水處理生物學(xué)-第二章課件

水處理生物學(xué)給排水教研室陳戰(zhàn)利水處理生物學(xué)給排水教研室Chapter2.原核微生物Chapter2.原核微生物Chapter2.主要內(nèi)容2.1細(xì)菌2.2放線菌2.3絲狀細(xì)菌2.4光合細(xì)菌2.5藍(lán)細(xì)菌2.6支原體、衣原體、立克次氏體8/6/20233

karlhigh@163.comChapter2.主要內(nèi)容2.1細(xì)菌8/1/202332.2放線菌它是介于細(xì)菌與絲狀真菌之間而又接近于細(xì)菌的一類多核單細(xì)胞的絲狀原核生物。細(xì)菌的高級(jí)類群，絕大多數(shù)為革蘭氏陽(yáng)性菌放線菌是一種習(xí)慣上的稱呼，在分類學(xué)上沒有特定的意義。由于與細(xì)菌十分接近，也可認(rèn)為是呈絲狀生長(zhǎng)的G+細(xì)菌。土壤的“泥腥味”由放線菌產(chǎn)生的。有些菌能氧化分解氰化物、在水處理上有重要意義。有很強(qiáng)的分解纖維素、石蠟、瓊脂、角蛋白、橡膠的能力。在自然界的物質(zhì)循環(huán)上起著重要的作用。8/6/20234

karlhigh@163.com2.2放線菌它是介于細(xì)菌與絲狀真菌之間而又接近于細(xì)菌的一類，少數(shù)寄生

細(xì)長(zhǎng)分枝的原核單細(xì)胞生物放線菌——在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)型：大多數(shù)腐生鏈霉菌、金霉菌、土霉菌、小單孢菌、諾卡氏菌等等生物意義：醫(yī)藥工程與環(huán)境工程其中的諾卡氏菌屬能使石油脫蠟、烴類發(fā)酵、脫硫、脫磷，有的對(duì)氰化物、腈類化合物的分解能力強(qiáng)，用于丙烯腈廢水生物處理。

—放線菌病

2.2放線菌8/6/20235

karlhigh@163.com，少數(shù)寄生細(xì)長(zhǎng)分枝的原核單細(xì)胞生物放線菌——在固體培特征：絲狀分枝、

“根”“枝”“花”多核、單細(xì)胞（細(xì)胞核之間沒有分隔）“種籽”2.2放線菌8/6/20236

karlhigh@163.com特征：絲狀分枝、“根”“枝”孢子及孢子絲的形狀8/6/20237

karlhigh@163.com孢子及孢子絲的形狀8/1/20237karlhigh@16培養(yǎng)特征及生理特性1、菌落特征

（與細(xì)菌特征正好相反）表面常呈粉末狀或皺褶狀(？)，有的則呈緊密干硬的圓形，有些為糊狀。顏色各異，正反不同(？)，質(zhì)地緊密，菌落不易用接種環(huán)挑起(？)，較小。2、生理特性大多數(shù)好氧，最適宜的pH7～8，嗜中溫。8/6/20238

karlhigh@163.com培養(yǎng)特征及生理特性1、菌落特征2、生理特性8/1/2023應(yīng)用舉例

8/6/20239

karlhigh@163.com應(yīng)用舉例8/1/20239karlhigh@163.co8/6/202310

karlhigh@163.com8/1/202310karlhigh@163.com2.3絲狀細(xì)菌(鞘細(xì)菌)是由單細(xì)胞連成的不分支或假分支的絲狀細(xì)菌。細(xì)菌組成的絲狀體外包圍一層由有機(jī)物或無(wú)機(jī)物組成的鞘套，故稱為鞘細(xì)菌sheathedbacteria

，包括：鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌和球衣細(xì)菌。工程上把菌體細(xì)胞能相連而形成絲狀的微生物的統(tǒng)稱，包括：絲狀細(xì)菌、放線菌、絲狀藻類（藍(lán)細(xì)菌）和絲狀真菌。8/6/202311

karlhigh@163.com2.3絲狀細(xì)菌(鞘細(xì)菌)是由單細(xì)胞連成的不分支或假分支的絲一、鐵細(xì)菌(ironbacteria

，TGB)

