怎么杀脱硫弧菌
杀脱硫弧菌可以使用复合碘、苯扎溴铵、二氧化氯药物进行杀灭的,而且杀灭效果非常明显,每月使用2次即可。复合碘、苯扎溴铵、二氧化氯。脱硫弧菌是出现到水产养殖业中的一个菌群,对水质是会造成不良影响的。
硫酸盐还原菌 (Sulfate-Reducing Bacteria,简称SRB) 是一种厌氧的微生物。广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油气井等缺氧环境中。
据不完全统计,S R B 目前已有1 2 个属4 0 多个种 ,S R B 的分类学研究进展比较缓慢。目前已知的S R B 从生理学上分为两大亚类
Ⅰ类
如脱硫弧菌属、脱硫单胞菌属、脱硫叶菌属和脱硫肠状菌属,其特点是可利用乳酸、丙酮酸、乙醇或某些脂肪酸为碳源及能源,将硫酸盐还原为硫化氢;
Ⅱ类
如脱硫菌属、脱硫球菌属、脱硫八叠球菌属和脱硫线菌属,它们的特别之处是可以氧化脂肪酸,并将硫酸盐还原为硫。现在,随着研究的进展,陆续又有一些新的种属被命名。
异养微生物氧化有机物的方式,根据氧化还原反应中电子受体的不同可分为发酵和呼吸两种类型,而呼吸又可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。 一、底物(基质)脱氢的四条主要途径
以葡萄糖作为典型底物
1、EMP途径(糖酵解途径)
有氧时,与TCA连接,将丙酮酸彻底氧化成二氧化碳和水。
无氧时,丙酮酸进一步代谢成有关产物。
2、HMP途径(己糖-磷酸途径)
产生大量NADPH2和多种重要中间代谢物。
3、ED途径 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径 KDPG
是少数缺乏完整EMP的微生物具有的一种替代途径,细菌酒精发酵经ED进行。
4、TCA循环(三羧酸循环)
真核在线粒体中,原核在细胞质中。
TCA在代谢中占有重要枢纽地位
二、递氢和受氢
根据递氢特别是最终氢受体不同划分
1、发酵(分子内呼吸)
无氧条件下,底物脱氢后产生的还原力不经呼吸链而直接传递给某一中间代谢物的低效产能反应。
在此过程中,有机物是氧化基质,又是最终氢受体,且是未彻底氧化产物,结果仍积累有机物,产能少。
在发酵过程中,借底物水平磷酸化合成ATP,是合成ATP唯一方式。 高能化合物:1 ,3- 二磷酸甘油酸、乙酰磷酸、氨甲酰磷酸、PEP、 酰基辅酶A。
2、有氧呼吸(呼吸作用)
底物脱氢后,经完整的呼吸链(电子传递链)递氢,以分子氧作为最终氢受体,产生水和放出能量。
在电子传递过程中,通过与氧化磷酸化反应偶联,产生ATP,称氧化磷酸化。
1)呼吸链组成与顺序:
2)真核与原核生物呼吸链比较:
位置、组成
3、无氧呼吸(厌氧呼吸)
以无机氧化物代替分子氧作为最终氢受体的生物氧化。
氧化磷酸化合成ATP,但有些能量转移到最终受体,产能不多。
依据最终氢受体不同,分成多种类型。
1)硝酸盐还原作用(反硝化作用)
由硝酸盐逐步还原成分子氮的过程。使土壤N损失,肥力下降。属异化性硝酸盐还原。
2)硫酸盐还原作用(异化性)
通常以乳酸为基质,积累乙酸,以SO42-为最终氢受体。脱硫弧菌 Desulfovibrio sp.
3)甲烷发酵作用
产甲烷菌以二氧化碳为最终氢受体。如甲烷杆菌 Methanobacterium.
