硫酸盐还原菌与产甲烷菌 -回复
硫酸盐还原菌与产甲烷菌
硫酸盐还原菌与产甲烷菌
硫酸盐还原菌和产甲烷菌都是微生物，但它们在生物圈中的角色和功能是不同的。
1.硫酸盐还原菌：
硫酸盐还原菌是一种特殊的微生物，能够利用硫化物和各种形式的还原剂（如硫酸盐）作为电子受体进行氧化还原反应。
这个过程是还原性的，因为它产生电子，并将电子传递给硫酸盐，使其还原为硫化物。
这个过程对于自然环境和工业应用都非常重要，因为它可以去除环境中的硫酸盐，防止其积累。
2.产甲烷菌：
产甲烷菌是一种厌氧微生物，能够利用各种有机物作为碳源和能源进行厌氧发酵，最终产生甲烷。
这个过程是厌氧的，因为产甲烷菌在没有氧气的环境中生长最好。
产甲烷菌在自然界中广泛存在，特别是在沼泽、湿地、稻田等环境中。
它们对于维持自然界的碳循环和能源转化非常重要，因为它们可以将有机物转化为生物能源（如甲烷），并排放到大气中。
这两种微生物在自然环境和工业应用中都有重要的生态和经济意义。
例如，在污水处理和生物燃料生产等过程中，硫酸盐还原菌和产甲烷菌都发挥着重要的作用。
硫酸盐的去除原理及方法
硫酸盐的去除原理及方法1、硫酸盐在污水处理中的危害：厌氧过程中的硫酸盐还原菌竞争产甲烷菌所需要的二氧化碳，影响甲烷的产生，同时硫酸盐还原菌不仅具有转化有机酸和乙酸的功能，同时，将硫酸盐还原为硫化物，对产甲烷菌造成危害。
工业有机废水中由于硫酸盐的存在而产生的主要问题包括：含硫酸盐的工业废水，如果不经处理就直接被排入水体中，会产生具有腐蚀性和恶臭味的硫化氢气体，不仅如此，硫化氢还具较强的毒性，会直接危害人体健康和影响生态平衡。
含高浓度硫酸盐的工业有机废水，在应用厌氧处理工艺时，高浓度的硫酸盐对产甲烷菌(MPB)产生强烈的抑制，将会致使消化过程难以进行。
硫酸盐的还原是在SRB(硫酸盐还原菌)的作用下完成。
SRB是属专性厌氧菌，属于在厌氧消化过程起主要作用的4种微生物种群中的产氢产乙酸菌。
在不存在硫酸盐的厌氧环境中，SRB则呈现产氢产乙酸菌的功能；当厌氧消化中存在硫酸盐时，则SRB不仅具有了产氢产乙酸菌转化有机酸和乙酸的功能，而且具有还原硫酸盐为H2S的特性。
存在硫酸盐的厌氧消化过程中，本可能被MPB(产甲烷菌)利用还原二氧化碳生成甲烷的一切分子氢均被SRB所竞争利用，从而使还原二氧化碳生成甲烷的反应受阻。
硫酸盐在SRB的作用下还原成硫化物，是污泥驯化的过程，硫化物浓度超过100mg/L时，对甲烷菌细胞的功能产生直接抑制作用。
相关的实验研究和工程实践表明，当原水SO42-含量≥400mg/L时就有可能转化为较高浓度的硫化物，并且是不可避免的。
2、硫酸盐的去除和转化：利用水解酸化池的厌氧环境，硫酸盐还原菌工艺的流程如下图所示：微电解反应器管道混合器曝气池沉淀池水解池该工艺是将水解池和微电解组合，微电解反应器通过微电解反应将产生大量的Fe2+，水解池中的硫酸盐还原菌(SRB)将硫酸盐还原成硫化物，含有大量硫化物的水解池出水回流，和微电解反应器的出水在管道混合器内混合，硫化物与Fe2+结合成FeS不溶于水的沉淀物，再通过后续的沉淀池将FeS沉淀，从而完成废水废水中硫酸盐的去除；曝气池的作用则是将剩余的Fe2+，通过曝气氧化成Fe3+，然后和碱生成Fe(OH)3，新生态的Fe3+经碱中和后，生成的Fe(OH)3是胶体凝聚剂，它的吸附能力高于一般药剂水解法得到的Fe(OH)3的吸附能力，这样污水中原有的悬浮物以及通过微电解产生的不溶物和部分构成色度的有机物可被吸附凝聚，从而得以去除。
硫酸盐还原菌废水处理技术
SO42SO32S2O32-
SBR
H2S
