水处理微生物学
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(1) 异染颗粒化学组成为多聚偏磷酸盐,是磷源和能量的贮藏物,可降低细胞渗透压,在好氧状态下,利用有机物分解大量能量,可过度摄取周围溶液中的磷酸盐并转化为多偏聚磷酸盐,以异染颗粒的方式贮存于细胞内。
蓝色染料染色后不成蓝色而成紫色(2) 菌胶团:当荚膜物质融合到一团块,内含许多细菌。
是活性污泥中主要存在形式,有较强的吸附和氧化有机物的能力(3) 放线菌:主要呈菌丝状生长和孢子繁殖的陆生性较强的原核生物 大多数放线菌为G +(4) 放线菌根据菌丝的不同形态与功能,分为:基内菌丝、气生菌丝、孢子丝(5) 污泥膨胀:丝状细菌,特别是球衣细菌,在污水处理的活性污泥中大量繁殖后,会使污泥结构极度松散,是污泥因浮力增加而上浮,引起污泥膨胀,影响出水水质(6) 古菌:甲烷菌、嗜盐菌和嗜热嗜酸菌(7) 纤毛类与其他类丝状细菌的区别:纤毛类有比较明显的胞口 纤毛类细菌:草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫(8) 轮虫的作用:轮虫以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物,所以在污水的生物处理中有一定的净化作用。
轮虫也可也作为指示生物。
当活性污泥中出现轮虫时,往往表明处理效果良好,但如数量太多,则有可能破坏污泥的结构,使污泥松散而上浮(9) 有一些噬菌体侵入宿主细胞后,其核酸整合到诉诸细胞的核酸上同步复制,并随宿主细胞分裂而带到子代宿主细胞内,宿主细胞不裂解。
这些噬菌体就叫温和噬菌体 被温和噬菌体侵染的细菌叫溶源性细菌(10) 微生物细胞的化学组成:C 、H 、O 、N 、P 、S 和无机盐分 (11) 生长因子:广义上有氨基酸、碱基、维生素 狭义指维生素 (12) 培养基按用途分:选择性培养基、鉴别性培养基、加富培养基酶是生物细胞中自己合成的一种催化剂,其基本成分是蛋白质,催化效率比一般的无机催化剂高得多(13) 酶的活性中心:○1结合部位○2催化部位 影响酶促反应的主要因素:温度、PH酶反应动力学:m m V Sv K S=+v ——反应速度 S ——基质浓度m V ——最大反应速度 即:所有酶都被几只饱和形成ES (酶与基质的复合物),酶促反应达到最大速率m K ——酶催化反应中中间复合物ES 分解速度与生成速度常数之比 m K 是酶的特征常数,它只与酶的分类和性质有关,而与酶浓度无关,m K 值受PH 和温度影响,同一种酶有几种基质就有几个m K 值,若果基质浓度远远小于m K 则酶促反应为一级反应,如果基质浓度远远大于m K 值,反应呈零级反应(14) 呼吸作用的本质:分解代谢相关的氧化还原的统一过程(15) EMP 途径经10不反应产生2分子丙酮酸,2分子NADH+和2分子ATP(16) 活菌技术法:○1平板计数法○2液体计数法○3薄膜计数法 (17) 基因重组有:转化、转导、接合(18) 微生物之间相互关系:互生、共生、拮抗、寄生(20) 有机物的好样生物分解 (21) 有机物的厌氧微生物(22) 消毒方法:氯消毒法、臭氧消毒法、紫外线消毒法(23) 水体富营养化:氮、磷等营养物质大量向水体中不断流入,在水体中过量积聚,致使水体中营养物质过剩的现象(24) 无菌操作:微生物实验室中所采取的预防杂菌污染的一切操作措施,主要包括创造无菌环境、使用无菌器材和遵循无菌操作规范(25) 细菌分离:○1富集培养○2功能验证○3平板分离○4功能验证○5菌种鉴定○6保藏 (26) 在自然界中,大部分为生物(主要是细菌和酵母菌)能够分解葡萄糖 注:上述考试内容没有208—214页内容,没有309页内容。
水处理微生物学基础与技术应用
水处理微生物学是研究水中微生物的分布、功能和作用的学科,它是水处理工程的重要组成部分。
通过研究水中微生物的生态学、生理学和分子生物学特性,可以开发出一系列微生物处理技术,用于改善水的质量和净化水源。
水处理微生物学的基础包括以下几个方面:
