Аэробное состояние - состояние воды, в которой растворенный кислород содержится в количестве, достаточном для поддержания существования аэробных бактерий.[ ...]
Аэробные бактерии имеют систему цитохромов — пигментированных окислительно-восстановительных ферментов. Благодаря цитохромам аэробные бактерии могут в качестве конечного акцептора водорода использовать кислород воздуха. Цитохромы — это желтые пигменты, имеющиеся у всех аэробных микроорганизмов. Цитохромы подобны гемоглобину крови, содержат железо.[ ...]
У аэробных бактерий анаэробные условия выращивания подавляют как спорообразование, так и рост. Спорообразование аэробных бактерий протекает лишь в условиях доступа кислорода. Интенсивность споруляции подавляется в разной степени при выращивании бактерий в неблагоприятных условиях — при температуре выше оптимальной или реакции среды менее подходящей для обильного развития. Неблагоприятные условия роста, ускоряющие споруляцию бактерий, как правило, не обусловливают обильного «урожая» спор.[ ...]
Биофильтр представляет ообой прямоугольный или круглый резервуар из кирпича или бетона, загруженный фильтрующей маосой (шламом, гравием, щебнем или пластмаосой). Водораспределительное устройство обеопечивает равномерное с небольшими интервалами орошение фильтрующей масоы.[ ...]
Роли бактерий в природе очень разнообразны, что связано с различными источниками энергии, используемыми разными группами бактерий. Многие гетеротрофные аэробные бактерии являются редуцентами в экосистемах. В почве они участвуют в образовании плодородного слоя, преобразуя лесную подстилку и гниющие остатки животных в гумус. Бактерии почвы также разлагают органические соединения до минеральных веществ. Установлено, что до 90% С02 попадает в атмосферу за счет деятельности бактерий и грибов. Бактерии участвуют в биогеохимических циклах азота, серы, фосфора. Самоочищение воды в природных водоемах, а также очистка сточных вод производится аэробными и анаэробными гетеротофными бактериями.[ ...]
Другие (аэробные) бактерии могут окислять сероводород до серы (которую они иногда способны накапливать в виде рассеянных в их цитоплазме гранул, преломляющих свет) и в конечном итоге до серной кислоты.[ ...]
Впервые аэробные бактерии рода Вецепп-сЫа были выделены из кислых почв рисовых полей в Индии (в 1939 г.). Г. Д е р к с (1950), обнаружив эту бактерию в почве Ботанического сада в Богоре (Ява), предложил назвать ее именем М. Бейеринка — одного из первых исследователей фиксаторов азота.[ ...]
Некоторые аэробные бактерии — возбудители болезней. Вас. anthracis вызывает сибирскую язву у человека и животных; Вас. larvae — возбудитель американского гнильца медоносной пчелы; Вас. alvei и Вас. pulvifaciens трактуются как организмы, играющие определенную роль в болезнях пчел; Вас. popilliae и Вас. lentimorbus — возбудители молочной болезни японского жука; некоторые виды группы Вас. cereus-thuringiensis вырабатывают специфические энтомоцидные токсины.[ ...]
Углеводы в аэробных условиях подвергаются превращениям, часть окисляется до С02 с выделением энергии, часть (моносахариды) идет на синтез гликогена микробных клеток. Расщепление жиров в аэробных условиях идет очень медленно до образования жирных кислот с выделением энергии, а в анаэробных — до образования Н2, С02 и др. Белки расщепляются до аминокислот. Часть аминокислот идет на жизнедеятельность микробных клеток. Продукты азотистого обмена подвергаются биохимическому окислению при помощи аэробных бактерий. Этот процесс получил название нитрификации. Одновременно с окислительными процессами в почве проходят и восстановительные процессы.[ ...]
При развитии аэробных бактерий потребление кислорода может настолько возрасти, что наступит его дефицит и создадутся условия, способствующие развитию вредных анаэробных процессов: разложению усвояемых азотистых соединений и распаду углеводов органического вещества почвы (метановое брожение) .[ ...]