有害的:破伤风杆菌,肉毒杆菌,肺炎双球菌,鼠疫杆菌,霍乱弧菌等。
有益的微生物用途包括生物药品、生物农药;生物肥料;毒素;及净化环境的微生物制剂等。
用于人体及动物的叫益生菌,是指能够在人或动物体内存活,对宿主的生命健康有益的一类微生物,它是人或动物胃肠道共生微生物。主要有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、粪链球菌、双歧杆菌等。
用于水质处理的有益微生物有:
1.硝化作用的微生物:亚硝酸细菌:亚硝酸单胞菌、亚硝酸球菌、亚硝酸螺旋菌、亚硝酸叶状菌、亚硝酸弧菌。硝酸细菌:硝酸杆菌、硝酸针状菌、硝酸球菌。
1.反硝化作用的微生物:假单胞菌、产碱杆菌、芽孢杆菌、硫杆菌属、脱氮硫杆菌、红假单胞菌、副球菌属、布兰汉氏菌属,奈氏球菌属。
3.硫化作用的微生物:硫化细菌、丝状硫细菌和光能自养硫细菌。
4.反硫化作用的微生物:脱硫弧菌。
用于生物肥料有益微生物有:根瘤菌、圆褐固氮菌、巨大芽胞杆菌、胶质芽胞杆菌(硅酸盐细菌)。
用于生物农药的有益微生物产生抗菌物质,抑制或杀死病原菌,这称为抗菌作用。例如,绿色木霉产生胶霉毒素和绿色菌素两种抗菌素,拮抗立枯丝核菌等多种病原菌。哈茨木霉和钩木霉可以寄生立枯丝核菌和齐整小核菌菌丝,豌豆和萝卜种于用木霉拌种可防治苗期立枯病与猝倒病
呵呵,有益有害只是相对的。比如说发酵时,酵母菌为生长菌,它利用糖类物质生产人类所需的代谢物质,它就是有益的。若生产菌为乳酸菌时,不小心发酵罐里染上酵母菌,那它对生产就不利。同样,对于别的微生物来说,也都是如此。比如说噬菌体病毒,它会引起人疾病;不过,人类却可以利用它作载体而实现对目的基因的克隆或表达。就是这样子。
沼泽的植物群落、营养供应、介质的酸度和其中所含盐分的种类、氧化还原条件等都影响着泥炭的成分和性质。
一、植物群落
植物是成煤的原始质料,因此植物群落不同就会影响泥炭的性质。木本植物构成的森林沼泽,由于植物本身富含木质纤维组织,在其他条件适合时就容易形成凝胶化物质较多的泥炭。石炭纪处于温湿气候带的森林沼泽,盛产鳞木、封印木等具有粗大树干的木本植物。该聚煤期形成的煤在世界许多煤田中都以富光亮型煤为特征,这固然决定于当时的堆积环境,但植物群落的特征也是一个重要前提。芦苇沼泽,由于其植物组成缺乏木质素,含较多的纤维素和蛋白质,这些不稳定的成分容易被分解破坏,从而使稳定组分富集,成煤后形成富含稳定组(壳质组)的煤,其含氢量及焦油产率均较高。苔藓植物,由于其富含防腐剂(酚),故抗分解的能力很强,在苔藓泥炭中就保留了较多的不稳定的纤维素和半纤维素在组成上可以看到细碎屑状的地苔和由混生的针叶树形成的凝胶化物质的条带。半水生植物形成的泥炭成煤后则多为暗淡煤。
植物群落的面貌不仅决定于沼泽类型、气候条件等因素,还决定于植物的发展演化阶段。地史上各聚煤期所形成的煤在煤岩成分上往往各具一定的特色,这与当时植物群的面貌有关。如泥盆纪以裸蕨植物群为主,这种植物茎部很细,有较厚的角质层并由于堆积时植物遗体互相重叠,从层面上看犹如编织的草席,故常称为草席状的角质残植煤。
二、营养供应
根据对植物的营养供应沼泽分为滋育、中滋育和低滋育的3种类型,其所形成的泥炭相应地称为富营养型泥炭、中营养型泥炭和贫营养型泥炭。
由地下水供给的低位沼泽通常是滋育沼泽,因为地下水带来了大量矿物质,有利于植物的大量繁殖。这种沼泽形成的富营养型泥炭的灰分一般较高。我国的第四纪泥炭中90%属于这种类型。地史上各成煤期的沼泽亦以滋育沼泽为主。
