《废水生物处理》(一微生物在环境净化中的作用)ppt课件.ppt

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1、废水生物处理废水生物处理东南大学研究生课程东南大学研究生课程 主讲：李先宁主讲：李先宁12/31/20221 1烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人参考教材：参考教材：1、须藤隆一、须藤隆一 著著,俞辉群等俞辉群等 编译编译.水环境净化及废水水环境净化及废水处理微生物学处理微生物学.北京：中国建筑出版社北京：中国建筑出版社,1988.2、C.P.Leslie Grady.Jr.,Glen T.Daigger,Henry C.Lim 著著,张锡辉张锡辉,刘勇弟刘勇弟 译译.废水生物处理（第二版废水生物处理（

2、第二版,改编与扩充）改编与扩充）.北京：化学工业出版社北京：化学工业出版社,2002.3、许保玖、许保玖,龙腾锐龙腾锐.当代给水与废水处理原理当代给水与废水处理原理（第二版）（第二版）.北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社,2000.废水生物处理废水生物处理东南大学研究生课程东南大学研究生课程12/31/20222 2烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用1.1 微生物的特征微生物的特征1 微生物种类微生物种类 狭义上：微生物包括细菌、真菌、

3、病毒等；狭义上：微生物包括细菌、真菌、病毒等；广义上：还包括原生动物和藻类等。广义上：还包括原生动物和藻类等。环境微生物学必须把存在于环境中的所有微生物作为研究对象，包括环境微生物学必须把存在于环境中的所有微生物作为研究对象，包括细菌细菌、真菌真菌、病毒病毒、微型藻类微型藻类和和原生动物原生动物，还有一部分小于，还有一部分小于1 12mm2mm的的微小后生动物微小后生动物，即袋形动物、环节动物、节肢动物也作为微生物加以探讨。即袋形动物、环节动物、节肢动物也作为微生物加以探讨。12/31/20223 3烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限

4、，请同学们想一想如何来治疗该病人2 微生物形态及与污水处理的关系微生物形态及与污水处理的关系（1 1）细菌）细菌1 1）细菌在污水处理中的作用）细菌在污水处理中的作用与所有生物一样，细菌从氧化反应中移出电子，获得能量和还原势。废与所有生物一样，细菌从氧化反应中移出电子，获得能量和还原势。废水中本来含有的或是在处理过程中产生的水中本来含有的或是在处理过程中产生的有机物有机物和和无机物无机物是最重要的两类是最重要的两类电子供体。电子供体。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20224 4烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人

5、来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人以有机物作为电子供体和细胞合成碳源的细菌称为以有机物作为电子供体和细胞合成碳源的细菌称为异养菌异养菌。有机物的去。有机物的去除和稳定化是生物处理中最重要的途径，因此，异养菌在生物处理系统中除和稳定化是生物处理中最重要的途径，因此，异养菌在生物处理系统中占主导地位。以无机化合物作为电子供体，以占主导地位。以无机化合物作为电子供体，以COCO2 2作为碳源的细菌称为化学作为碳源的细菌称为化学自养细菌，简称自养细菌，简称自养菌自养菌。生物处理中最重要的自养细菌利用氨氮和硝酸盐。生物处理中最重要的自养细菌利用氨氮和硝酸盐氮的细菌，负责硝化作用，称为硝

6、化细菌。氮的细菌，负责硝化作用，称为硝化细菌。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20225 5烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人生物处理中只利用氧作为电子受体的细菌称为生物处理中只利用氧作为电子受体的细菌称为专性好养菌专性好养菌，硝化细菌即，硝化细菌即为最重要的专性好养菌。为最重要的专性好养菌。另一类是另一类是专性厌氧菌专性厌氧菌，只在没有分子氧的情况下才发挥作用，在这两种，只在没有分子氧的情况下才发挥作用，在这两种类之间的细菌是兼性厌氧细菌，简称类之间的细菌是兼

7、性厌氧细菌，简称兼性菌兼性菌。有氧时，它们以氧为电子受。有氧时，它们以氧为电子受体；没有氧时，它们以其它为电子受体。往往这类细菌在生物处理中占主体；没有氧时，它们以其它为电子受体。往往这类细菌在生物处理中占主要。要。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20226 6烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人有些兼性菌具有发酵特性，即在无氧时利用有机化合物作为替代性最终有些兼性菌具有发酵特性，即在无氧时利用有机化合物作为替代性最终电子受体，产生还原性的最终有机物。其它兼性菌能