Естественные аэробные пруды выполняются в виде мелководных резервуаров (глубиной 0,8—1,2 м), в которые проникает свет, что способствует развитию зеленых водорослей. В процессе фотосинтеза образуется кислород, который обусловливает рост аэробных бактерий.[ ...]
Группа гетеротрофных бактерий весьма разнообразна и многочисленна. Выше были рассмотрены особенности биохимической деятельности бактерий в зависимости от способа усвоения важнейших элементов питания. Весьма существенное значение для жизнедеятельности бактерий имеет дыхание. Синтез белков, жиров и углеводов в клетке не может осуществляться без затраты определенной энергии. Процессы, освобождающие химическую энергию для жизнедеятельности, обусловлены дыханием. По характеру дыхания различают две большие группы бактерий. Первую группу образуют аэробные бактерии, получающие кислород непосредственно из воздуха. Вторую группу образуют анаэробные бактерии, получающие кислород за счет разложения кислородных соединений. Такие бактерии вызывают процессы денитрификации, десульфофикации, а также разложение белков, маслянокислое брожение, распад клетчатки. В целом анаэробные бактерии содержатся в почве в значительно меньшем количестве по сравнению с аэробными.[ ...]
Среда Гетчинсона для аэробных бактерий.[ ...]
При аэрации в осадках активизируются аэробные бактерии и происходит процесс аэробной стабилизации: осадки изменяются в элементарном составе, минерализуются, приобретают новые свойства [28]. Так, за 15 сут аэрации удельное сопротивление различных осадков и их смеси изменяется в широких пределах (табл. 1) в основном в сторону увеличения. Глубина распада беззольного вещества при этом достигает 30—40%, что обеспечивает стабилизацию осадков (незагнивание в естественных условиях).[ ...]
Испытуемый организм, представляющий собой аэробную бактерию Pseudomonas putida размером от 0,7 мкм до 1,1 мкм, штамм MIGULA, Berlin 33/2 Strain (DSM 50026) из Германской коллекции микроорганизмов (Брауншвейг) и из Института гигиены воды, почвы и воздуха (Берлин) или штамм NCIB Strain 9494 из коллекции Научной станции Торри (Абердин, Великобритания).[ ...]
Общая обсемененность (общее число жизнеспособных аэробных бактерий), менее . 100000 Общее количество дрожжевых клеток, менее Кишечная палочка (непатогенная), менее . .[ ...]
Поверхность наружной оболочки спор разнообразна у аэробных бактерий: либо гладкая, либо с выростами, выступами и почками. Оболочка составляет значительную часть споры. Основными ее компонентами являются белки (60—90%) и липиды. Состав аминокислот в белках оболочки неодинаков у бактериальных спор разных видов, однако большая часть цистина, содержащегося в значительном количестве в спорах, обнаруживается именно в оболочке.[ ...]
Содержание азота, фосфора и серы в клетках анаэробных бактерий представлено в табл. 3.15. Наиболее существенное отличие аэробных бактерий от анаэробных заключается в более высоком содержании серы в последних.[ ...]
Воздух, необходимый для нормальной жизнедеятельности аэробных бактерий в аэротенке, должен подаваться непрерывно; при этом обеспечивается также поддержание активного ила во взвешенном состоянии.[ ...]
Могут быть испытаны различные микроорганизмы-деструкторы (аэробные бактерии), иммобилизованные на твердых частицах, способные «поедать» органические вещества, содержащиеся в сточных водах.[ ...]
Всплывшая со дна водоема нефть снова подвергается воздействию аэробных бактерий, вновь опускается на дно водоема и вновь всплывает на поверхность, подвергаясь таким образом дальнейшему бактериальному распаду то в аэробных, то в анаэробных условиях.[ ...]
Процессы, протекающие при обработке сточных вод при активном участии аэробных бактерий, носят название аэробных процессов; процессы, протекающие при активном участии анаэробных бактерий, называются анаэробны м и процессам и.[ ...]