由大气降水补给的高位沼泽,由于缺乏矿物质,故属低滋育沼泽。在这种沼泽中钙、磷酸、碳酸钾、氮等仅是低位沼泽的1/5左右。由于矿物质少,泥炭化作用所产生的腐植酸不易形成腐植酸盐,因而腐植酸逐渐积累,并使沼泽水的酸度增强,微生物活动减弱,形成酸性较高的泥炭,其中常具有保存完好的植物结构,转变而成的煤低硫、低灰,易于提取大量的沥青质。美国在宾夕法尼亚有面积较小的低滋育的森林沼泽,在这个沼泽中针叶树和泥炭藓共同形成了一种酸性泥炭(pH=3.5),其灰分非常低。
中位沼泽的营养供应条件介于高位和低位二者之间,属中滋育沼泽。
表2-3为我国东北地区3种类型沼泽的泥炭化学分析资料,可以比较其差别。
表2-3 东北地区各类泥炭化学组成比较(绝对干燥物质)单位:%
(据上海化工学院《煤化学和煤焦油化学》略作简化,转引自杨起等,1979)
三、介质的酸度沼泽水的酸度直接影响细菌的生存和活动,因而对泥炭化作用有重要影响。介质酸度越高愈不利于细菌的生存中性至偏弱碱性的介质(pH值7.0~7.5)最利于细菌的繁殖特别是当含钙离子的水与充分的氧共同存在时,细菌活动最盛。
细菌的活动程度影响植物遗体在沼泽水中的分解程度和化学变化。细菌活动愈强烈,分解作用进行得愈充分,原来的植物结构保存得愈差,所形成的凝胶化物质常是无结构的。这种情况下形成的煤的挥发分较高,焦化过程中软化温度低,粘结性也较好。
据E.施塔赫等人的资料,一般低位沼泽泥炭呈酸性,pH值为4.8~6.5高位沼泽泥炭的酸性一般很强,pH值为3.3~4.6。海水和半咸水的滨岸沼泽中,由于海水中溶有大量的盐类,这些盐类容易与腐植酸发生化学作用,生成各种腐植酸盐,致使介质的酸度大减。如美国佛罗里达州南部现代滨海红树林沼泽泥炭的pH值为7.0~8.1,属中性至弱碱性,在微生物强烈活动的影响下,凝胶化程度较高,并常常形成无结构的凝胶化组分,煤中所含的硫、氢、氮和灰分也较高。
富钙的沼泽(或因沼泽的底盘为石灰岩,或因有富钙质的地下水流入)所形成的煤与咸水、半咸水沼泽相似。在沼泽浅部由于钙和氧的存在,喜氧细菌极为活跃,植物遗体的分解作用特别强烈,最后被全部破坏。因此富钙沼泽所形成的泥炭主要不是沼泽浅部生长的木本植物遗体形成的,而多以半水生植物为原始质料。这样形成的煤含很高的有机硫和同生黄铁矿,其成因可能与硫细菌的强烈活动有关煤中含氮也很高,氮来自细菌体中的蛋白质此外还富沥青质。在焦化过程中软化温度低,膨胀性能强。
高位沼泽中的泥炭藓特别容易形成酸度很高的泥炭,pH值可低到3.3~4.6。由于藓类植物本身可分泌出酚类,增加了泥炭的酸性并起防腐作用,抑制了沼泽中细菌的生存活动,植物原生结构常保存完好,凝胶化物质常常是有结构的。
在泥炭层的深部,随着早期成岩作用的发生,腐植酸转变为腐植质,泥炭的酸度因而减弱,pH值随深度而逐渐增大。
四、介质的氧化还原条件
沼泽中氧的供给情况决定了介质的氧化还原条件,从而对细菌的种类和活动情况有重要影响。同样的植物群落和生态条件下,氧化还原条件不同,影响着生物化学作用的强烈程度,进而影响到泥炭的组成和性质。
泥炭表层,植物遗体直接和大气中的氧接触,容易受到较强的氧化而产生贫氢的丝炭但在停滞的沼泽水的覆盖下,氧的供应受到限制,容易产生富含镜质组的煤当地下水或地表水长期缓慢地流入沼泽时,带来了新鲜的氧,并将分解产物带走,植物遗体受到强烈破坏,稳定组分即相对富集,容易形成残植煤。
从以上几种情况可见氧化还原条件主要决定于覆水程度和水的流通程度。