1. 微生物的种类和分布:水体中存在着各种各样的微生物,包括细菌、藻类、真菌、病毒等,它们的种类和分布对水质起着重要的影响。
2. 微生物的代谢过程:微生物在水处理过程中通过代谢过程降解有机物质,同时也可以吸附重金属离子和去除硝酸盐等污染物。
3. 微生物的协同作用:不同种类的微生物之间存在协同作用,一些微生物可以分解废水中的某些有机物,同时还为其他微生物提供生长所需的物质。
水处理微生物学的技术应用包括以下几个方面:
1. 活性污泥法:通过培养一定比例的细菌和藻类,利用其代谢作用将有机物质降解为无机物质,达到净化水质的目的。
2. 生物滤床法:利用微生物的生物膜附着能力和降解能力,将污水通过活性生物膜层进行过滤,去除有机污染物和杂质。
3. 生物滤池法:将水通过一定大小的过滤介质,如砂石、填料等,利用微生物在过滤介质上的附着和降解作用,去除有机物质和悬浮物。
4. 草本河湖水处理:利用植物和微生物共同作用,将污水中的有机物质转化为植物可以吸收利用的无机物质,同时由植物所根部和附生微生物形成的活性生物层能够起到滤污和吸附的作用。
总之,水处理微生物学在水处理工程中有着广泛的应用,通过研究微生物的功能和作用,可以开发出一系列有效的水处理技术,提高水质和保护水资源。
水处理微生物学知识点总结一、微生物概述1.微生物的定义:微生物是一类肉眼难以观察的微小生物,包括细菌、病毒、真菌、原生动物和藻类等。
2.微生物的特点:微生物具有体积小、繁殖快、易变异等特点,因此在自然界中分布广泛,与人类生活密切相关。
3.微生物在水处理中的作用:微生物在水处理中具有重要作用,如降解有机物、转化污染物、净化水质等。
二、微生物的分类和鉴别1.细菌的分类和鉴别:细菌按形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌等;按革兰氏染色可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌;按生化反应可分为需氧菌和厌氧菌。
鉴别细菌主要依据菌落的形态、大小、颜色、质地等特征。
2.病毒的分类和鉴别:病毒按遗传物质可分为DNA病毒和RNA病毒;按宿主细胞类型可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒。
鉴别病毒主要依据感染宿主的范围、致病性、抗原性等特征。
3.真菌的分类和鉴别:真菌按细胞形态可分为单细胞真菌和多细胞真菌;按生长环境可分为腐生真菌、寄生真菌和共生真菌。
鉴别真菌主要依据菌落的形态、大小、颜色、质地等特征。
三、微生物的生长和繁殖1.微生物的生长曲线:微生物生长曲线分为四个阶段:延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。
2.微生物的生长条件:微生物生长需要适宜的温度、pH值、氧气和营养物质等条件。
3.微生物的繁殖方式:细菌主要通过二分裂方式进行繁殖;病毒主要通过吸附、侵入、复制和释放等过程进行繁殖;真菌主要通过孢子生殖或出芽方式进行繁殖。
四、水处理中的微生物污染1.水体污染的类型:水体污染包括物理污染、化学污染和生物污染等类型。
其中生物污染主要是由微生物引起的。
2.水体中的病原微生物:水体中可能存在各种病原微生物,如细菌、病毒、寄生虫等,它们可能导致各种疾病的发生。
3.水处理中的微生物污染:水处理过程中可能受到各种微生物污染,如细菌总数超标、大肠菌群超标等,这些都会对人体健康产生影响。
水处理微生物知识点总结水处理是指对水进行物理、化学、生物等多种处理工艺,以使水质达到指定的标准,适用于不同的用途,如饮用、农业灌溉、工业生产等。
微生物在水处理中起着重要的作用,下面是水处理微生物的知识点总结。
1.微生物的种类:水中常见的微生物主要包括细菌、病毒、真菌和藻类等。
其中,细菌是水体中最常见的微生物,而病毒则是最小的微生物,通常需要借助电子显微镜才能观察到。
2.微生物的生理特性:不同类型的微生物具有不同的生理特性。