8、够进行无氧呼吸，以电子受体，产生还原性的最终有机物。其它兼性菌能够进行无氧呼吸，以无机化合物作为电子受体。无机化合物作为电子受体。最重要的兼性菌是能够完成最重要的兼性菌是能够完成反硝化的细菌反硝化的细菌，即将，即将NONO3 3 -N-N还原为还原为N N2 2，此，此时反硝化菌以硝酸盐作为电子受体。时反硝化菌以硝酸盐作为电子受体。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20227 7烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2 2）污水处理中的常见细菌）污水处理中的常见细菌组

9、成活性污泥的细菌中，一般通过显微镜可以确认的细菌有形成组成活性污泥的细菌中，一般通过显微镜可以确认的细菌有形成絮凝体絮凝体的细菌的细菌生枝动胶菌和形成生枝动胶菌和形成丝状体丝状体的细菌的细菌球衣菌属。球衣菌属。动胶菌属动胶菌属是活性污泥絮凝体的重要组成，菌体由明胶状物质加以包覆，是活性污泥絮凝体的重要组成，菌体由明胶状物质加以包覆，经常以指状、树枝状和云状方式增长。动胶菌所形成的絮凝体化不仅有利经常以指状、树枝状和云状方式增长。动胶菌所形成的絮凝体化不仅有利于细菌的淘汰，而且对污泥中的生物相起保护作用。于细菌的淘汰，而且对污泥中的生物相起保护作用。球衣菌属球衣菌属是会形成一种杆菌排列在透明鞘内

10、的丝状体，而这种丝状体往是会形成一种杆菌排列在透明鞘内的丝状体，而这种丝状体往往呈假分枝状。往呈假分枝状。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20228 8烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用表表表表1-11-1 气杆菌属具有固氮能力，棒杆菌属没有固氮能力，但却可以在气杆菌属具有固氮能力，棒杆菌属没有固氮能力，但却可以在污水处理过程中作为贮存物质而产生大量果聚糖。污水处理过程中作为贮存物质而产生大量果聚糖。

11、12/31/20229 9烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3 3）细菌的形态：体型小（）细菌的形态：体型小（0.2m0.2m80m80m），缺乏一定的形态特征。分），缺乏一定的形态特征。分为球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌、链球菌、短杆菌、杆为球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌、链球菌、短杆菌、杆菌、梭状杆菌、弧菌、螺旋菌、螺旋体。菌、梭状杆菌、弧菌、螺旋菌、螺旋体。经过革兰氏染色法处理以后，呈紫色，则判断为革兰氏阳性菌；被染成经过革兰氏染色法处理以后，呈紫色，则判断为革兰氏阳性菌；

12、被染成淡红色则判断为革兰氏阴性菌。淡红色则判断为革兰氏阴性菌。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20221010烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用图图1-11-1：细菌的形状：细菌的形状12/31/20221111烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人细胞在核和细胞质发生分化时，其变化最为明显。一般认为，核具有与细胞

13、在核和细胞质发生分化时，其变化最为明显。一般认为，核具有与遗传有关的功能，而细胞质则与代谢活动有关。在这一点，细菌的细胞与遗传有关的功能，而细胞质则与代谢活动有关。在这一点，细菌的细胞与高等植物的细胞没有多大差别。不过在细菌的细胞中不存在被膜包围着的高等植物的细胞没有多大差别。不过在细菌的细胞中不存在被膜包围着的核核和和线粒体线粒体等。等。细菌细胞是由含有细胞内颗粒物和细胞内含物的细胞质以及核组成。有细菌细胞是由含有细胞内颗粒物和细胞内含物的细胞质以及核组成。有些种类的细菌可产生孢子或具有鞭毛。些种类的细菌可产生孢子或具有鞭毛。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12

14、/31/20221212烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用（2 2）真菌）真菌1 1）真菌在污水处理的关系）真菌在污水处理的关系在正常的活性污泥中，真菌类不占优势。但是在细菌繁殖受到抑制的在正常的活性污泥中，真菌类不占优势。但是在细菌繁殖受到抑制的环境，真菌代替细菌而繁殖。因而，工业废水或者大量接受工业废水环境，真菌代替细菌而繁殖。因而，工业废水或者大量接受工业废水的城市生活污水的活性污泥中产生真菌类的情况还是比较多的。的城市生活污水的活性污

