水处理生物学第七

水处理生物学第七第1页，课件共86页，创作于2023年2月一、微生物生长繁殖的概念1.生长、繁殖生长：微生物细胞的增长。（个体体积的增加）（单细胞、多细胞）繁殖：微生物个体数目的增加。个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程群体生长：个体的进一步生长，就引起了群体的生长；群体的生长可以用重量、体积、个体浓度或密度指标来测定。群体生长＝个体生长+个体繁殖一般微生物的研究和应用中，只有群体的生长才有意义，所以通常讲的“生长”是指群体生长。这一点与研究大生物时有所不同。第2页，课件共86页，创作于2023年2月（1）概念两次细胞分裂的时间间隔，称为世代时间。（2）影响世代时间受培养环境的影响。不同的微生物，生长繁殖速度不同，世代时间也有不同。2.世代时间注意与生长繁殖的区别第3页，课件共86页，创作于2023年2月二、微生物生长的测定方法（一）、计数法显微镜直接计数法荧光染色计数法

活菌计数法特定微生物计数法涂片染色法计数器测定法比例计数法平板计数法液体计数法薄膜计数法电子计数器计数第4页，课件共86页，创作于2023年2月测含氮量测含碳量重量法光密度法（OD）元素法细胞物质含量法其他生理指标法蛋白质DNARNA生物醌二、测生长量法第5页，课件共86页，创作于2023年2月显微镜直接计数法

显微镜直接计数法又称全数法，是常用的微生物生长测定方法，其特点是测定过程快速，但不能区分微生物的死活。第6页，课件共86页，创作于2023年2月涂片染色法应用：可同时计数不同微生物的菌数，适

于土壤、牛奶中细菌计数。方法：用镜台测微尺计算出视野面积；取

0.1ml菌液涂于1cm2面积上，计数后代

入公式：每ml原菌液含菌数

=视野中平均菌数×涂布面积/视野面积×100×稀释倍数第7页，课件共86页，创作于2023年2月使用细菌计数板或血球计数板在显微镜下直接计数。原理：将1cm2×0.1mm的薄层空间划分为400小格，从中均匀分布地选取80或100小格，计数其中的细胞数目，换算成单位体积中的细胞数。适用范围：个体较大细胞或颗粒，如血球、酵母菌等。不适用于细菌等个体较小的细胞，因为（1）细菌细胞太小，不易沉降；（2）在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。优点：操作简便，计数直观。缺点：不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察计数器计数法

第8页，课件共86页，创作于2023年2月比例计数法

将待测样品溶液与等体积的血液（或其他参照）混合，然后涂片，在显微镜下测定微生物与红血球数的比例，因血液中的红血球数已知(男性400—500万个／mL，女性350-450万个／mL)，由此可以测得微生物数量。第9页，课件共86页，创作于2023年2月荧光染色计数法

DAPI(4，6-diamidino-2-phenylindole，4，6-二脒基—2—苯基吲哚)、DTAF（5-(4，6-Dichloro-1，3，5-triazin-2-y1）aminofluoreseein，二氯三嗪基氨基荧光素]都是常用的无毒性荧光染料，能够与DNA双链强力结合并产生荧光。DAPI染色计数法是利用DAPI染料与微生物的DNA结合产生荧光，从而在荧光显微镜下进行微生物计数的方法。因为DAPI可以透过完整的细胞膜，它可以用于细胞的染色。

DAPI与双链DNA结合时，主要结合在DNA的A-T碱基区，产生的荧光基团的吸收峰是358nm，紫外光激发时发射明亮的蓝色荧光，使得DAPI成为了一种常用的荧光检测信号。DAPI也可以和RNA结合，但产生的荧光强度不及与DNA结合的结果，其发散光的波长范围约在400nm左右。

DAPI的发散光为蓝色，且DAPI和绿色荧光蛋白(Greenfluorescentprotein，GFP)或TexasRed染剂(红色荧光染剂)的发射波长，仅有少部分重叠，因此可以利用这项特性在单一的样品上进行多重荧光染色。DAPI/DTAF染色计数法具有专一性强、灵敏度高、稳定性好、使用方便等特点。此外，荧光染色法还可以与流式细胞计数仪联合使用以便更快速、准确地处理大量的微生物样本，如细胞分类计数等。