此外,有的煤岩工作者用氧化还原条件来解释同一煤层中镜质组反射率不同的现象,认为氧化还原电位降低,能引起镜质组反射率的下降及氢氧比和挥发分产率的增高。
五、古地理环境对泥炭的影响
泥炭沼泽是在一定的自然地理条件下形成的,泥炭沼泽的聚积环境对泥炭的成分和性质,以至对煤的成分和性质都有很大的影响。
1.聚积环境与硫含量
近海型煤田的许多煤层中硫分都相当高,尤其当煤层具有海相顶板时更为突出,有时硫含量甚至高达8%~12%,而远海型煤田的煤层一般硫分比较接近,这和成煤的泥炭沼泽聚积环境有关。
滨海平原地势低平,受海潮的影响,有些泥炭沼泽常被海水淹没。像生长在潮坪带的红树林沼泽和盐生草本沼泽常被几十厘米的海水层所覆盖,沼泽土壤受海水影响,含盐量较高。例如,我国广东某地滨海红树林沼泽土壤含盐量为0.97%~1.67%,硫含量相当高,达0.38%~0.62%。生长在这种滨海盐性沼泽土上的红树科植物硫分(Sd)多为0.30%~0.40%,也有高达0.60%~0.90%的,灰分(Ad)为11%~17%,其中桐花树叶含有机硫达1.58%,而生长在内陆性土壤的石松科植物硫分为0.10%~0.14%,灰分为4.17%~4.89%,松科植物硫分仅0.05%,灰分仅2.86%,可见红树科的硫分、灰分要比松科、石松科高好几倍。因此,红树林泥炭通常富硫,我国广东滨海的埋藏红树林泥炭硫分达4.69%~6.62%,北美佛罗里达的红树林泥炭硫分(Sd)大多在2.5%以上,可达4.42%,而有机质中硫更为富集。同样,生长在滨海盐土沼泽上的草本植物和泥炭也有灰分、硫分较高的特点。我国滨海盐土的莎草科莞属植物硫分为1.12%,灰分达29.63%。北美滨海的草本泥炭通常含硫分2%~3%,灰分为25%~30%。斯里兰卡滨海沼泽泥炭含硫高达5.3%~6.9%,古巴的泥炭含硫达13.8%。
滨海沼泽泥炭硫含量高,不仅与成煤植物富硫有关,更重要的是和滨海泥炭沼泽的介质有关。海水中硫平均含量是0.0888%,主要以硫酸根离子形式存在,而河水中硫酸根离子含量不超过十万分之几。海水中丰富的硫酸根离子是造成滨海泥炭富硫的重要物质基础。海水具有弱碱性,经常被海水淹没的某些滨海沼泽泥炭的pH值达7.0~8.5。这种介质条件对于硫酸盐还原菌和许多微生物的活动很有利(硫酸盐还原菌最有利的生存条件是pH值为6.2~7.9,Eh值为-50~-150mV)。脱硫弧菌(Desulphovibro desulphuricans)等硫酸盐还原菌利用有机质作为给氢体把海水中的硫酸盐还原成为硫化氢。硫化氢与沉积物中的铁离子化合,形成水陨硫铁(FeS·nH2O)。水陨硫铁胶体与元素硫反应形成胶黄铁矿(FeS2·nH2O)。胶黄铁矿结晶脱水变成黄铁矿。这些元素硫是由硫化氢与沉积物中溶解的氧气反应而成,或者由排硫杆菌(Thiobacillus thioparus)等硫化细菌把硫化氢氧化而成。有些硫化细菌的细胞中就赋存着硫。有时,硫化氢与植物分解产物作用也可以形成有机硫化合物。
我国西江三角洲滨海泥滩上红树林及盐生草本植物生长较密,泥滩常被几十厘米深的海水所覆盖,处于厌氧状态。有机质在厌氧条件下分解,形成硫化氢和甲烷,三价铁还原为二价铁,并和硫化氢化合成水陨硫铁,使土粒呈黑色。澳大利亚某地珊瑚礁海岸的潟湖沉积表层,由于硫酸盐还原菌的活动,每年每平方米形成的硫化物达24.5g。荷兰滨海沼泽地带、孟加拉湾的海相泥质沉积中都发现过由于硫酸盐还原菌的活动而形成的大量硫化铁以至硫矿床。有人做过实验,把含有硫酸盐还原菌的1g潮湿泥炭,放入营养介质,10d后就能放出20mg硫化氢,即相当于泥炭中Sd为10.3%。也有人在实验室条件下,把硫化氢气体与脂肪酸乙醛作用而形成了有机硫化合物。这些都表明,海水介质条件、厌氧环境以及微生物活动对于泥炭中硫分的形成有重大的影响。
