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1、第五章第五章 微生物的生长繁微生物的生长繁殖与生存因子殖与生存因子从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。n相关定义相关定义n第一节第一节 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖n第二节第二节 微生物的生存因子微生物的生存因子n第三节第三节 其他不利环境因子对微生物的影响其他不利环境因子对微生物的影响n第四节第四节 微生物与微生物之间的关系微生物与微生物之间的关系n第五节第五节 菌种的衰退、复壮和保藏菌种的衰退、复壮和保藏从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，
2、但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。相关定义相关定义生长：微生物利用营养物质，细胞物生长：微生物利用营养物质，细胞物质的量增多，体积增大。质的量增多，体积增大。繁殖：微生物细胞体积增大到一定程繁殖：微生物细胞体积增大到一定程度时，细胞数目增多的过程。度时，细胞数目增多的过程。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。第一节第一节 微生物的生长繁殖微生物的生长繁殖微生物的生长规律微生物的生长规律微生物的连续培养微生物的连续培养生长曲线在实际中的应用生长曲线在实际中的应用微生物生长量
3、的测定方法微生物生长量的测定方法从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。微生物的生长规律微生物的生长规律n分批培养：将一定量的微生物接种在一分批培养：将一定量的微生物接种在一个封闭的盛有一定量液体培养基的容器个封闭的盛有一定量液体培养基的容器中，保持一定的温度、中，保持一定的温度、pH和溶解氧，一和溶解氧，一定时间后停止培养。定时间后停止培养。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。n同步生长：同步生
4、长：通过同步培养而使细胞群体通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调一致的状态。处于分裂步调一致的状态。n获得细菌同步生长的方法：获得细菌同步生长的方法：n 通过环境条件来诱导同步性，包括变通过环境条件来诱导同步性，包括变换温度、光线、培养基等。换温度、光线、培养基等。n 通过物理方法随机地从不同步细菌群通过物理方法随机地从不同步细菌群体中选择出同步的群体，选择性过滤、体中选择出同步的群体，选择性过滤、梯度离心。梯度离心。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞
5、开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。典型生长曲线典型生长曲线定量描述非丝状单细胞微生物分批培养时定量描述非丝状单细胞微生物分批培养时,液体培养基中微生物群体生长规律的经典液体培养基中微生物群体生长规律的经典曲线曲线。以时间为横坐标，细胞数目（或是对数）以时间为横坐标，细胞数目（或是对数）为纵坐标的曲线。为纵坐标的曲线。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积的新将少量单细胞的纯培养，接种到一恒定容积
6、的新鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定鲜液体培养基中，在适宜条件下培养，每隔一定时间取样，测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，时间取样，测菌细胞数目。以培养时间为横坐标，以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲以细菌增长数目的对数为纵坐标，绘制所得的曲线。线。生长曲线的制作生长曲线的制作从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。接种的培养基中细胞变化趋势接种的培养基中细胞变化趋势n菌种接种于培养基中后，细胞需要适应新的环菌种接种于培养基中后，细胞需要适应新的环境，因此细胞数目不增加；经过基础