第10页，课件共86页，创作于2023年2月活菌计数法

活菌计数法又称间接计数法，是通过测定样品中活的微生物数量来间接地表示微生物的数量。因此，这种方法不含死的微生物细胞，而且测定所需的时间也较长。常用的有平板计数法、液体计数法和薄膜计数法。

第11页，课件共86页，创作于2023年2月平板计数法（稀释平板计数法）

对样品进行适当稀释→单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖→肉眼可见的菌落→对菌落数目的计数推测样品中的微生物细胞数传统计数方法。对设备要求不高。10-310-510-410-6第12页，课件共86页，创作于2023年2月第13页，课件共86页，创作于2023年2月平板菌落计数法★技术要求：样品充分混匀，操作熟练快速（15~20min完成操作），严格无菌操作；★注意事项：每一支吸管只能用于一个稀释度，样品混匀处理，倾注平板时的培养基温度；★适用范围：中温、好氧和兼性厌氧、能在营养琼脂上生长的微生物，★误差：多次稀释造成的误差是主要来源，其次还有由于样品内菌体分布不均匀、以及不当操作第14页，课件共86页，创作于2023年2月涂布平板法使用较多的常规方法，但有时涂布不均匀！（一般0.2ml）同一稀释度三个以上重复,取平均值；每支移液管及涂布棒只能接触一个稀释度的菌液；样品充分混匀；每个平板上的菌落数目合适，便于准确计数；要求：每ml活菌数＝同一稀释度平均数×稀释倍数×5注意：要三个以上重复平板平均计数；不适合丝状菌第15页，课件共86页，创作于2023年2月稀释液体计数法又称MPN（MostProbableNumber）法或最可能数法 特点：液体培养、统计学查表计数 例如测定水中大肠菌群的数量 方法：菌样巧妙稀释、稀释接种、样品培养、统计－查表－计算 ①统计出数量指标②查表表——MPN表（P449） ③计算水中大肠菌群、铁细菌、硝化菌、亚硝化菌也用这种方法进行数量统计。第16页，课件共86页，创作于2023年2月第17页，课件共86页，创作于2023年2月薄膜过滤计数法常用该法测定含菌量较少的空气和水中的微生物数目。将定量的样品通过薄膜（硝化纤维素薄膜、醋酸纤维薄膜）过滤，菌体被阻留在滤膜上，取下滤膜进行培养，然后计算菌落数，可求出样品中所含菌数。第18页，课件共86页，创作于2023年2月滤膜计数法第19页，课件共86页，创作于2023年2月荧光原位杂交（fluorescenceinsituhybridization）（FISH）FISH的基本原理是用已知的标记单链核酸为探针，按照碱基互补的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行特异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。由于DNA分子在染色体上是沿着染色体纵轴呈线性排列，因而可以将探针直接与染色体进行杂交从而将特定的基因在染色体上定位。与传统的放射性标记原位杂交相比，荧光原位杂交具有快速、检测信号强、杂交特异性高和可以多重染色等特点，因此在分子细胞遗传学领域受到普遍关注。目前这项技术已经广泛应用于动植物基因组结构研究、染色体精细结构变异分析、病毒感染分析、人类产前诊断、肿瘤遗传学和基因组进化研究等许多领域。第20页，课件共86页，创作于2023年2月FISH大名鼎鼎（fluorescenceinsituhybridization）。是钓鱼用具，鱼就是染色体上的DNA序列。前提是必须知道这个序列的编码顺序，因为知道顺序才能够制作鱼饵。荧光用来显示鱼的情况（位置，量）。钓鱼要准备这些东西：1、上哪钓鱼——固定生物样本并准备显微镜涂片。

