微生物的生长繁殖与生存因子讲稿.ppt

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1、微生物的生长繁殖与生存因子第一页，讲稿共六十七页哦第一节第一节 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖一、微生物的生长繁殖的基本概念一、微生物的生长繁殖的基本概念1.1.生长：微生物新陈代谢，同化作用大于异化作用，生长：微生物新陈代谢，同化作用大于异化作用，微生物的细胞不断迅速微生物的细胞不断迅速增长增长的现象。的现象。2.2.繁殖：繁殖：什么是微生物的繁殖？什么是微生物的繁殖？第二页，讲稿共六十七页哦繁殖繁殖单细胞单细胞一个细胞一个细胞两个细胞两个细胞多细胞多细胞不只是细胞个数的增长，如果只是细胞个数增长，不只是细胞个数的增长，如果只是细胞个数增长，而不是个体数目增长，不叫繁殖，叫生长。而不是个体

2、数目增长，不叫繁殖，叫生长。不但细胞个数增加，个体也增加，则为繁殖不但细胞个数增加，个体也增加，则为繁殖第三页，讲稿共六十七页哦3.3.发育：微生物的生长与繁殖是个交替过程，发育：微生物的生长与繁殖是个交替过程，从生从生长到繁殖的量变到质变的过程是长到繁殖的量变到质变的过程是发育。发育。4.4.世代时间：细菌两次分裂之间的时间。世代时间：细菌两次分裂之间的时间。当微生物的培养时间一定时，它的世代时间基当微生物的培养时间一定时，它的世代时间基本上也是稳定的。但是如果外界条件发生变化，本上也是稳定的。但是如果外界条件发生变化，世代时间也会变化。世代时间也会变化。世代时间越短，繁殖速度越快。一般，原

3、核微生世代时间越短，繁殖速度越快。一般，原核微生物的繁殖速度大于真核微生物。好氧微生物快于物的繁殖速度大于真核微生物。好氧微生物快于厌氧微生物。厌氧微生物。第四页，讲稿共六十七页哦二、研究微生物生长的方法二、研究微生物生长的方法生长生长单个体微生物生长单个体微生物生长群体微生物生长群体微生物生长分批培养分批培养连续培养连续培养第五页，讲稿共六十七页哦（一）分批培养（一）分批培养分批培养概念：分批培养概念：将定量的微生物接种到封闭的具有将定量的微生物接种到封闭的具有定量培养基的容器中，保持一定的温度、定量培养基的容器中，保持一定的温度、pH、DO，微，微生物进行生长繁殖。生物进行生长繁殖。少少多

4、多少少第六页，讲稿共六十七页哦生长曲线生长曲线将少量菌种接种到准备妥当的培养基中，进行分批培将少量菌种接种到准备妥当的培养基中，进行分批培养，并且定时取样计数。以细菌的个数或干重质量为养，并且定时取样计数。以细菌的个数或干重质量为纵坐标，以培养时间为横坐标，将取样数据描点绘图，纵坐标，以培养时间为横坐标，将取样数据描点绘图，最终可得该细菌的生长曲线。最终可得该细菌的生长曲线。生长曲线分期：细分可分为生长曲线分期：细分可分为6个时期即停滞期个时期即停滞期(适应适应期期)、加速期、对数期、减速期、静止期、衰亡期。、加速期、对数期、减速期、静止期、衰亡期。由于加速期和减速期持续时间很短，则把加速期由

5、于加速期和减速期持续时间很短，则把加速期并到停滞期，把减速期放到静止期中。故，将生并到停滞期，把减速期放到静止期中。故，将生长曲线粗分为四个生长期。长曲线粗分为四个生长期。第七页，讲稿共六十七页哦微生物生长曲线微生物生长曲线第八页，讲稿共六十七页哦1.停滞期停滞期停滞期停滞期特点特点 生长速率等于零生长速率等于零细胞合成新的成分细胞合成新的成分 补充消耗的材料补充消耗的材料 适应新的培养基或别的培养条件适应新的培养基或别的培养条件 细胞形态变大或变长细胞形态变大或变长 对外界不良环境敏感对外界不良环境敏感第九页，讲稿共六十七页哦 细细 菌菌 数数 目目 的的 对对 数数 值值 时间时间t提问：

6、为什么会出现停滞期呢提问：为什么会出现停滞期呢提问：为什么会出现停滞期呢提问：为什么会出现停滞期呢？特征：特征：不立即进行细胞分裂、增殖，不立即进行细胞分裂、增殖，不立即进行细胞分裂、增殖，不立即进行细胞分裂、增殖，数量不变甚至减少数量不变甚至减少适应环境（合成相应的酶），适应环境（合成相应的酶），营养储备（用于复制合成）营养储备（用于复制合成）停滞期停滞期停滞期停滞期“万事开头难万事开头难”第十页，讲稿共六十七页哦影响停滞期长短的因素影响停滞期长短的因素 1.1.接种龄接种龄:1)1)对数期对数期“种子种子”，停滞期较短；，停滞期较短；2)2)静止期期或衰亡期静止期期或衰亡期“种子种子”,停

