水处理微生物第一章_PPT幻灯片
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水处理微生物过程PPT课件
14.水处理微生物过程
Microbial process in wastewater treatment
王 志平
wangzply@
一、环境污染的生物效应
污染项目
生产活动 有机物 重金属
交通运输 营养盐
气态污染 生活消费
生物污染
生态系统
迁移转化 生物转化 生物浓缩 生物积累 生物放大
2020/11/5
18
(4)产甲烷阶段
❖ 在此阶段，产甲烷菌在二氧化碳存在时，利 用氢气生成甲烷；也可以直接利用乙酸生成 甲烷，二者的比例一般为3/7。
❖ 利用乙酸产甲烷的菌有索氏甲烷丝菌 (Methanothrix soehngenii)和巴氏甲烷八 叠球菌(Methanosarcina barkeri)
2020/11/5
aerobic anaerobic abiotic
FEMS Microbiol Rev 34 (2010) 445–475
29
氯烃降解的典型细菌
VC,DEC assimilating bacteria; aerobic ; anaerobic degrading microbes
❖ 在微生物絮体、颗粒或生物膜内 会形成不同的微生态环境，造成 适合不同生物反应过程的宏观环 境(好氧区、缺氧区)；
❖ 生物群体并不在好氧及缺氧区之 间循环，而在固定位置处形成不 同的微环境；
❖ 精细地控制溶解氧浓度即可保证 微环境缺氧环境，使得好氧区产 生的N03-得以还原。
2020/11/5
26
41
FEMS Microbiol Rev 32 (2008) 927–955
多 环 芳 烃 的 典 型 降 解 途 径
2020/11/5
Microbial process in wastewater treatment
王 志平
wangzply@
一、环境污染的生物效应
污染项目
生产活动 有机物 重金属
交通运输 营养盐
气态污染 生活消费
生物污染
生态系统
迁移转化 生物转化 生物浓缩 生物积累 生物放大
2020/11/5
18
(4)产甲烷阶段
❖ 在此阶段，产甲烷菌在二氧化碳存在时，利 用氢气生成甲烷；也可以直接利用乙酸生成 甲烷，二者的比例一般为3/7。
❖ 利用乙酸产甲烷的菌有索氏甲烷丝菌 (Methanothrix soehngenii)和巴氏甲烷八 叠球菌(Methanosarcina barkeri)
2020/11/5
aerobic anaerobic abiotic
FEMS Microbiol Rev 34 (2010) 445–475
29
氯烃降解的典型细菌
VC,DEC assimilating bacteria; aerobic ; anaerobic degrading microbes
❖ 在微生物絮体、颗粒或生物膜内 会形成不同的微生态环境，造成 适合不同生物反应过程的宏观环 境(好氧区、缺氧区)；
❖ 生物群体并不在好氧及缺氧区之 间循环，而在固定位置处形成不 同的微环境；
❖ 精细地控制溶解氧浓度即可保证 微环境缺氧环境，使得好氧区产 生的N03-得以还原。
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FEMS Microbiol Rev 32 (2008) 927–955
多 环 芳 烃 的 典 型 降 解 途 径
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水处理微生物学第一章绪论
15
2 生活污染源
污染地面水、地下水。
（1） 流行病爆发
1848年，伦敦，粪便污染水体，霍乱流行，数 万人死亡。
1988年，上海，居民吃污染的毛蚶，甲肝流行， 患病人达29万/ 两个月。
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16
世界卫生组织报告：
全世界80％的疾病与水有关。 伤寒、霍乱、胃炎、痢疾、肝炎、沙眼
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从天然水源取水，供生活和工业的使用——给水处理
对使用过的水进行的处理（排放目的）——废水处理
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20
（2）目前的认识
水污染严重 水源渐紧张