Верхний слой донных отложений окисляется при наличии в воде кислорода и аэробных бактерий. В противном случае, а также в глубинных слоях ила протекают анаэробные процессы превращения с выделением газов брожения.[ ...]
При анаэробном брожении органические вещества разрушаются анаэробными бактериями. Для них, как и для аэробных бактерий, источником энергии являются окислительные процессы. Различие заключается в том, что последние получают энергию из окислительно-восстановительных реакций, в которых акцептором водорода служит свободный кислород. Энергодающие окисли-тельно-восстановительные реакции анаэробных бактерий протекают с освобождением энергии за счет энзиматического расщепления сложных органических веществ. Подобные процессы называются бродильными. Брожение ведет к глубокому распаду веществ, но никогда не заканчивается их полным окислением. Процессы эти экзотермические, т. е. сопровождаются выделением тепла.[ ...]
При изучении химического состава клеточной стенки спор различных видов аэробных бактерий обнаружены характерные различия в содержании ДАП-гексозаминпептида и других веществ — полисахаридов, липидов. ДАП-гек-созаминпептид высвобождается из стенки спор под действием литического агента, уподобляемого по своим свойствам лизоциму.[ ...]
Нитрификация (от лат. — азот и делаю) — превращение (окисление) нитрифицирующими аэробными бактериями азотсодержащих соединений (аммонийных солей) в форму, усвояемую высшими растениями (нитриты, нитраты). Этот процесс протекает в два этапа с помощью определенных видов бактерий (Ыигозотопаз, Мг-гоЬас1ег): на первом — аммиак окисляется до нитрита, а на втором этапе — нитрит окисляется до нитрата. Нитраты — основные азотные вещества почвы, используемые растениями в процессе роста. При повышении ПДК нитратов в окружающей среде и продуктах питания они становятся токсичными для человека и животных.[ ...]
Кроме того, стандарты качества устанавливают максимально допустимое количество бактерий, характеризующих загрязнения (менее 20 кол и форм на 100 мл, полное отсутствие E. Coli, менее 10 стафилококков, полное отсутствие патогенных стафилококков; должно быть не более 100 аэробных бактерий в 1 мл, вырастающих при температуре 37°С).[ ...]
Водоросли — одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, только бактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительности существования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли населяли океаны, реки, озера и другие водоемы. Обогатив атмосферу кислородом, они вызвали к жизни разнообразный мир животных и способствовали развитию аэробных бактерий; они явились родоначальниками растений, заселивших сушу, и, как это неудивительно, создали мощные толщи горных пород.[ ...]
Важным фактором, приводящим к образованию спор, является отсутствие для данного вида аэробных бактерий благоприятных условий для роста и развития. Способствует спорообразованию обеднение питательной среды.[ ...]
Более подходящим является расширяющийся минерал байолит, к поверхности которого прикрепляются аэробные бактерии. После каждой периодической промывки эти бактерии восстанавливают свою биологическую активность, которую можно контролировать и регулировать изменением количества кислорода, необходимого для аэробных микроорганизмов. Можно предусмотреть рециркуляцию фильтрованной воды в окислительный резервуар, в который необходимое количество кислорода подается инжекцией или поверхностной аэрацией. Можно также снизить скорость рециркуляции и повысить концентрацию растворенного кислорода добавлением чистого кислорода, в этом случае окислительный резервуар и фильтры закрывают, и они работают под давлением.[ ...]
Потребление кислорода, согласно закону обмена веществ, возрастающее с уменьшением величины организма, наибольшее у аэробных бактерий; оно достигает в один час 300.000.000 мм на 1 кг сухого вещества. У инфузорий, корненожек оно около 40.000 мг, у радиоллярий 28.000 .иг и т. д.[ ...]