15、泥中产生真菌类的情况还是比较多的。如果如果丝状菌丝状菌显著增长，则活性污泥的沉降性能恶化，微生物不会凝聚显著增长，则活性污泥的沉降性能恶化，微生物不会凝聚成絮体，出水不能达到清澈排放的程度，出水水质。成絮体，出水不能达到清澈排放的程度，出水水质。12/31/20221313烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用图图1-3：丝状菌大量繁殖的形态：丝状菌大量繁殖的形态12/31/20221414烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但

16、对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2 2）真菌形态及分类）真菌形态及分类真菌是属于低等植物的一个门，即菌藻植物门。包括霉菌、蘑菇和所有真菌是属于低等植物的一个门，即菌藻植物门。包括霉菌、蘑菇和所有的酵母菌，主要以伸长菌丝的方式摄取营养。的酵母菌，主要以伸长菌丝的方式摄取营养。通常可分为藻菌纲（通常可分为藻菌纲（phycomycetesphycomycetes）、子囊菌纲（）、子囊菌纲（ascomycetesascomycetes）和半知菌）和半知菌纲（纲（deuteromycetesdeuteromycetes）。）。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微

17、生物在环境净化中的作用图图1-2：真菌的形态：真菌的形态左：毛霉属（左：毛霉属（Mucor），右：白地霉属（），右：白地霉属（Geotricham）孢子囊孢子孢子囊孢子孢子囊孢子囊中轴中轴孢子囊柄孢子囊柄分生孢子分生孢子12/31/20221515烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2 微生物形态及与污水处理的关系微生物形态及与污水处理的关系（3 3）病毒：一般认为是生物与非生物的中间体，普通光学显微镜下无）病毒：一般认为是生物与非生物的中间体，普通光学显微镜下无法观察到的最小微生物。只含有法观察到的最小

18、微生物。只含有DNADNA和和RNARNA两者中的一种以及保护这种核两者中的一种以及保护这种核酸的蛋白质。因此，病毒几乎不具有独立代谢功能，只能寄生在一般动植酸的蛋白质。因此，病毒几乎不具有独立代谢功能，只能寄生在一般动植物或微生物的细胞内生长繁殖。物或微生物的细胞内生长繁殖。寄生在微生物体内并能产生溶菌现象的病毒称为噬菌体（寄生在微生物体内并能产生溶菌现象的病毒称为噬菌体（phagephage），而寄），而寄生在蓝藻类的病毒叫做蓝藻噬菌体（生在蓝藻类的病毒叫做蓝藻噬菌体（cyanophagecyanophage）。）。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/

19、20221616烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用2 微生物形态及与污水处理的关系微生物形态及与污水处理的关系（4 4）藻类：属于一种水生生物，也可生长在潮湿的土壤、石块、木头）藻类：属于一种水生生物，也可生长在潮湿的土壤、石块、木头等表面上，有时也可以与菌类或动物共生。等表面上，有时也可以与菌类或动物共生。藻类具有叶绿素藻类具有叶绿素a a，因而能够利用光和作用产生氧气，是所有水生动物，因而能够利用光和作用产生氧气，是所有水生动物食物链的基

20、础，也是最重要的生产者。水中有机物生产的绝大多数是依靠食物链的基础，也是最重要的生产者。水中有机物生产的绝大多数是依靠微小藻类，即浮游植物（微小藻类，即浮游植物（phytoplanktonphytoplankton）。）。藻类细胞大小一般在藻类细胞大小一般在5 550m50m，根据细胞结构和色素体不同而分为，根据细胞结构和色素体不同而分为蓝蓝藻门（藻门（cyanophytacyanophyta）、）、绿藻门（绿藻门（chlorophytachlorophyta）、）、硅藻门（硅藻门（bacillariophytabacillariophyta）、）、金藻门（金藻门（chrysophytachr

21、ysophyta）和）和甲藻门（甲藻门（dinophytadinophyta）等，有时也将后两个门划）等，有时也将后两个门划为原生动物门鞭毛虫纲。为原生动物门鞭毛虫纲。12/31/20221717烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用2 微生物形态及与污水处理的关系微生物形态及与污水处理的关系（4 4）藻类）藻类蓝藻类：往往形成由单细胞或很多细胞集合而成的丝状体，或者在琼蓝藻类：往往形成由单细胞或很多细胞集合而成的丝状体，或者在琼脂膜内形成群体。

