在在废水生生物处理理中常见见的游泳泳型纤毛毛虫有草草履虫(Parrameeciuum ccauddatuum)、肾肾形虫（Colpoda）、豆形虫（Colpidium）、漫游虫（Lionoyus）、裂口虫（Amphileptus）、楯纤虫（Aspidisca）等（图解-18）。常见的固固着型纤纤毛虫主主要是钟钟虫类。钟钟虫类因因外形象象钟而得得名。钟钟虫前端端有环形形纤毛丛丛构成的的纤毛带带，形成成似波动动膜的构构造。纤纤毛摆动动时使水水形成漩漩涡，把把水中的

43、的细菌、有有机颗粒粒引进胞胞口。食食物在虫虫体内形形成食物物泡。当当泡内食食物逐渐渐被消化化和吸收收后，泡泡亦消失失，剩下下的残渣渣和水分分渗入较较大的伸伸缩泡。伸伸缩泡逐逐渐胀大大，到一一定程度度即收缩缩把泡内内废物排排出体外外。伸缩缩泡只有有一个，食食物泡的的个数则则随钟虫虫活力的的旺盛程程度而增增减(图419)。大多数钟钟虫在后后端有尾尾柄，它它们靠尾尾柄附着着在其它它物质(如活性性污泥、生生物滤池池的生物物膜)上。也也有无尾尾柄的钟钟虫，它它可在水水中自由由游动。有有时有尾尾柄的钟钟虫也可可离开原原来的附附着物，靠靠前端纤纤毛的摆摆动而移移到另一一固体物物质上。大大多数钟钟虫类进进行裂

44、殖殖。有尾尾柄的钟钟虫的幼幼体刚从从母体分分裂出来来，尚未未形成尾尾柄时，靠靠后端纤纤毛带摆摆动而自自由游动动。常见的单单个个体体的钟虫虫类有小小口钟虫虫、沟钟钟虫、领领钟虫等等，见图图4-220。这这种单个个个体的的钟虫统统称为钟钟虫(VVortticeellaa)或普普通钟虫虫。常见的群群体钟虫虫类有等等枝虫(累枝虫虫，Eppisttyliis)和和盖纤虫虫(益虫，OOperrcullariia)等等。常见见的等枝枝虫有瓶瓶累枝虫虫等，盖盖纤虫有有集盖虫虫、彩盖盖虫等(图4-221)。等等枝虫的的各个钟钟形体的的尾柄一一般互相相连接呈呈等枝状状，也有有不分枝枝而个体体单独生生活的。盖盖纤虫

45、的的虫体的的尾柄在在顶端互互相连接接，虫口口波动膜膜处生有有“小柄”。集盖盖虫的虫虫体一般般为卵圆圆形或近近似犁形形，中部部显著地地膨大，前前端口围围远较最最宽阔的的中部为为小，尾尾柄细而而柔弱，群群体不大大。常不不超过116个个个体。彩彩盖虫的的虫体伸伸直时近近似纺棰棰形，体体长约为为体宽的的3倍，收收缩时类类似卵圆圆形，尾尾柄较粗粗而坚实实，群体体较小，一一般由228个个体体组成。等等枝虫和和盖纤虫虫的尾柄柄内，不不象普通通钟虫，都都没有肌肌丝，所所以尾柄柄不能伸伸缩，当当受到刺刺激后只只有虫体体收缩。群体钟虫虫和普通通钟虫都都经常出出现于活活性污泥泥和生物物膜中，可可作为处处理效果果较好

46、的的指示生生物（一一种生物物只在某某一环境境中生长长，这种种生物就就是这一一环境的的指示生生物）。水中原生生动物除除上述33类外，还还有吸管管虫类原原生动物物(Suuctooriaa)和孢孢子类原原生动物物(Spporoozoaa)。吸吸管类成成虫具有有吸管、并并也长有有柄，固固着在固固体物质质上，吸吸管用来来诱捕食食物(图422)。吸管管虫在废废水处理理中的作作用还没没有很好好地研究究。孢子子虫是寄寄生性的的，其生生活史较较复杂，能能产生孢孢子，主主要在卫卫生医疗疗方面有有重要性性，间日日疟原虫虫就属于于这一类类原生动动物。二、原生生动物在在废水生生物处理理中的作作用细菌数量量多，分分解有机

47、机物的能能力强，并并且繁殖殖迅速，所所以对废废水生物物处理起起作用的的主要是是细菌。其其次则是是原生动动物，这这是因为为原生动动物在污污水中的的数量也也不少，常常占微型型动物总总数的995以以上，并并且也有有一定的的净化能能力和可可作为指指示生物物，用以以反映活活性污泥泥和生物物膜的质质量以及及废水净净化的程程度。在氧化塘塘一类的的构筑物物中，藻藻类的作作用则比比原生动动物更重重要，当当然细菌菌还是起起最主要要的作用用。(一)原原生动物物对废水水净化的的影响动物性营营养型的的原生动动物，如如动物性性鞭毛虫虫、变形形虫、纤纤毛虫等等能直接接利用水水中的有有机物质质，对水水中有机机物的净净化起一一

48、定的积积极作用用。但是是这些原原生动物物是以吃吃细菌为为主的，它它们直接接提高有有机物去去除率的的作用，还还需进一一步研究究。在活性污污泥法中中，纤毛毛虫可促促进生物物絮凝作作用。活活性污泥泥凝聚得得好，就就会在二二次沉淀淀池中沉沉降得好好，从而而改善出出水水质质。细菌菌本身也也有生物物凝聚作作用但但纤毛虫虫能促进进凝聚。科科兹(CCurdds)在在19663年通通过实验验，证明明小口钟钟虫、褶褶累枝虫虫和尾草草履虫等等纤毛虫虫能分泌泌一些促促进凝聚聚的糖类类和粘朊朊。他甚甚至认为为在生物物凝聚过过程中纤纤毛虫比比细菌起起的作用用更大一一些。纤毛皮能能大量吞吞食细食食，特别别是游离离细菌（游游离在水水中的细细菌），因因此可改改善生物物处理法法出水的的水质，科科兹等人人在实验验室条件件下进行行实验，发发现曝气气池在没没有纤毛毛虫条件件下运转转70dd，出水水中游离离细菌平平均为11001600百万个个mLL，出水水很浑浊浊；当接接种了纤纤毛虫(节盖虫虫、苔藓藓伪瞬目目虫和贪贪食织毛毛虫)，出水水中游离离细菌立立刻降至至l一8百万个个mLL