自來(lái)水管會(huì)流出—黑水、紅水？黑水—FeS↓,硫酸鹽還原菌SRB

紅水—Fe(OH)3↓,鐵細(xì)菌TGB8/6/202312

karlhigh@163.com一、鐵細(xì)菌(ironbacteria，TGB)自來(lái)水管鐵細(xì)菌也是絲狀的原核生物，但不分枝。常見的鐵細(xì)菌有多孢泉發(fā)菌赭色纖發(fā)菌含鐵嘉利翁氏菌2.3.1鐵細(xì)菌8/6/202313

karlhigh@163.com多孢泉發(fā)菌赭色纖發(fā)菌含鐵嘉利翁氏菌2.3.11．多孢泉發(fā)菌特征：多細(xì)胞共生、有鞘，附著在堅(jiān)固的基質(zhì)上鞘——硬化的莢膜

2．赭色纖發(fā)菌特征：有鞘，呈黃色或褐色，被氫氧化鐵所包圍。3．含鐵嘉利翁氏菌特征：絞繩狀，無(wú)鞘。當(dāng)卷曲的環(huán)被附著的鐵所包圍時(shí)，其絲狀體就好象一串念珠。多孢泉發(fā)菌赭色纖發(fā)菌含鐵嘉利翁氏菌8/6/202314

karlhigh@163.com1．多孢泉發(fā)菌2．赭色纖發(fā)菌3．含鐵嘉利翁氏菌多孢泉發(fā)菌赭色生理—O2氧化硫化氫、硫磺和其它硫化物為硫酸，化能自養(yǎng)。形態(tài)—絲狀1.貝日阿托氏菌

漂浮在池沼上，絲狀體中的一串細(xì)胞相互聯(lián)接并擁有共同的衣鞘。2.3.2硫細(xì)菌8/6/202315

karlhigh@163.com生理—O2氧化硫化氫、硫磺和其它硫化物為硫酸，化能自養(yǎng)。1.外在特征：不固著、能進(jìn)行匍匐運(yùn)動(dòng)內(nèi)部特征：含有大量硫磺顆粒（能源儲(chǔ)備）8/6/202316

karlhigh@163.com外在特征：不固著、能進(jìn)行匍匐運(yùn)動(dòng)8/1/202316kar發(fā)—固著發(fā)硫細(xì)菌8/6/202317

karlhigh@163.com發(fā)—固著發(fā)硫細(xì)菌8/1/202317karlhigh@12.3.3球衣細(xì)菌由許多的球桿狀細(xì)菌通過(guò)衣鞘彼此緊靠的絲狀細(xì)菌（一）形態(tài)大多具有假分枝。單個(gè)球衣菌8/6/202318

karlhigh@163.com2.3.3球衣細(xì)菌由許多的球桿狀細(xì)菌通過(guò)衣鞘彼此緊靠的絲狀假分枝——好象是分枝，實(shí)際上與旁邊的菌絲體并無(wú)關(guān)。當(dāng)皮鞘內(nèi)的一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞從皮鞘的一端游出，吸附在另一個(gè)球衣細(xì)菌的菌絲體上形成高倍鏡放大8/6/202319

karlhigh@163.com假分枝——好象是分枝生理特征與活性污泥的膨脹環(huán)境影響因素：最適溶解氧0.1mg/L適宜的pH范圍6~8適宜的溫度在30℃左右環(huán)保應(yīng)用：

污廢水中有機(jī)物的降解

但數(shù)量過(guò)大→污泥膨脹8/6/202320

karlhigh@163.com生理特征與活性污泥的膨脹環(huán)境影響因素：8/1/202320污泥膨脹：指污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象。絲狀污泥膨脹后處理生物處理（二級(jí)處理）化學(xué)營(yíng)養(yǎng)物曝氣池沉淀池污泥回流凈水外排污泥及余渣消化罐8/6/202321

karlhigh@163.com污泥膨脹：指污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影2.4光合細(xì)菌PSB光合細(xì)菌（Photosyntheticbacteria

