第三章真核微生物.ppt
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1、第三章 真核微生物真核微生物包括:真核微生物包括:原生生物界原生生物界的的原生动物、藻类原生动物、藻类;真菌界真菌界的的霉菌、酵母菌、伞菌霉菌、酵母菌、伞菌;动物界动物界的的微型后生动物,如轮虫、线虫等微小动物微型后生动物,如轮虫、线虫等微小动物。第一节第一节 原生动物原生动物一、原生动物的一般特征一、原生动物的一般特征 原生动物是动物中原生动物是动物中最原始、最低等、结构最简单最原始、最低等、结构最简单的的单细胞单细胞动物。现存的动物。现存的原生动物中约原生动物中约1/31/3为寄生。为寄生。形态形态:单细胞,圆形、卵形、长形等,:单细胞,圆形、卵形、长形等,多呈扁平状多呈扁平状。大小大小:
2、直径:直径30-300um30-300um。细胞结构细胞结构:真核真核细胞、细胞、无无细胞壁、含有细胞细胞壁、含有细胞质膜质膜、细胞质、分化的、细胞质、分化的细胞细胞器、核膜器、核膜。有独立生活的生命特征和生理功能!有独立生活的生命特征和生理功能!细胞器细胞器:营养细胞器:营养细胞器胞口、胞咽、食物泡、吸管胞口、胞咽、食物泡、吸管 行动与扑食胞器行动与扑食胞器伪足、鞭毛、纤毛。伪足、鞭毛、纤毛。排泄胞器排泄胞器伸缩泡、收集管、胞肛。伸缩泡、收集管、胞肛。感觉器官感觉器官眼点等。眼点等。二、二、营养方式营养方式(1 1)全动物性)全动物性:吞食比自己小的原生动物和有机颗粒。:吞食比自己小的原生动
3、物和有机颗粒。绝大绝大多数原生动物多数原生动物为全动物性营养。为全动物性营养。(2 2)植物性)植物性:有色素的原生动物有色素的原生动物如绿眼虫如绿眼虫,吸收,吸收 COCO2 2、无、无机盐进行光合作用。机盐进行光合作用。(3 3)腐生性)腐生性:寄生的原生动物,:寄生的原生动物,借助原生质膜吸收寄主和环借助原生质膜吸收寄主和环境中的境中的可溶性的有机物。可溶性的有机物。如:无色鞭毛虫和寄生的原生动物。如:无色鞭毛虫和寄生的原生动物。三、繁殖三、繁殖 无性生殖无性生殖:二分裂(纵、横)、多分裂、出芽生殖(吸管虫)。:二分裂(纵、横)、多分裂、出芽生殖(吸管虫)。有性生殖有性生殖:卵孢子、结合
4、孢子等。:卵孢子、结合孢子等。在环境条件差时出现。在环境条件差时出现。有些种群(有些种群(有孔虫有孔虫)需交替进行需交替进行有性和无性生殖以增强其活力。有性和无性生殖以增强其活力。四、主要种类四、主要种类(1500015000余种余种)肉足纲肉足纲(变形虫)(变形虫)鞭毛鞭毛纲纲(鞭毛虫)(鞭毛虫)纤毛纤毛纲纲(草履虫草履虫)变形虫鞭毛虫草履虫变形虫鞭毛虫草履虫在废水处理中起重要作用在废水处理中起重要作用孢子纲孢子纲-寄生在人体与动物体内,需被消灭。寄生在人体与动物体内,需被消灭。疟原虫疟原虫 运动器官运动器官 营养方式营养方式 代表动物代表动物鞭毛纲鞭毛纲 鞭鞭 毛毛 植鞭亚纲植鞭亚纲 自养
5、自养 眼虫眼虫 动鞭亚纲动鞭亚纲 异养(渗透、吞食异养(渗透、吞食)锥锥虫虫纤毛纲纤毛纲 纤毛纤毛 异养异养 草履虫草履虫肉足纲肉足纲 伪足伪足 异养异养 变形虫变形虫孢子纲孢子纲 无无 异养异养 疟原虫疟原虫1 1、鞭毛纲、鞭毛纲 鞭毛纲中的原生动物称为鞭毛虫。具有一根或多根鞭毛。鞭毛纲中的原生动物称为鞭毛虫。具有一根或多根鞭毛。多数是个体自由生活,也有群体生活的,多数是个体自由生活,也有群体生活的,如聚屋滴虫。如聚屋滴虫。营养类型:营养类型:植物性营养植物性营养-绿眼虫绿眼虫 在有机物浓度增在有机物浓度增加或失去色素体时转为腐生性营养,若环境条件恢复,则仍加或失去色素体时转为腐生性营养,若