22、蓝藻类除了叶绿素脂膜内形成群体。蓝藻类除了叶绿素a a和和b b以及藻蓝素外，有时还含有藻红以及藻蓝素外，有时还含有藻红素。正是这些色素使蓝藻呈蓝绿色或蓝紫色。实际上，湖泊中形成的水华素。正是这些色素使蓝藻呈蓝绿色或蓝紫色。实际上，湖泊中形成的水华的藻类多属于蓝藻。的藻类多属于蓝藻。甲藻类：甲藻类在膜一侧具有长短不一的两根鞭毛，而且多数甲藻类甲藻类：甲藻类在膜一侧具有长短不一的两根鞭毛，而且多数甲藻类具有坚硬的纤维素壳。在赤潮中经常出现的藻类中以这类藻居多。具有坚硬的纤维素壳。在赤潮中经常出现的藻类中以这类藻居多。12/31/20221818烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植

23、，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用图图1-4：藻类的形态：藻类的形态1：铜锈微囊藻（：铜锈微囊藻（Microcystis aeraginosa）；）；2：美丽颤藻（：美丽颤藻（Oscillatoria formosa）；）；3：螺旋鱼腥藻（：螺旋鱼腥藻（Anabaena spiroides）；）；4：梅尼小环藻（：梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）；）；5：被针曲壳藻（：被针曲壳藻（Achnathes lanceolata）；）；6：小毛枝藻（：小毛枝藻（Stigeo

24、clonium lenue）；）；7：项圈新月藻（：项圈新月藻（Closterium moniliforme）；）；8：黄群藻（：黄群藻（Synura uvella）1 14 43 32 28 87 75 56 612/31/20221919烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2 微生物形态及与污水处理的关系微生物形态及与污水处理的关系（5 5）原生动物）原生动物1 1）原生动物在污水处理中的作用）原生动物在污水处理中的作用 原生动物在提高水质方面的作用原生动物在提高水质方面的作用原生动物在提高水质方面的

25、作用原生动物在提高水质方面的作用a a、促进细菌的絮凝作用，提高细菌的沉淀效率；、促进细菌的絮凝作用，提高细菌的沉淀效率；b b、特别是固着性原生动物迅速沉降，而且在沉降过程中会把细菌裹起、特别是固着性原生动物迅速沉降，而且在沉降过程中会把细菌裹起来或黏附在其分泌物上，从而提高了细菌的去除效率；来或黏附在其分泌物上，从而提高了细菌的去除效率；c c、原生动物捕食细菌，所以游离细菌几乎被去除；、原生动物捕食细菌，所以游离细菌几乎被去除；第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20222020烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病

26、人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人d d、由于原生动物的捕食，细菌密度大为下降，因而不仅提高了细菌的、由于原生动物的捕食，细菌密度大为下降，因而不仅提高了细菌的活动能力，而且还提高对可溶有机物的摄取能力；活动能力，而且还提高对可溶有机物的摄取能力；e e、原生动物的分泌物使细菌活化；、原生动物的分泌物使细菌活化；f f、原生动物本身也摄取可溶性有机物；、原生动物本身也摄取可溶性有机物；g g、原生动物和一般细菌一起，共同摄取病原微生物。、原生动物和一般细菌一起，共同摄取病原微生物。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20222121烧伤

27、病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人原生动物在降低剩余污泥方面的作用原生动物在降低剩余污泥方面的作用原生动物在降低剩余污泥方面的作用原生动物在降低剩余污泥方面的作用从细菌到原生动物的转换率约为从细菌到原生动物的转换率约为0.50.5，所以，只要原生动物捕食细菌便会，所以，只要原生动物捕食细菌便会使生物量减少，减少的部分就等于被氧化。使生物量减少，减少的部分就等于被氧化。在活性污泥中看不到由于原生动物捕食细菌而引起的有害影响。实际活在活性污泥中看不到由于原生动物捕食细菌而引起的有害影响。实际活性污泥处理设备中也

28、不会发生因原生动物过分增长而使细菌灭绝的现象。性污泥处理设备中也不会发生因原生动物过分增长而使细菌灭绝的现象。换言之，一旦细菌变成絮凝状态后，原生动物就难以加以捕食。所以，一换言之，一旦细菌变成絮凝状态后，原生动物就难以加以捕食。所以，一般认为，原生动物和细菌的各自浓度在某一范围内处于平衡状态。般认为，原生动物和细菌的各自浓度在某一范围内处于平衡状态。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20222222烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2 2）污水处理中常见的原生动