简 介 分 布 -
SBR
厌氧
污泥、污水、 金属管道或 容器
含硫沉 积物 土壤、
SBR 分布
动物肠道 或口腔
水稻田、海水、 盐水、自来水、 温泉水、地热 地区。
生长条件
SBR 简 介
温度
• 31~35oC（厌氧） • 6~6.5(厌氧)
• SRB 对光很敏感。在通常的发散日光下，SRB 会 受到完全的抑制，故SRB 有机体必须在黑暗中 培养。
SRB处理含重金属的废水主要通过以下方式：
1、SRB产生的H2S与溶解的金属离子反应，生成不可溶的金 属硫化物从溶液中除去； 2、硫酸盐还原消耗水合氢离子，使溶液pH值升高，金属 离子以氢氧化物形式沉淀； 3、硫酸盐还原菌的胞外聚合物可吸附重金属离子。
研究进展及应用前景
研究成果
1995 年华尧熙等人研究了以厌氧污泥床培养SRB 处理含 锌废水的工艺。当模拟废水的锌浓度为500 mg/ L 以下时反 应器均能正常运行。反应器对锌的去除率高于99 % 。其单 位容积对重金属的去除率最高可达1300 mg/L· d。
研究进展及应用前景
研究成果
潘响亮等利用SRB混合菌群分泌的胞外聚合物(EPS)吸附
水溶液中的Zn2+和Cu2+。 结果表明：
在初始Zn2+浓度为500 mg／L时，EPS对Zn2+的吸附量达
到326．07 mg／g；对Cu2+的最大吸附容量可达到 478．47 mg／g。
研究进展及应用前景
现状
随着工业的发展，化工、制药、制革、造纸、发酵、食品加工和 采矿等领域在生产过程中排放出大量高浓度硫酸盐工业废水。硫 酸盐本身虽然无害，但是遇到厌氧环境会在SRB作用下产生H2S，
2021年南昌大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2021年南昌大学微生物学专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、蓝细菌是一类______、______、______和______的大型原核生物。
2、朊病毒与真病毒有巨大差别，例如______、______、______、和______等。
3、厌氧乙酰-CoA途径又称______途径，这种非循环式的CO2固定机制主要存在于一些______、______和______等化能自养细菌中。
4、半固体培养基可用于______、______、______、______、______、______和______。
5、食用菌一般是指可食用的有大型______的高等真菌，分类上主要属于______，其次为______。
6、微生物是一切______生物的总称，其特点是______、______和______。
7、获得微生物同步生长的方法主要有两类：① ______，如______等；② ______，如______等。
8、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括______，______， ______和______。
9、筛选营养缺陷型的四个环节是______、______、______和______。
10、体液免疫分子主要包括______、______和______；而______和______分别是非特异免疫和特异免疫的主要体液成分。
二、判断题11、在整个生物界中，只有古生菌的细胞膜上才能找到单分子层细胞膜。
（）12、从元素水平来看，微生物与动物和植物的要求都很接近，从营养要素的角度来看，它们之间也很相似，故存在“营养上的统一性”。
