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為什么實驗室高濃度的含鹽廢水對微生物的影響特別大?

 更新時間:2020-11-13    點擊量:2547

我們先來描述一個滲透壓的實驗:用一張半滲透薄膜將兩種不同濃度的鹽溶液隔開,低濃度鹽溶液的水分子就會透過半滲透薄膜進入高濃度鹽溶液,而高濃度鹽溶液的水分子也會透過半滲透薄膜進入低濃度鹽溶液,但其數量要少,故高濃度鹽溶液一側的液面會升高,當兩側液面的高差產生了足夠阻止水再流動的壓力時滲透就會停止,這時兩側液面的高差產生的壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃度越高,滲透壓越大。 

微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實驗是相似的。微生物的單位結構是細胞,細胞壁相當于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質膜有一定的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲透壓也不會大于5-6大氣壓。但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內的水分子會大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水而發生質壁分離,嚴重者微生物死亡。在日常生活中,人們用食鹽(氯化鈉)腌漬蔬菜和魚肉,滅菌防腐保存食物,就是運用了這個道理。工程經驗數據表明:當廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時,會造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。
 
不過,經過馴化,微生物會逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經有人馴化出能夠適應10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是,滲透壓的原理告訴我們,已經適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,細胞液的含鹽濃度是很高的,一旦當廢水中的鹽分濃度較低或很低時,廢水中的水分子會大量滲入微生物體內,使微生物細胞發生膨脹,嚴重者破裂死亡。因此,經過馴化并能逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,對生化進水中的鹽分濃度要求始終保持在相當高的水平,不能忽高忽低,否則微生物將會大量死亡。

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