29、物）污水处理中常见的原生动物原生动物不仅是和细菌一起在污水净化中起主要作用的生物，而且是表原生动物不仅是和细菌一起在污水净化中起主要作用的生物，而且是表示处理过程是否良好的一种重要的指示性生物。活性污泥中会出现各种各示处理过程是否良好的一种重要的指示性生物。活性污泥中会出现各种各样的原生动物，但无论在质和量上经常出现的是样的原生动物，但无论在质和量上经常出现的是纤毛虫类纤毛虫类。1mL1mL正常活性正常活性污泥中的混合液中，一般存活着污泥中的混合液中，一般存活着500050002000020000个原生动物，个原生动物，70%70%90%90%为纤为纤毛虫类。毛虫类。表表1-21-2列出了须藤

30、所做实验中最常见的几种原生动物。列出了须藤所做实验中最常见的几种原生动物。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20222323烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用表表表表1-2 1-2 活性污泥中常见原生动物活性污泥中常见原生动物活性污泥中常见原生动物活性污泥中常见原生动物 表表1-21-2可以看出，活性污泥中最重要的原生动物是可以看出，活性污泥中最重要的原生动物是小口钟虫、沟钟虫小口钟虫、沟钟虫和和有肋楯

31、纤冲有肋楯纤冲等三种。等三种。12/31/20222424烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用图图1-61-6：钟虫的形状：钟虫的形状12/31/20222525烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用细胞口细胞口食胞食胞环皮环皮细胞口的纤毛运动细胞口的纤毛运动口缘口缘大核及小核大核及小核收缩胞收缩

32、胞1010 柄柄图图1-7：小口钟虫（：小口钟虫（Vorticella microstoma）的形态）的形态12/31/20222626烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人图图1-8：沟钟虫（：沟钟虫（Vorlicella convallarin）的形态）的形态食胞食胞纤毛运动纤毛运动大核大核外皮外皮1010 柄柄细胞口细胞口第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用返回12/31/20222727烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤

33、很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人图图1-9：有肋楯纤虫（：有肋楯纤虫（Aspidisca costata）的形态）的形态A：腹面，：腹面，B：横断面：横断面a：正常个体，：正常个体，b：食物多时的个体，：食物多时的个体，c、食物缺少时的个体、食物缺少时的个体A A收缩胞收缩胞棘毛棘毛大核大核细胞口细胞口1010 a ab bc c（由纤毛变化而成）（由纤毛变化而成）B B第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20222828烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一

34、章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用3 3）原生动物的分类及形态）原生动物的分类及形态亦称原虫，与多细胞的后生动物不同，是一种单细胞动物。最小亦称原虫，与多细胞的后生动物不同，是一种单细胞动物。最小5m5m左左右，最大甚至可达右，最大甚至可达3mm3mm，一般，一般50m50m100m100m者居多。者居多。可分为：可分为：a a、依靠一至几根鞭毛运动的鞭毛虫纲；、依靠一至几根鞭毛运动的鞭毛虫纲；b b、依靠伪足运动的肉足虫纲；、依靠伪足运动的肉足虫纲；c c、没有运动能力但能形成孢子而寄生的孢子虫纲；、没有运动能力但能形成孢子而寄生的孢子虫纲；d d、借助于纤毛运动并具

35、有大核和小核的纤毛虫纲。、借助于纤毛运动并具有大核和小核的纤毛虫纲。孢子虫纲因为是寄生性的，所以与环境没有直接的关系。孢子虫纲因为是寄生性的，所以与环境没有直接的关系。12/31/20222929烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用图图1-5：原生动物的构造（左：尾草履虫（：原生动物的构造（左：尾草履虫（Paramecium caudatum），），右：沟钟虫（右：沟钟虫（Vorticella convallaria）1：纤毛；：纤毛；2：胞口

36、；：胞口；3：胞咽；：胞咽；4：食胞；：食胞；5：收缩胞：收缩胞6：大核；：大核；7：小核；：小核；8：毛胞；：毛胞；9：柄；：柄；10：肌丝：肌丝1 15 57 72 23 36 68 84 42 24 49 9101012/31/20223030烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用2 微生物形态及与污水处理的关系微生物形态及与污水处理的关系（6 6）微型后生动物）微型后生动物微型后生动物中很多种类是属于袋形动物、环节动物、节肢动物的。袋微型