Высокое содержание в питательной среде источников азотного и углеродного питания, обеспечивающих максимальный рост бактерий, может подавлять индукцию спорообразования. Так, потребность в глюкозе — основном энергетическом источнике вегетативного роста аэробных бактерий — является несущественной для спорообразования некоторых видов, а в отдельных случаях она угнетает процесс споруляции. Культуры определенных видов бактерий более интенсивно спорулируют при уменьшении в среде аланина, валина, лейцина и изолейцина. У других бактерий отсутствие в среде лейцина и серусодержащих аминокислот угнетает спорообразование.[ ...]
В обоих случаях, как при тлении, так и при гниении, образуется аммиак. Этот аммиак подвергается затем при помощи других аэробных бактерий окислению и переходит сперва в азотистую, а затем в азотную кислоты. Соответственно процессы эти называются аммонификацией и нитрификацией.[ ...]
Плотное хранение основано на возможно более полном исключении поступления в навоз кислорода воздуха. Это вызывает гибель аэробных бактерий и размножение анаэробных, но последние разлагают органические вещества медленно, о чем свидетельствует и температура навоза, не поднимающаяся выше 20—30°.[ ...]
В один сосуд был залит обычный бактериальный раствор, в другой — тот же раствор, но после магнитной обработки в оптимальных условиях. Деятельность бактерий оценивалась по скорости перевода закисного железа в окисное. Оказалось, что в контрольном сосуде этот процесс практически заканчивается на десятый день. В сосуде же с омагниченным раствором он завершается на шестые сутки, т. е. процесс окисления протекает в 1,6—1,7 раз быстрее. Микробиологический анализ растворов показал, что магнитная обработка приводит приблизительно в такой же пропорции к росту концентрации биомассы: в 1 мл контрольного раствора на седьмой день содержалось 10в клеток, в обработанном это достигалось на четвертый день. Роль интенсификации размножения аэробных бактерий выявлена достаточно четко [36].[ ...]
Ил нельзя оставлять в той форме, в которой он выпадает, вследствие способности его к загниванию, сопровождающемуся зловонием. Поэтому его подвергают аэробной стабилизации при обработке воздухом, при этом в результате деятельности аэробных бактерий преобладающая часть органического вещества ила минерализуется. Если ила образуется не слишком много, его можно обезвоживать на иловой площадке.[ ...]
Биологическая очистка сточных вод, кроме вышеперечисленных видов осадков, сопровождается также образованием большого количества активного ила. Активный ил представляет собой суспензию, содержащую аморфные хлопья, включающие аэробные бактерии и простейшие микроорганизмы с мелкими и адсорбированными загрязнениями из сточных вод. При хранении и уплотнении он быстро загнивает и служит опасным источником ухудшения санитарно-гигиенической обстановки. Кроме того, активный ил заражен бактериальной, в том числе патогенной, микрофлорой и яйцами гельминтов.[ ...]
Биологическими фильтрами называют такие очистные сооружения, в которых осуществляется биологическая очистка сточных вод при фильтрации их через слой крупнозернистого материала. Поверхность зерен этого материала покрыта биологической пленкой, заселенной аэробными бактериями и низшими организмами, осуществляющими адсорбцию и окисление органических загрязнений сточных вол.[ ...]
Активный ил или биопленка, образующиеся в результате биологической очистки сточных вод, имеют влажность от 99,8 до 95% в зависимости от степени уплотнения и принятого метода очистки сточных вод. Твердая фаза активного ила представляет собой аморфную хлопьевидную массу, состоящую из аэробных бактерий и микроорганизмов с адсорбированными на их поверхности различными веществами из сточных вод. Суспензия активного ила имеет светло-серый или бурый цвет. В свежем виде активный ил почти .не имеет запаха, но быстро загнивает, в результате чего приобретает специфический неприятный запах.[ ...]