6、环境条件恢复,则仍为植物性营养。为植物性营养。全动性营养全动性营养-内管虫属和波多虫。内管虫属和波多虫。腐生性营养腐生性营养-无色素体的鞭毛虫。无色素体的鞭毛虫。在自然水体中,鞭毛虫在多污带和在自然水体中,鞭毛虫在多污带和中污带生活。中污带生活。在污水处理系统中,活性污泥培养初期或处理效果差时鞭在污水处理系统中,活性污泥培养初期或处理效果差时鞭毛虫大量出现。毛虫大量出现。可作污水处理的指示生物。可作污水处理的指示生物。多污带多污带中污带中污带中污带中污带寡污带寡污带有机有机污染污染 2 2、肉足纲、肉足纲 肉足纲的原生动物称为肉足虫。机体表面仅有细胞质形成的一层肉足纲的原生动物称为肉足虫。机体
7、表面仅有细胞质形成的一层薄膜,没有胞口和胞咽等结构。薄膜,没有胞口和胞咽等结构。形体小、无色透明、大多数没有固定形态。形体小、无色透明、大多数没有固定形态。伪足作为运动和摄食的细胞器。伪足作为运动和摄食的细胞器。全动性营养。大多数为自由生活,也有寄生。全动性营养。大多数为自由生活,也有寄生。无性生殖。无性生殖。自然水体自然水体变形虫在变形虫在-中污带或中污带或-中污带的自然水体中生活。中污带的自然水体中生活。在污水处理系统中:在污水处理系统中:生物处理构筑物生物处理构筑物活性污泥尚未成熟(中活性污泥尚未成熟(中期)。常规运营:鞭毛虫和肉足虫占优势时,出水水质一般较差,处期)。常规运营:鞭毛虫和
8、肉足虫占优势时,出水水质一般较差,处理效果差理效果差 。3 3、纤毛纲、纤毛纲 纤毛纲的原生动物称为纤毛虫。纤毛纲的原生动物称为纤毛虫。分为:游泳型和固着型两类。全动性营养,分为:游泳型和固着型两类。全动性营养,裂殖或结合生殖。裂殖或结合生殖。游泳型纤毛虫游泳型纤毛虫多数在多数在-中污带、中污带、-中污带,少数在寡污带生活。中污带,少数在寡污带生活。在污水处理中在污水处理中,在活性污泥培养中期或在处理效果差时出现。扭头虫、,在活性污泥培养中期或在处理效果差时出现。扭头虫、草履虫喜在缺氧或厌氧环境中生活,耐污力强;漫游虫较清洁的水中草履虫喜在缺氧或厌氧环境中生活,耐污力强;漫游虫较清洁的水中生活
9、。生活。固着型的纤毛虫固着型的纤毛虫,尤其是钟虫喜在寡污带生活。它们是水体自净程度,尤其是钟虫喜在寡污带生活。它们是水体自净程度高,高,污水生物处理好的指示生物污水生物处理好的指示生物。吸管虫多数在。吸管虫多数在-中污带,有的也能中污带,有的也能耐耐-中污带和多污带。中污带和多污带。在污水处理一般时出现。在污水处理一般时出现。活性污泥培养中期或污泥缺乏营养而老化、处理效果较差时数量增多。正常活性污泥培养中期或污泥缺乏营养而老化、处理效果较差时数量增多。正常运营时量少。运营时量少。若有柄纤毛虫数量最多时,活性污泥性能良好若有柄纤毛虫数量最多时,活性污泥性能良好.而有大量游动的而有大量游动的纤毛虫
10、,如数量较多的草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫等,则表明水中的纤毛虫,如数量较多的草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫等,则表明水中的有机物浓度高,指示处理效果不佳。钟虫不活跃或呆滞,往往表明曝气池供有机物浓度高,指示处理效果不佳。钟虫不活跃或呆滞,往往表明曝气池供氧不足;若出现钟虫等微生物均死亡,则说明曝气池有毒物进入。氧不足;若出现钟虫等微生物均死亡,则说明曝气池有毒物进入。五、在废水处理中的作用五、在废水处理中的作用、改善水质、改善水质()有机物降解()有机物降解()絮凝(纤毛虫,分泌粘液)()絮凝(纤毛虫,分泌粘液)()吞食游离细菌(吸管虫吞食原生动()吞食游离细菌(吸管虫吞食原生动 物和轮虫
