Ⅰ 动物、植物、微生物细胞呼吸区别
动物有氧呼吸,但也有例外。比如我们人的肌细胞,在剧烈运动是可以进行无氧呼吸,可以产生乳酸
植物有氧呼吸为主,一些休眠器官比如土豆、甜菜可以进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳
微生物有有氧呼吸(比如醋酸菌)也有无氧呼吸(比如破伤风杆菌)的,还有进行兼性厌氧的(比如酵母菌)。不同的微生物呼吸代谢后产物有所不同
Ⅱ 根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为哪几类这样的分类在废水生物处理中有何重要意义
根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为:
(1)好氧微生物
必须在有氧气的环境下生存,没有氧气就会死亡,
(2)厌氧微生物
必须在无氧气的环境下生存,
厌氧生物缺乏超氧化物歧化酶及过氧化氢酶兼性厌氧生物,当暴露于有氧气的环境之下,厌氧生物会死亡。
(3)兼性厌氧生物
可以在有氧的环境中,利用当中的氧气进行有氧呼吸。但当在没有氧气的环境下,它们会进行发酵,则进行无氧呼吸。
废水生物处理技术常采用的方法有厌氧生物处理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
(1)厌氧生物处理法
此法主要用于处理污水中的沉淀污泥,又称污泥消化,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。
厌氧生物处理过程分为3个阶段:第一阶段水解酸化,在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸;第二阶段产酸,在产酸菌的作用下将第1阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如 乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等,同时生成二氧化碳和新的微生物细胞;第三阶段产甲烷,在甲烷菌的作用下将第2阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳。处理后的污泥所含致病菌大大减少,臭味显著减弱,肥分变成速效 的,体积缩小,易于处置。
(2)活性污泥法
活性污泥法是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通气条件下,使污水净化的生物学方法。根据曝气方式的不同。分为普通曝气法、完 全混合曝气法、逐步曝气法、旋流式曝气法和纯氧曝气法。活性污泥法不仅用于处理生活污水、而且在印染、炼油、石油化工、农药、造纸和炸药等许多工业废水处理中,都取得很好的净化效果
活性污泥中的微生物以细菌为主,还包括真菌、藻 类、原生动物等。此法最大的弱点是产生大量的剩余污泥,剩余污泥已成为令人头疼的难以解决的疑难问题,研究开发从源头上不产生或少产生污泥的污水处理技术成为研究的热点。
(3)生物膜法
生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中有机物的方法。生物膜是微生物高度密集的物质,是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物等组成的生态系统,主要用于去除废水中呈溶解的和胶体状有机污染物
根据不同的理装置,又分为生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化池法、流化床生物膜法、悬浮颖粒生物膜法等。它广泛应用于石油、印染、造纸、农药、食品等工业废水的处理。它具有不存在污泥膨胀问题;对废水水质、水量的变化有较好的适应性;剩余污泥量少等优点。
(4)氧化塘法
又称生物塘法或稳定塘法,是利用一些适宜的自然池塘或人工池塘,由于污水在塘内停留的时间较长,通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解,从而使污水得到净化的一种方法。在氧化塘中,废水中的有机物主要是通过有机菌藻 共生作用去除的
氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用,3种作用互相影响。氧化塘的效率较低,并需要较大的空间位置,氧化有机物所需的氧气来源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常产生较大的臭味。由于它是一个开放系统,所以它的处理效率受季节温度波动的影响很大,这种处理系统只能在温暖的地方使用。
