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事实揭露 揭密真相
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  • (中央社记者沈佩瑶台北7日电)COVID-19本土个案数再破5万例,今天新增52例死亡中,40多岁男子突意识改变、运动不协调送医确诊,死因为COVID-19引发脑炎、癫痫重积。另新增1例儿童MIS-C,确诊到发病达125天最久。

菌胶团(Bacterial micelles)是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒,是活性污泥的主体,污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。

  • 菌胶团中的菌体,由于包埋于胶质中,故不易被原生动物吞噬,有利于沉降。
  • 菌胶团是活性污泥生物膜的重要组成部分,有较强的吸附和氧化有机物的能力,在水生物处理中具有重要作用。
  • 活性污泥性能的好坏,主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。
  • 新生胶团(即新形成的菌胶团)颜色较浅,甚至无色透明,但有旺盛的生命力,氧化分解有机物的能力强。
  • 老化了的菌胶团,由于吸附了许多杂质,颜色较深,看不到细菌单体,而像一团烂泥似的,生命力较差。
  • 一定菌种的细菌在适宜环境条件下形成一定形态结构的菌胶团,而当遇到不适宜的环境时,菌胶团就发生松散,甚至呈现单个细菌,影响处理效果。
  • 为了使水处理达到较好的效果,要求菌胶团结构紧密,吸附、沉降性能良好。这就必须满足菌胶团细菌对营养及环境的要求。
  • 菌胶团有很强的吸附能力和分解有机物的能力,它对有机物的吸附和分解为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境。其生化特性表现为:以细菌和真菌为主,兼有原生动物和后生动物;前者是降解有机物的主体,后者是活性污泥中食物链的重要组成,对改善出水品质有著重要作用,同时是系统运行状态的生物指示剂。
  • 菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒,是活性污泥的主体,污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。
  • 菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。
  • 上述各菌胶团在活性污泥中均有,典型的有动胶菌属,它有两个种:枝状动胶菌属和垂(悬)丝状动胶菌属。
  • 有些细菌在一定的环境条件下可形成一层黏液性物质,包围在细胞壁外面。
  • 这层物质叫黏液层。
  • 黏液层的厚度不一定,其成分主要是多糖和果胶类物质。
  • 黏液的形成是细菌代谢作用的正常结果,但黏液与细菌的生长无关。
  • 当细菌运动时,黏液会从细胞表面剥离开来。
  • 当黏液层呈现均匀厚度时则称为荚膜(capsule)。荚膜厚0.5~2.0nm,微荚膜厚5一10nm。
  • 在正常情况,荚膜不会在细菌分裂后使它们黏在一起。但是,有些细菌的黏液层能黏结起来,使许多细菌成团块状生长,称为菌胶团(zoogloea)或冻胶菌。
  • 并非所有的细菌都能形成菌胶团,能够形成菌胶团的细菌,则称为菌胶团细菌。不同细菌形成不同形状的菌胶团,有分枝状的、垂丝状的、球形的、椭圆形的、蘑菇形的、片状的以及各种不规则形状的。
  • 菌胶团细菌藏在胶体物质内,一方面对动物的吞噬起保护作用,同时也增强了它对不良环境的抵抗能力。