7、滞期较长；停滞期较长；2 2 接种量。接种量。1)1)接种量大，停滞期较短；接种量大，停滞期较短；2)2)接种量小，停滞期较长。接种量小，停滞期较长。3 3 培养基成分培养基成分:1)1)培养基成分丰富的，停滞期较短；培养基成分丰富的，停滞期较短；2)2)培养基成分与种子培养基一致培养基成分与种子培养基一致,停滞期较短。停滞期较短。第十一页，讲稿共六十七页哦2.2.对数期对数期特点特点 生长速率最快，细胞呈对数增长生长速率最快，细胞呈对数增长 生长速率恒定生长速率恒定 代谢旺盛，细胞成分平衡发展代谢旺盛，细胞成分平衡发展 群体的生理特性较一致群体的生理特性较一致第十二页，讲稿共六十七页哦指数生

8、长公式：指数生长公式：N Nt t=N=N0 022n n 式式中中N N0 0为为起起始始细细胞胞数数目目，N Nt t为为指指数数生生长长某某个个时时刻刻t t时时的的细细胞胞数数目目，n n为为世世代代数数。N N0 0、N Nt t和和t t可可由由实实验验获获得得，n n可可通通过过上上式式计计算得出。算得出。LgNLgNt t=lgN=lgN0 0+nlg2+nlg2 n=n=（lgNlgNt t-lgN-lgN0 0)/lg2=3.3(lgN)/lg2=3.3(lgNt t-lgN-lgN0 0)第十三页，讲稿共六十七页哦影响指数期的因素影响指数期的因素 菌种：菌种：不同菌种的代

9、时差异极大不同菌种的代时差异极大 营养成分：营养越丰富，代时越短营养成分：营养越丰富，代时越短 营养物浓度：影响微生物的生长速营养物浓度：影响微生物的生长速率和总生长量率和总生长量 培养温度：影响微生物的生长速率培养温度：影响微生物的生长速率第十四页，讲稿共六十七页哦3）静止期）静止期特点：特点：活细胞总数维持不变，即新繁殖的细胞数活细胞总数维持不变，即新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，菌体总数达到最高与衰亡的细胞数相等，菌体总数达到最高点。点。细胞生理上处于衰老，代谢活力钝化，细细胞生理上处于衰老，代谢活力钝化，细胞成分合成缓慢。胞成分合成缓慢。细胞生长速率为零细胞生长速率为零第十五页，讲稿

10、共六十七页哦 营养物质被消耗不能满足生长需要营养物质被消耗不能满足生长需要 代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平代谢废物或有害物质积累到抑制生长水平 pH、氧化还原势等物化条件越来越不适应、氧化还原势等物化条件越来越不适应新生率等于死亡率新生率等于死亡率第十六页，讲稿共六十七页哦4 4）衰亡期）衰亡期特点：特点：细胞以指数速率死亡；细胞以指数速率死亡；细胞变形退化。细胞变形退化。第十七页，讲稿共六十七页哦影响衰亡期的因素影响衰亡期的因素与与菌菌种种的的遗遗传传特特性性有有关关:有有些些细细菌菌的的培培养养经经历历所所有有的的各各个个生生长长时时期期，几几天天以以后后死死亡亡,有有些些细细菌菌培

11、培养养几几个个月月乃乃至几年以后仍然有一些活的细胞；至几年以后仍然有一些活的细胞；与与营营养养物物质质和和有有毒毒物物质质有有关关：补补充充营营养养和和能能源源，以以及及中中和和环环境境毒毒性性，可可以以减减缓缓死死亡亡期期细细胞胞的的死死亡亡速速率率，延延长长细细菌菌培培养物的存活时间。养物的存活时间。第十八页，讲稿共六十七页哦一方面连续进料，另一方面又连续出料。一方面连续进料，另一方面又连续出料。原理：进料原理：进料=补足营养补足营养(“(“污染物污染物”)出料出料=稀释菌浓度、毒物浓度稀释菌浓度、毒物浓度它又分为两种：它又分为两种：1)1)恒浊连续培养恒浊连续培养2)2)恒化连续培养。恒

12、化连续培养。（二）连续培养（二）连续培养第十九页，讲稿共六十七页哦恒浊恒浊培养基浊度恒定（实质是细菌数量恒定）培养基浊度恒定（实质是细菌数量恒定）以浊度为控制指标。以浊度为控制指标。当浊度大时，加大进水流速，降低浊度；当浊度大时，加大进水流速，降低浊度；当浊度小时，降低流速，提高浊度。当浊度小时，降低流速，提高浊度。1 1）恒浊连续培养）恒浊连续培养 2 2）恒化连续培养）恒化连续培养 恒化恒化进料营养物总量恒定进料营养物总量恒定进料营养物总量恒定进料营养物总量恒定恒定的流速进水，恒定流速出水恒定的流速进水，恒定流速出水恒定的流速进水，恒定流速出水恒定的流速进水，恒定流速出水尤其适合污水生物处

13、理尤其适合污水生物处理尤其适合污水生物处理尤其适合污水生物处理第二十页，讲稿共六十七页哦目前目前,污水连续生物处理法均类似于污水连续生物处理法均类似于恒化连恒化连续培养续培养；（流速不完全恒定）；（流速不完全恒定）第二十一页，讲稿共六十七页哦三、生长曲线在污水处理中的应用三、生长曲线在污水处理中的应用污污(废废)水连续处理中的细菌生长状态跟具体的水连续处理中的细菌生长状态跟具体的生物处理方法有关，不同的生物反应构筑物，生物处理方法有关，不同的生物反应构筑物，细菌的生长状态可能不同，甚至在同一个构筑细菌的生长状态可能不同，甚至在同一个构筑物中，不同位置的细菌生长状态也不同，但要物中，不同位置的细