11、)物和轮虫)、指示生物、指示生物 (1 1)对环境条件变化的敏感性、数量的变化)对环境条件变化的敏感性、数量的变化。(钟虫喜在寡污带生活,在不良环境中,由向(钟虫喜在寡污带生活,在不良环境中,由向前运动改为向后运动)。前运动改为向后运动)。(2 2)活性污泥培养驯化程度的标志,数量、)活性污泥培养驯化程度的标志,数量、种类变化种类变化。(如鞭毛虫、初期或处理效果差时。(如鞭毛虫、初期或处理效果差时出现,变形虫在污泥培养中期出现)。出现,变形虫在污泥培养中期出现)。通常污水处理厂每天都要对本厂的出水进行通常污水处理厂每天都要对本厂的出水进行水质监测,若超过国家规定的标准,就要及时水质监测,若超过
12、国家规定的标准,就要及时追查原因,以求解决。但有些数据当天得不到追查原因,以求解决。但有些数据当天得不到如如BODBOD5 5,根据原生动物与根据原生动物与BODBOD5 5的对应关系,则可的对应关系,则可以作出快速的判断,缩短发现问题、解决问题以作出快速的判断,缩短发现问题、解决问题的时间。的时间。活性污泥中原生动物种类:纤毛虫活性污泥中原生动物种类:纤毛虫160160种、植种、植鞭虫鞭虫2020种、动鞭虫种、动鞭虫1616种、根足虫种、根足虫2323种、辐足虫种、辐足虫6 6种种正常活性污泥:正常活性污泥:以钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫、独缩虫、以钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩
13、虫、独缩虫、吸管虫等为优势种。吸管虫等为优势种。污泥异常时:污泥异常时:以草履虫,弹跳虫,波豆虫等占优势。以草履虫,弹跳虫,波豆虫等占优势。污泥逐渐转入正常时:污泥逐渐转入正常时:以漫游虫、斜管虫、斜叶虫、尖毛虫占优势。以漫游虫、斜管虫、斜叶虫、尖毛虫占优势。污泥松散解体时:污泥松散解体时:肉足虫类生物、鞭毛虫多,纤毛虫少。肉足虫类生物、鞭毛虫多,纤毛虫少。不同时期活性污泥中的原生动物不同时期活性污泥中的原生动物曝气池处理效果的判断曝气池处理效果的判断六、原生动物的胞囊六、原生动物的胞囊 它是原生动物抵抗不良环境的一种休眠体。它是原生动物抵抗不良环境的一种休眠体。在正常的环境条件下,所有原生动
14、物都保持自己的形态特征。在正常的环境条件下,所有原生动物都保持自己的形态特征。若若环境条件变坏,环境条件变坏,如缺水、温度、如缺水、温度、PHPH、溶解氧不足、缺乏食物、排、溶解氧不足、缺乏食物、排泄物过多、有机物浓度过高等原因,都可使原生动物不能正常生活而泄物过多、有机物浓度过高等原因,都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。形成胞囊。胞囊形成过程:先是虫体变圆,鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体胞囊形成过程:先是虫体变圆,鞭毛、纤毛或伪足等细胞器缩入体内或消失,细胞水分由伸缩泡排出,虫体缩小,伸缩泡消失,分泌一内或消失,细胞水分由伸缩泡排出,虫体缩小,伸缩泡消失,分泌一种粘性物质于体表,凝固成胞
15、壳。胞壳分两层,外层厚,表面凸起,种粘性物质于体表,凝固成胞壳。胞壳分两层,外层厚,表面凸起,内层薄而透明。内层薄而透明。原生动物一旦形成胞囊,就可判断污水处理不正常。原生动物一旦形成胞囊,就可判断污水处理不正常。芽孢和孢囊的比较芽孢和孢囊的比较第二节第二节 微型后生动物微型后生动物 一、微型后生动物的特征一、微型后生动物的特征 原生动物以外的多细胞动物,因形体微小而得名。原生动物以外的多细胞动物,因形体微小而得名。形态:形态:单细胞,圆形、卵形、长形等。单细胞,圆形、卵形、长形等。大小:大小:直径直径4-4-几千微米,显微镜下可见。几千微米,显微镜下可见。真核生物。真核生物。常见种类:常见种
