【正文】 OD5： N:P=100:5:1 厭氧微生物群體 BOD5： N:P=100:6:1 有機(jī) 固廢堆肥發(fā)酵 C:N=30:1 C:P=(75100):1 四、微生物的培養(yǎng)基 p127 五、營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式 第三節(jié) 微生物的能量代謝 （ 自己看書(shū) ） 微生物生物氧化的本質(zhì)： 是氧化與還原的統(tǒng)一過(guò)程，是指細(xì)胞內(nèi)一系列產(chǎn)能代謝的總稱(chēng)。 二、微生物的營(yíng)養(yǎng)物及營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型 微生物要求的 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 有水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及生長(zhǎng)因子等。 新陳代謝是活 細(xì)胞中進(jìn)行的所有化學(xué)反應(yīng)的總稱(chēng)。激活劑大多為金屬離子，如 Mg2+、 K+、 Mn2+等。 ⑶ 溫度的影響 在一定范圍內(nèi)（ 0～ 40℃ ），酶促反應(yīng)速度隨溫度升高而加快。 比活力 是指在固定條件下，每毫克或每毫升酶液所具有的酶活力。當(dāng)?shù)孜餄舛?[]S = mK 時(shí)，酶促反應(yīng)速率正好等于最大反應(yīng)速率的一半： m a x m a x m a x[ ] [ ][ ] 2 [ ] 2mv S v S vv K S S? ? ?? mK 是酶的特征常數(shù)之一，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，與酶的濃度無(wú)關(guān)，不同的酶所對(duì)應(yīng)的 mK 值不同。 酶催化效率極高的原因是 酶能降低反應(yīng)的能閾 ，從而降低反應(yīng)物所需的活化能 。 酶的催化作用具有 高度的專(zhuān)一性 ，即一種酶只作用一種物質(zhì)或一類(lèi)物質(zhì)，或催化一種或一類(lèi)反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)物。 國(guó)際系統(tǒng)命名法 國(guó)際系統(tǒng)命名法的原則是以 酶所催化的整體反應(yīng) 為基礎(chǔ)的，規(guī)定每種酶的名稱(chēng)應(yīng)當(dāng)明確表明 酶的底物 及 催化反應(yīng)的性質(zhì) 。 四、酶的分類(lèi)與命名 （一 ）酶的分類(lèi) p107 根據(jù)各種酶的 催化反應(yīng)類(lèi)型 ，可把酶劃分為 6大類(lèi)：①氧化還原酶類(lèi)；②轉(zhuǎn)移酶類(lèi)；③水解酶類(lèi)；④裂解酶類(lèi)；⑤異構(gòu)酶類(lèi)；⑥合成（連接）酶類(lèi)。 ） 三、酶的活性中心 酶的活性中心是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接參與和底物結(jié)合，并與酶的催化作用直接有關(guān)的部位 。 三級(jí)結(jié)構(gòu)是在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多 肽鏈進(jìn)一步彎曲盤(pán)繞形成更復(fù)雜的構(gòu)型 。 二、酶蛋白的結(jié)構(gòu) 酶蛋白是由 20 種氨基酸組成。 全酶 有 3種 形式： 酶蛋白 +非蛋白質(zhì)小分子有機(jī)物 如：多種脫氫酶類(lèi) 全酶 酶蛋白 +非蛋白質(zhì)小分子有機(jī)物 +金屬離子 如：丙酮酸脫氫酶 酶蛋白 +金屬離子 如：細(xì)胞色素氧化 酶 （ 全酶一定要在酶蛋白和輔酶（或輔基）同時(shí)存在時(shí)才起作用，單獨(dú)存在時(shí)無(wú)催 15 化作用。 了解 微生物所需的碳氮磷比。 