7、物质的积境，因此细胞数目不增加；经过基础物质的积累，且因营养物质丰富，所以细胞迅速分裂，累，且因营养物质丰富，所以细胞迅速分裂，细胞数目急剧增加；细胞的繁殖导致营养物质细胞数目急剧增加；细胞的繁殖导致营养物质不断减少，某一种营养物质不足时，有的细胞不断减少，某一种营养物质不足时，有的细胞利用细胞内的累积物继续分裂，而会有一部分利用细胞内的累积物继续分裂，而会有一部分细胞因营养不足而死亡，表现为细胞数目不变；细胞因营养不足而死亡，表现为细胞数目不变；培养基中营养进一步匮乏，细胞不断裂解，细培养基中营养进一步匮乏，细胞不断裂解，细胞数目减少。胞数目减少。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式
8、盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。延滞期：少量细胞接种到新培养基后的一段细胞数目不增加的适应期。其长短主要受微生物的接种龄、接种量和培养基成分的影响。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。对数期：细胞数以几何级数增长的一段时期。其时间长短主要受菌株种类、营养成分和营养物质浓度的影响。从使用情况来看，闭
9、胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。稳定期：新繁殖的细胞数目与衰亡的细胞数目相等的一段时期。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。衰亡期：细胞死亡数目超过新生的细胞数目的时期。死亡的细胞发生自溶。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。n延延滞滞期期（lag phase）又又称称停停滞滞期期、适适应应期期n细菌数目不
10、增长的时期。细菌数目不增长的时期。n特特点点：生生长长速速率率常常数数等等于于零零；细细胞胞形形态态变变大大或或增增长长；RNA尤尤其其rRNA含含量量增增加加，合成代谢活跃；对外界不良条件敏感。合成代谢活跃；对外界不良条件敏感。n 影响延滞期的因素：影响延滞期的因素：n1）接接种种龄龄；（对对数数期期，则则短短；延延滞滞期期或或衰亡期，则长；稳定期，居中。）衰亡期，则长；稳定期，居中。）n 2）接种量（负相关）接种量（负相关）n 3）培养基成分（丰富则延滞期短）培养基成分（丰富则延滞期短）从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工
11、程施工中已很少使用，在此不再说明。指数期（指数期（exponential phase）又称对）又称对数期数期以几何级数速度分裂的一段时期以几何级数速度分裂的一段时期特点：生长速率常数特点：生长速率常数R最大，则细胞每最大，则细胞每分裂一次所需要的代时分裂一次所需要的代时G或原生质增加或原生质增加一倍所需时间最短；细胞进行平衡生长，一倍所需时间最短；细胞进行平衡生长，各种组分最为均匀；细胞内酶系活跃，各种组分最为均匀；细胞内酶系活跃，代谢旺盛。代谢旺盛。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1）繁
12、殖代数：）繁殖代数：n（lgx2lgx1）/lg2=3.322(lgx2lgx1)2)生长速率常数生长速率常数 Rn/(t2-t1)=3.322(lgx2lgx1)/(t2-t1)3)代时（代时（G）：）：G=1/R=(t2-t1)/3.322(lgx2lgx1)从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。影响因素：影响因素：1）菌种；）菌种；2）营养成分（营养丰富则代时短）营养成分（营养丰富则代时短,指数指数期则短）期则短）3）营养物浓度（概念：凡是处于较低浓）营养物浓度（概念：凡是处于较低浓度范围
13、内，可影响生长速率和菌体产量的度范围内，可影响生长速率和菌体产量的营养物称为生长限制因子）营养物称为生长限制因子）4）培养温度（适合温度）培养温度（适合温度）从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。稳定期（稳定期（stationary phase）死亡细胞数目和新增殖细胞数目平衡。平死亡细胞数目和新增殖细胞数目平衡。平衡后期，曲线有下降趋势。衡后期，曲线有下降趋势。菌体产量与营养物貭的消耗间呈现一定的菌体产量与营养物貭的消耗间呈现一定的比例关系。比例关系。生长产量常数生长产量常数 Y（xx0）/(
14、C0-C)=（xx0）/C0 x：稳定期的干重；：稳定期的干重；x0：刚接种时的细胞：刚接种时的细胞干重；干重；C0：限制性营养物的最初浓度：限制性营养物的最初浓度 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。在稳定期，细胞开始贮存糖原、异染粒和脂在稳定期，细胞开始贮存糖原、异染粒和脂肪等贮藏物，产芽孢，产肪等贮藏物，产芽孢，产次生代谢产物次生代谢产物。可通过补料、调节可通过补料、调节pH、调整温度、流出产、调整温度、流出产物等措施以延长稳定期累积更多的代谢产物。物等措施以延长稳定期累积更多的代谢产物