14、菌生长状态也不同，但要以某种状态为主。以某种状态为主。第二十二页，讲稿共六十七页哦进水进水对数期对数期衰老期衰老期平平推推流流式式活活性性污污泥泥法法稳定期稳定期占优势占优势第二十三页，讲稿共六十七页哦总结总结总结总结常规活性污泥法：利用减速期、静止期；常规活性污泥法：利用减速期、静止期；常规活性污泥法：利用减速期、静止期；常规活性污泥法：利用减速期、静止期；生物吸附法：静止期；生物吸附法：静止期；生物吸附法：静止期；生物吸附法：静止期；高负荷活性污泥法：对数期和减速期；高负荷活性污泥法：对数期和减速期；高负荷活性污泥法：对数期和减速期；高负荷活性污泥法：对数期和减速期；延时曝气法延时曝气法延

15、时曝气法延时曝气法(氧化沟氧化沟氧化沟氧化沟)：内源呼吸期：内源呼吸期：内源呼吸期：内源呼吸期第二十四页，讲稿共六十七页哦为什么常规活性污泥法不利用对数期而用静止期微生物？为什么常规活性污泥法不利用对数期而用静止期微生物？为什么常规活性污泥法不利用对数期而用静止期微生物？为什么常规活性污泥法不利用对数期而用静止期微生物？对数期微生物：对数期微生物：生长繁殖快，代谢活力强，能大量去除废水中的有机物，生长繁殖快，代谢活力强，能大量去除废水中的有机物，相应的，要求进水有机物浓度高。相应的，要求进水有机物浓度高。由于进水有机物浓度高，出水有机物浓度也相应提高，且由于进水有机物浓度高，出水有机物浓度也相

16、应提高，且这时期微生物不易自行凝聚成菌胶团，沉淀性能差，导致这时期微生物不易自行凝聚成菌胶团，沉淀性能差，导致出水水质差。出水水质差。静止期微生物：静止期微生物：代谢活力比对数期差，但仍有相当的代谢活力，且生物代谢活力比对数期差，但仍有相当的代谢活力，且生物吸附能力强，泥水分离效果好，出水水质好。吸附能力强，泥水分离效果好，出水水质好。第二十五页，讲稿共六十七页哦第二节第二节 微生物的生存因子微生物的生存因子微生物正常生存，需要营养，除此以外，还需要合适微生物正常生存，需要营养，除此以外，还需要合适的温度、的温度、pHpH、氧气等环境条件。、氧气等环境条件。第二十六页，讲稿共六十七页哦一、温度

17、一、温度温度对于微生物有那些影响？温度对于微生物有那些影响？温度是微生物最重要的生存条件之一。温度是微生物最重要的生存条件之一。当处于最佳范围时，每上升当处于最佳范围时，每上升1010，酶促反应速度提高，酶促反应速度提高1 12 2倍。代谢速率和生长速率也提高，繁殖能力最强，倍。代谢速率和生长速率也提高，繁殖能力最强，微生物进行大量繁殖。微生物进行大量繁殖。不同微生物对温度的要求不同。可将微生物分为嗜冷菌、不同微生物对温度的要求不同。可将微生物分为嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌、嗜超热菌。嗜中温菌、嗜热菌、嗜超热菌。第二十七页，讲稿共六十七页哦细菌细菌最低温度最低温度最适温度最适温度最高温度最高温度

18、嗜冷菌嗜冷菌5 50 05 5101020203030嗜中温菌嗜中温菌5 510102525404045455050嗜热菌嗜热菌30305050606070708080嗜超热菌嗜超热菌5555以上以上7070105105110110113113低温、中温和高温细菌的生长温度范围低温、中温和高温细菌的生长温度范围低温、中温和高温细菌的生长温度范围低温、中温和高温细菌的生长温度范围第二十八页，讲稿共六十七页哦几种微生物的生长最高温度几种微生物的生长最高温度微生物微生物 原生动物原生动物 真核藻类真核藻类真菌真菌蓝细菌蓝细菌细菌细菌古菌古菌温度温度45505660707390113第二十九页，讲稿共

19、六十七页哦所有微生物中，多部分是嗜中温菌，其他较少。所有微生物中，多部分是嗜中温菌，其他较少。污水处理系统中，为了保证微生物能够处于较好的污水处理系统中，为了保证微生物能够处于较好的工作状态，需要为其提供较适合的温度。一般控制工作状态，需要为其提供较适合的温度。一般控制在在2030左右。左右。冬天，需要进行加热处理。冬天，需要进行加热处理。第三十页，讲稿共六十七页哦嗜冷菌，最适合在嗜冷菌，最适合在嗜冷菌，最适合在嗜冷菌，最适合在5 51515，甚至很多细菌可以在，甚至很多细菌可以在，甚至很多细菌可以在，甚至很多细菌可以在0 0以下正常生以下正常生以下正常生以下正常生存。存。存。存。冰箱中冷藏的