16、类:有轮虫、线虫、寡毛虫(顠体虫、颤蚓、有轮虫、线虫、寡毛虫(顠体虫、颤蚓、水丝蚓)和浮游甲壳动物等。水丝蚓)和浮游甲壳动物等。在天然水体、水体底泥、和污水生物处理构筑物中在天然水体、水体底泥、和污水生物处理构筑物中均有存在。均有存在。二、营养方式二、营养方式(1 1)肉食性:肉食性:如苔藓虫,以细菌、藻类、原生动物和有机如苔藓虫,以细菌、藻类、原生动物和有机颗粒。颗粒。(2 2)植食性:植食性:如线虫,以蓝藻和绿藻为食。如线虫,以蓝藻和绿藻为食。(3 3)腐食性:腐食性:如线虫以动植物残体和环境中的可溶性的有如线虫以动植物残体和环境中的可溶性的有机物为食。机物为食。(4 4)杂食性杂食性:如
17、寡毛类(轮虫)以有机碎片、细菌、土壤。如寡毛类(轮虫)以有机碎片、细菌、土壤。(5 5)滤食性:滤食性:水蚤。水蚤。三、繁殖三、繁殖 无性生殖:孤雌生殖(轮虫)、出芽生殖(羽苔无性生殖:孤雌生殖(轮虫)、出芽生殖(羽苔虫)。虫)。有性生殖:雌雄异体、卵生(线虫)。有性生殖:雌雄异体、卵生(线虫)。四、主要种类四、主要种类 轮虫纲、轮虫纲、线形纲、寡毛纲、甲壳纲、苔藓虫纲。线形纲、寡毛纲、甲壳纲、苔藓虫纲。1 1、轮虫、轮虫 在身体前端(又称头部)有在身体前端(又称头部)有1-21-2圈纤毛组成左圈纤毛组成左右两个纤毛环(又称头冠),纤毛经常摆动犹如右两个纤毛环(又称头冠),纤毛经常摆动犹如旋转
18、的车轮,故名轮虫。旋转的车轮,故名轮虫。杂食性杂食性,以细菌、霉菌、以细菌、霉菌、酵母菌、藻类、原生动物及有机颗粒为食。酵母菌、藻类、原生动物及有机颗粒为食。轮虫的轮虫的作用:作用:占废水中的生物总数的占废水中的生物总数的5 5左右,在左右,在低低负荷时负荷时占优势占优势 50050010001000个个/mLmL。1 1)净化作用)净化作用以细菌及小型原生动物和有以细菌及小型原生动物和有机颗粒为食物;机颗粒为食物;2 2)指示作用)指示作用活性污泥中出现轮虫,说明活性污泥中出现轮虫,说明处理效果良好,但数量过多会破坏污泥的结处理效果良好,但数量过多会破坏污泥的结构,使污泥松散而上浮。构,使污
19、泥松散而上浮。玫瑰旋轮虫玫瑰旋轮虫转轮虫转轮虫2 2、线虫、线虫 虫体为长线形,在水中的长度一般虫体为长线形,在水中的长度一般0.252mm0.252mm,断面为圆形,卵生。有断面为圆形,卵生。有寄生的和自由生活的。寄生的和自由生活的。其营养类型有其营养类型有腐生性:腐生性:以动、植物残体及细菌为食;以动、植物残体及细菌为食;植食性植食性:以绿藻:以绿藻和蓝藻为食;和蓝藻为食;肉食性肉食性:以轮虫或其它线虫为食。:以轮虫或其它线虫为食。有好氧和兼性厌氧型。兼性厌氧的在缺氧时大量繁殖,是水净化程度的指示生物。有好氧和兼性厌氧型。兼性厌氧的在缺氧时大量繁殖,是水净化程度的指示生物。3 3、顠体虫(
20、寡毛类动物)、顠体虫(寡毛类动物)属寡毛纲,比轮虫、线虫高级。身体细长分节,每节两侧长有纤毛,属寡毛纲,比轮虫、线虫高级。身体细长分节,每节两侧长有纤毛,靠爬行运动。最适宜温度靠爬行运动。最适宜温度2020,66以下活力降低并形成胞囊以下活力降低并形成胞囊。主要种群主要种群有瓢体虫、颤蚓虫及水丝蚓等属环节动物。有瓢体虫、颤蚓虫及水丝蚓等属环节动物。在污水生化处理在污水生化处理二沉池出水中二沉池出水中出现的多为红斑瓢体虫。出现的多为红斑瓢体虫。杂食性杂食性:主要吞食污泥中有机碎片和细菌。:主要吞食污泥中有机碎片和细菌。颤蚓和水丝蚓,颤蚓和水丝蚓,多为红色,多为红色,肉眼可见,为河流湖泊底泥的指示
