水处理微生物学课件-8

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《水处理生物学》PPT课件

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1
3.理解铁细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水处理工程的影响。
4.理解硫细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水处理工程的影响。
5.真核生物(eucaryotic organism ): 凡是有发育完好的细胞核，有核膜（细胞核与细
胞质具有明显的界限），有高度分化的特异细胞器（线粒体、叶绿体、高尔基体等），进行有丝分裂的细胞。
弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的
培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高
了几千倍，弗罗里负责对动物观察试验。
青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、
脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多
的伤病员。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、
钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学
奖。
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12
二、霉菌的形态、大小
1.基本特征：菌丝：管状、伸长、分枝、直径3-10μm
2.根据隔膜情况分类：无隔膜菌丝 Nhomakorabea有隔膜菌丝
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13
3.菌丝的分布和功能分布与功能
与放线菌一样菌丝体分营养丝、气生丝。
繁殖器官
气生菌丝营养菌丝
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14
三、霉菌的繁殖方式
繁殖方式
菌丝片段（液体）无性孢子
特点：
细胞具有真核，一般能运动；藻类细胞中大多数
含有叶绿体；白天能够进行光合作用吸收CO2产生氧气，晚上能进行呼吸作用利用O2 释放能量供其生命活动。造成白天水体中溶解氧很高，晚生急剧下降。
黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、油及其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉米、大米、棉籽中最为常见，在干果类食品如胡桃、杏仁、榛子、干辣椒中，在动物性食品如肝、咸鱼中以及在奶和奶制品中也曾发现过黄曲霉素。

水处理微生物学PPT课件

❖ 在废水处理中，可作为指示生物； ❖ 源水中大量繁殖，可能阻塞滤池； ❖ 是大多数名贵水产品的开口饵料和优质食
物，在水产养殖业有很大的应用价值.
二、甲壳类动物
❖ 主要特点是具有坚硬的甲壳。常见种类有水蚤和剑水蚤，它们以细菌、酵母菌、单细胞藻类、原生动物以及有机碎屑为食；
❖ 源水中过度繁殖，易污染供水系统，如哈尔滨市宾县（ 1995 ~2004年）剑水蚤出现在管网末端，吉林省四平市（ 2001年）在管网中发现水蚤。
2.1 细菌
☞2.1.1 细菌形态与大小
❖ 细菌：单细胞、不分枝，类似植物的原核微生物
球菌
分类杆菌螺旋菌
细菌基本形态，是鉴定菌种的依据之一
❖ 细菌的大小单位：μ m（微米）球菌：直径（ 0.5~1.0微米）杆菌：宽度（直径）×长度（直径在0.4~1.0微米，长度为宽度的一至数倍）螺旋菌：宽度（直径）×长度（长度是两端的距离）大小受各种因素影响而变化
偏端丛毛菌类 (B)
周毛菌类 (C)
A
B
C
☞2.1.3 细菌的培养特征与研究方法
一、菌落：单个细菌在固体培养基表面经繁殖以后形成的肉眼可见的集团。 (一定培养条件下表现出一定的特征)
二、染色：单染：一种染料使细菌着色。复染：两种染料对细菌着色。（鉴别染色法）
革蓝氏染色法草酸铵结晶紫沙黄（蕃红）
c、淀粉、油脂、味精废水及柠檬酸残糖废水均可利用酵母菌处理，还可得到酵母菌体蛋白，用作饲料。
3.1.2 霉菌
一、霉菌的形态和大小
霉菌：通常指那些菌丝体较发达又不产生大型肉质子实体（蕈菌）结构的真菌。
霉菌的菌丝直径约3～10µm。
菌丝：
营养菌丝