例如,细菌可以通过分解与生长,改变水体中的有机物含量;病毒则依赖宿主生存,且在水中具有较长时间的存活能力;真菌在水中可破坏有机物质和重金属等。
3.微生物对水质的影响:微生物在水体中的存在和繁殖会对水质产生一定的影响,包括有机物的降解、异味异色的产生、水质恶化等。
一些微生物还可能造成水中的传染病,对人类的健康造成威胁。
因此,水处理过程中需要针对不同的微生物进行相应的处理。
4.微生物的水处理应用:微生物在水处理中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:-生物膜技术:通过利用微生物的附着生长特性,形成生物膜来去除水中的有机物和微生物。
常见的生物膜技术包括生物滤池、MBR等。
-生物接触氧化法:利用微生物降解有机物的能力,通过使水与生物膜接触,利用微生物的附着和代谢能力去除有机物。
-活性污泥法:通过混合微生物菌群的降解作用对水体中的有机污染物进行处理。
-厌氧处理:利用厌氧微生物在无氧环境下降解有机物质,产生甲烷等可用作能源的产物。
5.微生物监测与控制:为了保障水质安全,需要对水处理过程中的微生物进行监测和控制。
常用的微生物监测方法包括培养法、PCR法、流式细胞仪等。
对于微生物的控制,可以通过调节水的处理工艺和添加适当的消毒剂等方式进行。
6.水处理微生物的抗药性问题:近年来,一些微生物在水处理过程中出现了抗药性的问题,使得水处理变得更加困难。
抗药性微生物的出现主要是由于滥用抗生素和不当处理水的原因所导致的。
《水处理微生物学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:课程名称:水处理微生物学英文名称:microbiologyofwatertreatment课程类别:专业必修课学时:36学分:2.0适用对象:给水排水专业本科学生考核方式:考试先修成课程:普通化学、物理化学、水分析化学二、课程概述主要学习微生物、水生植物等的形态、分类、生理特性及其生活环境、给水和废水处理中常见的微生物及与之相关的实验等内容,是给水排水工程有关专业课特别是“水质工程学”中生物处理的基础课程。
三、课程性质与教学目的水处理微生物学课程是给水排水工程专业的一门重要专业基础课。
本课程的任务是使学生系统掌握微生物学的基本知识,了解微生物的形态、掌握微生物的生理特性、控制以及利用它们的方法,掌握微生物、水生植物、水生动物等在水体净化和水处理种的作用机理,熟悉水中微生物的检验方法等。
四、教学内容及要求(理论26学时)第一章绪论(一)目的与要求通过学习后,要求学生能够了解生物的分类和命名法、与水处理相关的主要生物种类,明确水处理生物学的研究对象与任务。
(二)教学内容1.主要内容:(1)水处理生物学的研究对象与任务(2)生物的分类和命名法(3)与水处理有关的主要生物种类2.基本概念和知识点:生物学、水处理生物学、物种、分类、微生物、林奈双命名法、水生动物、水生植物。
3.问题与应用领域思考题:(1)水中常见的微生物种类有哪些?(2)微生物有哪些基本特征?为什么?能力建议:通过本章自学,学生介绍水处理生物学的自学任务,掌控水中常用微生物的类型和特点。
(三)课后练习第4页课后思考题1~5题。
(四)教学方法与手段运用多媒体课件,以课堂教学居多,提示信息学生回去查询一些课外参考书。
第二章原核微生物(一)目的与建议了解细菌、放线菌、丝状细菌、光合细菌、蓝细菌等原核微生物的形态、大小、结构、生理特性、繁殖及群体特征。
(二)教学内容第一节?细菌1.主要内容(1)细菌的形态和大小(2)基本结构和特定结构?(3)产卵方式(4)群体特征2.基本概念和知识点:细菌的大小,细菌的三种基本形态(球状、杆状、螺旋状),细菌的基本结构(细胞壁和原生质体)和特定结构(荚膜、微荚膜和鞭毛),细菌的产卵方式(减数分裂和芽殖),细菌在相同培养基中的培育特征。
精品课程水处理微生物学精品课程:水处理微生物学一、引言水是人类生活中不可或缺的重要资源,而水的处理则是确保水资源得以保持清洁和可用的关键过程之一。