）是具有原始光能合成體系的原核生物的總稱。革蘭氏陰性菌，細(xì)菌中最為復(fù)雜的菌群之一。分類：光合細(xì)菌碳源情況產(chǎn)氧情況異養(yǎng)光合細(xì)菌產(chǎn)氧光合細(xì)菌自養(yǎng)光合細(xì)菌不產(chǎn)氧光合細(xì)菌8/6/202322

karlhigh@163.com2.4光合細(xì)菌PSB光合細(xì)菌（Photosynthet特點(diǎn)：光合細(xì)菌是光能營(yíng)養(yǎng)型細(xì)菌，含光合色素，能同化CO2為有機(jī)體，但與藻類不同不含葉綠素，有菌綠素及胡蘿卜素。光合細(xì)菌不能光解水中的氫還原CO2，而是從有機(jī)物或水以外的無(wú)機(jī)物中獲得氫；不產(chǎn)氧；厭氧生活。紅螺菌科有固氮產(chǎn)氫能力。2.4光合細(xì)菌PSB厭氧光照好氧黑暗8/6/202323

karlhigh@163.com特點(diǎn)：2.4光合細(xì)菌PSB厭氧光照8/1/202323102~103cell/ml1~10cell/ml105~106cell/g103~104cell/g106~107cell/g湖泊（BOD10ppm）江河（BOD<1.0ppm）水稻土海濱土曝氣池小林達(dá)治：日本土壤肥料學(xué)雜志，46（4），148~156，1975環(huán)境中光合細(xì)菌的數(shù)量8/6/202324

karlhigh@163.com102~103cell/ml湖泊（BOD10ppm）小林達(dá)＋－－＋有機(jī)物＋－－＋有機(jī)物±－－－有機(jī)物厭氧，黑暗（脫氮或發(fā)酵）H2S+CO2H2S+CO2無(wú)光合色素有光合色素－±－－好氧，光照或黑暗（呼吸作用）－＋＋＋厭氧，光照（光合作用）紅螺菌科（Rhodospirillaceae)著色菌科（Chromatiaceae）綠菌科（Chlorobiaceae）綠色絲狀菌科（Chloroflexaceae）

培養(yǎng)條件細(xì)菌科名光合細(xì)菌獲取能量的方式“＋”表示可以生長(zhǎng)；“－”表示不生長(zhǎng)；“±”表示只有少數(shù)可以生長(zhǎng)。8/6/202325

karlhigh@163.com＋有機(jī)物＋有機(jī)物±有機(jī)物厭氧，黑暗（脫氮或發(fā)酵）H2S+CO桿狀光合細(xì)菌2.4光合細(xì)菌PSB8/6/202326

karlhigh@163.com桿狀光合細(xì)菌2.4光合細(xì)菌PSB8/1/202326k水體中的光合細(xì)菌2.4光合細(xì)菌PSB8/6/202327

karlhigh@163.com水體中的光合細(xì)菌2.4光合細(xì)菌PSB8/1/202327不依賴陽(yáng)光的光合細(xì)菌2.4光合細(xì)菌PSB8/6/202328

karlhigh@163.com不依賴陽(yáng)光的光合細(xì)菌2.4光合細(xì)菌PSB8/1/20232.4光合細(xì)菌PSB8/6/202329

karlhigh@163.com2.4光合細(xì)菌PSB8/1/202329karlhig2.4光合細(xì)菌PSB8/6/202330

karlhigh@163.com2.4光合細(xì)菌PSB8/1/202330karlhig應(yīng)用1.制造單細(xì)胞蛋白（singlecellprotein）—SCP，醫(yī)用、食用；養(yǎng)魚池或水箱中放入光合細(xì)菌可以增產(chǎn)2.產(chǎn)氫：有些菌能利用甲酸等低級(jí)脂肪酸，從而產(chǎn)生氫氣。因產(chǎn)生的H2中只含CO2，故不需要復(fù)雜的凈化系統(tǒng)。3.提取色素甲醇-丙酮提取，減壓濃縮。2.4光合細(xì)菌PSB8/6/202331

karlhigh@163.com應(yīng)用2.4光合細(xì)菌PSB8/1/202331karlh應(yīng)用4.提取輔酶Q（UQ—10）Q－10是治心臟病的藥的成分之一，光合細(xì)菌的Q含量高，是酵母的14倍，是菠菜葉的82倍。5.生物除臭劑