37、后生动物中很多种类是属于袋形动物、环节动物、节肢动物的。袋形动物中有轮虫纲、腹毛虫纲、线形虫纲。其中轮虫纲广泛分布在水和潮形动物中有轮虫纲、腹毛虫纲、线形虫纲。其中轮虫纲广泛分布在水和潮湿土壤中，咀嚼器的这种构造是轮虫纲分类的重要依据。湿土壤中，咀嚼器的这种构造是轮虫纲分类的重要依据。环节动物中属于寡毛纲原始寡毛目者（如水蚯蚓等）多数属于微型后生环节动物中属于寡毛纲原始寡毛目者（如水蚯蚓等）多数属于微型后生动物。这种生物是雌雄同体，体长为动物。这种生物是雌雄同体，体长为0.50.53mm3mm左右。节肢动物中体形较小左右。节肢动物中体形较小的生物（如水溞等）多属于甲壳类，其体长为的生物（如水溞

38、等）多属于甲壳类，其体长为1 13 3mmmm。这些生物多在水中。这些生物多在水中呈浮游方式，所以连同上述的轮虫类一起统称为浮游生物。呈浮游方式，所以连同上述的轮虫类一起统称为浮游生物。12/31/20223131烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人活性污泥中出现的后生动物有活性污泥中出现的后生动物有轮虫类轮虫类和和线虫类线虫类，但是个数不多。有时也偶尔出现，但是个数不多。有时也偶尔出现腹虫类腹虫类，寡毛类寡毛类和和甲壳类甲壳类等。这些后生动物占优势情况很少，但是在低负荷活性污等。这些后生动物占优势情况很

39、少，但是在低负荷活性污泥，特别是延时曝气法的活性污泥中有时轮虫类和寡毛类能够成为优势种属。泥，特别是延时曝气法的活性污泥中有时轮虫类和寡毛类能够成为优势种属。普通活性污泥中轮虫类的个体数，在普通活性污泥中轮虫类的个体数，在1mL1mL混合液中约为混合液中约为100100200200个，只不过是生个，只不过是生物总数的物总数的5%5%而已。而已。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用图图1-10：轮虫（：轮虫（Rotifer）的形态）的形态12/31/20223232烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想

40、一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用3 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖微生物除少数有性繁殖外，大多数都是无性繁殖的。细菌和鞭毛虫类按微生物除少数有性繁殖外，大多数都是无性繁殖的。细菌和鞭毛虫类按垂直分裂方式进行繁殖，而纤毛虫类则以横分裂方式进行繁殖。垂直分裂方式进行繁殖，而纤毛虫类则以横分裂方式进行繁殖。通常微生物的增长速度可用通常微生物的增长速度可用倍增时间（倍增时间（doubling timedoubling time）t td d或或比增长速度比增长速度（单位增长速度）（单位增长速度）表示。各种微生物的增长速度因为培养温度和培养条件表示。各

41、种微生物的增长速度因为培养温度和培养条件的不同而大不相同，一般来说，细胞越小的微生物，其比增长速度越大。的不同而大不相同，一般来说，细胞越小的微生物，其比增长速度越大。细菌和酵母的比增长速度一般是藻类和原生动物的十倍以上，但轮虫类和细菌和酵母的比增长速度一般是藻类和原生动物的十倍以上，但轮虫类和寡毛虫类的比增长却小得多，约为原生动物的十分之一左右。寡毛虫类的比增长却小得多，约为原生动物的十分之一左右。12/31/20223333烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人微生物名称微生物名称增长速度增长速度培养条

42、件培养条件（）1 1个细胞干重个细胞干重（mgmg）(d(d-1 1)t td d(h)(h)细菌类细菌类巨大芽孢杆菌（巨大芽孢杆菌（Bacillus megatheriumBacillus megatherium）31.331.30.520.5230303.810 3.810-9-9大肠埃希氏菌（大肠埃希氏菌（Escherichia coliEscherichia coli）59.159.10.280.2837374.010 4.010-10-10球形红假单胞菌球形红假单胞菌（Rhodopseudomonas spheroidesRhodopseudomonas spheroides）6.9

