渗透压对微生物的影响

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降解方式:化学降解(氧化水解、光降解)、生物降解
PAM在紫外光辐射下的水解路径:
光催化氧化PAM机制
交联聚丙烯酰胺即CLP全称为
交联(丙烯酰胺-丙烯酸钾)共聚物
图1 分子结构有m、n,表明不是单体,而是聚合物。红圈为亲水 官能团。CLP亲水不溶水,遇水膨胀成凝胶而成为水的载体。 颗粒表观吸去离子水为自重200倍左右(物理、网络和化学吸附)。 CLP不燃爆、无毒和腐蚀性,不伤植物、土壤生命体和污染地表水。 降解时打开交联,形成能使土壤团粒的线性水溶PAM,终解物为氮 钾肥,可被植物利用。此类绿色化工品是科学进步的表征。

细菌在不同渗透压溶液中的变化

等渗透压下生长良好。微生物在质量为5~8.5g/L 的NaCI溶液中,红血球在质量为9g/L的NaCI溶液 中形态和大小不变,并生长良好。

低渗透压(ρ(NaCI)=0.1g/L)下,溶液水分子 大量渗入微生物体内,使微生物细胞发生膨胀, 严重者破裂,导致微生物死亡。

不同生活在淡水环境下或者淡水处理构筑 物中的微生物接种到高盐环境下,仅有部 分微生物存活。这是盐度对微生物的一种 选择。将淡水微生物的存活率定义为100 %,当盐度超过20g/L,其存活率低于40%。 因此,当盐度超过20g/:L,一般认为用不 同淡水微生物无法进行处理。
絮凝剂

理论基础是:“聚并”理论,絮凝剂主要 是带有正(负)电性的基团中和一些水中 带有负(正)电性难于分离的一些粒子或 者叫颗粒,降低其电势,使其处于不稳定 状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒集 中,并通过物理或者化学方法分离出来。

有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、 -NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链 状、环状等多种结构。因其活性基团多, 分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮 凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮 物效果好等特点。
轻度嗜盐菌一般需要1%~6%氯化钠 中度嗜盐菌需要6%~15%的氯化钠

能在极高盐环境中生长的微生物叫极端嗜盐微 生物,它能在10%~30%的氯化钠溶液中生长。 能在高糖环境中生长的微生物叫嗜高渗微生物。 能够在极干燥环境中生长的微生物叫嗜干性微 生物。

淡水微生物在不同盐度下的存活率及实际应用
渗透压
渗透压对微生物的影响
渗透压(otmatic pressure)

定义: 将溶液和水置于U型管中,在U型管中 间安置一个半透膜,以隔开水和溶液, 可以见到水通过半透膜往溶液一端跑, 假设在溶液端施加压强,而此压强可刚 好阻止水的渗透,则称此压强为渗透压, 渗透压的大小和溶液的重量摩尔浓度、 溶液温度和溶质解离度相关,因此有时 若得知渗透压的大小和其他条件,可以 反推出溶质分子的分子量。
一般微生物不能耐受高渗透压,因此,有些微 生物耐高渗透压的能力较强。

渗透压对微生物的影响

渗透压对微生物生命活动有很大的影响。 微生物的生活环境必须具有与其细胞大致相等的渗透压, 超过一定限度或突然改变渗透压,会抑制微生物的生命活 动,甚至会引起微生物的死亡。在高渗透压溶液中微生物 细胞脱水,原生质收缩,细胞质变稠,引起质壁分离。在 低渗透压溶液中,水分向细胞内渗透,细胞吸水膨胀,甚 至破坏。在等渗溶液中,微生物的代谢活动最好,细胞即 不收缩,也不膨胀,保持原形不变。常用的生理盐水 (0.85%NaCl溶液)就是一种等渗溶液。 适宜于微生物生长的渗透压范围比较广,微生物对渗透压 有一定的适应能力,逐渐改变环境的渗透压,微生物能适 应这种变化。
微生物wenku.baidu.com渗透压的关系

大多数微生物适于在等渗的环境生长,若置于 高渗溶液(如20%NaCl)中,水将通过细胞膜 进入细胞周围的溶液中,造成细胞脱水而引起 质壁分离,使细胞不能生长甚至死亡。若将微 生物置于低渗溶液(如0.01%NaCl)或水中, 外环境中的水从溶液进入细胞内引起细胞膨胀, 甚至破裂致死。
高渗透压(ρ(NaCI)=200g/L)下,微生物体内 水分子大量渗到体外,使细胞发生质壁分离。

嗜盐菌
概念 在海水中发现的微生物,一般能在海水的水活度 下最适生长以外,对氯化钠有特殊要求,这些微 生物叫嗜盐菌。 根据微生物对盐量的要求不同,分为:

嗜盐菌
轻度嗜盐菌
中度嗜盐菌
根据渗透压将微生物进行分类
保水剂释水条件
保水剂的保水能力受交联度影响交联度越 高,即网络越密,表观吸水倍率就低,速 率也慢,但保水性好,凝胶强度高,土壤 下透气性好,寿命也长。 所以通过影响交联度可以影响保水剂释水 效果。


保水剂所吸的98%以上为自由水,无论施 多大压力凝胶也不释水(物理吸附加压下 就能放水),CLP的是可通过水势平衡和 降温析出来,体现了它的缓释性。
阴离子聚丙烯酰胺(APAM)
-COO-、-NH2、-OH等亲水基团,配制成水溶液 加入废水中,便会产生压缩双电层,使废水中的 悬浮微粒失去稳定性,胶粒物相互凝聚使微粒增 大,形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积 后即在重力作用下脱离水相沉淀,从而去除废水 中的大量悬浮物,从而达到水处理的效果。
聚丙烯酰胺降解
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