霉菌借助 有性孢子 和 無(wú)性孢子 繁殖，也可借助 菌絲的片段 繁殖，由它的頂端延伸分枝而生成新的菌絲體。 酵母菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 有細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物。真菌屬真核微生物，有單細(xì)胞和多細(xì)胞之分。 甲藻和赤潮的關(guān)系： 適宜的光照強(qiáng)度、溫度和酸堿度促使甲藻過(guò)量繁殖是造成海洋“赤潮”的主要因素。 屬于 光能自養(yǎng)型， 能 進(jìn)行光合作用。 線(xiàn)蟲(chóng)有好氧和兼性厭氧的，兼性厭氧者在缺氧時(shí)大量繁殖，線(xiàn)蟲(chóng)是 水體凈化程度差 的指示生物。 一、輪蟲(chóng) 輪蟲(chóng) 要求 較高的溶解氧量 ， 是寡污帶和污水生物處理效果好的指示生物 。 一旦形成胞囊，就可判斷污水處理不正常。它們是水體自?xún)舫潭?13 高、污水生物處理效果好的指示生物。鐘蟲(chóng)的生殖方式為 裂殖 和 有性生殖 。 纖毛蟲(chóng) 是原生動(dòng)物中最高級(jí)的一類(lèi)，它們有固定的、結(jié)構(gòu)細(xì)致的攝食細(xì)胞器 。 變形蟲(chóng)喜在 ? — 中污帶或 ? — 中污帶的自然水體中生活。 如變 形蟲(chóng)。 鞭毛綱 的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型 兼有全動(dòng)性營(yíng)養(yǎng) 、 植物性營(yíng)養(yǎng) 和 腐生性營(yíng)養(yǎng) 3 種營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型。 鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱存在于水體和污（廢）水生物處理構(gòu)筑物中，并發(fā)揮重要作用。 無(wú)絲分裂 、 有絲分裂 、 減數(shù)分裂 是細(xì)胞的分裂方式 。 腐生性營(yíng)養(yǎng) 是指某些無(wú)色鞭毛蟲(chóng)和寄生的原生動(dòng)物，借助體表的原生質(zhì)膜吸收環(huán)境和寄主中的可溶性的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)。 細(xì)胞結(jié)構(gòu)： 原生動(dòng)物為單細(xì)胞 ，沒(méi)有細(xì)胞壁，有細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)，有分化的細(xì)胞器，其細(xì) 胞核具有核膜，所以屬于真核微生物。 三、放線(xiàn)菌的繁殖 放線(xiàn)菌是通過(guò) 分生孢子 或 孢囊孢子 繁殖，也可以 一段營(yíng)養(yǎng)菌絲 繁殖。孢子絲的形狀和在氣生菌絲上的排列方式，隨菌種的不同而異， 是種的特征，分類(lèi)鑒定的依據(jù)之一）。 （微囊藍(lán)細(xì)菌屬、魚(yú)腥藍(lán)細(xì)菌屬和水華束絲藍(lán)細(xì)菌屬） 第四節(jié) 放線(xiàn)菌 放線(xiàn)菌 是一類(lèi)具有絲狀分枝細(xì)胞和無(wú)性孢子的 G+原核微生物 ， 由于菌落呈放射狀而得 名 。 五、細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)與污（廢）水生物處理的關(guān)系 ⑴ 細(xì)胞質(zhì)的多相膠體性質(zhì)決定細(xì)菌在曝氣池中吸收污（廢）水中的有機(jī)污染物的種類(lèi)、數(shù)量和速度 ⑵ 細(xì)菌表面解離層的 S型或 R型決定其懸液的穩(wěn)定性，即決定其在沉淀池的沉淀效果 ⑶ 比表面積的大小決定其吸附、吸收污染物的能力及其他微生物的競(jìng)爭(zhēng)能力 ⑷ 細(xì)菌的帶電性與它吸附、吸收污（廢）水有機(jī)污染物的能力，與填料載體的結(jié)合力有關(guān)，還與絮凝、沉淀性能有關(guān) ⑸ 密度和質(zhì)量與其沉淀效果有關(guān) 細(xì)菌的物理化學(xué)特性是由其遺傳性 決定的，當(dāng)處理效果差時(shí)，通常采用絮凝劑和沉淀劑，適當(dāng)調(diào)整 pH，改善活性污泥的沉淀性能，增強(qiáng)處理效果。 