废水可以作为水源，水的再生 （reuse)或再用（renovation）
注：水源、水处理与用水三者之间应作为一个整体看 待。这种对于水的全面观点尤其重要。
本课程的任务是使学生掌握微生物生命活动基本规律及相关研究方法。初步学会 应用微生物学基本理论和基本技能，分析解决水的卫生、废水生物处理方面的生 产实际问题，同时结合本课程的特点，培养学生的辨证唯物主义的世界观，培养 学生独立思考的能力和动手操能力。 主要目的 1 掌握微生物的形态、结构、生理特性及生长、遗传的规律等。
17
（2）水体的富营养化 含氮、磷的水排入水体。
海洋赤潮
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池塘水华 18
3 面源污染
农田施化肥、农药——流失。
氮流失
亚硝酸盐 污染饮用
仲胺
亚硝酸胺 （致癌）
农药：在人体内累积。
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19
三 给水与废水处理
给水与废水处理简称为水处理。
1 水处理的概念的变更
（1）20世纪50年代以前
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4
绪论
水处理微生物PPT课件
第3页/共14页
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
第4页/共14页
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
第11页/共14页
第12页/共14页
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
第5页/共14页
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
第8页/共14页
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
水处理生物学1、微生物指所有形体微小单细胞的，或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的，必须借助光学显微镜甚至电子显微镜才能观察到的低等生物的通称。
第二章原核微生物定义：指一大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。
类型：即细菌(狭义的)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体。
第一节细菌一、定义：单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的水生性较强的原核生物二、形态和大小球状、杆状、螺旋状三、细菌细胞的结构基本结构：细胞壁和原生质（细胞膜、细胞质及内含物、核质）1.2 革兰氏染色机理经初染、媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫和碘液形成大分子的紫－碘复合物。
革兰氏阳性细菌（G＋）细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故用酒精脱色时肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩，再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，紫－碘复合物不能溢出细胞，仍阻留在细胞壁内，菌体显蓝紫色，而革兰氏阴性细菌（G－）菌的细胞壁较薄、细胞壁含有脂多糖，肽聚糖位于内层、含量较底且交联松散，用酒精脱色时肽聚糖网孔不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精处理后，类脂溶解，胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，紫－碘复合物溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色，当藩红或沙黄复染时，细胞就会呈现红色。
1.3 核区道尔顿：质量单位，1个道尔顿为氧原子量的1/161.4 内含物是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。