15、。出现的原因：生长限制因子的耗尽；营养物出现的原因：生长限制因子的耗尽；营养物的比例失调；有害物质的累积；的比例失调；有害物质的累积；pH、氧化还、氧化还原势等物质条件越来越不适宜。原势等物质条件越来越不适宜。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。衰亡期（衰亡期（decline phase）死亡后自溶释放出一些产物如：氨基死亡后自溶释放出一些产物如：氨基酸、转化酶、外肽酶、流出培养物。因酸、转化酶、外肽酶、流出培养物。因此可以在这个时期收集细胞内溶物。此可以在这个时期收集细胞内溶物。从使用情况来
16、看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。一些细菌的代时一些细菌的代时菌名菌名培养基培养基培养温度培养温度 代时代时E.coli（大肠杆菌）（大肠杆菌）肉汤肉汤 3717minE.coli 牛奶牛奶 3712.5Enterobacter aerogenes（产气肠细菌）（产气肠细菌）肉汤或牛奶肉汤或牛奶 371618E.aerogenes 组合组合 372944B.Cereus（蜡状芽孢杆菌）（蜡状芽孢杆菌）肉汤肉汤3018B.thermophilus（嗜热芽孢杆菌）（嗜热芽孢杆菌）肉汤肉汤5518.3Lact
17、obacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌）（嗜酸乳杆菌）牛奶牛奶376687Streptococcus lactis（乳酸链球菌）（乳酸链球菌）牛奶牛奶3726S.lactis乳糖肉汤乳糖肉汤3748Salmonella typhi（伤寒沙门氏菌）（伤寒沙门氏菌）肉汤肉汤3723.5Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌）（褐球固氮菌）葡萄糖葡萄糖2534446Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合（结核分枝杆菌）组合3779293Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌）（活跃硝化杆菌）组合组合271200从使用情
18、况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。例如：一培养液中微生物数目由开始的例如：一培养液中微生物数目由开始的12，000（B），经），经4h（t）后增加到）后增加到49，000，000（b），），这样，这样，n (lg4.9107lg1.2104）0.30112借助于借助于 n 和和 t，还可以计算出不同培养条件，还可以计算出不同培养条件下的下的代时代时G，G t/n在本例中，在本例中，G 460 /12 20min该种微生物的代时为该种微生物的代时为20分钟。在分钟。在4小时内共小时内共繁殖了繁殖了12
19、代。代。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。微生物的连续培养微生物的连续培养又称开放式培养。包括两种形式：流进新又称开放式培养。包括两种形式：流进新鲜培养基；流出培养物鲜培养基；流出培养物恒浊器（生长密度）培养：通过控制培养恒浊器（生长密度）培养：通过控制培养液中细胞浓度即浊度来完成。液中细胞浓度即浊度来完成。恒化器培养：通过控制某一种营养物的浓恒化器培养：通过控制某一种营养物的浓度，使其始终成为生长限制因子的条件下度，使其始终成为生长限制因子的条件下达到的。达到的。从使用情况来看，闭胸式的使
20、用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。单批培养单批培养 恒浊法恒浊法恒化法恒化法 单批培养单批培养连续培养连续培养时间时间连续流入连续流入新鲜培养液新鲜培养液lg细胞数（个细胞数（个/ml）连续培养连续培养 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。恒浊培养恒浊培养使用范围：用于生产大量菌使用范围：用于生产大量菌体、生产与菌体生长相平行体、生产与菌体生长相平行的某些代谢产物，如氨基酸、的某些代谢产物，如氨基酸、乳酸、乙醇等。乳
21、酸、乙醇等。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。装置装置控制对控制对象象培养培养基基培养培养基流基流速速生长速生长速率率产物产物应用应用范围范围恒浊恒浊器器菌体密菌体密度（内度（内控制）控制）无限无限制生制生长因长因子子不