参见
http://..com/link?url=jnkv6O--LbLkHrfLx_3bR5MepWrp7tRJpK
http://ke..com/view/4112072.htm?fr=aladdin
Ⅲ 论述污水处理的微生物学原理及主要的处理方式
参与污废水处理的生物主要有四类:
1.细菌类:在污水处理所利用的生物群中,细菌是体型最微小的一种,它具有在好氧及厌氧条件下分解吸收各种有机物的能力。对污水生物处理起作用的细菌有.菌胶团.球衣细菌.硝化菌.脱氮菌.聚磷菌等几种。
2.原生动物:原生动物具有吞食污水中的有机物,细菌,在体内迅速氧化分解的能力,因此在活性污泥法和生物膜中。它除了能除去的有机物,加快有机物的分解速度外,还能使生物膜的表面附着能力再生,原声动物是单细胞的好氧性生物。
3.藻类:藻类是植物,含有叶绿素,当叶绿素吸收二氧化碳和水进行光合作用而产生碳水化合物时将放出大量的氧于水中,稳定塘就是利用这种氧来氧化污水的有机物。
4:后生动物,以上所介绍的生物都是单细胞构成,体内还有各种器官,参与污水处理的后生动物,包括从形态较小的轮虫到栖息于生物滤池的甲壳虫,昆虫,幼虫等体形较大的种种类型。
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Ⅳ 污水中的微生物呼吸方式
3.1 污水处理与微生物
生物处理根据其处理过程中氧的状况,可分为好氧处理系统与厌氧处理系统。
3.1.1好氧处理系统
微生物在有氧条件下,吸附环境中的有机物,并将其氧化分解成无机物,使污水得到净化,同时合成细胞物质。微生物在污水净化过程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。
(1)活性污泥法
又称曝气法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通气条件下,使污水净化的生物学方法。此法是现今处理有机废水的最主要的方法。它是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团来大量絮凝和吸附污水中的有机物,并在氧的作用下,将这些物质同化为菌体的成分,或将其分解为CO2、水等物质,从而达到降低污水中有机污染物的目的。其中的细菌有Zoogloea ramigera (生枝动胶菌)、Sphaerotilus natans (浮游球衣菌)和Pseudomonas spp.等;原生动物则以Carchesium spp.(一些独缩虫)、Opercularia spp.(一些盖纤虫)和Vorlicella spp.(一些钟虫)为主。
所谓活性污泥是指由菌胶团形成菌、原生动物、有机和无机胶体及悬浮物组成的絮状体。在污水处理过程中,它具有很强的吸附、氧化分解有机物或毒物的能力。在静止状态时,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是细菌,占微生物总数的90%~95%。,并多以菌胶团的形式存在,具有很强的去除有机物的能力,原生动物起间接净化作用。
活性污泥法根据曝气方式不同,分多种方法,目前最常用的是完全混合曝气法。污水进入曝气池后,活性污泥中的细菌等微生物大量繁殖,形成菌胶团絮状体,构成活性污泥骨架,原生动物附着其上,丝状细菌和真菌交织在一起,形成一个个颗粒状的活跃的微生物群体。曝气池内不断充气、搅拌,形成泥水混合液,当废水与活性污泥接触时,废水中的有机物在很短时间内被吸附到活性污泥上,可溶性物质直接进入细胞内。大分子有机物通过细胞产生的胞外酶将其降解成为小分子物质后再渗入细胞内。进入细胞内的营养物质在细胞内酶的作用下,经一系列生化反应,使有机物转化为CO2、H2O等简单无机物,同时产生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化过程中产生的中间产物合成细胞物质,使菌体大量繁殖。微生物不断进行生物氧化,环境中有机物不断减少,使污水得到净化。当营养缺乏时,微生物氧化细胞内贮藏物质,并产生能量,这种现象叫自身氧化或内源呼吸。
曝气池中混合物以低BOD值流入沉淀池。活性污泥通过静止、凝集、沉淀和分离,上清液是处理好的水,排放到系统外。沉淀的活性污泥一部分回流曝气池与未处理的废水混合,重复上述过程,回流污泥可增加曝气池内微生物含量,加速生化反应过程。剩余污泥排放出去或进行其他处理后继续应用。
(2)生物膜法