2.聚煤环境与煤的还原程度
近海型煤田有些煤层的煤,与变质程度相同、煤岩组成相近的另一些煤相比,挥发分、硫、氢和氮含量都高,发热量和焦油出率也高,粘结性要强。我国华东一些石炭二叠纪煤田,西欧的石炭纪煤田和前苏联的石炭纪、二叠纪煤田都发现过这种现象。当煤层顶板为灰岩时,特征更为突出。
前苏联的煤田地质工作者认为,这种现象和滨海泥炭沼泽的介质化学特征有关。具有上述特点的煤被称为强还原煤。强还原煤是在碱性介质、停滞和厌氧的还原环境中形成的,其凝胶化组分的透光色比弱还原煤浅,往往带橙色色彩,而反射率低。强还原煤富集的煤层中黄铁矿含量高,黏土矿物以水云母、蒙脱石为主而弱还原煤以高岭石为主。П.П.季莫菲耶夫认为强还原煤是在聚积和埋藏速度较快的条件下形成的,而弱还原煤则是在地壳运动较稳定的条件下形成的。
德国煤岩学者E.施塔赫(Stach)认为,这种煤的成因与滨海沼泽环境的pH值高、细菌活跃有关,在这种厌氧的碱性环境中有机质逐渐腐烂分解,形成富含脂肪、沥青质的分解产物。由于富含沥青质,所以在煤化程度较低时,在蓝色光激发下呈明显的浅红棕色荧光在炼焦煤阶段,粘结性强。人工煤化作用的实验也证明了在碱性介质条件下,形成的煤具有粘结性强的特点。
中国科学院煤炭化学研究所、煤炭科学研究院和淮南煤炭学院(现为安徽理工大学)等单位对我国贾汪、鲁西等煤田不同还原程度的煤进行了研究。这些地区晚石炭世太原组某些煤层与早二叠世山西组煤层相比,具有还原程度较强的特点。不仅整个煤层有这个特点,而且精选出的镜煤也有这个特点(表24,表25)。
表2-4 太原组、山西组煤层煤岩组成、煤质指标及元素组成对比(1)单位:%
表2-5 太原组、山西组煤层煤岩组成,煤质指标及元素组成对比(2)单位:%
(据中国科学院煤炭化学研究所史美仁等)
中国科学院煤炭化学研究所史美仁等根据太原组煤层比山西组煤层含硫较高(抽提沥青中有结晶元素硫)、酚羟基较少、低度氢化中酸性成分少得多的情况,认为有可能与泥炭沼泽水介质还原性较强有关。煤炭科学研究院代和武、孙达三认为,滨海沼泽受海水影响,在pH>7的碱性环境下,能促进生物化学作用和沥青化作用的进行,海水中硫酸盐受细菌和有机物的还原作用,形成大量具有活性的硫化氢,而使水体中的溶解氧消耗殆尽,沼泽内的氧化还原电位显著降低。在这种强还原环境下,不仅形成较多硫分,而且也增强了有机质的还原程度。安徽理工大学赵师庆等指出,还原程度与围岩,特别是顶板的岩相密切相关,强还原煤的顶板通常是浅海碳酸盐沉积,强还原煤煤层的灰成分指数 往往比弱还原煤要高。
虽然目前对于不同还原程度煤形成的机理还不十清楚,对于还原程度的不同是否受原始物质的影响还有不同的看法,但是聚积环境不同对煤的组成和性质的影响是客观存在的,也是在研究煤质变化原因和规律时所必须考虑的。运用煤岩、煤化学、地球化学、沉积岩石学等方法对煤层及其围岩进行综合研究,有可能使我们对这一问题的认识深入一步。
硫酸盐还原菌(SRB)是一类形态各异、营养类型多样、能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的严格厌养菌。常见属有脱硫弧菌属,脱硫肠状菌属.