二次沉淀池中的細(xì)菌懸液呈不穩(wěn)定性時(shí)可取得好的沉淀效果，因此要使活性污泥中粗糙型（ R型）細(xì)菌的數(shù)量占優(yōu)勢(shì)，可投加強(qiáng)電解質(zhì)，改變活性污泥的表面張力，可改善活性污泥的沉淀效果。革蘭氏陽(yáng)性菌由于脂質(zhì)含量極低，而肽聚糖含量高 ，乙醇既是脫色劑又是脫水劑，是肽聚糖脫水縮小細(xì)胞壁的孔徑，降低細(xì)胞壁的通透性，阻止乙醇分子進(jìn)入細(xì)胞，草酸銨結(jié)晶紫、碘 碘化鉀復(fù)合物被截留在細(xì)胞內(nèi)而不被脫色，仍呈現(xiàn)紫色。草酸銨結(jié)晶紫、碘 碘化鉀復(fù)合物不被乙醇提取，菌體呈紫色。 革蘭氏染色法的染色步驟如下： ⑴ 在無(wú)菌操作條件下，用接種環(huán)挑取少量細(xì)菌于干凈的載玻片上涂布均勻，固定； ⑵ 用草酸銨結(jié)晶紫染色 1min，水洗去掉浮色； （初染） ⑶ 用碘 — 碘化鉀溶液媒染 1min，傾去多余溶液； （媒染） ⑷ 用中性脫色劑如乙醇或丙酮脫色，革蘭氏陽(yáng)性菌不被褪色而呈紫色，革蘭氏陰性菌被褪色而呈無(wú)色； （脫色） ⑸ 用番紅染液復(fù)染 1min，革蘭氏陽(yáng)性菌仍呈紫色，革蘭氏陰性菌則呈現(xiàn)紅色。 染色法有兩大類(lèi) ： 簡(jiǎn)單染色法 和 復(fù)合染色法 。所以 細(xì)菌表面總是帶負(fù)電荷 。 細(xì)菌的等電點(diǎn)為 pH2~5. 革蘭氏 陽(yáng) 性菌的等電點(diǎn)為 pH2~3，革蘭氏 陰 性菌的等電點(diǎn)為 pH4~5， 在 pH3~4之間的為革蘭氏染色不穩(wěn)定性菌。 四、細(xì)菌的物理化學(xué)特性 （一）細(xì)菌表面電荷和等電點(diǎn) 蛋白質(zhì)由 20種氨基酸按一定的排列順序由肽鍵連接組成。有的細(xì)菌使培養(yǎng)基渾濁，菌體均勻分布于培養(yǎng)基中。如果只在穿刺線(xiàn)的下部生長(zhǎng)者為厭氧菌。 （三）細(xì)菌在 半固體培養(yǎng)基中 的培養(yǎng)特征 用 穿刺接種 技術(shù)將細(xì)菌接種在含質(zhì)量濃度 3~5g/L 瓊脂 的半固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，細(xì)菌可呈現(xiàn)出各種生長(zhǎng)形態(tài)。 可從 3方面看菌落的 特征 ： 表面特征 ； 邊緣特征 ； 縱剖面特征 。 菌落 是由一個(gè)細(xì)菌繁殖起來(lái)的，由無(wú)數(shù)細(xì)菌組成具有一定形態(tài)特征的細(xì)菌集團(tuán)。（如貝日阿托氏菌沒(méi)有鞭毛但仍可運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫 滑動(dòng) ） 鞭毛著生部位、數(shù)目、排列是細(xì)菌分類(lèi)的依據(jù) 之一。 芽孢是抵抗外界不良環(huán)境的休眠體。 （四）芽孢 （ 抵抗外界不良環(huán)境 ） 某些細(xì)菌在 它的生活史中的某個(gè)階段或某些細(xì)菌在它遇到外界不良環(huán)境時(shí)，在其細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)內(nèi)生孢子叫 芽孢 。 黏液層 在廢水生物處理過(guò)程中有生物吸附作用，在曝氣池中因曝氣攪動(dòng)和水的沖擊力容易把細(xì)菌黏液沖刷入水中，以致增加水中有機(jī)物，它可被其他微生物 7 利用。 莢膜是細(xì)菌的分類(lèi)特征之一。 （三）莢膜、粘液層、菌膠團(tuán)和衣鞘 莢膜 莢膜 是一些細(xì)菌在其細(xì)胞表面分泌的一種黏性物質(zhì)，把細(xì)胞壁完全包圍封住的物質(zhì) 。 