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菌胶团如何形成

  • 1、粘性多糖的粘著作用--很多细菌可分泌粘胶状的多糖物质,附著于细胞壁,形成所谓的荚膜,这些荚膜相互间粘著时就会形成一个由许多细菌共有的大荚膜,当细菌进入老龄后,细菌分泌的的粘稠多糖聚合物增多,更加速了细菌大荚膜的增大,这样就形成了菌胶团的雏形。
  • 2、纤维素性质多糖的勾连作用--将菌胶团置于电子显微镜下观察时发现,在大荚膜增大的同时,在其外侧出现了许多类似于纤维素网状的物质,据分析这些物质的成分也是多糖。
    • 他们既可能是细菌的分泌物,也可能是粘性多糖的演化产物。
    • 他们不但具有粘著性,还具有缠绕勾连的作用,在它们的作用下,各种细菌密布在这些网格状纤维之中,随这些纤维素状多糖的数量不断增加,就形成了真正意义上的菌胶团。
  • 菌胶团的生物意义:
  • 1、形成了一个稳定的细菌共生体性;菌胶团吸附的大分子有机物被表层的细菌首先水解吸收,代谢后的产物降解不完全,又作为了下面细菌的食物,另一方面随著颗粒化由表及里,局部的氧浓度逐渐减少,对氧浓度有不同要求的细菌则可以各自找到最适宜的位置。
  • 2、增强细菌抵抗环境变化及微型动物捕食的能力: 在层层细菌的屏蔽作用下,菌胶团中的微环境要比溶液中稳定的多,菌胶团的颗粒较大,原生动物只能蚕食很少的一部分表层的细菌, 从而提高了大多数细菌抵抗微型动物的捕食能力。
  • 3、菌胶团还为细菌储备了碳源: 菌胶团中的结构多糖,不仅是其骨架,还是细菌们的储备碳源。
    • 当环境中的营养物匮乏时,这些多糖被细菌作为碳源使用,虽然此时菌胶团逐渐瓦解,但一定程度上延缓了细菌的 衰亡。
    • 因此菌胶团的形成是细菌们为维护共同利益的共生产物,对 于细菌的生存有著重要的生物意义。
  • 菌胶团中的细菌--菌胶团中的细菌来源于土壤、水和空气。
    • 它们多数是革兰氏阴性菌,如动胶菌属和丛毛单胞菌属,它们可占70%,生活污水好氧处理时菌胶团中的主要细菌见下表:
  • 工业废水处理中的菌胶团细菌组成与之类似,但优势菌主要是对特定工业废物起主要降解作用的细菌。
  • 在微生物学领域里,习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。
    • 在水处理工程领域内,则将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。 [1]

菌胶团的相关特性

  • 菌胶团是污水处理中细菌的主要存在形式,在一些不适宜原生动物生长的污泥中,则通过看菌胶团的大小以及数量来判断处理效果。
  • 通过显微镜观察,我们可以根据下列因素来判断菌胶团性状:
  • 1.菌胶团的数量--以现有的情况计数,视一定体积内的菌胶团的密度而定,受取样、污泥浓度等影响,一般难以正确分析,正常时一般不做描述,只有在发生较大变化时进行记录。
  • 2.菌胶团的形状--根据菌胶团的形状将其描述为四种形态:球形,不规则形,开放,封闭。
    • 真正的球形絮体在活性污泥中是不存在的,通常将近似球形的菌胶团称为“球形”。
    • 如果形状非常不同与球形才被称为“不规则形”,这时在菌胶团侧面有大的突出。
    • 在一个封闭的菌胶团中几乎没有开放的空间,相反在一个开放的菌胶团中,菌胶团的一部分通过一个空间清晰地与另一部分分离。
  • 3.菌胶团的紧密度--紧密度用弱和强来表示。
    • 在紧密度弱的菌胶团中,细菌细胞的结合很低缺乏一个紧密的中心,这种菌胶团轻压盖玻片的侧面很容易被破坏。
    • 菌胶团与液体之间没有明显的界限,因为其边缘有许多细胞既在液体中也在菌团中。
    • 通常明显的有很多分散的物质。
    • 在紧密度强的菌团中,细菌细胞的结合强,菌胶团和液体之间有明显的界限,紧密度强的菌胶团有时形成尺寸较大的,结实的颗粒状絮体,在显微镜下观察时由于污泥粒径大、透光率低,所以多呈现出黑暗图像。
  • 4.菌胶团的尺寸--按直径大小分为:大(d>500μm)、中(150μm
  • 5.菌胶团的组成--菌胶团组成主要指:老化污泥多少、菌胶团形状及大小分布、是否有无机颗粒和非生物有机颗粒、颜色等。
    • 污泥老化程度是指活性污泥中死亡的细菌细胞所占比例。
    • 新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密,生命力旺盛,吸附和氧化能力强;老化的菌胶团颜色深、结构松散,活性不强,吸附和氧化能力差。
    • 根据观察到的污泥老化程度来调节剩馀污泥排放量,使菌胶团处于最佳活性状态。
  • 菌胶团形状及大小各有不同,从一定程度上也反映了菌胶团细菌种类的丰富,种类丰富的菌胶团在水质发生变化时具有更高的抗冲击能力。
    • 菌胶团颜色发黑,可能是曝气池溶解氧不足;菌胶团色泽转淡发白,则可能是曝气池溶解氧过高或进水浓度低负荷过低,污泥中微生物因缺乏营养而自身氧化。 [2]

参考来源

  1. 吉林经济网. 关于活性污泥法的根本——菌胶团的最全介绍!. 每日头条. 2018-06-05 [2022-10-07] (中文). 
  2. 清啦环境水处理专家. 什么是菌胶团?菌胶团有啥作用?. 腾讯网. 2021-01-15 [2022-10-07] (中文).