21、生物,当它们在水体中出现时,说肉眼可见,为河流湖泊底泥的指示生物,当它们在水体中出现时,说明水质好转。明水质好转。污泥减量;供鱼类食料污泥减量;供鱼类食料。4 4、浮游甲壳动物、浮游甲壳动物 包括枝角类水蚤和桡足类的哲水蚤、剑水蚤、猛水蚤等,是鱼类基包括枝角类水蚤和桡足类的哲水蚤、剑水蚤、猛水蚤等,是鱼类基本食料,也是本食料,也是河流污染和水体自净河流污染和水体自净的指示生物。的指示生物。作作用用:以以细细菌菌和和藻藻类类为为食食,可可用用于于净净化化氧氧化化塘塘的的出出水水。但但过过渡渡繁繁殖殖会影响生物会影响生物滤滤池。池。一般一般说说:在无毒:在无毒废废水的生物水的生物处处理理过过程中,
22、如无程中,如无动动物生物生长长,往往,往往说说明溶解氧明溶解氧不足。不足。如数量太多,则是污泥膨胀的的前兆。如数量太多,则是污泥膨胀的的前兆。5 5、苔藓虫苔藓虫 苔藓虫喜欢在苔藓虫喜欢在较清洁较清洁、富含藻类、富含藻类、溶解氧充溶解氧充足足的水体中生活,能适应各地带的温度。的水体中生活,能适应各地带的温度。微污微污染染的水体中也有苔藓虫。的水体中也有苔藓虫。在在微污染源水微污染源水生物预处理过程中,如有大量生物预处理过程中,如有大量苔藓虫出现,会被填料拦截,附在填料上生长,苔藓虫出现,会被填料拦截,附在填料上生长,和钟虫、聚缩虫、独缩虫、累枝虫、盖纤虫等和钟虫、聚缩虫、独缩虫、累枝虫、盖纤虫
23、等有粘性尾柄的原生动物聚在一起,具有一定的有粘性尾柄的原生动物聚在一起,具有一定的生物吸附作用,并吞食水中微型生物和有机杂生物吸附作用,并吞食水中微型生物和有机杂质,对水体的净化有一定积极作用。质,对水体的净化有一定积极作用。但如果但如果极度大量繁殖,会降低水流速度。极度大量繁殖,会降低水流速度。给给工程运行造成一定不利影响。工程运行造成一定不利影响。五、在废水处理中的作用五、在废水处理中的作用 、改善水质、改善水质()有机物降解()有机物降解()絮凝(苔藓虫的粘性尾柄)()絮凝(苔藓虫的粘性尾柄)()吞食游离细菌(寡毛类动物如红斑瓢体虫)()吞食游离细菌(寡毛类动物如红斑瓢体虫)原生动物:原
24、生动物:为活性污泥系统中的指示性生物,是首为活性污泥系统中的指示性生物,是首次捕食者。次捕食者。后生动物:后生动物:仅在完全氧化型活性污泥系统中出现,仅在完全氧化型活性污泥系统中出现,是水质非常稳定的标志,是生态系的二次捕食者是水质非常稳定的标志,是生态系的二次捕食者。、指示生物、指示生物(1 1)对环境条件变化的敏感性、数量的变化。)对环境条件变化的敏感性、数量的变化。轮虫轮虫喜在寡污带生活,要求水体有喜在寡污带生活,要求水体有较高的溶较高的溶 解解 氧氧。是水体寡污带和。是水体寡污带和污污水生物处理效果好的水生物处理效果好的指示生物。指示生物。苔藓虫苔藓虫喜欢在喜欢在较清洁、溶解氧充足较清
25、洁、溶解氧充足的水体中生活。的水体中生活。水蚤水蚤含有血红素,水体中含氧量高,血红素含量低。反之亦然。所以污含有血红素,水体中含氧量高,血红素含量低。反之亦然。所以污水中水蚤的颜色比清水中红一些。水中水蚤的颜色比清水中红一些。线虫线虫是是污水净化程度差污水净化程度差的指示生物。(好氧和兼性厌氧,缺氧时大量繁的指示生物。(好氧和兼性厌氧,缺氧时大量繁殖。)殖。)(2 2)活性污泥培养驯化程度的标志,数量变化。)活性污泥培养驯化程度的标志,数量变化。如轮虫吞食活性污泥。如轮虫吞食活性污泥。活性污泥中原生动物及微型后生动物出现的先后次序是:活性污泥中原生动物及微型后生动物出现的先后次序是:运行初期细
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