內(nèi)含顆粒： （ 貯藏能量） 細(xì)菌生長(zhǎng)到成熟階段，因營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩（通常缺氮，碳源和能源過(guò)剩）形成一些貯藏顆粒。 細(xì)胞質(zhì)（原 生質(zhì)） 細(xì)胞質(zhì)（原生質(zhì)） 是在細(xì)胞質(zhì)膜以?xún)?nèi)，除核物質(zhì)以外的無(wú)色透明、粘稠的 復(fù)雜膠體。 細(xì)胞質(zhì)膜 細(xì)胞質(zhì)膜 是緊貼在細(xì)胞壁的內(nèi)側(cè)而包圍細(xì)胞質(zhì)的一層柔軟而富有彈性的薄 6 膜。兩者的不同還表現(xiàn)在各種成分的含量不同。外壁層又分3層：最外層是脂多糖，中間是磷脂層，內(nèi)層為脂蛋白。約占菌體質(zhì)量的10%~25%。 二、 細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 細(xì)菌為單細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 多數(shù) 球菌 的大?。?直徑 ）為 ~ m? 。 （ 在自然界或糞便或污水處理廠剩余污泥的厭氧消化、有機(jī)固體廢物厭氧堆肥或填埋中，產(chǎn)甲烷菌可與水解菌和產(chǎn)酸菌等協(xié)同作用，將有機(jī)物降解成的 2H 、 2CO 、乙醇甲烷化，產(chǎn)生有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的清潔燃料和生物能源 —— 甲烷。 呼吸類(lèi)型： 古菌多數(shù)為 嚴(yán)格厭氧 、 兼性厭氧 ，還有 專(zhuān)性好氧 。 了解 藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及與水體富營(yíng)養(yǎng)化有 關(guān)的藍(lán)細(xì)菌種屬 根據(jù) rRNA 序列 的不同，可將所有生物劃分為三大域，即 古菌域 、 細(xì)菌域 和 真核生物域 。 三級(jí)處理 是繼生物處理后的深度處理，有生物、化學(xué)及物理的處理過(guò)程。 第五節(jié) 對(duì)病毒影響最大的物理因素是 溫度 、 光 和 干燥度 。 三、 病毒的培養(yǎng)基 要求苛刻，專(zhuān)一性強(qiáng) 。 第四節(jié) 病毒的測(cè)定與培養(yǎng) 一、病毒的測(cè)定 樣品中的病毒數(shù)量可用 顆粒計(jì)數(shù)法 、 間接計(jì)數(shù)法 或 感染效價(jià)法 進(jìn)行測(cè)定。 ） 原噬菌體 （或前噬菌體） ： 在溶原細(xì)胞內(nèi)的溫和噬菌體核酸。 毒性噬菌體被看成正常表現(xiàn)的噬菌體。 核酸內(nèi)芯有兩種 ：核糖核酸（ RNA）和脫氧核糖核酸（ DNA） 病毒核酸的功能是 ：決定病毒遺傳、變異和對(duì)敏感宿主細(xì)胞的感染力。 蛋白質(zhì)衣殼 是由一定數(shù)量的衣殼粒按一定的排列組合構(gòu)成的病毒外殼。 （二）病毒的結(jié)構(gòu) 病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu) 整個(gè)病毒體分兩部分： 蛋白質(zhì)衣殼 和 核酸內(nèi)芯 ，兩者構(gòu)成 核衣殼 。 真核微生物 包括 除 藍(lán)細(xì)菌以外 的 藻類(lèi) 、 真菌 （酵母菌、霉菌、傘菌）、 原生生物 、 微型后生生物 等。 類(lèi)病毒 是比病毒 小 的 超微小 生物。 “種”是分類(lèi)的最小單位，但“株”不是分類(lèi)單位。 按 細(xì)胞核膜、細(xì)胞器和有絲分裂有無(wú) 等，可分為 原核微生物 和 真核微生物 。 按 細(xì)胞結(jié)構(gòu)的有無(wú) 可分為非細(xì)胞結(jié)構(gòu)微生物 （ 如病毒，類(lèi)病毒 ） 和具細(xì)胞結(jié)構(gòu)微生物。 