其种类与数量与细菌种类和培养条件有关，当某些物质过剩时，细菌就将其转化成贮藏物质，当营养缺乏时，他们又被分解利用（1）异染颗粒用蓝色染料染色后，不呈蓝色而呈紫色。
故称异染颗粒。
是无机偏磷酸盐的聚合物，是磷源和能源贮藏物，可降低细胞渗透压。
（2）聚-β-羟基丁酸盐(PHB)是细菌特有的一种碳源和能源贮藏物。
实质上是有机物在厌氧过程中形成的代谢产物。
（3）肝糖和淀粉粒⏹都是碳源和能源的贮藏物。
水处理微生物绪论
①水体中微生物的形态，生理特性和控制方法； ②微生物在水处理中的作用机理和规律； ③水体中微生物的检测方法，判定水体污染和自净能力 以及水处理效果的好坏。
二、水处理微生物学的研究对象和任务 研究任务:
①掌握微生物的基本概念、类型、生理特性、微生物与 环境的关系、以及微生物在水处理中的作用等基本理论； ②充分利用微生物控制，消除水体的有机污染物，营养 盐类，重金属的污染； ③利用微生物进行水处理使水资源再生
一、水处理微生物学的研究意义
2007年，江苏太湖、安徽巢湖、 云南滇池水体富营养化事件
2013年，江西铜业乱排废水 殃及约42万人 ……
一、水处理微生物学的研究意义
一、水处理微生物学的研究意义 加强对废水资源的开发利用
★从下水道到水龙头
废水最主要的用途是农业灌溉，从随意的废水灌溉转向有计划的安全用 水： ☆全世界至少有50个国家，占灌溉土地面积的约10%。 ☆约旦自1977年就开始用经过处理的废水灌溉，用于灌溉的废水占处理 后废水总量的90%。 ☆在以色列，经过处理的废水占用于灌溉的水总量的一半。 ☆工业生产中，重新利用于加热或冷却，而不是被直接排放到环境中去。
3.命名（nomenclature）： 为新发现的微生物1)通用的分类单元
界 门( K(inPghdyolumm)) 纲 (Class) 目 (Order) 科 (Family) 属 (Genus) 种(Species)
（六）微生物分类和命名
细 菌 界 ( Bacteria) 朊 细 菌 门 ( Protobacteria) 发酵细菌纲(Zymobacteria) 肠 杆 菌 目 ( Enterobacteriales) 埃希氏菌属(Escherichia) 大肠埃希氏菌(E.coli)
二、水处理微生物学的研究对象和任务 研究任务:
①掌握微生物的基本概念、类型、生理特性、微生物与 环境的关系、以及微生物在水处理中的作用等基本理论； ②充分利用微生物控制，消除水体的有机污染物，营养 盐类，重金属的污染； ③利用微生物进行水处理使水资源再生
一、水处理微生物学的研究意义
2007年，江苏太湖、安徽巢湖、 云南滇池水体富营养化事件
2013年，江西铜业乱排废水 殃及约42万人 ……
一、水处理微生物学的研究意义
一、水处理微生物学的研究意义 加强对废水资源的开发利用
★从下水道到水龙头
废水最主要的用途是农业灌溉，从随意的废水灌溉转向有计划的安全用 水： ☆全世界至少有50个国家，占灌溉土地面积的约10%。 ☆约旦自1977年就开始用经过处理的废水灌溉，用于灌溉的废水占处理 后废水总量的90%。 ☆在以色列，经过处理的废水占用于灌溉的水总量的一半。 ☆工业生产中，重新利用于加热或冷却，而不是被直接排放到环境中去。
3.命名（nomenclature）： 为新发现的微生物1)通用的分类单元
界 门( K(inPghdyolumm)) 纲 (Class) 目 (Order) 科 (Family) 属 (Genus) 种(Species)
（六）微生物分类和命名
细 菌 界 ( Bacteria) 朊 细 菌 门 ( Protobacteria) 发酵细菌纲(Zymobacteria) 肠 杆 菌 目 ( Enterobacteriales) 埃希氏菌属(Escherichia) 大肠埃希氏菌(E.coli)
水处理基础知识PPT课件
BOD，COD），去除率可达90%以上，使有机污染物达到
排
放标准的要求。
三级处理 是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和
氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有
生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离
子交换法和电渗析法等。
三级处理是深度处理的同义语，但两者又不完全相同，三级
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2021/3/22