43、6.92.42.43434藻类藻类铜锈微囊藻（铜锈微囊藻（Microcystis aeraginosaMicrocystis aeraginosa）0.640.6425.025.02525羊角月芽藻（羊角月芽藻（Selenastrum capricornutumSelenastrum capricornutum）1.91.98.78.725251.910 1.910-9-9真菌真菌低发酵度酿酒酵母低发酵度酿酒酵母（Sacaharomyces cerevistaeSacaharomyces cerevistae）8.38.32.02.030307.110 7.110-8-8原生动物原生动物小口钟

44、虫（小口钟虫（Vorticello microstomaVorticello microstoma）3.33.35.05.020203.910 3.910-6-6弯豆形虫（弯豆形虫（Colpidium campylunColpidium campylun）3.63.64.74.720201.610 1.610-6-6后生动物后生动物轮虫属（轮虫属（Rotario sp.Rotario sp.）0.280.2859.159.12020仙女虫属仙女虫属0.120.121381382020第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用 3 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖表表表表1-

45、3 1-3 微生物的增长速度微生物的增长速度微生物的增长速度微生物的增长速度12/31/20223434烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人4 微生物的相互作用微生物的相互作用通常，微生物即使是在没有其他种类的微生物存在的情况下，也不是长通常，微生物即使是在没有其他种类的微生物存在的情况下，也不是长期处于对数增长期，而是以期处于对数增长期，而是以S S形达到某一极值后，种群的增长便停止下来。形达到某一极值后，种群的增长便停止下来。这个曲线称为对数增长曲线。这个曲线称为对数增长曲线。可用式（可用式（1 1）

46、表示。）表示。式（式（1 1）式中式中 N N 个体数；个体数；K K 饱和密度；饱和密度；a a 常数；常数；h h VerhulstVerhulst Pearl Pearl 系数。系数。第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用12/31/20223535烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用4 微生物的相互作用微生物的相互作用通常，微生物异种之间的相互作用有如下几种关系：通常，微生物异种之间的相互作用有如下几种关系：a

47、a、共处关系（、共处关系（neutralismneutralism）：即使有两种个体群存在，两种种群的生长）：即使有两种个体群存在，两种种群的生长繁殖都不受任何影响。繁殖都不受任何影响。b b、竞争关系（、竞争关系（competitioncompetition）：不同的微生物种群对食物、营养、空间和）：不同的微生物种群对食物、营养、空间和其他共同要求的物质存在着竞争，因而相互受到不利影响。其他共同要求的物质存在着竞争，因而相互受到不利影响。c c、共生关系（、共生关系（mutualismmutualism）：两种微生物的共存对双方的生长繁殖都有）：两种微生物的共存对双方的生长繁殖都有好处，而且

48、在自然条件下如果失去一方，则另一方就不能生存。好处，而且在自然条件下如果失去一方，则另一方就不能生存。12/31/20223636烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用4 微生物的相互作用微生物的相互作用d d、原始共生关系（、原始共生关系（protocooperationprotocooperation）：两种微生物的共存虽然对双方都）：两种微生物的共存虽然对双方都有利，但共存并非绝不可少的因素。有利，但共存并非绝不可少的因素。e e、偏利共生

49、关系（、偏利共生关系（commnsalismcommnsalism）：共生对一方微生物有利，但对另一）：共生对一方微生物有利，但对另一方则没有任何影响。方则没有任何影响。f f、偏害共生关系（、偏害共生关系（amensalismamensalism）：共生对一方微生物有不利影响，但对）：共生对一方微生物有不利影响，但对另一方则没有任何影响。另一方则没有任何影响。g g、寄生（、寄生（parasitismparasitism）或捕食（）或捕食（predationpredation）关系：一种微生物直接向另一）关系：一种微生物直接向另一种微生物发动进攻，所以对另一方产生不利影响。种微生物发动进攻，

50、所以对另一方产生不利影响。12/31/20223737烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一章第一章 微生物在环境净化中的作用微生物在环境净化中的作用4 微生物的相互作用微生物的相互作用自然界中，包括微生物在内的一切生物，根本不存在一种生物单独生存自然界中，包括微生物在内的一切生物，根本不存在一种生物单独生存的现象，而总是在某些方面同其他生物保持着某种关系。异养生物依靠自的现象，而总是在某些方面同其他生物保持着某种关系。异养生物依靠自养生物合成的有机物而生存，同样，捕食者依靠被捕食者而生存。养生物合成的