22、恒不恒定定最高最高大量菌大量菌体或与体或与菌体形菌体形成相平成相平行的产行的产物物生产生产为主为主恒化恒化器器培养基培养基流速流速（外控（外控制）制）有限有限制生制生长因长因子子恒定恒定低于最低于最高高不同生不同生长速率长速率的菌体的菌体实验实验室为室为主主恒浊器与恒化器的比较恒浊器与恒化器的比较从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。生长曲线在实际中的应用生长曲线在实际中的应用细菌生长曲线在污、废水微生物处理中的应用细菌生长曲线在污、废水微生物处理中的应用常规活性污泥法利用减速期常规活性污泥法利
23、用减速期/稳定期的微生物稳定期的微生物 生物吸附法（生物膜法）利用稳定期的微生物生物吸附法（生物膜法）利用稳定期的微生物 高负荷活性污泥法利用对数期高负荷活性污泥法利用对数期/减速期的微生减速期的微生物物 低负荷活性污泥利用衰亡期的微生物。延时曝低负荷活性污泥利用衰亡期的微生物。延时曝气法：内源性呼吸阶段的微生物气法：内源性呼吸阶段的微生物从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使
24、用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。微生物生长量的测定方法微生物生长量的测定方法n测定微生物总数：计数器直接计数；比测定微生物总数：计数器直接计数；比例计数法；比浊法例计数法；比浊法n测定活细菌数：平板菌落法（测定活细菌数：平板菌落法（CFU）计）计数；液体稀释培养计数数；液体稀释培养计数n计算生长量：测细胞干重法；通过测细计算生长量：测细胞干重法；通过测细胞含氮量确定细胞浓度胞含氮量确定细胞浓度从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构
25、，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。血球计数板法血球计数板法从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工
26、程施工中已很少使用，在此不再说明。首先将待分离的样品进行连续稀释首先将待分离的样品进行连续稀释,目的是得到高度稀释目的是得到高度稀释的效果的效果,使一支试管中分配不到一个微生物。如果经过稀使一支试管中分配不到一个微生物。如果经过稀释后的大多数试管中没有微生物生长释后的大多数试管中没有微生物生长,那么有微生物生长那么有微生物生长的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁殖而的试管得到的培养物可能就是由一个微生物个体繁殖而来的纯培养物。来的纯培养物。这种方法适合于细胞较大的微生物。这种方法适合于细胞较大的微生物。液体稀释法液体稀释法2从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾
27、构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。测含氮量测含氮量蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质是细胞的主要物质，含量稳定，而氮是蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微蛋白质的主要成分，通过测含氮量就可推知微生物的浓度。生物的浓度。一般细菌含氮量为干重的一般细菌含氮量为干重的12.5%12.5%，酵母菌为，酵母菌为7.5%7.5%，霉菌为，霉菌为6.0%6.0%，根据一定体积培养液中的，根据一定体积培养液中的含氮量再乘以含氮量再乘以6.256.25，就可测得粗蛋白的含量。，就可测得粗蛋白的含量。测生长量的方法测生长量的方法从使用情况来看，闭胸式的使用
28、比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。其他方法其他方法含碳、磷、含碳、磷、DNADNA、RNARNA、耗氧量、消耗底物耗氧量、消耗底物量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，量、产二氧化碳、产酸、产热、粘度等，都可用于生长量的测定都可用于生长量的测定。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。第二节第二节 微生物的生存因子微生物的生存因子 温度温度pH溶解氧溶解氧氧化还原电位氧化还原电位水活度水活度渗透压渗透压从使用情况来看，闭胸式
