第5章-微生物的生長(zhǎng)繁殖與生存因子2-展示頁(yè)
2024-10-28 22:56本頁(yè)面
【正文】 三、細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污（廢）水微生物處理中的應(yīng)用,由于廢水生物處理（活性污泥）實(shí)際是連續(xù)運(yùn)行，其微生物生長(zhǎng)規(guī)律不同于分批培養(yǎng)時(shí)的規(guī)律，它只能是處于生長(zhǎng)曲線的某一階段。,第三十一頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,流速恒定,進(jìn)料營(yíng)養(yǎng)物總量,第二十九頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第二十八頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,27,連續(xù)培養(yǎng)裝置的示意圖,1.不斷添加新的培養(yǎng)基，保證微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要,2.不斷放出老的培養(yǎng)基：排出部分有害代謝產(chǎn)物,（需氧發(fā)酵）,第二十七頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,(二)連續(xù)培養(yǎng),一方面連續(xù)進(jìn)料，另一方面又連續(xù)出料。,24,三個(gè)階段 各階段特征 生長(zhǎng)停滯期 孢子萌發(fā)前的時(shí)期 迅速生長(zhǎng)期 菌絲伸長(zhǎng)及分枝 衰亡期 菌絲體干重下降 ，伴隨自溶,菌絲的生長(zhǎng)過(guò)程分為3個(gè)階段：生長(zhǎng)停滯期、迅速生長(zhǎng)期、衰亡期,第二十四頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以菌絲干重為縱坐標(biāo)，繪制生長(zhǎng)曲線。,絲狀微生物（放線菌、霉菌）的生長(zhǎng)曲線,絲狀微生物的群體生長(zhǎng)有著與單細(xì)胞微生物類(lèi)似的規(guī)律。,第二十一頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第十九頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,衰亡期（老年）,死亡率＞出生率 如何給細(xì)菌延年益壽呢？ 補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)、環(huán)保（去除環(huán)境毒物）,如果把地球看作是封閉的間歇式培養(yǎng)基，人類(lèi)看作是細(xì)菌，人口若不加控制，必將經(jīng)歷由于資源枯竭，污染物遍地而引發(fā)的大滅絕。,靜止期/穩(wěn)定期（中年）,出生率＝死亡率,細(xì),菌,緩,數(shù),慢,目,期,的,對(duì),穩(wěn)定期,對(duì),數(shù),衰老期,數(shù),期,值,0 t,時(shí)間,死亡原因— 營(yíng)養(yǎng)短缺、代謝毒物增多,第十七頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,對(duì)數(shù)期（青年）,所有細(xì)菌均繁殖,故稱(chēng)對(duì)數(shù)期。,細(xì),菌,數(shù),目,的,對(duì),數(shù),值,時(shí)間t,停滯期,停滯期－“萬(wàn)事開(kāi)頭難”,第十四頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。也稱(chēng)延遲期、適應(yīng)期。,12,第十二頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,10,生長(zhǎng)曲線(Growth Curve)：,第十頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,8,實(shí)驗(yàn)室小型全自動(dòng)發(fā)酵罐,第八頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,6,（一）分批培養(yǎng)（以細(xì)菌純培養(yǎng)為例）,第六頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第四頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第三頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第一節(jié) 微生物的生長(zhǎng)繁殖,一、微生物生長(zhǎng)繁殖的概念,第二頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,微生物生長(zhǎng)：,微生物生長(zhǎng)到一定階段，由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)制與重建并通過(guò)特定方式產(chǎn)生新型的個(gè)體引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過(guò)程。1,第五章 微生物的生長(zhǎng) 繁殖與生存因子,第一節(jié) 微生物的生長(zhǎng)繁殖 第二節(jié) 微生物的有利生存因子 第三節(jié) 微生物的不利生存因子,第一頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,2,微生物的基本單位是細(xì)胞，微生物的生長(zhǎng)是指在合適的環(huán)境條件下通過(guò)新陳代謝把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成細(xì)胞物質(zhì)，使得其細(xì)胞物質(zhì)有規(guī)律、不可逆增加，導(dǎo)致細(xì)胞體積擴(kuò)大的生物學(xué)過(guò)程。