2、特殊眼镜——预先调节显微镜。

3、定位工具——标记探针。

4、诱敌深入——对目标DNA进行变性。

5、钓鱼——进行原位杂交和杂交后洗涤。

6、看鱼之前——免疫细胞化学染色。

7、看鱼——显微镜观察。第21页，课件共86页，创作于2023年2月干重法将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来,然后烘干(干燥温度可采用105℃、100℃或80℃)、称重。一般干重为湿重的10%—20%，而一个细菌细胞一般重约10-12—10-13g。该法适合菌浓较高的样品。举例：大肠杆菌一个细胞一般重约10–12~10–13g，液体培养物中细胞浓度达到2×109个/ml时，100ml培养物可得10~90mg干重的细胞。第22页，课件共86页，创作于2023年2月比浊法原理是在一定范围内，菌悬液中的细胞浓度与混浊度成正比，即与光密度成正比，菌数越多，光密度越大。因此，借助于分光光度计，在一定波长下测定菌悬液的光密度，就可反应出菌液的浓度。特点：快速、简便；但易受干扰。第23页，课件共86页，创作于2023年2月生理指标法测含氮量蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。一般细菌含氮量为干重的12.5%，酵母菌为7.5%，霉菌为6.0%，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以6.25，就可测得粗蛋白的含量。其他方法含碳、磷、DNA、RNA、耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定。第24页，课件共86页，创作于2023年2月1培养方法分批培养：一定的环境下，微生物在一个有液体培养基的容器内生长繁殖。连续培养：流入新鲜培养基的同时不断流出培养物的培养方式。三、微生物的生长特性（群体生长）第25页，课件共86页，创作于2023年2月典型生长曲线(P122)：

将菌种接种在液体培养基中隔一定时间取样，计算菌数，以菌数的对数为纵坐标，生长时间为横坐标作图。包括延滞期、指数期、稳定期和衰亡期等四个时期。典型生长曲线，只适用于单细胞微生物如细菌和酵母菌，对于丝状生长的真菌或放线菌,还有活性污泥，则只能按微生物的重量绘制生长曲线——只能获得非典型的生长曲线.2、分批培养微生物的生长规律加速期减速期第26页，课件共86页，创作于2023年2月（1）延滞期

又称停滞期、调整期或适应期。指少量微生物接种到新培养液中后，在开始培养的一段时间内细胞数目不增加的时期。特点：①生长速率常数等于零。②细胞形态变大或增长③细胞内RNA尤其是rRNA含量增高，原生质呈嗜碱性。④合成代谢活跃。⑤对外界不良条件反应敏感。第27页，课件共86页，创作于2023年2月如何知道处于对数期影响延滞期长短的因素：①接种龄接种龄即“种子”的群体生长年龄，亦即它处在生长曲线上的哪一个阶段。实验证明，如果以对数期接种龄的“种子”接种，则子代培养物的延滞期就短。②接种量接种量的大小明显影响延滞期的长短。（基数大）③培养基成分接种到营养丰富的天然培养基中的微生物，要比接种到营养单调的组合培养基中的延滞期短。第28页，课件共86页，创作于2023年2月（2）指数期又称对数期，是指在生长曲线中，紧接着延滞期的一个细胞以几何级数速度分裂的一段时期。特点：①生长速率常数R最大，因而细胞每分裂一次所需的代时G或原生质增加一倍所需的倍增时间最短；②细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀；③酶系活跃，代谢旺盛。指数期的微生物可作为代谢、生理等研究的良好材料，是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄。第29页，课件共86页，创作于2023年2月繁殖代数n：x2=x1·2n以对数表示：lgx2=lgx1+nlg2

生长速率常数R世代时间G指数生长期的三个参数第30页，课件共86页，创作于2023年2月（3）稳定期

又称静止期或最高生长期。特点：细胞数目不增加(R=0)，即处于新繁殖的细胞数与衰亡的细胞数相等，或正生长与负生长相等的动态平衡之中。菌体产量达到了最高点，而且菌体产量与营养物质的消耗间呈现出一定的比例关系细胞长、大代谢旺盛(RNA含量增加)诱导酶迅速合成对不良条件敏感，抵抗力降低第31页，课件共86页，创作于2023年2月稳定期到来的原因主要是：①营养物尤其是生长限制因子的耗尽；②营养物的比例失调，例如C／N比值不合适等；③有害代谢产物的累积；④pH、氧化还原势等物化条件越来越不适宜，等等。