20、蔬菜、水果发霉变质腐烂的原因。冰箱中冷藏的蔬菜、水果发霉变质腐烂的原因。冰箱中冷藏的蔬菜、水果发霉变质腐烂的原因。冰箱中冷藏的蔬菜、水果发霉变质腐烂的原因。第三十一页，讲稿共六十七页哦小结：小结：小结：小结：微生物的培养应该在最佳温度范围进行。微生物的培养应该在最佳温度范围进行。微生物的培养应该在最佳温度范围进行。微生物的培养应该在最佳温度范围进行。超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不会导致低温有抑制细菌作用。可以让微生物

21、休眠，但不会导致低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不会导致低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不会导致死亡。温度升高时，活性即可恢复。死亡。温度升高时，活性即可恢复。死亡。温度升高时，活性即可恢复。死亡。温度升高时，活性即可恢复。第三十二页，讲稿共六十七页哦二、二、二、二、pHpH微生物也有最适应的微生物也有最适应的微生物也有最适应的微生物也有最适应的pH pH 范围，微生物不同，范围，微生物不同，范围，微生物不同，范围，微生物不同，pHpH范围不同。范围不同。范围不同。范围不同。多数细菌：最佳多数细菌：最佳多数细菌：最佳多数细菌：最佳6.56.57.57.5，适应范围，适应范围，适

22、应范围，适应范围4 41010；一般要求中性或；一般要求中性或；一般要求中性或；一般要求中性或偏碱性；偏碱性；偏碱性；偏碱性；放线菌：放线菌：放线菌：放线菌：最佳最佳最佳最佳7.57.57.57.58.08.08.08.0，一般要求中性或偏碱性；一般要求中性或偏碱性；一般要求中性或偏碱性；一般要求中性或偏碱性；霉菌和酵母菌：可在酸性或偏碱性环境生活，最喜欢霉菌和酵母菌：可在酸性或偏碱性环境生活，最喜欢霉菌和酵母菌：可在酸性或偏碱性环境生活，最喜欢霉菌和酵母菌：可在酸性或偏碱性环境生活，最喜欢3 3 3 36 6 6 6的的的的环境。生长极限：环境。生长极限：环境。生长极限：环境。生长极限：1.

23、51.51.51.510101010。第三十三页，讲稿共六十七页哦1.1.污水处理生物处理构筑物内污水处理生物处理构筑物内pHpH控制在控制在6.56.58.58.5之间。之间。2.2.微生物培养基中应该加入缓冲物质。微生物培养基中应该加入缓冲物质。3.3.污泥厌氧处理时，也要控制好污泥厌氧处理时，也要控制好pHpH，一般在，一般在6.66.67.67.6，最好控制在，最好控制在6.86.87.27.2之间。之间。小结小结第三十四页，讲稿共六十七页哦三、氧化还原电位三、氧化还原电位三、氧化还原电位三、氧化还原电位用用用用E E E Eh h h h表示，单位为表示，单位为表示，单位为表示，单位

24、为V V V V或或或或mVmVmVmV。氧化环境时，氧化环境时，氧化环境时，氧化环境时，E E E Eh h h h为正，充满氧气时，上限为为正，充满氧气时，上限为为正，充满氧气时，上限为为正，充满氧气时，上限为+820mV+820mV+820mV+820mV；还原环境；还原环境；还原环境；还原环境时，时，时，时，mVmVmVmV为负，充满氢气时，下限为为负，充满氢气时，下限为为负，充满氢气时，下限为为负，充满氢气时，下限为-400 mV-400 mV-400 mV-400 mV。不同微生物要求的氧化还原电位不同：不同微生物要求的氧化还原电位不同：不同微生物要求的氧化还原电位不同：不同微生物

25、要求的氧化还原电位不同：1.1.1.1.一般好氧微生物：一般好氧微生物：一般好氧微生物：一般好氧微生物：+300+300+300+300+400 mV+400 mV+400 mV+400 mV，大于，大于，大于，大于+100 mV+100 mV+100 mV+100 mV，才能生活。，才能生活。，才能生活。，才能生活。2.2.2.2.兼性菌：兼性菌：兼性菌：兼性菌：+100 mV+100 mV+100 mV+100 mV为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行无氧呼吸。无氧呼吸。无氧呼吸。无

26、氧呼吸。3.3.3.3.厌氧菌：厌氧菌：厌氧菌：厌氧菌：200200200200250250250250 mVmVmVmV。第三十五页，讲稿共六十七页哦 对于好氧生物处理系统，对于好氧生物处理系统，E Eh h 处于处于+200+200+600+600mVmVmVmV视为正常。视为正常。视为正常。视为正常。如果，出水中如果，出水中如果，出水中如果，出水中E Eh h下降，处理效果不佳。下降，处理效果不佳。第三十六页，讲稿共六十七页哦氧化还原电位的影响因素氧化还原电位的影响因素受氧分压的影响：氧分压高，氧化还原电位高；氧分受氧分压的影响：氧分压高，氧化还原电位高；氧分 压低，氧化还原电位低。压低