常用术语
➢污水 人类在生活和生产过程中，要使用大量的水。水在使用过程中会
受到不同程度的污染，被污染的水称为污水。污水也包括降水。
按照来源不同，污水可分为三类： 生活污水：人类日常生活中用过的水，包括厕所、厨房、浴室、洗衣房等 处排出的水，来自住宅、公共场所、机关、学校、医院、商店以及工厂中 生活间。生活污水含有较多的有机物如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物 和氨氮等，还含有肥皂和洗涤剂以及病原微生物菌、寄生虫卵等。这类污 水需经处理后才能排入水体、灌溉农田或再利用。 工业废水：在工业生产中排出的污水，来自车间和矿场。由于生产类别、 工艺过程和使用原材料不同，工业废水的水质繁杂多样。 降水：降水是指在地面上流经的雨水、冰雪融化水。这类水虽然较清洁， 但径流量大，若不及时排除，会造成对人类生活、生产的巨大影响。
格栅 沉砂池 沉淀池 气浮池
2021/3/22
格栅
➢格栅
由一组平行的金属栅条制成，一般斜置于污水流经的渠道或泵 站集水池的进口处，用以阻挡截留污水中的呈悬浮或漂浮状态 的大块固体物，防止后续处理设备堵塞或损坏。
2021/3/22
沉砂
➢ 沉砂为从水中分离出砂、煤屑等无机颗粒 。依重力分离方法，将沉砂池内的水流速控制 到只能使比重大的颗粒沉降下来，而不让较轻 的有机颗粒沉降，以便把无机颗粒和有机颗粒 分离开，分别处置。一般沉砂池能够截留的砂 粒粒径在 0.15mm以上。沉砂池的型式很多， 以平流沉砂池的处理效果为最好，应用最广。 目前较先进的技术是曝气沉砂池，即在沉砂池 一侧曝气，使污水在池内呈螺旋状流动前进， 以曝气旋流速度控制砂粒的分离，当流量变化 时仍能保持稳定的除砂效果。同时在曝气作用
水处理微生物学
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。
第一章原核细胞型微生物 水处理
蜡样芽胞杆菌L型的镜下形态（多形性）
自发缺壁突变：L型细菌
缺 壁 细 菌
实验室中形成 彻底除尽：原生质体 人工方法去壁 部分去除：球状体 自然界长期进化中形成：支原体
2.细胞膜 性状:细胞膜是紧贴细胞壁薄膜。
细胞膜的结构与化学组成：
主要包括
蛋白质 磷脂 糖类 少量核酸
不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致
大 中 小
炭疽芽胞杆菌 3-10 μ m
大肠杆菌 2-3 μ m
布氏杆菌 0.6-1.5μ m
杆菌的形态多样
两端齐平
两端尖细
炭疽芽胞杆菌
白喉棒状杆菌
大肠杆菌
大肠杆菌与白细胞（比例）
炭疽杆菌
变形杆菌
球状杆菌
杆菌的形态多样
分枝杆菌 双歧杆菌
电子显微镜细菌照片
3.螺旋菌（Spirlla)
菌体呈弯曲呈螺旋状的细菌统称螺旋菌或螺 菌。根据弯曲螺旋的程度不同,可再分为弧菌 与螺旋菌两种状态。 弧菌 :菌体只有一个弯曲，其程度不足一圈， 犹如“C”字(霍乱弧菌)。 螺旋菌: 菌体有两个以上的弯曲,捻转呈螺旋 状(鼠咬热螺菌)。
弧 菌
副溶血弧菌
弧 菌
核区（nuclear region or area）
核区又称核质体、原核、拟核、核基因组 (genome），是一个大型环状DNA分子。长度为 0.25-3.00um，每个细胞所含的核区数一般1— 4个，细菌除在染色体复制时间内呈双倍体外, 一般均为单倍体。
由大型环状 双链DNA 纤丝不规则 地折叠或 缠绕而构成 的无核膜、 核仁的区域
是胞膜包围的胶体物质，为无色、透明、粘稠状物质。其 主要成分是水、蛋白质、核酸、脂类，糖、无机盐。
☆核区（nuclear region） ☆质粒(circular covalently closed DNA) ☆核糖体(ribosome) ☆内含物（inclusion body)
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2.1荚膜
有些细菌生活在一定营养条件下，会向细胞壁外分泌 处一层黏性多糖类物质，根据其厚度、可溶性及其 在细胞表面的存在状态可分为荚膜、微荚膜、粘液 层和菌胶团。比较薄时，叫粘液层；相当厚时，叫 荚膜。
➢ 菌胶团：当荚膜物质相融合成一团块，内含许多细菌 时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥细菌存在的重要 形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力。将细菌包 藏在胶体物质内，一方面对细菌的吞噬起保护作用， 同时也增强了对不良环境的抵抗能力。