水处理微生物PPT课件

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水生植物
挺水植物：荷花
漂浮植物：凤眼莲
漂浮植物：水葫芦
常见的沉水植物眼子菜
挺水植物：芦苇
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第二章原核微生物
• 细菌是一类单细胞，个体小，结
构简单，没有真正的细胞核的原
核生物。
球
• 细胞的大小是几个纳米，一点水
菌
里就有成千上个细菌。
• 细菌的形态：球菌、杆菌、螺旋菌。
（变形虫、太阳虫、辐射变形虫） • （2）鞭毛类：一根或一根以上，运动器官 • 二、微型后生动物：多细胞无脊椎动物 • （1）轮虫 • （2）甲壳类动物（水蚤剑水蚤） • （3）其他小动物（线虫、昆虫及其幼虫）
原
线
生
虫
动物
水蚤
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第四章微生物的生理特性
• 微生物细胞的化学成分
• 细菌本身无色半透明状须进行染色方可用显微镜观测……（革兰氏染色）
• 革兰氏染色的步骤：结晶紫—碘酒—酒精—蕃红。
杆菌
螺旋菌
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鞭毛菌毛
鞭毛：细长，多曲的附属物。是细胞的运动细胞。蛋白质较高，糖、脂类
量极少
直菌、毛伞数，毛量其、多特线、点毛蛋是、白纤纤质细毛高、、。中须
• 特点： 1、利用腐生性营养方式获取碳源 2、贮藏的养料量肝糖量而不是淀粉 3、如有细胞壁，产生的是几丁质 4、以产生大量无性或有性孢子方式来繁殖 5、陆生性较强
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真核生物与原核生物比较：
项目
真核生物
细胞大小若有壁，其主要成分细胞器鞭毛结构
细胞质
细胞核

《水处理微生物学》课件

兼性微生物
兼性微生物既可以在有氧生物
1 污水中的细菌、真菌和病毒
污水中常见的微生物包括细菌、真菌和病毒，它们对水质有显著影响。
2 自然界中的微生物
自然界中的微生物也参与了水处理过程，发挥着重要的生态功能。
微生物在不同的水处理过程中的作用
1
生物处理过程
2 膜技术在水处理中的
应用
膜技术在水处理中的应用不断发展，提供了更高效的水处理方法。
3 微生物与纳米技术的
结合
微生物与纳米技术的结合可以创造出新的水处理技术和材料。
总结
水处理微生物学的重要性和未来发展趋势，微生物在水处理过程中的作用和对水质的影响是研究的重点。
微生物群落结构的变化可以反映出水质的变化，为水处理提供指标。
水处理微生物的监测方法
1 监测微生物群落的水平
通过分子生物学方法监测微生物群落的组成和多样性。
2 监测微生物数量和活性的方法
通过培养和测定微生物数量以及活性来监测微生物的变化。
微生物处理技术发展趋势
1 生物反应器的优化
通过优化生物反应器的设计和运行，提高水处理的效率和效果。
微生物通过降解有机物、氮转化和磷去
物理或化学处理过程中的微生物
2
除等方式参与生物处理过程，提高水质。
作用
微生物在物理或化学处理过程中发挥着辅助或协同的作用，提高处理效果。
水处理微生物对水质的影响
1 水处理微生物对水质指标的影响
水处理微生物可以影响水质指标，如溶解氧、pH值和浊度等。
2 微生物群落结构对水质指标的影响
《水处理微生物学》PPT 课件
水处理微生物学是研究微生物在水处理中的作用和重要性的科学领域。

水处理微生物学课件

到的具体表现。是一种现实性。
遗传型（可能性）
+
环境条件
代谢，发育表型（现实性）
5
变异
任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在形态结构和生理机能方面都有所差异，这种现象叫做变异。
特点：
遗传是相对的，变异是绝对的性状变化幅度大新性状稳定、可遗传
6
7
请大家想一想，与遗传变异有关的俗语或谚语有哪些？
➢ 最经典的结构：双螺旋结构。
➢ 沃森、克里克 1953年提出。
沃森（左）和克里克与DNA分子双螺旋结构2模5 型
26
➢ 双螺旋结构模型
（1）两条走向相反的多核苷酸链，以右手方向沿同一轴心平行盘绕成双螺旋，螺旋直径为2nm。（2）脱氧核苷酸链（DNA）是由脱氧核苷酸按一定顺序排列组成
磷酸
脱氧核糖
遗传具有保守性优点：保障优良性状稳定遗传；缺点：环境变化，无法适应而死亡。
3
金丝猴的后代仍然是金丝猴
4
遗传型
又称基因型，指某一生物个体所含有的全部遗传因子即基因组所携带的遗传信息。
表型
指某一生物体所具有的一切外表特征和内在特性的综合，是其遗传性在合适环境条件下通过代谢和发育而得
9
生物的遗传物质：
含DNA的生物：
如真核生物、原核生物和只含 DNA的病毒等
以DNA为遗传物质
仅含RNA的生物：以RNA为遗
传物质如流感病毒、
爱滋病病毒、
烟草花叶病毒等
动植物
蓝藻
细菌
噬菌体噬菌体
流感病毒艾滋病毒烟草花叶病毒流感病毒艾滋病毒烟草花叶10病毒
哪些人用什么方法最终证明了遗传的物质基础？