能利用硫化氫、腐胺、尸胺、低級(jí)脂肪酸等，故可除臭。在日本已應(yīng)用，如養(yǎng)豬廠，堆肥廠。6.農(nóng)業(yè)應(yīng)用促進(jìn)有益微生物的生長(zhǎng)，如含有促進(jìn)放線菌生長(zhǎng)的物質(zhì)，而放線菌能抑制病源菌的生長(zhǎng)?？墒故卟恕⒌咀忧o葉茂盛，增產(chǎn)花卉等觀葉植物，葉子變寬、綠、厚。

2.4光合細(xì)菌PSB8/6/202332

karlhigh@163.com應(yīng)用2.4光合細(xì)菌PSB8/1/202332karlh2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria也叫藍(lán)藻、藍(lán)綠藻，光能營(yíng)養(yǎng)型細(xì)菌，革蘭氏陰性菌，含葉綠素，不含葉綠體，產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。分布廣泛，生長(zhǎng)旺盛時(shí)，能使水體變藍(lán)或其他顏色，并且某些藍(lán)細(xì)菌能發(fā)出草腥味或霉味，一般稱為某某藻。形態(tài)：形狀：球狀、桿狀，單細(xì)胞或多細(xì)胞連接的絲狀。大?。褐睆椒秶?，0.5—60μm,大多3-10μm。有單細(xì)胞體、群體類型。8/6/202333

karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria也叫藍(lán)藻、藍(lán)綠藻藍(lán)細(xì)菌的光合色素有葉綠素a、藻膽素和類胡蘿卜素，藻膽素包括藻蘭素和藻紅素。有的藍(lán)細(xì)菌具有異形胞，其特征是壁厚、色淺，為固氮場(chǎng)所。少數(shù)藍(lán)細(xì)菌可形成厚壁孢子。2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202334

karlhigh@163.com藍(lán)細(xì)菌的光合色素有葉綠素a、藻膽素和類胡蘿卜素，藻膽素包括藻常見藍(lán)細(xì)菌1.微囊藻屬、顫藻、魚腥藻屬水體富營(yíng)養(yǎng)化的引起種類，赤潮和水華2.念珠藻屬、螺旋藻屬食品開發(fā)對(duì)象。2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202335

karlhigh@163.com常見藍(lán)細(xì)菌2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/18/6/202336

karlhigh@163.com8/1/202336karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202337

karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/1/2023鏈桿狀絲狀聚合體球狀（正在分裂）細(xì)菌形態(tài)8/6/202338

karlhigh@163.com鏈桿狀絲狀聚合體球狀（正在分裂）細(xì)菌形態(tài)8/1/2023382.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202339

karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/1/20232.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202340

karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/1/20232.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202341

karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/1/20232.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/6/202342

karlhigh@163.com2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria8/1/20238/6/202343

karlhigh@163.com8/1/202343karlhigh@163.com8/6/202344

karlhigh@163.com8/1/202344karlhigh@163.com藍(lán)細(xì)菌與細(xì)菌的區(qū)別2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteria藍(lán)細(xì)菌含有光合色素，細(xì)胞壁含有纖維素；革蘭氏染色呈陰性，《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》可以查到；8/6/202345

karlhigh@163.com藍(lán)細(xì)菌與細(xì)菌的區(qū)別2.5藍(lán)細(xì)菌Cyanobacteri2.6其他原核微生物支原體立克次氏體衣原體8/6/202346

karlhigh@163.com2.6其他原核微生物支原體8/1/202346karlh是介于細(xì)菌與病毒間的一類原核生物。同屬G－。代謝能力差，主要營(yíng)細(xì)胞內(nèi)寄生的小型原核生物。從支原體、立克次氏體至衣原體寄生性逐步增強(qiáng)。2.6其他原核微生物8/6/202347