http://www.water800.com/jswz/5/lshyjtx051011.htm
http://www.hudong.com/wiki/%E4%B8%93%E6%80%A7%E5%8E%8C%E6%B0%A7
【性状】本品为无色或微黄色液体。
【作用机理】蛭弧菌是一类专门以捕食细菌为生的寄生性细菌,它比通常的细菌小,有噬菌体、细菌素的作用,且具有细菌的特性。其宿主范围广泛,对大部分阴性菌都有裂解作用,敏感性较高,特异性不强,但作用方式类似噬菌体和细菌素。蛭弧菌繁殖一代需4-6h,每次可复制6-36个子代细胞。蛭弧菌可吸附到宿主细胞上并进入宿主细胞内,在其中生长繁殖,最终导致宿主菌裂解。裂解率叽?0%-100%,从而减少水体中致病菌的数量,降低疾病的感染率,控制发病率,有效预防和控制水体动物细菌性疾病的发生,提高水体动物的成活率,而且无残留、无毒副作用、不产生抗药性。
【作用与用途】(1)本品对致病菌的裂解率高达70%-100%,特别是对鱼类“三病”(赤皮病、烂鳃病、肠炎病)疗效显著,能有效清除引起鱼虾疾病的嗜水气单胞菌、点状气单孢菌、荧光甲单孢菌、链球菌、副溶血弧菌、溶藻胶弧菌等多种致病菌,而降低感染率和控制发病率,提高水生动物的成活率和产量。科学合理地使用本品,能积极预防大规模细菌性疾病的爆发;
2. 能分解池底和水体中的有机质,降解氨氮、亚硝酸盐等有毒物质,净化水质。
【用法与用量】
(1)种苗浸泡:放苗前先用本品泡苗20-30分钟,每100kg水用本品200ml;
(2)前期水质控制:放苗后全池均匀泼洒本品,用量为每667m3水体用本品150-200ml(每瓶本品可用于5-7亩/米水深),以后每隔7天使用一次,连续4次;
(3)中、后期水质控制:水质较正常时,一般10-15天使用本品一次;若发现水质开始变差,出现疾病时,可加大用量,每667m3水体用本品500-1000ml,3天后,若情况稳定,可追加一次,用量为每667m3水体用本品200-300ml;在疾病高发阶段,应每隔5-7天,使用一次,用量为每667m3水体用本品150-200ml,连续3次;
(4)养成期可拌料使用,每kg饲料加入本品5ml并加适量水搅拌均匀,晾置1h后投喂,每天1次,连用5-7天。
【不良反应】暂无规定。
【注意事项】
(1)使用本品时请勿与抗生素、消毒剂同时使用;
(2)使用本品时上午8点左右使用效果较好,经稀释20倍后均匀泼洒,但用于虾苗育苗时除外;
(3)如有增氧机,建议在泼洒本品的同时让增氧机保持工作状态。
(4)本品有沉淀或轻微臭味属于正常,用前摇匀。
(5)使用时勿用自来水稀释。生物膜(Biofilm)是通过附着而固定于特定载体上的结构复杂的微生物共生体。相对于活性污泥来说,在单位体积生物膜中所含的微生物数量更高、比表面积更大。生物膜比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各种污染物,具有速度快、效率高的特点。在使用生物膜法处理污水时,要求在处理系统的构筑物中装填一定数量的填料,这些填料一方面可以扩大处理系统的比表面积,另一方面为微生物提供附着固定的载体。生物膜处理系统的性能、效率取决于其中微生物活性的高低和所装填料的多少及其比表面积。一般来说,生物膜法较多应用于特殊行业的废水处理中,如印染废水等。