（）13、反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为电子受体进行的无氧呼吸。
（）14、E.coli的P1噬菌体和P2噬菌体都是温和噬菌体。
（）15、真核微生物的“9＋2”型鞭毛，指的是其鞭杆和基体的横切面都显示出外围有9个微管二联体，中央为2条中央微管。
（）16、迄今为止利用细胞壁的成分作为鉴定主要指标的微生物是酵母菌类。
土壤微生物呼吸类型
土壤微生物呼吸类型土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分，其呼吸类型对土壤碳循环和氮循环起着重要作用。
根据微生物的代谢方式和能源来源的不同，土壤微生物的呼吸可分为厌氧呼吸和好氧呼吸两种类型。
一、厌氧呼吸1. 产甲烷菌呼吸：产甲烷菌是一类厌氧微生物，它们能够利用有机物质进行呼吸作用，产生甲烷气体。
这种呼吸类型在水稻田等湿地环境中常见，对温室气体的排放有重要影响。
2. 硫酸盐还原菌呼吸：硫酸盐还原菌是一类厌氧微生物，它们能够利用硫酸盐作为最终电子受体，将有机物质氧化为硫化氢。
这种呼吸类型在富含硫酸盐的水logged土壤中常见，对土壤硫循环具有重要作用。
3. 铁还原菌呼吸：铁还原菌是一类厌氧微生物，它们能够利用铁离子作为最终电子受体，将有机物质氧化为二氧化碳。
这种呼吸类型在富含铁离子的水logged土壤中常见，对土壤铁循环具有重要作用。
二、好氧呼吸1. 产二氧化碳呼吸：绝大多数土壤微生物都能够进行好氧呼吸，将有机物质氧化为二氧化碳，并释放能量。
这种呼吸类型在大部分土壤环境中普遍存在，是土壤碳循环的重要过程。
2. 亚硝酸盐呼吸：亚硝酸盐呼吸是一种特殊的好氧呼吸类型，部分硝化细菌和厌氧氨氧化菌能够将亚硝酸盐作为最终电子受体，将有机物质氧化为亚硝酸盐。
这种呼吸类型在富含氨氮的土壤中常见，对土壤氮循环有重要影响。
3. 硝酸盐呼吸：硝酸盐呼吸是一种常见的好氧呼吸类型，细菌和真菌等微生物能够利用硝酸盐作为最终电子受体，将有机物质氧化为硝酸盐。
这种呼吸类型在富含硝酸盐的土壤中常见，对土壤氮循环具有重要作用。
总结起来，土壤微生物的呼吸类型包括厌氧呼吸和好氧呼吸。
厌氧呼吸主要有产甲烷菌呼吸、硫酸盐还原菌呼吸和铁还原菌呼吸等类型；而好氧呼吸主要有产二氧化碳呼吸、亚硝酸盐呼吸和硝酸盐呼吸等类型。
这些呼吸类型对土壤碳循环和氮循环都具有重要的影响，是维持土壤健康和生态平衡的关键过程。
因此，深入了解土壤微生物的呼吸类型，对土壤环境的管理和保护具有重要意义。
高浓度硫酸盐有机废水的生化处理方式小结---苗雨
高浓度硫酸盐有机废水的生化处理方式小结1.硫酸盐废水来源、危害及处理对策含硫酸盐的废水主要有采矿废水，制药废水，制革废水，造纸废水，食品加工废水，金属加工废水，化工废水等。
随着工业的飞速发展，硫酸盐废水的排放量越来越大。
大量高浓硫酸盐有机废水排入环境水体中会导致水体酸化，影响水生生物的生长；污染土壤，导致土壤生态系统失衡；还原产生的有毒有害废气H2S会污染大气环境，因此，专家学者对硫酸盐废水的研究由来已久[1]。
综合各种研究成果来看，生化法具有成本低，能耗少，无污染等优点，还可以通过驯化和强化功能细菌，提高处理效率，因此，生化法是厌处理高浓硫酸盐有机废水的首选工艺。
但是，硫酸盐废水还包括无机性硫酸盐废水和难生物降解的有机物性硫酸盐废水，这其中还含有多种重金属离子，氮磷等元素，成分非常复杂，因此对生化处理工艺提出了更高的要求[2]。
2.硫酸盐还原菌与产甲烷菌的竞争机制与硫化物毒性抑制研究废水中的硫元素主要以有机硫、SO42-、和S2-形式存在，其中SO42-是主要形式。