水处理生物学(第八讲)-PPT文档资料

诱变育种：是利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物
细胞群，促进其突变频率的大幅度提高，然后设法采用简便、快速和高效的筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株，以供生产实践或科学实验之用。
诱变
出发菌株
绝大多数个体死亡
少数存活
多数未变少数突变
多数负变少数正变
多数幅度小多数不宜投产
少数幅度大少数宜投产
“起读”：AUG， “终止”：UAA, UGA, UAG。
核苷酸水平：DNA 组分中，都只有腺苷酸（A MP）、胸苷酸（TMP）、鸟苷酸（GMP）和胞苷酸（CMP）4 种脱氧核苷酸。RNA中，A、G、C、 U。
（2）基因突变突变：就是遗传物质中的核苷酸顺序突然发生了
稳定的可遗传的变化。突变包括基因突变（又称点突变）和染色体畸变
存活率突变率正变率高产率
投产率
二、基因工程原理及其在水处理中的应用（1）基因重组
基因重组是把来自不同性状的个体细胞的遗传物质转移到一起，使基因重新组合，产生新品种。
转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的 DNA 片段，并
把它整合到自己的基因组里，从而获得供体细胞部分遗传性状的现象，称为转化。
物，该代谢产物能使另一种微生物生长受抑制甚至死亡。
例如：青霉产生青霉素抑制细菌生长繁殖
第四章微生物的遗传变异与基因工程
4.1 微生物的遗传与变异一、微生物的遗传与变异遗传：是指生物的亲代传递给其子代一套遗传信息的特性。变异：生物体在遗传信息的传递过程中，某些遗传信息发生
变化，称为变异。遗传型：生物体所携带的全部遗传因子或基因的总称。表型：具有一定遗传型的个体，在特定的外界环境中，通过
极贫营养 < 0.005

水处理生物学第八章水的卫生细菌学及水中微生物的控制

【例】今用 300 mL 水样进行初步发酵试验，100 mL 的水样 2 份，10 mL 的水样 10 份。试验结果得在这一阶段试验中，100 mL 的 2 份水样中都没有大肠杆菌存在，在 10 mL 的水样中有 3 份存在大肠杆菌。计算大肠杆菌的最可能数。
解： MPN（个/L) = 10003 = 10.5 ≈11
该规定适用范围：只能保证杀死肠道传染病菌。
一般，pH=7时，杀死病毒所需余氯量是杀死一般细菌的2~20倍，并与水温成反比。
杀死赤痢阿米巴需余氯3~10mg/L，时间30min。杀死炭疽杆菌需余氯量更大，易形成致癌物——三
氯甲烷。
（2）臭氧消毒（臭氧有强的杀菌力）优点： ✓ 不需长时间接触，可杀死细菌； ✓ 对病毒、芽孢有很大的杀伤效果； ✓ 不受水中pH等的影响； ✓ 除铁、锰，去臭、去味、去色度。用法： ➢ 用于消毒过滤水，加量 1mg/L； ➢ 去色，除臭味，加量4~5mg/L； ➢ 维持剩余臭氧量0.4mg/L，接触时间15min。缺点： ✓ 发生装置复杂，费用高，1Kg臭氧耗电15~20度。 ✓ 在水中不稳定，易散失。 ✓ 不能储藏，边生产边使用。
生活饮用水的细菌学标准规定如下：（1）细菌总数每毫升不超过 l00 cfu（colony-forming
unit）；（2）总大肠菌群每 100mL 水样中不得检出；（3）粪大肠菌群每 100mL 水样中不得检出；（4）若只经过加氯消毒便供作生活饮用水的水源水，每 100 mL 水样中总大肠菌群 MPN（最可能数）值不应超过200；（5）经过净化处理及加氯消毒后供作生活饮用的水源水，每 100 mL 水样中总大肠菌群 MPN 不应超过2000。
大肠菌群在人粪便中数量很大。

