达泽环保科普小课堂周末准时上线,今天达泽环保要给大家讲“微生物”这一块的内容,干货有点多,注意吸收掌握!
01 微生物有害物质
和所有的生物体一样,细菌对某些有毒或抑菌物质较为敏感。这些物质过量时,会抑制细菌的生长,降低依赖它们新陈代谢作用的水处理系统的运行效果。有毒物质可以分为有机类(酚、烷基磺酸盐、羟胺等)或无机类(重金属、过渡金属、氰化物、硫化物等)。
有毒物质的性质和毒性阈值取决于细菌类型(例如∶0.2~0.3mg/L的锌即可抑制生物除铁)。需要特别指出的是,某些化合物的毒性阈值能通过适当的驯化大幅提高(如苯酚、甲醛、烷基磺酸盐、硫化物、氰化物等)。
此外,消毒处理的目的是灭活微生物。消毒剂应能使蛋白质变性(严格意义上的消毒)或处于受限制的代谢水平(即防腐剂和抗生素的作用)。有不同的水消毒方法,如加入重金属离子(Ag2+和Cu2+)、各种射线(紫外线、中子、X射线等)、各种氧化剂(臭氧、过氧化氢、过乙酸等)。但是,在流量大的情况下,只能投加强氧化剂(臭氧或氯及其化合物)或使用紫外线照射消毒。
02 微生物营养物质—氮、磷和微量元
细菌(自养菌和异氧菌)生长还需要基本的矿物元素,包括微量元素。
氮、磷在细菌物质构成中所占比例较大,平均值为∶氮 7%~10%,磷 2%~3%。氮、磷在细胞(结构、代谢)中的作用范围较广,但磷主要用于细胞的能量储存和释放。在细胞的能量储备过程中发现P一P键存在于特殊分子中∶磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)。
ATP、ADP和 AMP中P-P键断裂引起能量的释放。
严格地说,微量元素主要是金属元素。生长介质中浓度仅为lugL 的微量元素就足以满足细胞的基本需要。高浓度的微量元素会迅速变成细胞毒素。微量元素控制细胞的生理作用,如膜两侧的离子浓度梯度,也能在形成大分子结构如酶络合物时发挥作用。
所有细菌都需要微量元素,但对于某一具体的细菌类型所需要的微量元素是特定的。镍是产甲烷细菌中控制乙酸盐甲基化作用的酶所需的重要元素,因此它对沼气发酵的正常运行至关重要。
03 微生物营养物质—碳基质
自养微生物可以利用无机碳,如二氧化碳和HCO3-,合成自身的物质,一些稀有自养微生物甚至在厌氧环境中以甲烷为碳源。
对于异养生物,主要营养基质有下列三类∶糖类、蛋白质和脂类。
①糖类曾被称为"糖"、因为其中较简单的糖类物质具有甜味;或称为碳水化合物,其通式为Cm(H2O)n。由于在植物组织中的含量丰富,因而糖类是异养生物的常用营养物。糖类分为非水解型(单糖,如葡萄糖)和水解型(多糖,如淀粉、纤维素和糖原)。
② 蛋白质是最重要的生命组成成分,构成了细胞质的物质基础。蛋白质由简单的物质氨基酸组成。氨基酸分子是一个或多个羧基(-COOH)和一个或多个氨基(一NH2)连接到同一个碳原子上所组成的物质。
取决于其所在介质的pH值,蛋白质呈酸性或碱性。羧基和氨基可相互固着,形成长链大分子,其分子量可达到50000或更高。根据分子量大小,可以将蛋白质分为多肽、简单的蛋白质和络合的蛋白质。
③简单和络合的脂类物质都是络合程度不一的脂肪酸和醇酯,一般不溶于水,但可以在水中乳化。它们在植物和动物的生命体中构成重要的能源储备以满足其能量需求。
在某些情况下,异养生物能够适应并利用其他有机基质(如醇类、酚类、醛类、烃类化合物等)来维持生命。
今天的达泽环保科普小课堂到这就结束啦!想知道下一期的主题是什么吗?那就和达泽环保一起期待下期的知识点吧!
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