微生物在水处理过程中起着重要的作用,能够降解污染物、提高水质和净化水体。
因此,水处理微生物学成为了一门重要的学科。
本文将介绍水处理微生物学的基本概念、微生物在水处理中的作用以及相关的研究进展。
二、水处理微生物学的基本概念水处理微生物学是研究微生物在水处理过程中的作用、功能及其应用的学科。
它主要关注微生物对水中污染物的降解、去除和转化等过程。
微生物在水处理中的作用可以分为两个方面:有益微生物的利用和有害微生物的控制。
有益微生物包括能够降解有机污染物的细菌和真菌,以及能够氧化氨氮和硝化亚硝化的硝化细菌和反硝化细菌等。
有害微生物则包括致病菌、藻类和蓝藻等。
水处理微生物学的研究内容包括微生物的鉴定、定量、分布规律、生态特性、降解机理等。
三、微生物在水处理中的作用和应用1. 有机污染物的降解有机污染物是水体中常见的污染物之一,它们对水质和生态环境造成严重威胁。
微生物通过降解有机污染物,将其转化为无害的物质,起到净化水体的作用。
常见的有机污染物降解微生物包括厌氧细菌、好氧细菌和真菌等。
通过研究微生物的降解机理和优化处理工艺,可以提高有机污染物的降解效率和水质的净化效果。
2. 氨氮和硝化亚硝化氨氮是水体中常见的氮污染物,其超标会导致水体富营养化和水生生物死亡。
硝化细菌是一类能够氧化氨氮的微生物,将其转化为亚硝化物和硝酸盐。
亚硝化细菌则能够进一步将亚硝化物转化为硝酸盐。
通过利用这些微生物的作用,可以有效降低水体中的氨氮含量,改善水质。
3. 反硝化作用反硝化细菌能够利用硝酸盐作为电子受体,将其还原成氮气,从而将水体中的硝酸盐去除。
反硝化作用可以有效降低水体中的硝酸盐含量,防止水体富营养化和藻类过度生长。
四、水处理微生物学的研究进展随着科学技术的发展,水处理微生物学得到了广泛的研究和应用。
《水处理微生物学》教学大纲一、本课程的性质及任务1.性质:水处理微生物学是一门理论性和实践性较强的学科。
它属于应用微生物学。
因此本课程要求理论教学与实验并重。
讲授学时与实验学时分配比例为1:1。
2.任务:水处理微生物学是在研究微生物的一般形态、分类和生理等特征的基础上着重讨论与水处理有关的问题。
研究水中微生物生活的环境条件和它们在自然界物质转化中所起的作用以及控制它们生命活动的方法。
通过学习使我们能更好地开发微生物资源,并利用、改造微生物,充分发挥有益微生物对环境保护及水处理方面的作用,提高废水处理的效率:控制改造有害微生物,清除它们的危害,为环保、人民生活、及工业生产服务。
通过理论和实验的学习,掌握微生物学的基本理论和基本技能、重要的技术基础知识,为更好地学习专业课和进行生产实践和指导打下基础。
二、本课程的基本要求:1.讲授部分:通过水处理微生物学的内容学习要求学生基本掌握三大类微生物在基本形态、结构、繁殖及菌落特点上有何异同,基本掌握水中微生物类群及特点。
微生物的呼吸类型,微生物的营养、营养类型及营养物质如何进入微生物细胞。
环境条件对微生物的影响。
各类微生物与水处理的关系。
水的卫生细菌学。
水体的污染、水体污染的指示生物和废水生物处理中微生物的作用等微生物与水处理的关系。
2.实验部分:通过实验必须掌握微生物学的基本技术。
即:1.显微镜镜检技术:油镜使用,测微尺的使用及微型动物计数、血球计数板计数等。
2,制片染色技术:水浸片、干燥涂片制备、简单染色法、革兰氏染色法等。
3,细菌纯培养技术:包括培养基制备方法、灭菌消毒方法,分离培养和接种技术等。
4.微生物生理生化特性的检测:水中细菌总数的测定,水中大肠杆菌的检验法等。
三、本课程与其它课程的联系与分工:随着近代生物科学的急速发展,微生物学已渗透入各有关学科领域。
微生物学与水生物学、生物化学、工业化学、水化学、环境生态学、环境工程学、遗传学等共同构成给水排水专业的整个完整的基础生物学知识。
精品课程水处理微生物学精品课程:水处理微生物学导言:水是生命之源,对于人类和其他生物来说,水是生存和发展的基础。
然而,由于人类活动和工业化进程的加剧,水资源的污染问题日益严重。
因此,开展水处理工作变得尤为重要。