关于水处理微生物学课件课件课件课件

右图自上而下：双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌
球菌的形态
电镜下的球菌
葡萄球菌
（2）杆菌
细胞呈杆状或圆柱形，一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。
单杆菌双杆菌
链杆菌球杆菌
杆菌的几种形态
杆菌的形态
电镜下的杆菌
乳酸杆菌
梭状芽孢杆菌
细胞质膜的磷脂
脂类是磷脂，由磷酸、甘油和脂肪酸组成
细胞膜的结构：液态镶嵌模型（fluid mosaic model）
1）膜主体磷脂双分子层，亲水基团在表面，疏水基团在内部 2）蛋白镶嵌或贯穿或浮在表面 3）双分子层有流动性 4）不对称性
1972年，辛格和尼科尔森提出该模型
B.细胞质膜的生理功能
可以从三方面看菌落的特征：（1）菌落的形态特征（2）菌落的表面特征（3）菌落的边缘特征
不同种的细菌菌落特征
粘膜肺炎球菌在血琼脂平板上菌落肺炎克雷伯氏菌在DHL培养基上菌落形态
是给水与废水处理中最重要的一类微生物！
二、细菌的个体形态和大小
1.细菌的形态
（1）球状（2）杆状（3）螺旋状（4）丝状（仅有少数）
细菌基本形态，是鉴定丝状菌种的依据之一
（1）球菌
根据分裂方向及相互间连接方式又分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌等。是分类的一个依据。
芽孢成熟 6. 芽孢囊裂解
（5）鞭毛（flagella）
定义：由细胞质膜上的鞭毛基粒长出，穿过细胞壁伸向体外的一条纤细的波浪状的丝状物。
是分类上重要特征之一。
偏端单毛菌类两端单毛菌类偏端丛毛菌类两端丛毛菌类周毛菌类