第32页，课件共86页，创作于2023年2月在稳定期时，细胞开始贮存糖原、异染颗粒和脂肪等贮藏物；多数芽孢杆菌在这时开始形成芽孢；有的微生物在稳定期时还开始合成抗生素等次生代谢产物。应用稳定期是以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物的最佳收获期，也是对某些生长因子例如维生素和氨基酸等进行生物测定的必要前提。

此外，由于对稳定期到来的原因进行研究，还促进了连续培养技术的设计和研究。

注意三条曲线：生长曲线、底物消耗曲线、代谢产物合成曲线。第33页，课件共86页，创作于2023年2月（4）衰亡期

特点：个体死亡的速度超过新生的速度(繁殖数<死亡数)，整个群体就呈现出负生长（R<0）。细胞形态多样，例如会产生很多膨大、不规则的退化形态；有的微生物因蛋白水解酶活力的增强就发生自溶；有的微生物在这时产生或释放对人类有用的抗生素等次生代谢产物；在芽孢杆菌中，芽孢释放往往也发生在这一时期第34页，课件共86页，创作于2023年2月产生衰亡期的原因主要是外界环境对继续生长越来越不利，从而引起细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体死亡。如：营养物耗尽，细菌利用贮存颗粒进行内源呼吸造成自身溶解；有毒代谢物积累，抑制细菌生长等。第35页，课件共86页，创作于2023年2月活性污泥法的微生物的生长规律和纯菌种的一致，生长曲线也相似；一般划为三个阶段：生长上升阶段、生长下降阶段、内源呼吸阶段第36页，课件共86页，创作于2023年2月微生物生长曲线（按活微生物重量绘制）

mg/L

活细菌重量细菌内源呼吸生长率上升阶段及细菌大量死亡阶段

生长率下降阶段t0时间第37页，课件共86页，创作于2023年2月①生长速率上升阶段提问：为什么培养初期细菌群体重量增长速率随时间不断增大？A.营养物丰富，细菌增殖；B.细菌在细胞内以糖原、油滴等形式储存营养物，细菌个体重量增大

生长率

上升阶段

mg/mL

0时间t活细胞重量第38页，课件共86页，创作于2023年2月

②生长速率下降阶段提问：为什么增长速率较前下降了？时间活细胞重量营养物浓度（好氧细菌还包括氧气）下降

这些限制性因素还不是十分严重，细菌的代谢速度变慢，没有停止代谢产物积累对细菌的某些酶产生抑制生长率下降阶段第39页，课件共86页，创作于2023年2月

③内源呼吸及死亡阶段———内源呼吸+毒物浓度更高（个体）瘦→死（群体）死亡率大于出生率从曲线上反映为活细菌重量的进一步持续下降。提问：此时细菌的出生率是否为零呢？为什么？不是，利用死亡细菌的残体营养各种生物具有类似的规律实验室通常采用细菌的数量变化绘制生长曲线，虽然两种曲线在本质上是相同的，但两种曲线也有它自身的特点和用途。(“落红不是无情物，化做红泥更护花。或人吃人”)P123

第40页，课件共86页，创作于2023年2月3.连续培养微生物的生长规律两种连续培养方式：恒浊连续培养：维持培养液中细菌的浓度恒定。恒化连续培养：维持进水中营养成分恒定。适合污水生物处理。连续培养装置示意图第41页，课件共86页，创作于2023年2月目前,污水连续生物处理法均类似于恒化连续培养；（流速不完全恒定）第42页，课件共86页，创作于2023年2月恒浊器：

这是根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。在恒浊器中的微生物，始终能以最高生长速率进行生长，并可在允许范围内控制不同的菌体密度。连续培养的设备第43页，课件共86页，创作于2023年2月恒化器：与恒浊器相反，恒化器是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。通过控制某一种营养物的浓度，使其始终成为生长限制因子的条件下达到的。第44页，课件共86页，创作于2023年2月