➢ 菌胶团的状态：新生的，颜色较浅，无色透明，生命 力旺盛，氧化分解有机物的能力强；老化的，颜色较 深，象一团乱泥。
荚膜的主要功能（5条）
保护作用：免受干旱损伤，防止噬菌体吸附和裂解 和宿主白细胞的的吞噬
作为通透性屏障和离子交换系统，保护细菌免受重 金属离子伤害
贮藏养料，当营养缺乏时，可利用荚膜多糖作为碳 源和能源物质
孢子丝:气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形 成孢子的菌丝，即孢子丝。
可借菌丝断裂或菌丝片断繁殖，但以孢子繁殖为主。
第三节 丝状细菌
铁细菌、硫细菌和球衣细菌又常叫丝状细菌。工程上 常把菌体细胞能相连而形成丝状的微生物统称为丝状 菌。
1.铁细菌：一般为自养的丝状细菌。一般能生活在含 氧少但溶有较多铁质和二氧化碳的水中。他们能将其 细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而获得能量，反 应式如下： 2. 4FeCO3+O2+6H2O——4Fe(OH)3+4CO2+J
者都有。
（4）硫粒
➢ 是元素硫的贮藏物。
➢ 许多硫磺细菌都能在细胞内积累硫粒，如活性污泥 中常见的贝氏硫细菌和发硫细菌都能在细胞内贮存 硫粒。
➢ 在环境中还原性硫素（还原性的硫化物如H2S）丰富 时，常在细胞内以折光性很强的硫粒的形式积累硫 元素。当环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利 用。
2 特殊结构
2.3 鞭毛
鞭毛是由细胞质而来的，起源于细胞膜，穿过细胞壁伸出细菌 体外。某些细菌长在体表的长丝状、螺旋形的附属物，称为鞭 毛，其数目一至数十根，具运动功能，为细菌的“运动器官”
四 、细菌的繁殖
裂殖：指一个细胞通过分裂而形成两个 细胞的过程。
五、细菌的群体特征——菌落
在固体培养基上以母细胞为中心的、肉眼可 见的、有一定形态、结构特征的细胞集合体。
三、细菌细胞的结构
基本结构： 细胞壁和
原生质 （细胞膜、 细胞质及 内含物、 核质 ）
特殊结构 （可变结 构）：荚 膜、鞭毛 、芽孢、 纤毛
1 基本结构
1.1细胞壁位于细胞最外的一层主要由肽聚糖构成。
1.2 革兰氏染色机理
经初染、媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了 不溶于水的结晶紫和碘液形成大分子的紫－碘复合物。
表面附着作用 细菌间的信息识别作用
2.2 芽孢
某些细菌在其生长发育后期，在一定的环境条件下， 由于细胞质和核质的浓缩凝集所形成的一种圆形或椭 圆形特殊结构。一个细胞只形成一个芽孢，故它无繁 殖功能。芽孢有较强的抗热，抗辐射，抗化学物质和 抗静水压的能力，芽孢是抗逆性休眠体。
芽孢的这一特性对于水和废水所带来的影响，尤其是 饮用水的卫生检验过程和有毒污水生物处理过程中予 于充分注意。
第二节 放线菌
是一类主要呈现菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生 物。具有氧化分解氰化物的能力，对含氰污水的生物处理有很 重要的意义。
放线菌的形态和结构
营养菌丝（基内菌丝）：伸入营养物质内或漫生于 营养物质表面吸取养料的菌丝。吸收营养
气生菌丝：营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形 成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落 表面。
革兰氏阳性细菌（G＋）细胞壁较厚、肽聚糖含量较高 和分子交联度较紧密，故用酒精脱色时肽聚糖网孔会 因脱水而发生明显收缩，再加上它不含脂类，酒精处 理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，紫－碘复合 物不能溢出细胞，仍阻留在细胞壁内，菌体显蓝紫色，
而革兰氏阴性细菌（G－）菌的细胞壁较薄、细胞壁 含有脂多糖，肽聚糖位于内层、含量较底且交联松 散，用酒精脱色时肽聚糖网孔不易收缩，加上它的 脂类含量高且位于外层，所以酒精处理后，类脂溶 解，胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，紫－碘复 合物溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色，当藩红 或沙黄复染时，细胞就会呈现红色。