生物膜法是模拟自然界中土壤自净的一种污水处理法,它是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理污水的一种方法。因此,生物膜法又称为固定膜法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构,微孔较多,表面积很大,有很强的吸附作用。废水中的有机物流入时,被膜上的微生物吸附,进行生物降解,从而使废水得到净化。生物膜随着微生物群体的生长增加而逐渐增厚,到一定程度时,它会由于受到水力的冲刷而不断剥落,同时又会不断地形成新的生物膜,而达到动态平衡。
成熟的生物膜一般分为3层,从水体到载体表面依次为外表层、中间层和内层。外表层为好氧层,中间层为微好氧层,而内层为兼性厌氧或厌氧层。由于自然选择的结果,不同的层面生长着不同类型的微生物。在外表层生长的微生物一般为好氧微生物,兼性厌氧和厌氧微生物一般生活在缺氧的内层。
和活性污泥相比,生物膜中微生物的种类和数量更丰富,通常包括细菌、病毒、真菌和原生动物等。细菌以化能异养型为主,包括好氧细菌、厌氧和兼性厌氧细菌。较为常见的细菌种类有:动胶菌属、芽孢杆菌属、脱硫弧菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属和球衣菌属等。真菌在pH偏低的污水中容易生长,主要种类有青霉属、曲霉属、毛霉属等。原生动物主要有纤毛虫,如钟虫等。
生物膜的功能是分解水中的有机污染物,达到净化污水的目的。能分解糖被的好氧微生物首先在新的载体表面附着,并生长繁殖。然后丝状细菌也附着生长。这时原生动物也开始出现。随着细菌生物量的不断增加,生物膜逐渐增厚,水体中的溶解氧不能扩散到生物膜的内层,这时兼性厌氧和厌氧微生物在内层开始生长繁殖,分解水体扩散进来的有机物和好氧微生物的代谢产物。逐渐增厚的生物膜,随着糖被中多糖类物质的被分解和水力搅拌的作用,会产生脱落。在脱落的地方,又有新的生物膜形成。如此循环,不断进行有机污染物的分解,使污水得到净化。
3.1.2厌氧处理系统
在缺氧条件下,利用厌氧菌(包括兼性厌氧菌)分解污水中有机污染物的方法,又称厌氧消化或厌氧发酵法。因为发酵产物产生甲烷,又称甲烷发酵。此法既能消除环境污染,又能开发生物能源,所以倍受人们重视。污水厌氧发酵是一个极为复杂的生态系统,它涉及多种交替作用的菌群,各要求不同的基质和条件,形成复杂的生态体系。甲烷发酵包括3个阶段:液化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
在厌氧微生物处理污水过程中,不同的阶段生活着不同优势的微生物。在水解发酵阶段中,主要微生物有梭状芽孢杆菌属、丁酸弧菌属、双歧杆菌属和假单胞菌属等。在产氢、产乙酸阶段中,主要的微生物有互营单胞菌属、互营杆菌属、暗杆菌属和梭菌属等。在产生甲烷阶段中,主要的微生物有甲烷杆菌属、甲烷球菌属和甲烷八叠球菌属等。
Ⅳ 大多数微生物以什么方式呼吸
大多数微生物以有氧呼吸的方式呼吸,即使是酵母菌这样兼性厌氧型的,在有氧的情况下也是以有氧呼吸为主,只有少数的微生物进行无氧呼吸(如乳酸菌)。
Ⅵ 细菌呼吸作用有哪几种类型各有什么特点
根据最终电子受体性质的不同,可将微生物的呼吸分为发酵、好氧呼吸和无氧呼吸3种类型。
1.发酵
发酵(fermentation)是指有机物氧化过程中脱下的质子和电子,经辅酶或辅基(主要有NAD,NADP,FAD)传递给另一有机物,最终产生一种还原性产物的生物学过程。
发酵的特点为:不需氧;有机物氧化不彻底;能量(有效电子)释放不完全。值得注意的是,由于发酵中作为电子和质子受体的有机物是原始基质的代谢产物,所形成的发酵产物是混合物,其中一部分产物的氧化程度高于原始基质,另一部分产物的氧化程度低于原始基质;又由于有机物的每次氧化都必须由相应的还原来平衡,因此原始基质既不能高度氧化,也不能高度还原,这就限制了发酵所能处理的有机废物的种类。
在酒精发酵中,葡萄糖被降解成二氧化碳和酒精,产生2mol的ATP、2mol的酒精以及2mol的CO2。从能量的观点看,发酵的结果只使一部分葡萄糖转化成不含能的稳定产物二氧化碳,另一部分葡萄糖的转化产物酒精仍然含能,依然会污染环境。不仅如此,从电子的归宿看,发酵产物酒精接纳了葡萄糖释放的全部电子,产物的耗氧能力(提供电子的能力)与葡萄糖完全一样,并没有得到任何削弱。如果就上述而论,那么发酵作为控制有机质污染的措施是毫无效果的。然而,好在某些发酵(如沼气发酵)的不稳定产物为气体(如CH。),它能从系统内逸出,不再对水体产生污染。
2.好氧呼吸
所谓好氧呼吸(resPiration),是指有机物在氧化过程中放出的电子,通过呼吸链传递最终交给氧的生物学过程。