以此類(lèi)推，一直分到種。 二、病毒和類(lèi)病毒 病毒 沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，是明顯區(qū)別于原核微生物和真核微生物的一類(lèi)特殊的 超微 生物。 （二）真核微生物 特點(diǎn)： 有發(fā)育完好的細(xì)胞核，核內(nèi)有核仁和染色質(zhì)，有核膜和高度分化的細(xì)胞器，能進(jìn)行有絲分裂。 第二節(jié) 病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu) 二、病毒 的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu) （一） 病毒的化學(xué)組成 蛋白質(zhì) 和 核酸 ，個(gè)體 大的病毒除含蛋白質(zhì)和核酸外，還含類(lèi)脂質(zhì)和多糖。 寄生在植物體內(nèi)的類(lèi)病毒和擬病毒結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，只具 RNA，不具蛋白質(zhì)。 還有致病性、毒力和抗原性。 P18大腸桿菌 T系偶數(shù)噬菌體 二、 噬菌體的溶原性 包括： 毒（烈）性 噬菌體和 溫和性 噬菌體 毒性噬菌體 ： 侵入宿主細(xì)胞后，隨即引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體 。 （ 原噬菌體隨宿主細(xì)胞分裂傳給子代細(xì)胞，子代細(xì)胞也稱(chēng)為 溶原細(xì)胞 。 溶原性噬菌體的命名 是在敏感菌株的名稱(chēng)后面加一個(gè)括號(hào)，在括號(hào)內(nèi)寫(xiě)上溶原性噬菌體 ? 。 （二） 病毒在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征： 將噬菌體的敏感細(xì)菌接種在 瓊脂固體培養(yǎng)基 上生長(zhǎng)形成許多個(gè)菌落，當(dāng)接種稀釋適度的噬菌體懸液后引起點(diǎn)性感染，在感染點(diǎn)上進(jìn)行反復(fù)的感染過(guò)程 ，宿主細(xì)菌菌落就一個(gè)個(gè)地被裂解成一個(gè)個(gè)空斑，這些空斑就叫 噬菌斑 。（ PFU病毒空斑單位） 一個(gè)空斑表示一個(gè)病毒。 二級(jí)處理 是生物處理方法，是生物吸附、生物降解和 絮凝沉降作用過(guò)程，以去除有機(jī)物、脫氮和除磷為目的，同時(shí)對(duì)污水中病毒的去除率較高，去除病毒率在 90%~99%。 第二章 原核微生物 重點(diǎn)掌握 ： 細(xì)菌 的形態(tài)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)及各部分結(jié)構(gòu)的功能；細(xì)菌的培養(yǎng)特征；細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)（細(xì)菌的帶電性及等電點(diǎn)、革蘭氏染色的原理與步驟）；放線(xiàn)菌的菌絲體及菌落形態(tài)。 代謝： 有 異養(yǎng)型 、 自養(yǎng)型 和 不完全光合作用 3種類(lèi)型。 生活習(xí)性： 大多數(shù)古菌生活在極端環(huán)境 （極熱、極酸、絕對(duì)厭氧等） 二、古 菌的分類(lèi) 根據(jù)古菌的 生活習(xí)性 和 生理特性 ， 古菌可分為三大類(lèi)型 ： ⑴ 產(chǎn)甲烷菌 ： 產(chǎn)甲烷菌是專(zhuān)性厭氧菌。 （一） 細(xì)菌的形態(tài) 球菌（有單球菌，雙球菌，排列不規(guī)則， 4個(gè)球菌壘疊在一起的， 8個(gè)球菌壘疊成立方體的，鏈狀的 ） 桿菌（ 有單桿菌，雙桿菌，鏈桿菌） 螺旋菌 （螺旋卷曲狀 （二）細(xì)菌的大小 細(xì)菌的大小以微米計(jì)。 細(xì)菌大小的影響因素有 ： 菌齡 、 環(huán)境滲透壓 、 代謝產(chǎn)物的積累 、 pH 等。 （一） 細(xì)