29、的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。n温度：温度：对于微生物而言，温度可分为适合生长对于微生物而言，温度可分为适合生长温度、最高生长温度、最低生长温度温度、最高生长温度、最低生长温度根据微生物对温度的要求可以区分微生根据微生物对温度的要求可以区分微生物为嗜冷微生物、嗜热微生物、嗜温微物为嗜冷微生物、嗜热微生物、嗜温微生物等生物等从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中
30、有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。pH（59）最适生长pH偏碱范围内的微生物称为嗜碱性微生物或是耐碱性微生物；偏酸范围内的微生物称为嗜酸微生物或是耐酸微生物培养基内中性成分：糖类发酵氧化 有机酸 脂肪水解有机酸蛋白质脱羧胺类无机盐：NH3 NO3-从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。微生物微生物 pH值值 最低最低 最适最适 最高最高Thiobacillus thiooxidans 氧化硫硫杆菌氧化硫硫杆菌 0.5 2.03.5 6.0Lac
31、tobacillus acidophilus 嗜酸乳杆菌嗜酸乳杆菌 4.04.6 5.86.6 6.8Rhizobium japonicum 大豆根瘤菌大豆根瘤菌 4.2 6.87.0 11.0Azotobacter chroococcum 圆褐固氮圆褐固氮 4.5 7.47.6 9.0Nitrosomonas sp.硝化单胞菌硝化单胞菌 7.0 7.88.6 9.4Acetobacter aceti 醋化醋杆菌醋化醋杆菌 4.04.5 5.46.3 7.08.0Staphylococcus aureus 金黄葡球菌金黄葡球菌 4.2 7.07.5 9.3Chlorobium limicola
32、 泥生绿菌泥生绿菌 6.0 6.8 7.0Thurmus aquaticus 水生栖热菌水生栖热菌 6.0 7.57.8 9.5Aspergillus niger 黑曲霉黑曲霉 1.5 5.06.0 9.0一般放线菌一般放线菌 5.0 7.08.0 10.0一般酵母菌一般酵母菌 3.0 5.06.0 8.0从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。pH对微生物的影响：对微生物的影响：1）引起细胞膜电荷的变化，影）引起细胞膜电荷的变化，影 响响 对营养对营养物质的吸收物质的吸收 2）影响胞内及胞外酶的
33、活性）影响胞内及胞外酶的活性培养基中培养基中pH调节的措施：调节的措施：外源调节外源调节:碱碱(NaOH 或或KOH)酸酸(H2SO4或或HCl)内源调节内源调节:缓冲溶液缓冲溶液;CaCO3从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。溶解氧溶解氧：根据对溶解氧的要求，可将微生物分为专根据对溶解氧的要求，可将微生物分为专性好氧微生物、兼性厌氧微生物、微好氧性好氧微生物、兼性厌氧微生物、微好氧微生物、耐氧微生物及厌氧微生物。微生物、耐氧微生物及厌氧微生物。专性好氧微生物（专性好氧微生物（strict a
34、erobe）：环境：环境中有足够氧才能生存中有足够氧才能生存 O2作为最终氢受体，以呼吸方式产能。作为最终氢受体，以呼吸方式产能。细胞含有超氧化物歧化酶（细胞含有超氧化物歧化酶（SOD）和过氧和过氧化物酶、过氧化氢酶化物酶、过氧化氢酶 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。兼性厌氧微生物（兼性厌氧微生物（facaltative aerobe）环境中有氧时，靠呼吸产能。环境中氧不环境中有氧时，靠呼吸产能。环境中氧不足或是无氧时，借发酵或无氧呼吸产能。足或是无氧时，借发酵或无氧呼吸产能。细胞中细胞中
35、含含SOD和过氧化氢酶。和过氧化氢酶。微好氧菌（微好氧菌（microaerophilic bacteria）只能在较低的氧分压条件下生长的微生只能在较低的氧分压条件下生长的微生物。物。含含SOD和过氧化氢酶。和过氧化氢酶。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。耐氧菌（耐氧菌（aerotolerant anaerobe）有氧条件下进行厌氧生活，靠专性发酵获有氧条件下进行厌氧生活，靠专性发酵获能量。含能量。含SOD、过氧化物酶，而无过氧化氢、过氧化物酶，而无过氧化氢酶酶 厌氧菌（厌氧菌（anaero