废水中的SO42-的生物处理一般包括还原反应和氧化反应两个过程，分别有硫酸盐还原菌（SRB）和硫化物氧化菌（SOB）完成。
在厌氧条件下，SO42-在SRB的作用下被还原为硫化物，然后在SOB作用下将硫化物氧化为单质硫，再通过剩余污泥进行单质硫回收。
在厌氧过程中，系统中同时存在的产甲烷菌（MPB）和硫酸盐还原菌（SRB）的基质竞争以及硫化物对MPB 和SRB的毒害作用，都会使厌氧降解过程受到抑制。
2.1竞争抑制理论厌氧发酵过程中产生的H2和乙酸是SRB和MPB的共同底物，但是SRB对氧化还原电位（ORP）要求小于-100mV，而MPB则要求小于-330mv，因此硫酸盐还原反应总是优先发生。
Nielson 等[3]通过研究发现，SRB具有较大的比乙酸消耗速率和较低的半速度常数，因而在底物亲和力方面更有优势。
从热力学角度来看，SRB硫酸盐还原作用比产甲烷反应放出更高的能量，反应更容易发生。
2022年暨南大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案)
2022年暨南大学生物科学专业《微生物学》期末试卷B(有答案）一、填空题1、E.coli的肽聚糖单体结构与Staphylococcus aureus的基本相同，所不同的是前者① ______，② ______。
2、质型多角体病毒的核酸为______。
3、厌氧乙酰-CoA途径又称______途径，这种非循环式的CO2固定机制主要存在于一些______、______和______等化能自养细菌中。
4、光能自养型和光能异养型微生物的共同点是都能利用______；不同点在于前者能以______作唯一碳源或主要碳源，而后者则以______作主要碳源；前者以______作供氢体，而后者则以______作供氢体。
5、在真核微生物细胞质内存在着沉降系数为______S的核糖体，它是由______S和______S两个小亚基组成，而其线粒体和叶绿体内则存在着______S核糖体，它是由______S和______S两个小亚基组成。
6、人类对微生物的发现和认识，比对动、植物晚得多，其原因是微生物具有______、______、______和______四个特点。
7、在面包、蛋糕中常加入______作为防腐剂。
8、细菌沥滤又称细菌冶金，主要分三阶段：______，______，______；其中后一步是关键，它由化能自养细菌______来完成的。
9、基因突变的自发性和不对应性曾有三个著名实验予以证明，它们是______等人的______，______的______，以及______等的______。
10、抗原与抗体间有八类主要反应，例如______、______、______和______等。
二、判断题11、革兰氏染色法与芽孢染色法和抗酸性染色法一样，是一种鉴别染色法。
（）12、所有碳源物质既可以为微生物生长提供碳素来源，也可以提供能源。
（）13、反硝化作用是化能自养微生物以硝酸或亚硝酸盐为电子受体进行的无氧呼吸。
（）14、与其他微生物相似，同种病毒粒或噬菌体个体间，也存在生长期（即年龄）和形态上的差别。
硫酸盐还原菌影响因素
H2S含量控制
H2S限值(300 mg/L )
H2S含量控制
SRB影响因素
H2S限值
一般工程上 Parkin Lawrence Houten 杨景亮 Buisnman H2S限值 100mg/L 50 ～ 100 mg/ L 200mg/L 250 mg/ L 300 mg/L 900mg/L(总硫化物) 影响 引起体系明显抑制效应的阈值 整个系统会受到抑制 系统将被破坏 一种主要的 SRB受到抑制 SO2-4 去除率仍能保持在 92 %～ 95 % SRB 的还原效果受到明显的影响