在连续培养中，微生物的生长状态和规律与分批培养不同，往往是处在相当于分批培养中生长曲线的某一生长阶段。如：废水生物处理的连续运行过程中，活性污泥中的微生物处在相当于分批培养生长曲线的生长阶段：加速期或对数期，或静止期或衰亡期。连续培养微生物的生长规律第45页，课件共86页，创作于2023年2月污水连续处理中，细菌生长状态跟具体的生物处理方法有关，不同的生物反应构筑物，细菌的生长状态可能不同，甚至在同一个构筑物中，不同位置的细菌生长状态，但要以某种状态为主。4.生长曲线在污水生物处理中的应用第46页，课件共86页，创作于2023年2月进水对数期衰老期平推流式活性污泥法稳定期占优势第47页，课件共86页，创作于2023年2月废水生物处理设计时，按废水的水质情况，可利用不同阶段的微生物处理废水。如：常规活性污泥法，生长下降阶段（减速、静止期）（P125）生物吸附法，生长下降阶段（静止期）高负荷活性污泥法，生长上升阶段（对数期），和生长下降阶段（减速期）延时曝气法处理低浓度有机废水，利用衰亡期微生物此外，还需考虑到控制微生物生长的一些参数，如稀释速率D（P126）第48页，课件共86页，创作于2023年2月第二节微生物的生存因子（环境因素对微生物的长的影响）第49页，课件共86页，创作于2023年2月

微生物正常生存，需要营养，除此以外，还需要合适的温度、pH、氧气等环境条件。第50页，课件共86页，创作于2023年2月一、温度温度对于微生物有那些影响？温度是微生物最重要的生存条件之一。当处于最佳范围时，每上升10℃，酶促反应速度提高1～2倍。代谢速率和生长速率也提高，繁殖能力最强，微生物进行大量繁殖。不同微生物对温度的要求不同。可将微生物分为嗜冷菌、嗜中温菌、嗜热菌、嗜超热菌。第51页，课件共86页，创作于2023年2月细菌最低温度（℃）最适温度（℃）最高温度（℃）嗜冷菌－5～05～1020～30嗜中温菌5～1025～4045～50嗜热菌3050～6070～80嗜超热菌55℃以上70～105110～113低温、中温和高温细菌的生长温度范围第52页，课件共86页，创作于2023年2月

所有微生物中，多部分是嗜中温菌，其他较少。污水处理系统中，为了保证微生物能够处于较好的工作状态，需要为其提供较适合的温度。一般控制在20～30℃左右。第53页，课件共86页，创作于2023年2月嗜冷菌，最适合在5～15℃，甚至很多细菌可以在0℃以下正常生存。可以解释冰箱中冷藏的蔬菜、水果发霉变质腐烂的原因。小结：微生物的培养应该在最佳温度范围进行。超过最高温度会对细菌造成伤害甚至导致死亡。低温有抑制细菌作用。可以让微生物休眠，但不会导致死亡。温度升高时，活性即可恢复。第54页，课件共86页，创作于2023年2月微生物也有最适应的pH范围，微生物不同，pH范围不同。多数细菌：最佳6.5～7.5，适应范围4～10；一般要求中性或偏碱性；放线菌：最佳7.5～8.0，一般要求中性或偏碱性；霉菌和酵母菌：可在酸性或偏碱性环境生活，最喜欢3～6的环境。生长极限：1.5～10。二、pH第55页，课件共86页，创作于2023年2月1.污水处理生物处理构筑物内pH控制在6.5～8.5之间。2.微生物培养过程中，培养基的pH值下降或上升，如何调控？（加入缓冲物质，或通过在线监测用泵加酸或碱）3.污泥厌氧处理时，也要控制好pH，一般在6.6～7.6，最好控制在6.8～7.2之间。小结第56页，课件共86页，创作于2023年2月

各种工业废水通常设前调节池，维持曝气池pH7左右。事实上，净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力比较强，pH在6．5～8．5均可不加调节。微生物在其生命活动过程中会能动地改变外界环境的pH,那么如何控制pH值？第57页，课件共86页，创作于2023年2月通过总结实践中的经验,一般把调节pH的措施分成"治标"和"治本"两大类,前者是根据表面现象而进行的直接,及时,快速但不持久的表面化调节,后者则是根据内在机制而采用的间接,缓效但可发挥持久作用的调节.现将这两类措施表解如下:

pH调节过酸治标治本过酸过碱过碱加入NaOH,Na2CO3等碱液中和治标加入H2SO4,HCl等酸液中和1、加适当氮源如：加尿素,NaNO3,NH4OH或蛋白质等2、提高通气量1、加适当碳源:加糖,乳酸,醋酸,柠檬酸或油脂等2、降低通气量第58页，课件共86页，创作于2023年2月