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四、污染水体的微生物生态学特征 1、水体有机污染指标 ➢ BIP 指数：无叶绿素的微生物占所有微生物
（有叶绿素和无叶绿素微生物）的百分比。
可以判断水体的污染程度
2、污化系统
当有机污染物质排入河流后，在其下游的河段中发生正常的自净过程，在自净中形成了一系列连续的“带”。由于各种水生生物需要不同的生存条件，对各种有害物质也有不同耐力。所以，各个带中都可找到一些有代表性的动植物。
多。细菌数量较多，每
物量减少，BOD 下
毫升水约有几千万个。
流
降；
2．出现有蓝藻、裸藻、
流
α-中污带
2．水面上有泡沫和浮泥，有 NH3、氨基酸
20~60
向
及H2S。臭味。
绿藻，原生动物有天蓝喇叭虫、美观独缩虫、椎尾水轮虫、臂尾水轮虫及栉虾等。**
3．底泥已部分无机化，
滋生了很多颤蚯蚓。
β中污带
4、地下水
泉水和深井水一般不含细菌及有机质（土壤的过滤作用）
二、海水中的微生物
海水的特点是：含盐高、稳定低、有机质含量少，在海水深处有很高的静压力；
近海岸边及海底污泥表层菌数较多，但海洋中心部位的底泥中菌数低，类似于淡水
垂直分布有差异，海水分层主要为革兰氏阴性细菌
三、水体的自净
1、———自然净化
物理作用：稀释、沉淀
（强）
化学作用：日光、氧气等对污染物的分解（弱）
生物作用：生物降解（食物链）
（强）
天然有机物细菌
无机物
藻类
原生动物
轮虫、浮游甲壳动物
废物、排泄物
人
鱼类
2、两个概念
水体自净：当水体接纳了一定量的有机污染物后，在水体的物理、化学、生物作用下，将污染物从水中除掉，从而恢复到污染前的清洁状态。
第九章微生物的生态
主要内容：
➢ 水体中微生物的分布特征 ➢ 水体自净过程与原理 ➢ 污染水体微生物生态特征
第一节水体中的微生物
水中常见微生物种类
非细胞形态的微生物 —— 病毒
水
细菌
中微
原核生物放线菌
生
蓝藻
物细胞形态的微生物
藻类（除蓝藻）
酵母菌
真菌霉菌
真核生物
肉足类
原生动物鞭毛类
纤毛类后生动物
水中微生物特征
种类繁多分布广繁殖快容易发生变异代谢能力强形体微小数量大
一、淡水中的微生物
1、大气水
大气水包括雪和雨；主要由空气中尘埃带来微生物，其中有多种球菌、杆菌、放线菌及霉菌的
孢子；降水开始时菌数较多，后逐渐减少。
2、江河水
缓慢流动的浅水中：丝状藻类、丝状细菌及真菌流动的水体中：单细胞藻类与好氧性细菌（上层水）
污水
（3）厌氧段：鱼类，原生动物，轮虫，甲壳动物死亡；厌氧菌繁殖，厌氧分解有机物，还原性物质（H2S、NH3增加），溶氧降到最低（藻类放氧和空气氧溶解速率等于耗氧速率）
（4）复氧段：有机物完全分解后，耗氧速率降低，藻类大量生长，复氧速率逐渐上升，溶氧恢复到原来水平
（5）结束段：细菌死亡，藻类减少，鱼虾、原生动物等出现，水质恢复
杂有机物的菌种，硫酸还原菌、产甲烷菌等。
向
CH4 等气体。臭味。 3．水底沉积许多由有机
2．无显花植物，鱼类绝迹。
和无机物形成的淤
3．河底淤泥中有大量寡泥。水面ຫໍສະໝຸດ 有气泡。毛类(颤蚯蚓)动物。*
α中污带
类型
外观
BIP
生物特征
1．水为灰色，溶解氧少，
1．生物种类比多污带稍
河
为半厌氧状态，有机
自净容量:水体的自净速度是有限的。在正常情况下，水体单位时间内通过正常生物循环中能够去除有机污染物的最大数量
3、水体自净具体过程
污水
（1）起始段：溶解性有机物被水体稀释，固体物质沉降至河底（2）好氧段：好氧细菌好氧分解有机物为简单的无机物和有机物，溶
氧降低（藻类放氧和空气氧溶解速率小于耗氧速率）
向
标志
第十章饮用水生物处理基本原理
第一节水的卫生细菌学
一、水中微生物的来源接触土壤和尘埃一起由空气中降落随垃圾、人畜粪便及某些工业废弃物进入水体二、水体中病原微生物种类病原细菌寄生虫病毒
1、病原细菌
病原细菌经水传播的疾病主要是肠道传染病。常见的肠道传染病菌有：（1）伤寒杆菌革兰氏阴性菌，不生芽孢和荚膜，借鞭毛运动；加热到60℃，30min可以杀死。对5％的石炭酸，可抵
污化系统将污染水体划属为不同的污染带类型。分
多污带、α中污带、β中污带、寡污带
多污带
类型
外观
BIP
生物特征
1．暗灰色，很浑浊，含
1．种类很少，厌氧菌和
河
大量有机物， BOD
兼性厌氧菌种类多，数
高，溶解氧极低( 或
量大，每毫升水含有几
流
无)，为厌氧状态。
亿个细菌。有能分解复
流
多污带
2．在有机物分解过程中，产生 H2S、C02 和 60~100
原生动物（污泥表层）厌氧性细菌（底层污泥）
3、湖泊与池塘水
水体相对静止，大部分细菌常随颗粒物质沉入水底，底泥中细菌数较高池塘水：水的上层有各种好氧性细菌生长；水体底泥则有多种厌氧或兼性厌氧菌生长；有时可检出多种病原菌湖泊水：上层水体生存着好氧性细菌、真菌及藻类中层水体，生存着光合性的紫细菌和绿细菌及其他厌氧性细菌底层水体，生存着厌氧性细菌湖边的浅水区内，生存着真菌、原生动物、大量细菌等
向
虫等活跃，轮虫、浮游甲壳动物及昆虫出现。
寡污带
类型
外观
BIP
生物特征
1．有机物全部无机化，
1．细菌极少；
河
BOD 和悬浮物含量极
2．出现鱼腥藻、硅藻、
低，水的浑浊度低，溶
流
解氧恢复到正常含量。
流
寡污带 2．H2S消失；
0~8
3．河流自净过程已完成的
黄藻、钟虫、变形虫、旋轮虫、浮游甲壳动物、水生植物及鱼。****
类型
外观
BIP
生物特征
1．有机物较少，BOD 和
1．细菌数量减少，每毫
河
悬浮物含量低，溶解氧
升水只有几万个。
浓度升高；
2．藻类大量繁殖，水生
流流
β-中污带
2．NH3和H2S分别氧化为 N03—和 S042-，两者含
8~20
量均减少。
植物出现。*** 3．原生动物有固着型纤
毛虫如：独缩虫、聚缩
被污染的水体都是自净水体！但自净恢复的程度不同，或称污染现状不同。
4、衡量水体自净的指标
（1）P/H指数： ➢ P代表光能自养型微生物，H代表异氧型微生
物。 ➢ 它可以反映水体污染和自净程度。 ➢ 河流自净完成，恢复到原来水平。
（2）氧浓度昼夜变化幅度
氧浓度高低与细菌含量有关，昼夜变幅与藻类数量有关。