好氧呼吸的特点是:以氧为最终电子受体;有机物被彻底氧化成CO2和H2O,并生成ATP。由于最终产物二氧化碳和水不再含能,也不再有释放电子的能力,因此它们不会耗氧,有机物的污染也由此消除。
3.无氧呼吸
无氧呼吸(anaerobicresPiration)是指有机物氧化过程中脱下的质子和电子,经一系列电子传递体最终交给无机氧化物的生物学过程。
无氧呼吸的特点是:没有分子氧参加反应,电子和质子的最终受体为无机氧化物(NO3-、SO42-或CO2等);有机物的氧化彻底;但释放的能量低于好氧呼吸。无氧呼吸的电子和质子受体实际上分别由两种元素承担。无机氧化物中的氧充当了质子受体的角色,与之结合的其他元素则充当了电子受体的角色。由于后者的氧化能力弱于氧,因此以它作电子受体所释放的能量就相对较少,而且当无氧呼吸所形成的产物排人有氧环境时,存在着被氧重新氧化的可能,可见它们依然是潜在的污染物质。但这种污染物是否表现出污染,取决于充当电子受体角色的元素的易氧化程度。
Ⅶ 怎么通过溶解氧判断污水中的微生物是活的
在污水生化处理过程中,影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类。
基质类包括营养物质,如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素;另外,还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
环境类影响因素主要有:
(1)温度。温度对微生物的影响是很广泛的,尽管在高温环境(50℃~70℃)和低温环境(-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌,但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的,控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。
(2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5,酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长,严重时会使污泥絮体遭到破坏,菌胶团解体,处理效果急剧恶化。
(3)溶解氧。对好氧生物反应来说,保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时,兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时,兼性菌则转入厌氧呼吸,绝大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好,在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的,曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜,过高则增加能耗,经济上不合算。
在所有影响因素中,基质类因素和PH值决定于进水水质,对这些因素的控制,主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言,这些因素大都不会构成太大的影响,各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候有关,对于万吨级的城市污水处理厂,特别是采用活性污泥工艺时,对温度的控制难以实施,在经济上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求,以达到处理目标。因此,工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上,控制的主要任务就是采取合适的措施,克服外界因素对活性污泥系统的影响,使其能持续稳定地发挥作用。
Ⅷ 厌氧微生物的呼吸类型
严格来说应该分的清楚些
厌氧微生物应该是通过发酵、无氧呼吸、循环光合磷酸化或甲烷发酵等提供能量
还有这个概念:发酵通常是指微生物的无氧呼吸,但无氧呼吸不完全是指发酵。
Ⅸ 微生物的呼吸类型及其区别
有氧,厌氧,兼性厌氧三种。
有氧需要氧气,厌氧不需要,兼性厌氧两者皆可,如酵母菌。它能在有氧环境中进行有氧呼吸,在缺氧条件下使葡萄糖发酵,生成酒精和二氧化碳。
Ⅹ 微生物的呼吸类型有哪些
根据微生物的碳源、能源、和氢供体不同可将微生物分为光能无机营养型、化能无机营养性、光能有机营养型和化能有机营养型类型 。