虽然微生物外环境的pH变化很大,但细胞内环境中的pH却相当稳定,一般都接近中性.这就免除了DNA,ATP,菌绿素和叶绿素等重要成分被酸破坏,或RNA,磷脂类等被碱破坏的可能性.与细胞内环境的中性pH相适应的是,胞内酶的最适pH一般都接近中性,而位于周质空间的酶和分泌到细胞外的胞外酶的最适pH则接近环境的pH.pH除了对细胞发生直接影响之外,还对细胞产生种种间接的影响.例如,可影响培养基中营养物质的离子化程度,从而影响微生物对营养物质的吸收,影响环境中有害物质对微生物的毒性,以及影响代谢反应中各种酶的活性等.

第59页，课件共86页，创作于2023年2月三、氧化还原电位用Eh表示，单位为V或mV。氧化环境时，Eh为正，充满氧气时，上限为+820mV；还原环境时，mV为负，充满氢气时，下限为-400mV。不同微生物要求的氧化还原电位不同：1.一般好氧微生物：+300～+400mV，大于+100mV，才能生活。2.兼性菌：+100mV为槛，大于时进行好氧呼吸，小于时进行无氧呼吸。3.厌氧菌：－200～－250mV。第60页，课件共86页，创作于2023年2月

对于好氧生物处理系统，Eh

处于+200～+600mV视为正常。如果，出水中Eh下降，处理效果不佳。第61页，课件共86页，创作于2023年2月四、溶解氧(P100)微生物与氧气的关系好氧微生物厌氧微生物兼性微生物专性好氧微生物微量好氧微生物专性厌氧氧微生物耐氧厌氧微生物第62页，课件共86页，创作于2023年2月（一）好氧微生物必须有氧才能生存，氧气对于好氧微生物的作用：1.最终电子受体；2.参与物质合成好氧微生物做好氧呼吸时，会产生毒害物质如：过氧化氢、过氧化物羟自由基等。但由于好氧微生物体内也有相应的酶可以分解上述物质，因此，好氧微生物可以在氧气条件下正常生存。好氧微生物所需要的氧气是溶解在水中的氧气，即DO。溶解氧与大气压力及温度有关，温度越高，溶解氧越低。第63页，课件共86页，创作于2023年2月好氧生物处理系统中，为了保证微生物的正常工作，必须为它们提供足够的溶解氧。工程上，通常采用鼓风曝气的形式向水中强制充氧。反应器中，采用何种方式？对于生活污水厂，BOD5200～300mg/L。如果曝气池的活性污泥浓度在2000～3000mg/L时，溶解氧必须保证在2mg/L以上。通常控制在3～4mg/L。当供氧不足时，也会造成污泥的丝状菌膨胀。第64页，课件共86页，创作于2023年2月可分为两种，一种有氧就要死亡；另一种，有氧无氧无所谓，生活过程中，不会中毒也不利用氧。通常说的厌氧菌多指第一种，称为专项厌氧菌。它在有氧条件下，代谢过程中会产生过氧化氢，但体内不具有过氧化氢酶，专性厌氧微生物将被过氧化氢杀死。（二）厌氧微生物第65页，课件共86页，创作于2023年2月厌氧微生物在培养时，培养基必须保证无氧。方法：（1）惰性气体驱氧：氮气或氦气。（2）用胶塞密封培养装置，并在容器中加入氧化还原性颜料（甲基蓝或刃天青），当在还原态时无色，氧化态时显色。一旦显色，说明有氧存在。（3）可在培养装置中预先加入些兼性微生物混合培养，一旦有氧，可被兼性细菌消耗掉。第66页，课件共86页，创作于2023年2月（三）兼性厌氧菌有氧无氧都能生存。作用：1.积极作用：a.污水处理溶解氧充足时，好氧菌与兼性菌都起作用，当供氧故障时，兼性菌仍可起作用，但不如有足够溶解氧时处理效果好。