27、，氧化还原电位低。在培养微生物过程中，由于微生物生长繁殖消耗了大量氧在培养微生物过程中，由于微生物生长繁殖消耗了大量氧气，分解有机物产生氢气，使氧化还原电位降低，在微生气，分解有机物产生氢气，使氧化还原电位降低，在微生物对数生长期中下降到最低点。物对数生长期中下降到最低点。受环境中受环境中pH的影响：的影响：pH低时，氧化还原电位低，低时，氧化还原电位低，pHpH高时，氧化还原电位高。高时，氧化还原电位高。第三十七页，讲稿共六十七页哦四、溶解氧四、溶解氧微生物微生物与与O O的的关系关系好氧微生物好氧微生物厌氧微生物厌氧微生物兼性微生物兼性微生物专性好氧微生物专性好氧微生物微量好氧微生物微量好

28、氧微生物专性厌氧微生物专性厌氧微生物耐氧厌氧微生物耐氧厌氧微生物第三十八页，讲稿共六十七页哦（一）（一）好氧微生物好氧微生物必须有氧才能生存，氧气对于好氧微生物的作用：必须有氧才能生存，氧气对于好氧微生物的作用：1.1.最终电子受体；最终电子受体；2.2.参与物质合成参与物质合成好氧微生物做好氧呼吸时，会产生毒害物质如：过氧化氢、好氧微生物做好氧呼吸时，会产生毒害物质如：过氧化氢、过氧化物和羟自由基等。但由于过氧化物和羟自由基等。但由于好氧微生物体内也有相好氧微生物体内也有相应的酶可以分解上述物质，因此，好氧微生物可以在氧应的酶可以分解上述物质，因此，好氧微生物可以在氧气条件下正常生存。气条件

29、下正常生存。好氧微生物所需要的氧气是溶解在水中的氧气，即好氧微生物所需要的氧气是溶解在水中的氧气，即DO。溶解氧与大气压力及温度有关，温度越高，溶解氧越溶解氧与大气压力及温度有关，温度越高，溶解氧越低。低。第三十九页，讲稿共六十七页哦好氧生物处理系统中，为了保证微生物的正常工作，必须为它好氧生物处理系统中，为了保证微生物的正常工作，必须为它们提供足够的溶解氧。们提供足够的溶解氧。工程上，通常采用鼓风曝气的形式向水中强制充氧，工程上，通常采用鼓风曝气的形式向水中强制充氧，对于生活污水厂，对于生活污水厂，BODBOD5 5200200300mg/L300mg/L。如果曝气池的活性。如果曝气池的活性

30、污泥浓度在污泥浓度在200020003000mg/L3000mg/L时，溶解氧必须保证在时，溶解氧必须保证在2mg/L2mg/L以上。以上。通常控制在通常控制在3 34mg/L4mg/L。当供氧不足时，也会造成污泥的丝状菌膨胀。当供氧不足时，也会造成污泥的丝状菌膨胀。第四十页，讲稿共六十七页哦（二）厌氧微生物（二）厌氧微生物可分为两种，一种有氧就要死亡；另一种，有氧无氧无所谓，可分为两种，一种有氧就要死亡；另一种，有氧无氧无所谓，生活过程中，不会中毒也不利用氧。生活过程中，不会中毒也不利用氧。通常说的厌氧菌多指第一种，称为专项厌氧菌。它在通常说的厌氧菌多指第一种，称为专项厌氧菌。它在有氧条件下

31、，代谢过程中会产生过氧化氢，但体内不有氧条件下，代谢过程中会产生过氧化氢，但体内不具有过氧化氢酶，专性厌氧微生物将被过氧化氢杀死。具有过氧化氢酶，专性厌氧微生物将被过氧化氢杀死。第四十一页，讲稿共六十七页哦厌氧微生物在培养时，培养基必须保证无氧。厌氧微生物在培养时，培养基必须保证无氧。方法：惰性气体驱氧：氮气或氦气。方法：惰性气体驱氧：氮气或氦气。用胶塞密封培养装置，并在容器中加入氧化还原性颜料用胶塞密封培养装置，并在容器中加入氧化还原性颜料（甲基蓝或刃天青），当在还原态时无色，氧化态时显（甲基蓝或刃天青），当在还原态时无色，氧化态时显色。一旦显色，说明有氧存在。色。一旦显色，说明有氧存在。可

32、在培养装置中预先加入些兼性微生物混合培养，一旦有氧，可在培养装置中预先加入些兼性微生物混合培养，一旦有氧，可被兼性细菌消耗掉。可被兼性细菌消耗掉。第四十二页，讲稿共六十七页哦（三）兼性菌（三）兼性菌有氧无氧都能生存。有氧无氧都能生存。兼性菌的作用：兼性菌的作用：1.1.积极作用：积极作用：a.a.污水处理污水处理溶解氧充足时，好氧菌与兼性菌都起作用，当供氧故障时，溶解氧充足时，好氧菌与兼性菌都起作用，当供氧故障时，兼性菌仍可起作用，但不如有足够溶解氧时处理效果好。兼性菌仍可起作用，但不如有足够溶解氧时处理效果好。b.b.水解酸化水解酸化c.c.脱氮。脱氮。2.2.消极作用消极作用a.a.土壤脱