karlhigh@163.com是介于細(xì)菌與病毒間的一類原核生物。2.6其他原核微生物8/2.6.1支原體（Mycoplasma）是一類無(wú)細(xì)胞壁，介于獨(dú)立生活和細(xì)胞內(nèi)寄生的最小型原核生物。腐生種類生活在污水、土壤或糞堆中；寄生種類可引起人、動(dòng)物（牛胸膜肺炎）和植物（類支原體、植原體）的病害。8/6/202348

karlhigh@163.com2.6.1支原體（Mycoplasma）是一類無(wú)細(xì)胞壁，介于2.6.1支原體直徑約為150~300nm，多為250nm左右；可通過(guò)細(xì)菌過(guò)濾器，為自由生活的最小原核微生物。缺乏細(xì)胞壁，G－，細(xì)胞形態(tài)多樣；細(xì)胞膜含甾醇，比其他原核生物的細(xì)胞膜堅(jiān)韌；以二分裂和出芽等方式繁殖；具有氧化型或發(fā)酵型的產(chǎn)能代謝,在好氧或厭氧條件下生長(zhǎng)；能在營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；基因組很小，0.6-1.1Mb；對(duì)能與核糖體、細(xì)胞膜結(jié)合的表面活性劑、抗生素敏感；“油煎蛋”狀菌落（0.1-1.0mm）8/6/202349

karlhigh@163.com2.6.1支原體直徑約為150~300nm，多為250nm左2.6.1支原體8/6/202350

karlhigh@163.com2.6.1支原體8/1/202350karlhigh@162.6.2立克次氏體（Rickettsia）1909年,美國(guó)醫(yī)生H.T.Ricketts(1871-1910年)首次發(fā)現(xiàn)落基山斑疹傷寒的獨(dú)特病原體并被它奪取生命,故名。立克次氏體（Rickettsia）是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的G-原核生物.是介于細(xì)菌與病毒之間,而接近于細(xì)菌的一類原核生物。是一類專性寄生于真核細(xì)胞內(nèi)的G－原核生物。引起人和動(dòng)植物病害的病原體，使植物病者稱做類立克次氏體細(xì)菌。8/6/202351

karlhigh@163.com2.6.2立克次氏體（Rickettsia）1909年,美國(guó)2.6.2立克次氏體（Rickettsia）8/6/202352

karlhigh@163.com2.6.2立克次氏體（Rickettsia）8/1/2023細(xì)胞較大，直徑0.3～0.6×0.8～2.0μm，光學(xué)顯微鏡下清晰可見，無(wú)濾過(guò)性；細(xì)胞形態(tài)多樣：球、雙球、桿和絲等狀；有細(xì)胞壁，G－；絕大多數(shù)真核細(xì)胞內(nèi)專性寄生，宿主為虱、蚤等節(jié)肢動(dòng)物和人、鼠等脊椎動(dòng)物；二分裂方式繁殖；產(chǎn)能代謝系統(tǒng)不完整，不能利用葡萄糖和有機(jī)酸，只能利用谷氨酸和谷氨酰胺產(chǎn)能；對(duì)四環(huán)素和青霉素等抗生素敏感；對(duì)熱敏感，56℃、30′即被殺死；可培養(yǎng)在組織培養(yǎng)物上；基因組很?。?.1Mb），834個(gè)基因（98年11月公布）。2.6.2立克次氏體（Rickettsia）8/6/202353

karlhigh@163.com細(xì)胞較大，直徑0.3～0.6×0.8～2.0μm，光學(xué)顯微鏡立克次氏體引起的傳染病斑疹傷寒（斑疹傷寒立克次氏體）、恙蟲熱（恙蟲病立克次氏體）、Q熱（Q熱立克次氏體）、戰(zhàn)壕熱(五日熱立克次氏體)等嚴(yán)重傳染病。寄生在節(jié)肢動(dòng)物體（蚤、虱、蜱、螨）內(nèi)，由此為媒介將傳染病傳給人和動(dòng)物。如斑疹傷寒、戰(zhàn)壕熱。2.6.2立克次氏體（Rickettsia）8/6/202354

karlhigh@163.com立克次氏體引起的傳染病斑疹傷寒（斑疹傷寒立克次氏體）、