论述产甲烷菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌的系统分类地位、生理特性及在市政工程领域

论述产甲烷菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌、海洋弧菌、光合细菌、发光细菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌的系统分类地位、生理特性及在市政工程领域作用

1、产甲烷菌

产甲烷菌是专性厌氧菌，属于古菌域，广域古菌界，宽广古生菌门。生理特性包括：1、营养特性：甲烷细菌的能源和碳源物质主要有5种，即H2/CO2、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸；2、特殊辅酶：F420：是黄素单核甘酸的类似物，分子量为630的低分子量荧光化合物。它是甲烷细菌持有的辅酶，在形成甲烷过程中起着重要作用。其特点：(1)当用420nm波长的紫外光照射时，能产生自发蓝绿荧光，这一现象可借以鉴定甲烷细菌的存在。（2）中性或碱性条件下易被好氧光解，并使酶失活。CoM:2-硫基乙烷磺酸：其特点：（1）它是甲烷细菌独有的辅酶，可借以鉴定甲烷细菌的存在。（2）它在甲烷形成过程中，起着转移甲基的重要功能。（3）其具有RPG效应.。即促进CO2还原为CH4的效应。3.环境条件：氧化还原电位：参与中温消化的甲烷细菌要求环境中应维持的氧化还原电位应低于350mV；对参与高温消化的甲烷细菌则应低于-500~-600mV。温度：低温菌的适应范围为20~25°C，中温菌为30~45°C，高温菌为45~75°C。PH：大多数中温甲烷细菌的最适pH值范围约在6.8~7.2之间。毒物：凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质，都可称为毒物。在市政工程领域的应用：在污水处理过程中，利用嗜冷产甲烷菌实现低温厌氧生物处理，可从本质上突破低温厌氧工艺的技术瓶颈，进而大大拓展厌氧生物处理技术的应用范围并降低废水处理的成本。厌氧生物处理技术具有较低的建设和运行成本，同时，在处理过程中可回收清洁能源----沼气，是一种可持续的生物处理技术，现有的厌氧生物处理工艺大多要求在中温或高温的范围内进行，通常要对废水与废物进行加热，这种作法消耗能源，削弱了厌氧生物处理的优越性。因此，开展低温下高效厌氧生物处理技术的研究，对于拓展厌氧生物处理技术的应用范围，降低废水、废物的处理成本具有十分重要的意义。

2、硝化细菌

硝化细菌( nitrifying ) 是一种好氧性细菌，包括亚硝化菌和硝化菌。生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。生理特性：1、附着性2、营养物质硝化细菌是自营性细菌，所以硝化细菌像植物一样，主食是氨，同时也必须要吸收无机物营养物质，例如，铁，锰，磷，钾，钙，镁等无机离子，以用于代谢合成许多它生长所需的化合物。3、硝化细菌的休眠硝化细菌为了适应饥饿（缺少氨）带来的压力，硝化细菌中的亚硝酸菌会进行休眠，就是说在食物十分缺乏的情况下，它们可以做到暂时终止生理机能进行休眠，而这种休眠可以使亚硝酸菌延长大约两年的寿命。在氨的浓度足够的条件下，经过相当长的时间后，亚硝酸菌才会苏醒。在市政工程领域的应用：在生活污水硝化脱氮处理中，采用硝化细菌强化挂膜的好氧生物滤池和厌氧滤池反应器在仅需水力提升动力消耗的条件下，其运行效果良好。

3、硫酸盐还原菌

硫酸盐还原菌是一种厌氧的微生物。自然界中最常见的硫酸盐还原菌是嗜温的革兰氏阴性、不产芽孢的类型.在淡水及其他含盐量较低的环境中，易分离到

革兰氏阳性、产芽孢的菌株。此外，在自然界中存在的还有革兰氏阴性嗜热真细菌、革兰氏阴性古细菌。硫酸盐还原菌是严格的厌氧菌。但是它分布广泛，硫酸盐还原菌可以存在于土壤、水稻田、海水、盐水、自来水、温泉水、地热地区，油井和天然气井，含硫沉积物，河底污泥、污水，绵羊瘤胃、动物肠道等。还可以从一些受污染的环境中检测到它的存在，如厌氧的污水处理厂废物，被污染的食品中。

生理特性：硫酸盐还原菌生长的适宜的pH范围为6.5~7.5，温度范围为36~38℃。硫酸盐还原菌代谢利用硫酸盐，使环境中的硫酸盐减少或耗尽。硫酸盐还原菌的合成代谢甚少，可以简单地将硫酸盐还原菌代谢过程分为3个阶段：分解代谢、电子传递、氧化。在市政工程领域的应用：硫酸盐还原菌处理污水中重金属的原理是利用硫酸盐还原菌在厌氧条件下，通过称之为异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原为H2S，H2S与废水中的重金属离子反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀。

4、海洋弧菌

海洋弧菌属于弧菌属，创伤菌种。生理特性：海洋弧菌又称创伤弧菌。形态：革兰氏阴性弧菌。在液体培养基中菌体大小为0.7*2-3μm，稍弯曲。在固体培养基中呈多样性。有极端单鞭毛。培养特性：营养要求一般，最适生长温度为30℃，兼性厌氧。在无NaCl及超过8%NaCl的培养基中不生长，可在0.5%NaCl及

3%NaCl的蛋白胨水中生长，在含6%NaCl的蛋白胨水中生长良好。

5、光合细菌

光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。生理特性：光合细菌的适宜水温为15—40℃，最适水温为28—36℃。它的细胞干物质中蛋白质含量高达到60%以上，其蛋白质氨基酸组成比较齐全，细胞中还含有多种维生素，尤其是B族维生素极为丰富，Vb2、叶酸、泛酸、生物素的含量也较高，同时还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性物质。因此，光合细菌具有很高的营养价值，这正是它在水产养殖中作为培水饵料及作为饲料添加成分物质基础。在市政工程领域的应用：光合细菌施入水体后，它可降解水体中的残存饲料及其它有机物；同时，还能吸收利用水体中的氨、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质。施用光合细菌，能有效避免固体有机物和有害物质的积累，起到净化水质的作用。

6、发光细菌

发光细菌是一类在正常的生理条件下能够发射可见荧光的细菌，这种可见荧光波长在450-490nm之间，在黑暗处肉眼可见。生理特性：一般对明胶不产生液化，分解蛋白质后不形成毒物，常寄生在各种动物体上引起“发光病”，即寄生发光。这些细菌通常经由寄主的卵传递给后代寄主。一般好低温，最适温度约为18℃，37℃以上则不发光。发光现象是酶促氧化反应，必需FM－NH2，O2长链饱和醛，虫荧光素酶等。一般认为FMNH2就是荧光素。在市政工程领域的应用：发光细菌由于其独特的生理特性，在环境监测中被作为测定环境中毒物的指标。发光细菌在正常的生理条件下能发出波长在450～490nm 的蓝绿色可见光，在一定的试验条件下发光强度是恒定的。与外来受试物接触后，由于毒物具有抑