33、氮，土壤脱氮，N N素损失，土壤肥力下降。素损失，土壤肥力下降。b.b.产生亚硝酸胺产生亚硝酸胺污水必须脱氮。污水必须脱氮。第四十三页，讲稿共六十七页哦类型类型与与O O2 2关系关系代谢类型代谢类型专性好氧专性好氧必须有氧必须有氧好氧呼吸好氧呼吸微好氧微好氧有氧，含量低有氧，含量低好氧呼吸好氧呼吸兼性兼性可有、可无可有、可无有氧呼吸或发酵有氧呼吸或发酵专性厌氧专性厌氧氧有毒害或致死氧有毒害或致死无氧呼吸无氧呼吸耐氧耐氧可在有氧下存活，可在有氧下存活，不用氧气不用氧气发酵发酵氧气与微生物的关系氧气与微生物的关系第四十四页，讲稿共六十七页哦五五.水活度水活度水分对微生物很重要，但是，水对微生物的

34、影响，不但取决于环水分对微生物很重要，但是，水对微生物的影响，不但取决于环境中水的含量，更取决于水的有效性。境中水的含量，更取决于水的有效性。环境中水的有效性用水的活度环境中水的有效性用水的活度w w表示。表示。w w指在一定温度和压力下，溶质蒸气压与纯水蒸气压之比。指在一定温度和压力下，溶质蒸气压与纯水蒸气压之比。环境中的环境中的w w介于介于0 01 1之间，溶液浓度越大，之间，溶液浓度越大，w w越小。越小。微生物一般在微生物一般在ww为为0.650.650.990.99的条件下生长的条件下生长,w,w过低时过低时,大大多数微生物将停止生长。多数微生物将停止生长。不同微生物的不同微生物的

35、w w也不同。也不同。第四十五页，讲稿共六十七页哦六、渗透压六、渗透压用半透膜将两种不同浓度溶液隔开后即可产生渗透压。用半透膜将两种不同浓度溶液隔开后即可产生渗透压。微生物喜欢怎样的渗透压环境呢？微生物喜欢怎样的渗透压环境呢？渗透压与浓度有关。渗透压与浓度有关。说明：浓度相同时，分子小的物质溶液渗透压大。说明：浓度相同时，分子小的物质溶液渗透压大。离子溶液比分子溶液渗透压大。离子溶液比分子溶液渗透压大。第四十六页，讲稿共六十七页哦微生物在不同渗透压环境中的状态微生物在不同渗透压环境中的状态a.5a.58.5g/L8.5g/L的的NaClNaCl（生理盐水（生理盐水0.90.9）b.0.1g/L

36、b.0.1g/L的的NaClNaClc.200g/Lc.200g/L的的NaClNaCl第四十七页，讲稿共六十七页哦a.a.等渗溶液，细胞形态与大小不变。等渗溶液，细胞形态与大小不变。b.b.低渗溶液，溶液中水分进入细胞内部，细胞膨胀。低渗溶液，溶液中水分进入细胞内部，细胞膨胀。c.c.高渗溶液，细胞内水分流出，细胞发生质壁分离。高渗溶液，细胞内水分流出，细胞发生质壁分离。人们常吃的咸菜、腌肉可以存放很长时间而不变质，为什人们常吃的咸菜、腌肉可以存放很长时间而不变质，为什么呢？么呢？第四十八页，讲稿共六十七页哦第三节第三节 不利因子对于微生物的影响不利因子对于微生物的影响辐射、极端温度、极端辐

37、射、极端温度、极端pHpH、重金属离子等、重金属离子等一、辐射一、辐射1.UV1.UV（紫外线）（紫外线）日光中波长在日光中波长在200200390nm390nm的部分。具有杀菌功能。尤其的部分。具有杀菌功能。尤其 260nm260nm左右。左右。人们制造的紫外杀菌灯的波长为人们制造的紫外杀菌灯的波长为253.7nm253.7nm。由于穿透力差，。由于穿透力差，只能进行：只能进行：a.a.空气消毒空气消毒b.b.表面消毒：表面消毒：c.c.诱变育种：诱变育种：第四十九页，讲稿共六十七页哦X X射线和射线和 射线射线2.2.电离辐射电离辐射为高能电磁波，具有较强的穿透力。常用于罐头消毒。为高能电

38、磁波，具有较强的穿透力。常用于罐头消毒。第五十页，讲稿共六十七页哦二、超声波与微波二、超声波与微波1.超声波超声波频率在频率在20000Hz以上的人耳听不到的声波。对于微生物具以上的人耳听不到的声波。对于微生物具有破坏能力。超声波频率越高，杀菌效果越好。杆菌比球有破坏能力。超声波频率越高，杀菌效果越好。杆菌比球菌易被杀死。大的细菌比小的细菌易被杀死。菌易被杀死。大的细菌比小的细菌易被杀死。作用机理作用机理a.超声波作用下，内含物剧烈振荡，失去活性；超声波作用下，内含物剧烈振荡，失去活性；b.溶液受超声波作用产生空腔，巨大压力导致细菌死亡溶液受超声波作用产生空腔，巨大压力导致细菌死亡c.溶液产生