Очистка сточных вод в аэротенках представляет собой чрезвычайно интенсифицированный процесс самоочистки. Сточная вода, протекая аэрационный бассейн, подвергается такой сильной продувке воздухом, что создаются чрезвычайно благоприятные условия для развития огромного количества аэробных бактерий и простейших организмов. При этом образуются хлопья активного ила из основной слизистой массы. Эти хлопья адсорбируют растворенные и коллоидные вещества сточной воды таким же образом, как и биологические пленки биофильтров. Содержащиеся в хлопьях микроорганизмы разлагают эти вещества с образованием газов, растворенных минеральных соединений и органического ила. Существенно то, что хлопьевидный ил сохраняется во взвешенном состоянии, чего не удается достигнуть ни механическим путем, ни продуванием воздуха, а часто и при комбинации обоих методов. Одновременно сточная вода благодаря вихревым движениям и продувке воздуха быстро поглощает кислород. Кислородное поступление» и количество активного ила в бассейне определяют производительность установки. Важно, чтобы введенный кислород действовал на большой поверхности и в хлопьях, чему способствуют турбулентность многочисленных потоков и разбивание хлопьев. Для самой воды, находящейся в бассейне, достаточно небольшого содержания кислорода (1,0—4,0 лг/л). Хлопьевидный ил отделяется от очищенной сточной воды в отстойнике, включенном за аэротенком. Однако часть хлопьевидного ила, в зависимости от производительности установки, от 30 до 100% общего поступления сточных вод отводится обратно в аэротенк в виде водного циркулирующего ила; при этом иногда он подвергается предварительной аэрации. Остаток, представляющий собой избыточный ил, обычно отводится в первичный отстойник для улучшения отстаивания. Общий вид установки показан на рис. 43.[ ...]
Ил из вторичных отстойников после биофильтров и аэрофильтров. Бактериальная пленка, образующаяся в теле биофильтров и аэрофильтров, частично разрушается в процессе работы этих сооружений и поступает вместе с водой во вторичный отстойник, где и осаждается в виде ила. Этот ил представляет собой примеси, состоящие из аэробных бактерий и мельчайших частиц, не задержанных первичными отстойниками.[ ...]
Сущность процесса биологической очистки сточных вод на полях состоит в том, что в процессе фильтрации через почву органические загрязнения сточных вод задерживаются на ней, образуя биологическую пленку, населенную большим количеством микроорганизмов. Пленка адсорбирует коллоидные и растворенные вещества, мелкую взвесь, и они при помощи аэробных бактерий в присутствии кислорода воздуха переходят в минеральные соединения. Атмосферный воздух хорошо проникает в почву на глубину 0,2—0,3 м, где и происходит наиболее интенсивное биохимическое окисление.[ ...]
В поверхностных водах способность к самоочищению может привести к обезвреживанию и уничтожению заметных количеств органических примесей. Однако при этом не должен сильно нарушаться кислородный бюджет реки или озера. Потребление кислорода при биохимическом окислении органических загрязнений должно возмещаться соответствующим поступлением кислорода из воздуха. Для сохранения рыб, простейших организмов и аэробных бактерий содержание кислорода в воде водоема не должно быть ниже 3—4 мг/л. Если из-за большого количества загрязнений кислород будет полностью израсходован, то погибнут нуждающиеся в кислороде живые существа и река начнет загнивать. Токсичные вещества, включая вещества неорганического происхождения, также могут нарушать процесс биохимического самоочищения.[ ...]