,微生物繁殖：,生長(zhǎng)是一個(gè)逐步發(fā)生的量變過(guò)程，是繁殖的基礎(chǔ)； 繁殖是一個(gè)產(chǎn)生新的生命個(gè)體的質(zhì)變過(guò)程，是生長(zhǎng)的結(jié)果 。,3,2024/10/24,3,群體生長(zhǎng) = 個(gè)體生長(zhǎng) + 個(gè)體繁殖,個(gè)體生長(zhǎng) → 個(gè)體繁殖 → 群體生長(zhǎng),在一定時(shí)間和條件下細(xì)胞數(shù)量的增加（微生物群體生長(zhǎng)）,由于微生物的個(gè)體極小，在微生物學(xué)中提到的“生長(zhǎng)”，一般均指群體生長(zhǎng)，這一點(diǎn)與研究高等生物時(shí)有所不同。,4,代時(shí)（世代時(shí)間）： 單細(xì)胞微生物的世代時(shí)間：兩次細(xì)胞分裂之間的時(shí)間 多細(xì)胞微生物的世代時(shí)間：兩次繁殖之間的時(shí)間 世代時(shí)間的大小反映了一種微生物繁殖速度的快慢。,5,生長(zhǎng),單個(gè)體微生物生長(zhǎng),群體微生物生長(zhǎng),分批培養(yǎng),連續(xù)培養(yǎng),二、研究微生物生長(zhǎng)的方法,第五頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,7,恒溫振蕩培養(yǎng)箱,第七頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,9,工業(yè)發(fā)酵車(chē)間,第九頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,11,第十一頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,13,遲緩期(Lag phase)：,將少量菌種接入新鮮培養(yǎng)基后，在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)菌數(shù)不立即增加，或增加很少，生長(zhǎng)速度接近于零。,第十三頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,15,第十五頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第十六頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第十八頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。 自救——節(jié)約、節(jié)育防止“營(yíng)養(yǎng)物消耗過(guò)快”，環(huán)保防止“有害代謝物毒性抑制”。,第二十頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,葡萄糖和乳糖共存時(shí)大腸桿菌的二次生長(zhǎng)曲線 麥芽糖和蔗糖共存時(shí)釀酒酵母的二次生長(zhǎng)曲線,多種碳源及復(fù)合培養(yǎng)基存在下的微生物的生長(zhǎng),第二十二頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。 絲狀真菌的生長(zhǎng)曲線：采用孢子接種，在液體培養(yǎng)基中震蕩培養(yǎng)，菌絲體通過(guò)斷裂繁殖不形成產(chǎn)孢結(jié)構(gòu)。,第二十三頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,第二十五頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。 原理：進(jìn)料=補(bǔ)足營(yíng)養(yǎng)(“污染物”) 出料=稀釋菌濃度、毒物濃度,第二十六頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,（1）恒濁連續(xù)培養(yǎng),恒濁——培養(yǎng)基濁度恒定（實(shí)質(zhì)是細(xì)菌數(shù)量恒定）,新鮮培養(yǎng)基,光電池,光源,流速控制閥,出水,很少應(yīng)用,反饋控制,根據(jù)控制方式的不同分為兩種：恒濁連續(xù)培養(yǎng)、恒化連續(xù)培養(yǎng)。,（2）恒化連續(xù)培養(yǎng),化——？,新鮮培養(yǎng)基,流速控制閥,出水,應(yīng)用：環(huán)境工程、生物工程、實(shí)驗(yàn)室研究（細(xì)菌生理特性研究、細(xì)菌的快速篩選等）。,30,目前, 污水連續(xù)生物處理法均類(lèi)似于恒化連續(xù)培養(yǎng)；（流速不完全恒定）,第三十頁(yè)，編輯于星期五：十六點(diǎn) 五十一分。,在污水生物處理過(guò)程中，如果條件適宜，活性污泥的增長(zhǎng)過(guò)程，與純種單細(xì)胞微生物的增值過(guò)程大體相仿，也存在停滯期、對(duì)數(shù)期、靜止期和衰老期。,一般把活性污泥生長(zhǎng)曲線劃分成三個(gè)階段： 生長(zhǎng)上升階段、生長(zhǎng)下降階段和內(nèi)源呼吸階段。,1. 活性污泥的生長(zhǎng)曲線,常規(guī)活性污泥法：利用減速期、靜止期； 生物吸附法：靜止期； 高負(fù)荷活性污泥法：對(duì)數(shù)期和減速期； 延時(shí)曝氣法(氧化溝)：內(nèi)源呼吸期,第三
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