SRB影响因素
2不同 NO－3/SO 2 －4比值对硫酸盐还原的影响
SRB影响因素
2.不同 NO－3/SO 2 －4比值对硫酸盐还原的影响
NO－3的存在明显抑制了硫酸盐的还原。NO－3/SO 2 －4比值 在 0． 2 ～1 的范围内，抑制作用随着比值的增加而愈加明显。 反应时间187. 5 h 时， 对照组硫酸盐的去除率达到 83. 69%，而 NO3/SO 2 －4比分别为 0. 6、 0. 8 和 1 时， 几乎不发生硫酸盐 的还原，其去除率分别为 15. 88%、3. 13%和 3. 75%。由图 10 可知， 在未加 NO－3的体系中硫酸盐反应速率为 12.93 mg/(L· h)， 而相应的在 NO－3/SO 2 －4值分别为 0. 6、 0. 8 和 1 的体系中，反应速率均为 0 mg/(L· h)。本实验利用的是混合SRB 菌群， 有能存在可以利用硝酸盐的 SRB， 而且据文献报道， SRB 在利用硝酸盐为电子受体得到的能量是以硫酸盐作为电子 受体时的 4 倍多， 因此， 实验中 SRB 以代谢硝酸盐代替硫酸盐 获取生长能量。
硫酸盐还原菌的影响因素
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硫酸盐还原菌与产甲烷菌-回复
硫酸盐还原菌与产甲烷菌是一类微生物，它们在地球上广泛存在，并在地质和生态过程中发挥着重要的作用。
本文将一步一步回答关于这些微生物的问题，从它们的定义和特征开始，到它们的功能和应用为止。
1. 硫酸盐还原菌（Sulfate-reducing bacteria）是一类厌氧微生物，它们能够利用硫酸盐作为最终电子受体来氧化有机物，从而产生硫化物。
这些微生物通常生活在富含硫酸盐的水体、土壤和沉积物中。
它们主要被分为两个主要的类群：硫化物生成菌和二硫化物生成菌。
2. 产甲烷菌（Methanogenic archaea）是一类厌氧微生物，在缺氧环境中能够将有机物分解为甲烷和二氧化碳。
它们是地球上产甲烷的主要生物来源，参与了碳循环和甲烷的排放过程。
产甲烷菌生活在富含有机物的环境中，比如湖泊、沼泽和动物的消化系统。
3. 这两类微生物在地质和生态过程中扮演着重要角色。
硫酸盐还原菌的活动导致硫化物的形成，参与了硫循环和硫酸盐的还原过程。
它们是地球上最早出现的能量代谢途径之一，可以在没有氧气存在的环境中利用有机物为能源。
产甲烷菌则参与了甲烷循环和甲烷的产生过程。
甲烷是一种强效的温室气体，对地球的气候变化有重要影响。
4. 硫酸盐还原菌和产甲烷菌的合作关系也是研究的重点之一。
在一些海底
和湿地环境中，这两类微生物常常共生存在，互相依赖地完成生物地球化学过程。
硫酸盐还原菌通过还原硫酸盐获得能量，产生硫化物，并为产甲烷菌提供碳源。
产甲烷菌则通过消耗硫酸盐降低了硫酸盐的浓度，为硫酸盐还原菌的活动提供了条件。
5. 此外，硫酸盐还原菌和产甲烷菌的研究还在环境保护和能源开发方面具有潜力。
例如，通过了解它们在湿地和沉积物中的作用，可以改善湿地的管理和污水处理系统的效率。
此外，产甲烷菌的甲烷产生能力也可以被利用来生产生物气体和生物燃料。
总结起来，硫酸盐还原菌和产甲烷菌是一类重要的微生物，它们在地质和生态过程中发挥着关键的作用。
通过理解它们的功能和相互关系，我们可以更好地理解地球的生态系统，并开发出环境友好和可持续的解决方案。