b.水解酸化

c.脱氮2.消极作用：a.土壤脱氮，N素损失，土壤肥力下降。

b.产生亚硝酸胺第67页，课件共86页，创作于2023年2月氧气与微生物的关系类型与O2关系代谢类型专性好氧必须有氧好氧呼吸微好氧有氧，含量低好氧呼吸兼性可有、可无有氧呼吸或发酵、无氧呼吸专性厌氧氧有毒害或致死无氧呼吸耐氧可在有氧下存活，不用氧气发酵第68页，课件共86页，创作于2023年2月1.辐射2.水的活度3.渗透压4.表面张力（如：表面活性剂）五、其它因子第69页，课件共86页，创作于2023年2月水活度水分对微生物很重要，但是，水对微生物的影响，不但取决于环境中水的含量，更取决于水的有效性。环境中水的有效性用水的活度αw表示。αw指在一定温度和压力下，溶质蒸气压与纯水蒸气压之比。环境中的αw介于0～1之间，溶液浓度越大，αw越小。微生物一般在αw为0.65～0.99的条件下生长,αw过低时,大多数微生物将停止生长。不同微生物的αw也不同。第70页，课件共86页，创作于2023年2月第三节不利因子对于微生物的影响辐射、极端温度、极端pH、重金属离子等一、辐射1.UV（紫外线）日光中波长在200～390nm的部分。具有杀菌功能。尤其260nm左右。人们制造的紫外杀菌灯的波长为253.7nm。由于穿透力差，只能进行：a.空气消毒b.表面消毒：c.诱变育种：第71页，课件共86页，创作于2023年2月X－射线和－射线2.电离辐射为高能电磁波，具有较强的穿透力。常用于罐头消毒。第72页，课件共86页，创作于2023年2月二、超声波与微波1.超声波频率在20000Hz以上的人耳听不到的声波。对于微生物具有破坏能力。超声波频率越高，杀菌效果越好。杆菌比球菌易被杀死。大的细菌比小的细菌易被杀死。作用机理a.超声波作用下，内含物剧烈振荡，失去活性；b.溶液受超声波作用产生空腔，巨大压力导致细菌死亡c.溶液产生大量微小气泡，对微生物进行猛烈冲击，细菌破裂。2.微波第73页，课件共86页，创作于2023年2月三、重金属离子

机理：1.与酶的－SH基结合，导致酶失去活性；

2.与蛋白质结合，发生变性或沉淀。四、极端温度常用高温消毒或灭绝。二者概念不同。消毒：杀死所有营养细胞和一些芽孢。灭菌：利用高温、物理、化学方法将所有微生物营养细胞和所有芽孢或孢子全部杀死。第74页，课件共86页，创作于2023年2月极端温度影响消毒巴斯德消毒法煮沸消毒法灭菌灼烧烘箱热空气法（160～170℃）干热灭菌法湿热灭菌法高压蒸汽灭菌

（0.105MPa，121℃）牛奶、饮品常压蒸汽灭菌（<100℃）第75页，课件共86页，创作于2023年2月巴斯德消毒法：用于牛奶,啤酒,果酒和酱油等不能进行高温灭菌的液体的一种消毒方法,其主要目的是杀死其中无芽孢的病原菌(如牛奶中的结核杆菌或沙门氏菌),而又不影响它们的风味.低温维持法(LTLT)

:在63℃（61.6-62.8℃）下保持30分钟可进行牛奶消毒;高温瞬时法(HTST):用于牛奶消毒时只要在72℃（71.7℃）下保持15～30秒钟即可.1856年，法国多尔城酒坊生产的一批口味纯正的啤酒一两天之内全部变得酸溜溜的。老板心急如焚地向巴斯德求救。巴斯德用显微镜仔细观察。他发现变酸啤酒里尽是些胡文虎克早年报道过的杆状细菌(乳酸杆菌)，而口味正常的啤酒内却是些从未见过的形状奇特圆头圆脑的小怪物(酵母菌)；继续观察还发现，酒内乳酸杆菌数量越多，就酸度越大。巴斯德运用显微镜观察找到了啤酒变酸的原因：酿好的啤酒受到乳酸杆菌污染所致。用什么方法，既能杀死酒内的乳酸杆菌，制止酸化，又能保持啤酒的芳香口味呢？巴斯德通过实验室的反复试验观