39、大量微小气泡，对微生物进行猛烈冲击，细溶液产生大量微小气泡，对微生物进行猛烈冲击，细菌破裂。菌破裂。2.微波微波第五十一页，讲稿共六十七页哦三、重金属离子三、重金属离子 机理：机理：1.与酶的与酶的SH基结合，导致酶失去活性；基结合，导致酶失去活性；2.与蛋白质结合，发生变性或沉淀。与蛋白质结合，发生变性或沉淀。四、极端温度四、极端温度常用高温消毒或灭绝。二者概念不同。常用高温消毒或灭绝。二者概念不同。消毒：杀死所有营养细胞和一些芽孢。消毒：杀死所有营养细胞和一些芽孢。灭菌：利用高温、物理、化学方法将所有微生物营养细灭菌：利用高温、物理、化学方法将所有微生物营养细胞和所有芽孢或孢子全部杀死。胞

40、和所有芽孢或孢子全部杀死。第五十二页，讲稿共六十七页哦极端极端温度温度影响影响消毒消毒巴斯德消毒法巴斯德消毒法煮沸消毒法煮沸消毒法灭菌灭菌灼烧灼烧烘箱热空气法烘箱热空气法（160170）干热灭菌法干热灭菌法湿热灭菌法湿热灭菌法高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌（0.105MPa，121）牛奶、饮品牛奶、饮品常压蒸汽灭菌常压蒸汽灭菌（100）第五十三页，讲稿共六十七页哦巴斯德消毒法：将牛奶等饮品在巴斯德消毒法：将牛奶等饮品在6366加热加热30分钟分钟或在或在71加热加热15分钟。分钟。既杀菌又可最大限度保存营养。既杀菌又可最大限度保存营养。第五十四页，讲稿共六十七页哦五、极端五、极端pHpH值对微生物的

41、影响值对微生物的影响1.pH1.pH过低，改变微生物表面带电状态，由带负电改为带正电。过低，改变微生物表面带电状态，由带负电改为带正电。影响对营养物质的吸收。影响对营养物质的吸收。2.2.过高过低过高过低pHpH值导致有机物离子化。进而间接影响微生物。值导致有机物离子化。进而间接影响微生物。3.3.酶促反应收到抑制，甚至酶系统遭到破坏。酶促反应收到抑制，甚至酶系统遭到破坏。4.4.过高过低过高过低pHpH降低微生物对高温的抵抗力。降低微生物对高温的抵抗力。第五十五页，讲稿共六十七页哦六、干燥六、干燥七、醇、醛、酚等对微生物的影响七、醇、醛、酚等对微生物的影响1.1.醇醇醇为脱水剂也为脂溶剂。可

42、以导致蛋白脱水、溶解细醇为脱水剂也为脂溶剂。可以导致蛋白脱水、溶解细胞膜的脂类物质。从而达到杀菌的目的。（医生打针）胞膜的脂类物质。从而达到杀菌的目的。（医生打针）。常用的醇为乙醇。常用的醇为乙醇。注意：注意：1.1.乙醇杀菌的能力并不于浓度成正比，在乙醇杀菌的能力并不于浓度成正比，在7070时最强。时最强。2.2.甲醇杀毒差且毒性强，不做杀毒剂。甲醇杀毒差且毒性强，不做杀毒剂。3.3.丙醇、丁醇杀毒能力比乙醇大，但不溶于水，也不丙醇、丁醇杀毒能力比乙醇大，但不溶于水，也不做杀毒剂。做杀毒剂。第五十六页，讲稿共六十七页哦2.2.甲醛甲醛4040福尔马林溶液。福尔马林溶液。3.3.酚及其衍生物酚

43、及其衍生物可以使蛋白质变性，并破坏细胞膜。可以使蛋白质变性，并破坏细胞膜。4.4.洗涤剂洗涤剂第五十七页，讲稿共六十七页哦八、抗生素对微生物的影响八、抗生素对微生物的影响抗生素抗生素广谱抗生素：金霉素、氯霉素、土霉素等广谱抗生素：金霉素、氯霉素、土霉素等狭谱抗生素狭谱抗生素青霉素：青霉素：G G+多粘菌素：多粘菌素：G G不同的抗生素针对微生物的不同部位发生作用。不同的抗生素针对微生物的不同部位发生作用。第五十八页，讲稿共六十七页哦1.1.破坏微生物细胞壁破坏微生物细胞壁青霉素抑制革兰氏阳性菌的肽聚糖（青霉素抑制革兰氏阳性菌的肽聚糖（40409090）的合成，）的合成，导致细胞壁合成受阻，微生

44、物失去保护。加之在膜内外渗导致细胞壁合成受阻，微生物失去保护。加之在膜内外渗透压的作用下，革兰氏阳性菌被杀死。透压的作用下，革兰氏阳性菌被杀死。说明：人类细胞不具有细胞壁，不受青霉素损害。说明：人类细胞不具有细胞壁，不受青霉素损害。第五十九页，讲稿共六十七页哦2.2.破坏微生物细胞质膜破坏微生物细胞质膜多粘菌素的游离氨基可与革兰氏阴性菌细胞质膜的多粘菌素的游离氨基可与革兰氏阴性菌细胞质膜的磷酸根结合，损害细胞质膜，破坏细胞质膜的渗透磷酸根结合，损害细胞质膜，破坏细胞质膜的渗透屏障作用。导致体内核酸外流，死亡。屏障作用。导致体内核酸外流，死亡。3.3.抑制蛋白质合成抑制蛋白质合成氯霉素、金霉素、

