【正文】 基酸才能生活，而這些氨基酸在他們合成蛋白質過程中不能自己合成，因此，這類微生物比較少。 水中碳源過剩而氮源不足容易造成球衣細菌的大量繁殖，引起污泥膨脹。因此，在污水處理中必須有適宜的碳氮比，一般碳 /氮比 10： 1。 （ 4）無機鹽類 微生物的正常生長、繁殖，必須有磷、硫以及極少量的鉀、錳、鎂、鈣、鐵、鈷等元素和極微量的銅、鋅、鉬等微量元素。其中一些元素是原生質和酶的組成部分；有些元素是酶的輔基組成部分；有些元素是酶的激活劑，對微生物的生命活動有刺激作用。有些微生物還需要少量的維生素。 ?微生物的生長規(guī)律 微生物的生長規(guī)律可以用生長曲線表示出來。細菌的繁殖一般都以裂殖法進行，每個菌體成熟后，分裂成兩個幼體細胞。環(huán)境適宜時，生長繁殖非常迅速，每隔 20min~30min就分裂一次。為了觀察微生物生長規(guī)律，可將少量菌種接種到適宜的培養(yǎng)基上在適宜的條件下進行培養(yǎng)，每隔一定時間取樣進行測定，以菌體數(shù)目的對數(shù)為縱坐標，以培養(yǎng)時間為橫坐標作圖，可以得到微生物生長曲線，如圖 65所示。 圖 65 微生物生長曲線 1－停滯期 2－對數(shù)增長期 3－靜止期 4－內源呼吸期 ? 從微生物生長曲線可以看出，隨著時間的不同，微生物的繁殖速度也不同。細菌的生長經歷以下四個時期： （ 1）停滯期：是細菌適應新環(huán)境的時期，菌體逐漸增大，不分裂或很少分裂，也有的不適應新的環(huán)境而死亡的，故微生物沒有大增加或略有減少。 （ 2）對數(shù)增長期：這個時期的菌體已適應了新的環(huán)境，且所需營養(yǎng)非常豐富，微生物的活力強，新陳代謝十分旺盛，分裂繁殖速度很快，總菌數(shù)以幾何級數(shù)增加。 （ 3）靜止期：在這個時期里菌體總數(shù)達最大值。但由于培養(yǎng)集中食物逐漸消耗，代謝產物逐漸積累并對細菌產生抑制和毒害作用，以致使細菌開始死亡。雖然仍有新分裂的細菌產生，但總菌數(shù)基本保持不變，呈現(xiàn)為一個動態(tài)平衡。 （ 4）內源呼吸期：在這個時期，培養(yǎng)基中的食物已經基本耗盡，代謝產物大量積累，對細菌的毒害也越來越大，造成細菌大量死亡。細菌生活所需食物只能依靠菌體內原生質的氧化（內源呼吸），以獲得生命活動所需的能量，此時菌體總數(shù)不斷減少。 根據(jù)微生物生長繁殖規(guī)律可以通過不斷補充食物，人為地控制微生物的生長處于某個時期，如控制在對數(shù)增長期，微生物對環(huán)境中的污染物的降解速度快，凈化能力強。若控制在靜止期，則微生物的生長繁殖對營養(yǎng)及氧的需求低，微生物對環(huán)境中污染物降解徹底，去除效率高。 ?微生物的定向變異 由于微生物的繁殖速度、菌體微小、結構簡單、與外界聯(lián)系非常密切等原因，環(huán)境條件能在很短時期內對菌體產生多方面的影響。菌體受到各種物理的、化學的因素的影響后，比較容易改變自己的特性，即發(fā)生所謂變異。這種變異可能是暫時的適應，也可能是長期的，并具有遺傳性。 因此，利用微生物的這種特性，可以在人為的條件下培養(yǎng)微生物，部分地改變其性狀，使之能更好的用于凈化環(huán)境。例如，通過馴化，可以把氧化分解酚的能力弱的細菌，馴化培養(yǎng)成氧化分解能力強的菌體，提高其處理含酚廢水的效果。 這種馴化微生物，改變其部分性狀的方法，稱為定向變異。 微生物的定向變異在生物環(huán)境化學中具有十分重要的意義。 生物修復技術 利用微生物及其他生物將污染物現(xiàn)場降解轉化為無害物質的工程技術，稱為 生物修復技術。 天然微生物自然降解轉化過程很慢，原因主要有自然條件下 : ? 溶解氧不足，營養(yǎng)鹽缺乏； ? 缺乏高效降解微生物； ? 微生物生長緩慢等。 生物修復技術的優(yōu)點 歐美發(fā)達國家從 20世紀 80年代中期開始研究生物修復技術用以治理大面積污染，其優(yōu)點有： ? 環(huán)境影響小，不會造成二次污染； ? 最大限度地降低污染物濃度； ? 應用范圍有獨特優(yōu)勢，如地下，建筑物下等； ? 可同時處理污染的土壤和地下水； ? 費用低。 生物修復技術的原理 土著微生物 （ native microanisms） ? 降解污染物的潛力最大； ? 外來微生物在環(huán)境中難以保持較高的代謝活性； ? 工程菌的應用受到嚴格的限制； ? 化學物品的降解是分步進行的； ? 需要多種酶和多種微生物的參與。 外來微生物 （ foreign microanisms） ? 向污染環(huán)境接種一些降解污染物的高效菌 ? 受到土著微生物的競爭 ? 大量接種形成優(yōu)勢 基因工程菌 （ gene engineering microanism） ? 降解基因能有效地降解污染物 ? 將甲苯降解基因轉移給受體菌，使之在 0 176。 C 能降解甲苯。 生物修復應用實例 1989年 ?104原油泄漏在阿拉斯加海岸，在受污染海灘添加兩種親油的微生物營養(yǎng)成分。 結果： o 異養(yǎng)菌、石油降解菌增加 1~2個數(shù)量級； o 石油污染物降解速度提高了 2~3倍； o 凈化過程加快了兩個月。 作業(yè) ? P225:2,3