根据生物膜法处理系统中所用的填料的不同,生物膜法又可以分为以下几种类型:
滴滤系统(Trickling filter system)
该系统是一种简单且相对便宜的膜式好氧处理装置。在该处理系统中,通过转动的栅栏喷淋装置将污水均匀分布于多孔处理床(例如由石子等铺成)上。在多孔处理床上可生长多种微生物群落和原生动物。当污水缓慢地流过处理床时,微生物就吸收并降解了其中的有机成分,使得污水得到处理。在这样的处理系统中,天然形成了食物链,微生物利用有机物生长繁殖,原生动物等以微生物为食,从而维持在一个动态平衡中。如果污水中的营养(BOD)过高,就会导致微生物的过量生长繁殖从而引起多孔处理床的堵塞,这样便会降低处理效果。
旋转生物接触氧化系统(Rotating Biological Contactor,RBC)或生物转盘
在这样的处理系统中,一系列圆盘结构装置部分浸没于污水中,部分在空气中并不断地旋转,这样便保持了良好的通气效果及与污水的接触,从而在圆盘上形成了“生物膜”。这样的“生物膜”是由各种微生物、原生动物等构成的微生物群落。在扫描电镜下,典型的生物转盘的“生物膜”有两层结构,外层主要由丝状菌等好氧微生物组成,内层由包括脱硫弧菌在内的厌氧微生物构成。因此这样的“生物膜”具有去除BOD及无机物(主要是硫酸盐)的功能。生物转盘处理系统与滴滤系统相比,具有占地少、效率高、运行稳定等优点,但其前期投资较大。这种系统已经成功地用于处理城市污水和各种工业废水。
流化床反应器(Fluidized Bed Reactor,FBR)
由于污水的泵入或曝气(空气或氧气)作用,流化床反应器中的载体物质(浮石、砂子、塑料等)会在反应器中不断流动,因而得名。在这种系统中,由下向上进入的废水的流速或曝气的程度被控制在足以使载体流动不互相接触,但又不能破坏“生物膜”结构的程度。该系统的最大优点是载体的比表面积被充分利用,但能耗较高,运行成本也相对较高。该系统可用于BOD的去除,也可以用于废水中硝酸盐的处理。
由于污水的泵入或曝气(空气或氧气)作用,流化床反应器中的载体物质(浮石、砂子、塑料等)会在反应器中不断流动,因而得名。在这种系统中,由下向上进入的废水的流速或曝气的程度被控制在足以使载体流动不互相接触,但又不能破坏“生物膜”结构的程度。该系统的最大优点是载体的比表面积被充分利用,但能耗较高,运行成本也相对较高。该系统可用于BOD的去除,也可以用于废水中硝酸盐的处理。
1 、微生物的作用
1.1 微生物在物质循环中的作用
在生物圈内的物质循环过程中,以异样型微生物为主的分解者,在有机物的矿质化过程中有着不可替代的作用,它于生产者一起共同推动着生物内的物质循环,使生态系统保持平衡。例如,在碳素循环中,地球上 90% 的 co 2 是由微生物的生命活动产生的;在氮素循环中,固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活动;在磷和硫的循环中同样也需要各种微生物的活动。
1.2 微生物与污水处理