45、土霉素等与核糖体蛋白结合，抑制蛋氯霉素、金霉素、土霉素等与核糖体蛋白结合，抑制蛋白质的合成。白质的合成。4.4.干扰核酸的合成干扰核酸的合成部分抗生素可以与部分抗生素可以与DNADNA结合，干扰结合，干扰DNADNA复制。有些抗生素复制。有些抗生素影响双链分开，破坏复制。影响双链分开，破坏复制。第六十页，讲稿共六十七页哦第四节第四节 微生物之间的关系微生物之间的关系微生物微生物之间关之间关系系种内关系种内关系竞争竞争互助互助种间关系种间关系竞争竞争互生互生共生共生偏害偏害寄生寄生捕食捕食第六十一页，讲稿共六十七页哦1.1.竞争竞争不同微生物对于生存环境中的共同物质互相竞争得关系。不同微生物对于

46、生存环境中的共同物质互相竞争得关系。例证：污水处理中经常存在着对例证：污水处理中经常存在着对DODO及营养的竞争。及营养的竞争。2.2.互生（原始合作关系）互生（原始合作关系）两种生物可单独生存，但如果共同生存可以生活得更好两种生物可单独生存，但如果共同生存可以生活得更好。彼此互相有利。彼此互相有利。例证：固氮菌与纤维素分解菌例证：固氮菌与纤维素分解菌3.3.共生共生两种微生物必须生存在同一环境中，不能单独生存。利两种微生物必须生存在同一环境中，不能单独生存。利用自身的独特功能组成共同体，在营养上互利。用自身的独特功能组成共同体，在营养上互利。例证：地衣（真菌与藻类）例证：地衣（真菌与藻类）第

47、六十二页，讲稿共六十七页哦4.4.偏害（拮抗关系）偏害（拮抗关系）两种微生物生存在同一环境中时，甲微生物对于乙微生物有两种微生物生存在同一环境中时，甲微生物对于乙微生物有害，但乙对于甲无害。害，但乙对于甲无害。偏害分为非特异性偏害与特异性偏害。偏害分为非特异性偏害与特异性偏害。非特异性偏害例证：乳酸菌与其他微生物非特异性偏害例证：乳酸菌与其他微生物 特异性偏害例证：青霉菌与革兰氏阳性菌特异性偏害例证：青霉菌与革兰氏阳性菌5.5.捕食捕食两种微生物生存在同一环境中时，甲微生物吞食乙微生物。两种微生物生存在同一环境中时，甲微生物吞食乙微生物。例证：原生动物与细菌、真菌等例证：原生动物与细菌、真菌等

48、第六十三页，讲稿共六十七页哦6.6.寄生寄生两种微生物生存在同一环境中时，甲微生物寄生在乙微生物两种微生物生存在同一环境中时，甲微生物寄生在乙微生物内从而获得营养。内从而获得营养。例证：噬菌体与细菌例证：噬菌体与细菌第六十四页，讲稿共六十七页哦第五节第五节 菌种的退化、复壮与保藏菌种的退化、复壮与保藏一、基本概念一、基本概念1.1.菌种退化菌种退化微生物易变异。变异分为正变和负变。所谓退化，指的是负微生物易变异。变异分为正变和负变。所谓退化，指的是负变。变。菌种退化：指群体中退化的细菌占到一定数量后表现出菌种退化：指群体中退化的细菌占到一定数量后表现出的菌种性能下降的现象。的菌种性能下降的现象

49、。2.2.菌种复壮菌种复壮为了保持菌种的优良特性能够得到保存，需要进行退化菌为了保持菌种的优良特性能够得到保存，需要进行退化菌种的复壮。方法有纯种分离、寄生复壮等。种的复壮。方法有纯种分离、寄生复壮等。第六十五页，讲稿共六十七页哦3.3.保藏保藏对于优良的菌种需要进行保藏，以便更好的进行科研、生产及对于优良的菌种需要进行保藏，以便更好的进行科研、生产及教学工作。教学工作。保藏目的：使优良菌种不受污染、不退化、不死亡。保藏目的：使优良菌种不受污染、不退化、不死亡。保藏原理：人为的创造一定的环境，使被保藏的菌种处于很保藏原理：人为的创造一定的环境，使被保藏的菌种处于很低的新陈代谢状态，使微生物的生

50、长、繁殖受到抑制，使微低的新陈代谢状态，使微生物的生长、繁殖受到抑制，使微生物处于休眠状态。生物处于休眠状态。保藏方法：定期移植、干燥、隔绝空气、冷冻等。保藏方法：定期移植、干燥、隔绝空气、冷冻等。第六十六页，讲稿共六十七页哦习题课：习题课：1.1.画图解释微生物生长曲线各个时期的特征。常规活性画图解释微生物生长曲线各个时期的特征。常规活性污泥法应该利用那个时期的微生物？为什么？污泥法应该利用那个时期的微生物？为什么？2.2.紫外线对于微生物有那些影响？人类应该怎样合理利用紫外线对于微生物有那些影响？人类应该怎样合理利用紫外线？紫外线？3.3.抗生素是如何抑制杀灭微生物的？抗生素是如何抑制杀灭