36、be）严格生活在无氧条件下，靠发酵形式产能。严格生活在无氧条件下，靠发酵形式产能。O2可以可以抑制这一类微生物的生长抑制这一类微生物的生长从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。溶解氧在细胞中能转化为过氧化氢及氧负离溶解氧在细胞中能转化为过氧化氢及氧负离子自由基，均对细胞有害子自由基，均对细胞有害O22HH2O2 O2+eO2 好氧微生物及兼性厌氧微生物细胞中具有一好氧微生物及兼性厌氧微生物细胞中具有一定酶，可以转化过氧化物。定酶，可以转化过氧化物。O2 SOD H2O2 NADH过氧化物酶过氧化
37、物酶 H2O H2O2 过氧化氢酶过氧化氢酶 H2OO2 而厌氧微生物细胞中无相应的酶，不能解除而厌氧微生物细胞中无相应的酶，不能解除过氧化物的危害，因此必须生活在无氧条件下过氧化物的危害，因此必须生活在无氧条件下从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。H2O+O22 O2 +2H+O2+H2O22H2O12SOD好氧生物和耐氧细菌过氧化氢酶 好氧生物过氧化物酶 NADH2NAD耐氧菌从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已
38、很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。氧化还原电位氧化还原电位好氧微生物要求的好氧微生物要求的Eh为为300400mV专性厌氧微生物要求的专性厌氧微生物要求的Eh为为300-400mV可以利用还原剂如抗坏血酸（可以利用还原剂如抗坏血酸（Vc）硫二硫二乙醇钠乙醇钠 谷胱苷肽等维持一定的谷胱苷肽等维持一定的Eh从使用情况来看，闭胸式的使用比
39、较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。水的活度的影响水的活度的影响水活度水活度aw表示水被吸附和溶液因子对水表示水被吸附和溶液因子对水可利用性的影响的一种指标。一定温度下，可利用性的影响的一种指标。一定温度下，某溶液或物质在与一定空间空气相平衡时某溶液或物质在与一定空间空气相平衡时的含水量与空气饱和水量的比值，用百分的含水量与空气饱和水量的比值，用百分率表示。率表示。大多数微生物在大多数微生物在aw为为0.950.99时生长时生长最好；而嗜盐细菌在低于最好；而嗜盐细菌在低于0.8的培养基中生的培养基中生长最好。长最好。从使用
40、情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。微生物最低 A 值值 微生物最低 A 值值一般细菌一般酵母菌一般霉菌 0.90 0.88 0.80 嗜盐细菌干生性霉菌耐渗透压酵母 0.75 0.65 0.63从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。渗透压：培养基中无机盐的渗透压为渗透压：培养基中无机盐的渗透压为（0.51）101kpa对于一般微生物来说，在含盐对于一般微生物来说，在含盐5%30%5%30%或含糖或含
41、糖30%80%30%80%的高渗条件下可抑制或杀死某些微生物。的高渗条件下可抑制或杀死某些微生物。但各种微生物承受渗透压的能力不同，有些能在但各种微生物承受渗透压的能力不同，有些能在高渗条件下生长，称其为耐高渗微生物。高渗条件下生长，称其为耐高渗微生物。o低嗜盐菌：能在低嗜盐菌：能在2%5%2%5%盐溶液中生长盐溶液中生长o中嗜盐菌：中嗜盐菌：5%20%5%20%o极端嗜盐菌：极端嗜盐菌：20%30%20%30%从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。第三节第三节 其他不利环境因子对微生物的其他不
42、利环境因子对微生物的影响影响n辐射对微生物的影响辐射对微生物的影响 微波和超声波的影响微波和超声波的影响 重金属对微生物的影响重金属对微生物的影响极端温度对微生物的影响极端温度对微生物的影响干燥对微生物的影响干燥对微生物的影响极端极端pH对微生物的影响对微生物的影响若干有机物对微生物的影响若干有机物对微生物的影响从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。n辐射对微
43、生物的影响辐射对微生物的影响n紫外线：紫外线：100400nmn260nm 破坏核酸（胸酰嘌呤二聚破坏核酸（胸酰嘌呤二聚体）体）280nm 破坏蛋白质破坏蛋白质 有有O2时：时：u.v.+O2O3从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。电离辐射：电离辐射：辐射：辐射：100nm 宇宙射线、宇宙射线、射线、射线、x射线射线（电离射线）破坏核酸骨架（电离射线）破坏核酸骨架 H2O辐射辐射HH+O O2 2-可引起水和其他物质的电离，产生游离基，可引起水和其他物质的电离，产生游离基，使核酸、蛋白质或酶发