而微生物学在水处理中起着重要的作用,通过利用微生物的代谢能力和微生物的生长特性,可以有效地去除水中的有害物质和污染物,保障水资源的安全和可持续利用。
一、微生物在水处理中的作用1. 微生物对水中有机物的降解水中存在着大量的有机物,如悬浮物、溶解有机物和微生物的代谢产物等。
这些有机物如果不进行有效的处理,将对水质造成严重影响。
微生物通过吸附、降解和转化等过程,可以将有机物分解为无害物质,从而净化水质。
2. 微生物对水中的氮、磷等营养物的去除水中的氮、磷等营养物是水体富营养化的主要原因之一。
通过合理利用微生物的生长特性,可以实现对水中氮、磷等营养物的去除。
例如,利用硝化细菌将水中的氨氮转化为硝态氮,利用反硝化细菌将硝态氮还原为氮气,从而实现氮的去除。
同时,利用微生物的吸附和沉淀作用,可以有效地去除水中的磷。
3. 微生物对水中的有害物质的去除水中存在着各种有害物质,如重金属离子、有机污染物和致病微生物等。
微生物通过吸附、生物转化和降解等方式,可以将水中的有害物质转化为无害物质或沉淀物,从而达到净化水质的目的。
二、水处理微生物学的研究内容和方法1. 水中微生物的种类和分布水中微生物的种类繁多,包括细菌、真菌、藻类和病毒等。
研究水中微生物的种类和分布规律,对于了解水体的营养状态和污染程度具有重要意义。
2. 微生物的生长特性和代谢能力微生物的生长特性和代谢能力直接影响着水处理的效果。
研究微生物的生长动力学、代谢途径和产物生成特性,可以为水处理工艺的优化和设计提供科学依据。
3. 微生物的应用和工程实践水处理微生物学的研究成果在实际工程中得到了广泛应用。
例如,利用好氧微生物和厌氧微生物的生长特性和代谢能力,可以构建好氧生物滤池、活性污泥法和厌氧消化池等处理设施,实现高效的水处理效果。
第一章绪论1、什么是微生物?微生物是肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
是一些个体微小、构造简单的低等生物。
2、微生物的特点?个体微小、结构简单、进化地位低等;种类多、分布广、繁殖快、易变异。
(1)体积小,比表面积大(2)吸收多,转化快(3)生长旺,繁殖快(4)适应强,易变异(5)分布广,种类多3、林奈的双命名法?即一种微生物的名称由两个拉丁文单词组成,第一个是属名,用拉丁名词表示,词首字母大写,它描述微生物的主要特征;第二个是种名,用拉丁形容词表示,词首字母不大写,它描述微生物的次要特征.有时候在种名词之后还会有一个单词,这个单词往往是表示微生物的命名人。
4、巴斯德对微生物学的贡献?(1)发现并证实发酵是由微生物引起的;(2) 彻底否定了“自然发生”学说; (3)免疫学—预防接种(4)巴斯德消毒法:60~65℃作短时间加热处理,杀死有害微生物。
5、科赫对微生物学的贡献?(1)微生物学基本操作技术方面的贡献a)细菌纯培养方法的建立;b)设计了各种培养基,实现了在实验室内对各种微生物的培养c)流动蒸汽灭菌; d)染色观察和显微摄影(2)对病原细菌的研究作出了突出的贡献a)具体证实了炭疽杆菌是炭疽病的病原菌;b)发现了肺结核病的病原菌;c)证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则—-著名的柯赫原则6、如何对微生物进行分类?生物学家以客观存在的生物属性为依据,将生物分门别类。
根据生物之间相同(或相异)的程度以及亲缘关系的远近,可将生物划分为界、门、纲、目、科、属、种,有时在种以下还要进行更细致的区分。
五界:Whittaker提出生物五界分类系统,后被Margulis修改为: 原核生物界,原生生物界,真菌界,动物界和植物界我国王大耜教授对生物分类提出六界:病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界和植物界7 、三域学说又称三原界学说是指哪三域?三域(三原界)学说:古菌域、细菌域、真核生物域第二章原核微生物1、什么是原核微生物?指一类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。