1.3 核区
DNA并不含蛋白质，约有4.2×106个碱基对 DNA的分子量都很接近，绝大多数在1×104
~ 3×104道尔顿。 道尔顿：质量单位，1个道尔顿为氧原子量
的1/16
1.4 内含物
是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。 其种类与数量与细菌种类和培养条件有关，当 某些物质过剩时，细菌就将其转化成贮藏物质， 当营养缺乏时，他们又被分解利用。
（1）异染颗粒
➢ 用蓝色染料染色后，不呈蓝色而呈紫色。故称异染 颗粒。
➢ 是无机偏磷酸盐的聚合物，是磷源和能源贮藏物， 可降低细胞渗透压。
➢ 生物除磷中的聚磷菌在好氧条件下，利用有机物分 解产生大量能量，可“过度摄取”周围溶液中的磷 酸盐并转化为多聚偏磷酸盐，以异染颗粒的方式贮 存于细胞内。
（2）聚-β-羟基丁酸盐(PHB)
1、 微生物
并非生物分类学上的专用名词，而是指所有形体微小单细胞的，
或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的，必须借 助光学显微镜甚至电子显微镜才能观察到的低等生物的通称。
污水中的微生物
轮虫
支原体
3 、微生物的特点
⑴ 个体微小，面积大 ⑵ 分布广，种类繁多 ⑶ 繁殖快 ⑷ 适应性强，容易变异，有利于应用
细菌为了满足对能量的需要，必须氧化大量的亚铁，使 之生成Fe(OH)3，这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉 淀下来。产生大量的沉淀
降低水管的输水能力
使水发生浑浊并呈现颜色
➢ 是细菌特有的一种碳源和能源贮藏物。 ➢ 实质上是有机物在厌氧过程中形成的代谢产物。 ➢ 聚磷菌在厌氧条件下，可将细胞内贮存的异染颗粒
分解，释放出能量促进喜剧的生长和代谢，使大量 有机物分解并转化PHB颗粒贮存于细胞内杆菌只贮存肝糖，有些光合细菌两
有些细菌生活在一定营养条件下，会向细胞壁外分泌 处一层黏性多糖类物质，根据其厚度、可溶性及其 在细胞表面的存在状态可分为荚膜、微荚膜、粘液 层和菌胶团。比较薄时，叫粘液层；相当厚时，叫 荚膜。
➢ 菌胶团：当荚膜物质相融合成一团块，内含许多细菌 时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥细菌存在的重要 形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力。将细菌包 藏在胶体物质内，一方面对细菌的吞噬起保护作用， 同时也增强了对不良环境的抵抗能力。
➢ 菌胶团的状态：新生的，颜色较浅，无色透明，生命 力旺盛，氧化分解有机物的能力强；老化的，颜色较 深，象一团乱泥。
荚膜的主要功能（5条）
保护作用：免受干旱损伤，防止噬菌体吸附和裂解 和宿主白细胞的的吞噬
作为通透性屏障和离子交换系统，保护细菌免受重 金属离子伤害
贮藏养料，当营养缺乏时，可利用荚膜多糖作为碳 源和能源物质
孢子丝:气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形 成孢子的菌丝，即孢子丝。
可借菌丝断裂或菌丝片断繁殖，但以孢子繁殖为主。
第三节 丝状细菌
铁细菌、硫细菌和球衣细菌又常叫丝状细菌。工程上 常把菌体细胞能相连而形成丝状的微生物统称为丝状 菌。
1.铁细菌：一般为自养的丝状细菌。一般能生活在含 氧少但溶有较多铁质和二氧化碳的水中。他们能将其 细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而获得能量，反 应式如下： 2. 4FeCO3+O2+6H2O——4Fe(OH)3+4CO2+J
者都有。
（4）硫粒
➢ 是元素硫的贮藏物。
➢ 许多硫磺细菌都能在细胞内积累硫粒，如活性污泥 中常见的贝氏硫细菌和发硫细菌都能在细胞内贮存 硫粒。
➢ 在环境中还原性硫素（还原性的硫化物如H2S）丰富 时，常在细胞内以折光性很强的硫粒的形式积累硫 元素。当环境中还原性硫缺乏时，可被细菌重新利 用。
2 特殊结构
2.3 鞭毛
鞭毛是由细胞质而来的，起源于细胞膜，穿过细胞壁伸出细菌 体外。某些细菌长在体表的长丝状、螺旋形的附属物，称为鞭 毛，其数目一至数十根，具运动功能，为细菌的“运动器官”
四 、细菌的繁殖
裂殖：指一个细胞通过分裂而形成两个 细胞的过程。