44、生变化，造成细胞使核酸、蛋白质或酶发生变化，造成细胞损伤或死亡。损伤或死亡。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。微波：微波的范围在微波：微波的范围在91524509152450MHzMHz之间。之间。机理：微波产生热效应，使蛋白质、酶等物机理：微波产生热效应，使蛋白质、酶等物质变性，导致微生物死亡。质变性，导致微生物死亡。特点：加热均匀，热能利用率高、加热时间特点：加热均匀，热能利用率高、加热时间短。短。应用：食品消毒、灭菌。应用：食品消毒、灭菌。微波和超声波的影响微波和超声波的影响从使用情况
45、来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。超声波对微生物的影响：超声波对微生物的影响：频率大于频率大于20000Hz的声波的声波 造成细胞内含物胶体发生絮状沉淀造成细胞内含物胶体发生絮状沉淀 使液体中气体变成无数极微小的气泡冲击使液体中气体变成无数极微小的气泡冲击细菌，溶液中产生压力变化，使之死亡。细菌，溶液中产生压力变化，使之死亡。超声波杀菌效力大小与频率、强度、处理时超声波杀菌效力大小与频率、强度、处理时间等多种因素有关。间等多种因素有关。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、
46、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。重金属对微生物的影响：重金属对微生物的影响：可以凝固蛋白；可以凝固蛋白；灭活酶的巯基；灭活酶的巯基；与代谢产物发生螯合与代谢产物发生螯合从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。极端温度对微生物的影响极端温度对微生物的影响高温对微生物的影响：蛋白、核酸在高高温对微生物的影响：蛋白、核酸在高温下能发生变性反应，温下能发生变性反应，从而影响酶的活从而影响酶的活性和微生物的正常代谢。性和微生物的正常代谢。幼菌对温度较敏感，营养体对高温
47、比芽幼菌对温度较敏感，营养体对高温比芽孢敏感孢敏感 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。干热灭菌：使细胞膜破坏，蛋白变性，原干热灭菌：使细胞膜破坏，蛋白变性，原生质干燥以及各种细胞成分发生氧化，从而生质干燥以及各种细胞成分发生氧化，从而杀灭微生物。杀灭微生物。1）灼烧灭菌法：针对接种环等金属工具）灼烧灭菌法：针对接种环等金属工具2）干热灭菌法：主要适用于金属
48、或玻璃器）干热灭菌法：主要适用于金属或玻璃器皿等皿等,于于170下灭下灭 1h,或或160下灭下灭2h。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。n湿热灭菌：利用水及蒸汽加热的方式灭菌，湿热灭菌：利用水及蒸汽加热的方式灭菌，水蒸汽的潜热灭菌效果较好。湿热灭菌比水蒸汽的潜热灭菌效果较好。湿热灭菌比干热灭菌有效，分为常压灭菌和加压灭菌。干热灭菌有效，分为常压灭菌和加压灭菌。n 真菌的孢子耐热真菌的孢子耐热 80 n 细菌的芽孢耐热细菌的芽孢耐热 120 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之
49、中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。常压法（常压法（pasteurization）巴氏消毒法巴氏消毒法6085处理处理15秒秒30分：分：低温维持法（低温维持法（63 30分）分）高温瞬时法（高温瞬时法（72 15秒）秒）煮沸消毒法煮沸消毒法间歇灭菌法：或称丁达尔灭菌法间歇灭菌法：或称丁达尔灭菌法、分段灭分段灭菌法。主要针对于芽孢的抗热性。菌法。主要针对于芽孢的抗热性。80100煮煮1560分分37过夜过夜80100，重复重复3次次从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中
50、已很少使用，在此不再说明。加压法：常规加压法加压法：常规加压法 121（0.101MPa，1kg/cm2 or 15磅磅/英寸英寸2）1520分钟分钟 或或115 30分钟（针对于含分钟（针对于含糖培养基）糖培养基）连续加压法：连续加压法：135140过热蒸汽维持过热蒸汽维持 515秒秒优点：营养成分破坏得轻；缩短周期；优点：营养成分破坏得轻；缩短周期；提高锅炉利用率；适宜于自动化操作；降提高锅炉利用率；适宜于自动化操作；降低工作人员得劳动强度。低工作人员得劳动强度。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此