工业迅猛发展的同时也给人们带来了一定的环境污染。在众多的污水、废水处理方法中,生物学的处理方法因具有经济方便、效果好的突出优点而被广泛应用。在污水的生物学处理过程中,微生物起着特别重要的作用,它们能将水体中的含碳有机物分解成 CO 2 、 H 2 s 、 CH 4 等气体;将含氮有机物分解成氨、硝酸、亚硝酸和氮;能使汞、砷等对人类有毒的重金属盐在水体中进行转化,以便于回收或除去,使许多病原性寄生生物常因与环境不适而死去。
1.3 有益于人体健康
人体肠道中含有很多种微生物,其中主要有大肠杆菌、产气杆菌、变形菌、粪产碱菌、产气荚膜梭菌、乳酸杆菌和螺旋体等。人体为这些微生物提供了良好的栖息场所,而这些细菌生活在肠道中能合成核黄素、维生素 B12 维生素 K 等多种维生素以及氨基酸以供人体吸收利用。
2 、微生物的污染
2.1 工业产品中的微生物
各种工业器材,如金属、仪表、电讯器材、绝缘材料和纺织品等,它们或含有一些可被微生物利用的成分,或因种种原因沾染了或多或少的有机物质,因此,都会受到微生物的侵蚀,使之老化变质。
2.1.1 铝及其合金制品受到微生物的侵蚀。例如,曾发生过飞机的油槽因受到牙枝霉、铜绿色假单胞菌和弧菌等的腐蚀而漏油。飞机机翼的内铝壁也受到上述微生物的侵蚀。钢铁及其制品因长期与水或土壤接触,受到铁细菌、硫细菌、硫酸还原细菌等的作用而腐蚀。电子设备、集成电路、绝缘材料等均可受到霉菌的侵蚀,由于霉菌的菌丝能导电,因此常能引起有关设备的失灵。
2.1.2 羊毛、棉纱、尼龙、聚制脂及其制品,也常受到微生物的侵蚀。污染漾奶、毛的微生物主要有铜绿色假单胞杆菌、微球菌、枯草杆菌、曲霉、青霉等。污染棉织品的主要是纤维素分解菌群的微生物。污染尼龙的有球二孢和红曲霉等。微生物不仅能使纤维及其制品变质,而且与人体健康密切相关。例如,微球菌能使人的头部生白斑,铜绿假单胞菌与支气管炎、咽炎和耳、鼻、眼的炎症有关。
2.1.3 玻璃及其制品和显微镜、望远镜及照相机等器材的光学部分在温暖潮湿的条件下,都会由于曲霉、青霉等的生长繁殖而受腐蚀。
2.2 农业产品中的微生物
粮、油原料极其制品,含有丰富的养分,它们是微生物的天然营养基地,如果其他条件适宜,霉菌、细菌、酵母菌等微生物就会迅速地繁殖起来。
2.2.1 肉、蛋、奶、水果和蔬菜等食品的表面都生活着很多的微生物,如果保存不当,常引起食品的变质和腐败。
2.2.2 罐头是人们保存食品的方法之一,但肉类罐头中存在着枯草杆菌、梭菌等菌群。由于芽孢的抗热性很强,在罐头制作过程中虽然经过了高温处理,而在一些肉类罐头中仍能检测出嗜热脂肪芽孢杆菌、耐热厌气性的腐败梭菌等,它们是造成罐头腐败的主要原因。
3 、防止微生物污染的措施
3.1 防止贮粮霉变和真菌霉素污染的措施是:入仓前应降低粮食的含水量,除去破损、色变和霉变的籽粒;入仓后应创设干燥、低温和缺氧的环境,使霉菌失去生长繁殖的条件。
3.2 工业器材的防腐问题,日益受到人们的重视。目前分别采用对人和动物安全性高的高效杀菌剂,选用抗微生物腐蚀性的材料及含抗菌物质的材料做成涂膜,使器材和微生物隔离,以防止微生物的危害。
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