Наиболее важными характеристиками, определяющими химические свойства материалов, используемых для изготовления канализационных труб, являются стойкость к коррозионным воздействиям и разложению при контакте с водой. Как внутренняя, так и внешняя поверхности труб должны хорошо противостоять электрохимическим и химическим воздействиям со стороны окружающего грунта и транспортируемых по ним сточных вод. На рис. 10.12 показан процесс коррозии в трубах бытовой канализации. Коррозия протекает на участке, примыкающем к верхней части трубы. Деятельность бактерий в анаэробных сточных водах приводит к выделению сероводорода; это явление чаще наблюдается в районах с теплым климатом, а также когда канализационные трубопроводы проложены с малыми уклонами. Конденсирующаяся на внутренней поверхности труб влага абсорбирует сероводород, который под действием аэробных бактерий превращается в серную кислоту. Если материал трубы не отличается стойкостью к химическим воздействиям, то серная кислота в конечном итоге разрушает ее. Наиболее эффективной мерой для предотвращения коррозии является выбор труб, изготовленных из материала, хорошо сопротивляющегося коррозионным воздействиям, например, керамики или пластмассы. Трубы более крупных размеров изготовляются из железобетона; в этих случаях на внутренние поверхности труб наносят защитные покрытия из каменноугольных, виниловых или эпоксидных смол. Образование сероводорода в канализационном трубопроводе можно в известной степени предотвратить посредством его укладки с максимально допустимым уклоном, а также путем вентилирования коллектора. Коррозия нижней части трубы обычно обусловлена кислотосодержащими производственными сточными водами. Наилучшим решением проблемы защиты труб в этом случае является ограничение спуска кислотосодержащих стоков в городскую канализацию. Для защиты от коррозии бетонных труб могут использоваться коррозионно-стойкие облицовочные материалы, например керамические плитки, укладываемые в нижней части труб.[ ...]
В сырой (необработанной) сточной жидкости всегда имеются аммонийные соли [(NH4)C03], получающиеся в результате расщепления аминокислот и мочевины. В присутствии кислорода аммонийные соли подвергаются окислению, которое -происходит при, участии определенных видов микроорганизмов. Этот процесс носит название нитрификации, так как конечным его продуктом являются нитраты — соли азотной кислоты. Нитрификация является последней стадией очистки сточных вод. Так как нитрификация не может начаться до тех пор, пока в сточной жидкости не произойдет разрушения основной массы содержащихся в ней органических загрязнений, присутствие нитратов в очищенной воде служит показателем степени ее очистки. Процесс нитрификации протекает в две фазы под влиянием двух групп микроорганизмов. Первая фаза процесса нитрификации состоит в окислении аммонийных солей в азотистую кислоту и проводит при активном участии группы бактерий Nítrosomonos; вторая фаза состоит в окислении азотистой кислоты в азотную и проходит при участии бактерий, носящих название Nitro-bacter. Реакции окисления осуществляются аэробными бактериями и проходят при выделении тепла.[ ...]
В настоящее время наблюдается прогрессирующее увеличение концентраций водорода в подземных водах верхних горизонтов земной коры. Фоновое содержание водорода в водах этих горизонтов, находящихся в контакте с атмосферой, составляет и-10“ 5 мл/л. В подземных водах более глубоких горизонтов содержание водорода может достигать единиц, десятков и сотен миллилитров на 1 л. Повышенные концентрации водорода известны в подземных водах пород, содержащих органические вещества (например, в районах угольных и нефтяных месторождений) . В последние годы повышенные концентрации водорода установлены в подземных водах районов промышленных загрязнений. Источники поступления водорода в подземные воды подразделяются на естественные и техногенные. Основным естественным источником водорода для подземных вод хозяйственно-питьевого назначения является деятельность микроорганизмов. Водород является обычным продуктом деятельности многих микроорганизмов, распространенных в почвах, подземных неточных водах. Среди них главными производителями водорода являются анаэробные микроорганизмы, осуществляющие разложение по типу брожений различных органических субстратов, особенно углеводородов, белков, аминокислот и органических кислот. Максимальное количество водорода (по Е.И. Кондратьевой) может выделиться при сбраживании бактериями глюкозы: глюкоза + Н20 ->■ ацетат + 2С02 + 4Н20, Дб 215,7 кДж/моль. Экспериментально показано, что при разложении глюкозы бактериями образующийся газ содержит от 15 до 54 % Н2. В то же время известно, что водород образуют также факультативные аэробные бактерии, которые в отсутствие кислорода могут переключаться на брожение с образованием водорода. И, наконец, что особенно важно, имеются данные о том, что водород могут выделять облигатные аэробы, например азотфиксирующие бактерии на корнях бобовых растений, а также пурпурные и др. Образовние водорода происходит также при аэробном микробиологическом окислении сульфидной серы: Б2- + 02 + 2Н20 = БО - + + 2Н2.[ ...]