五、细菌的群体特征——菌落
在固体培养基上以母细胞为中心的、肉眼可 见的、有一定形态、结构特征的细胞集合体。
三、细菌细胞的结构
基本结构： 细胞壁和
原生质 （细胞膜、 细胞质及 内含物、 核质 ）
特殊结构 （可变结 构）：荚 膜、鞭毛 、芽孢、 纤毛
1 基本结构
1.1细胞壁位于细胞最外的一层主要由肽聚糖构成。
1.2 革兰氏染色机理
经初染、媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了 不溶于水的结晶紫和碘液形成大分子的紫－碘复合物。
表面附着作用 细菌间的信息识别作用
2.2 芽孢
某些细菌在其生长发育后期，在一定的环境条件下， 由于细胞质和核质的浓缩凝集所形成的一种圆形或椭 圆形特殊结构。一个细胞只形成一个芽孢，故它无繁 殖功能。芽孢有较强的抗热，抗辐射，抗化学物质和 抗静水压的能力，芽孢是抗逆性休眠体。
芽孢的这一特性对于水和废水所带来的影响，尤其是 饮用水的卫生检验过程和有毒污水生物处理过程中予 于充分注意。
第二节 放线菌
是一类主要呈现菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生 物。具有氧化分解氰化物的能力，对含氰污水的生物处理有很 重要的意义。
放线菌的形态和结构
营养菌丝（基内菌丝）：伸入营养物质内或漫生于 营养物质表面吸取养料的菌丝。吸收营养
气生菌丝：营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形 成气生菌丝，叠生于营养菌丝上，可覆盖整个菌落 表面。
革兰氏阳性细菌（G＋）细胞壁较厚、肽聚糖含量较高 和分子交联度较紧密，故用酒精脱色时肽聚糖网孔会 因脱水而发生明显收缩，再加上它不含脂类，酒精处 理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，紫－碘复合 物不能溢出细胞，仍阻留在细胞壁内，菌体显蓝紫色，
而革兰氏阴性细菌（G－）菌的细胞壁较薄、细胞壁 含有脂多糖，肽聚糖位于内层、含量较底且交联松 散，用酒精脱色时肽聚糖网孔不易收缩，加上它的 脂类含量高且位于外层，所以酒精处理后，类脂溶 解，胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，紫－碘复 合物溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色，当藩红 或沙黄复染时，细胞就会呈现红色。
1.3 核区
DNA并不含蛋白质，约有4.2×106个碱基对 DNA的分子量都很接近，绝大多数在1×104
~ 3×104道尔顿。 道尔顿：质量单位，1个道尔顿为氧原子量
的1/16
1.4 内含物
是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。 其种类与数量与细菌种类和培养条件有关，当 某些物质过剩时，细菌就将其转化成贮藏物质， 当营养缺乏时，他们又被分解利用。
（1）异染颗粒
➢ 用蓝色染料染色后，不呈蓝色而呈紫色。故称异染 颗粒。
➢ 是无机偏磷酸盐的聚合物，是磷源和能源贮藏物， 可降低细胞渗透压。
➢ 生物除磷中的聚磷菌在好氧条件下，利用有机物分 解产生大量能量，可“过度摄取”周围溶液中的磷 酸盐并转化为多聚偏磷酸盐，以异染颗粒的方式贮 存于细胞内。
（2）聚-β-羟基丁酸盐(PHB)
1、 微生物
并非生物分类学上的专用名词，而是指所有形体微小单细胞的，
或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的，必须借 助光学显微镜甚至电子显微镜才能观察到的低等生物的通称。
污水中的微生物
轮虫
支原体
3 、微生物的特点
⑴ 个体微小，面积大 ⑵ 分布广，种类繁多 ⑶ 繁殖快 ⑷ 适应性强，容易变异，有利于应用
细菌为了满足对能量的需要，必须氧化大量的亚铁，使 之生成Fe(OH)3，这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉 淀下来。产生大量的沉淀
降低水管的输水能力
使水发生浑浊并呈现颜色
➢ 是细菌特有的一种碳源和能源贮藏物。 ➢ 实质上是有机物在厌氧过程中形成的代谢产物。 ➢ 聚磷菌在厌氧条件下，可将细胞内贮存的异染颗粒
分解，释放出能量促进喜剧的生长和代谢，使大量 有机物分解并转化PHB颗粒贮存于细胞内杆菌只贮存肝糖，有些光合细菌两