微生物硫酸盐还原作用
论述产甲烷菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌的系统分类地位、生理特性及在市政工程领域

论述产甲烷菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌、海洋弧菌、光合细菌、发光细菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌的系统分类地位、生理特性及在市政工程领域作用1、产甲烷菌产甲烷菌是专性厌氧菌,属于古菌域,广域古菌界,宽广古生菌门。
生理特性包括:1、营养特性:甲烷细菌的能源和碳源物质主要有5种,即H2/CO2、甲酸、甲醇、甲胺和乙酸;2、特殊辅酶:F420:是黄素单核甘酸的类似物,分子量为630的低分子量荧光化合物。
它是甲烷细菌持有的辅酶,在形成甲烷过程中起着重要作用。
其特点:(1)当用420nm波长的紫外光照射时,能产生自发蓝绿荧光,这一现象可借以鉴定甲烷细菌的存在。
(2)中性或碱性条件下易被好氧光解,并使酶失活。
CoM:2-硫基乙烷磺酸:其特点:(1)它是甲烷细菌独有的辅酶,可借以鉴定甲烷细菌的存在。
(2)它在甲烷形成过程中,起着转移甲基的重要功能。
(3)其具有RPG效应.。
即促进CO2还原为CH4的效应。
3.环境条件:氧化还原电位:参与中温消化的甲烷细菌要求环境中应维持的氧化还原电位应低于350mV;对参与高温消化的甲烷细菌则应低于-500~-600mV。
温度:低温菌的适应范围为20~25°C,中温菌为30~45°C,高温菌为45~75°C。
PH:大多数中温甲烷细菌的最适pH值范围约在6.8~7.2之间。
毒物:凡对厌氧处理过程起抑制或毒害作用的物质,都可称为毒物。
在市政工程领域的应用:在污水处理过程中,利用嗜冷产甲烷菌实现低温厌氧生物处理,可从本质上突破低温厌氧工艺的技术瓶颈,进而大大拓展厌氧生物处理技术的应用范围并降低废水处理的成本。
厌氧生物处理技术具有较低的建设和运行成本,同时,在处理过程中可回收清洁能源----沼气,是一种可持续的生物处理技术,现有的厌氧生物处理工艺大多要求在中温或高温的范围内进行,通常要对废水与废物进行加热,这种作法消耗能源,削弱了厌氧生物处理的优越性。
因此,开展低温下高效厌氧生物处理技术的研究,对于拓展厌氧生物处理技术的应用范围,降低废水、废物的处理成本具有十分重要的意义。
硫酸盐还原菌生物膜生长和传质过程的研究

AbstractIn this dissertation, the effect of operational conditions and heavy metal on the growth and the mass transfer of SRB biofilm were investigated, and a 2-D computational model was presented to simulate the sulfate and sulfide transport in sulfate reducing bacteria (SRB) biofilm.Firstly, the effect of temperature, pH, flow rate, SO42- concentration and C/S on the growth of SRB biofilm was analyzed. As a result, the biomass and specific growth rates of biofilm increased with growing temperature, pH and flow rate. However, EPS content and EPS/Biomass showed complex change during these parameters shifted. When the concentration of SO42-was 1800 mg/L, the biomass, the specific growth rate and EPS content hold higher level than those of other concentration. The biomass, the specific growth rate and EPS content reached the maximum at C/S 2.5. The simulation of biofilm growth by dual-substrate Monod model showed a better prediction, and the model simulating EPS secreted by SRB biofilm showed a good prediction at all parameters.Secondly, the effect of temperature, pH, flow rate, SO42-concentration, Lactate concentration and thickness on the mass transfer in SRB biofilm was analyzed. As a result, the mass transfer ratio, flux and coefficients increased with growing temperature, pH and flow rate. The relationship between the mass transfer coefficient and these operation conditions was complex. The mass transfer coefficient of SO42- concentration at 800 mg/L was more than that of other SO42-concentrations. During the mass transfer of SO42-coupled with Lactate, the mass transfer coefficient of SO42-decreased with the growing concentration of Lactate, however, the mass transfer coefficient of Lactate showed an opposite trend. The mass transfer inside the biofilms with different thickness was significantly complex. The mass transfer coefficient of SO42- and Lactate decreased with the increasing thickness at all transfer process.Thirdly, the morphology of SRB cells and the distribution of EPS change due to the present of Cu2+. μs,max decreased with the increasing concentration of Cu2+, however, K S increased with the growing Cu2+. The mass transfer coefficient of SO42-, Lactate and Cu2+ decreased with increasing concentration of Cu2+.Finally, Sulfate and sulfide transport in SRB biofilm was evaluated with a 2-D model in this study.As a result, the heterogeneity of biofilm resulted from low concentration of SO42-.The enhanced SO42-concentration and Re led to a lower heterogeneity of biofilm. Channels, especially the ones with large open ends, acted asthe passway for sulfide removal from the biomass matrix to the bulk.Key Words: Sulfate-reducing bacteria; Biofilm; Heavy metal; Growth; Mass transfer目录第一章绪论 (1)1.1 酸性矿山废水处理的研究现状 (1)1.1.1酸性矿山废水的产生 (1)1.1.2酸性矿山废水的危害 (1)1.1.3酸性矿山废水的处理方法 (1)1.2 SRB法处酸性矿山废水的研究 (3)1.2.1 SRB处理重金属离子酸性废水的原理 (3)1.2.2 SRB在废水处理中的应用 (4)1.3 生物膜的生长和传质过程研究 (7)1.3.1 生物膜的结构 (7)1.3.2生物膜异质性 (7)1.3.3 生物膜的形成过程 (10)1.3.4 影响生物膜形成的因素 (11)1.3.5 生物膜的生长过程及动力学模型 (12)1.3.6 生物膜的传质过程以及影响因素 (14)1.3.7 生物膜生长的数学模型 (16)1.4本课题研究目的和内容 (22)第二章实验材料和方法 (23)2.1 实验用菌种 (23)2.2 SRB生物膜生长实验 (23)2.2.1 实验设备 (23)2.2.2实验流程 (25)2.2.3实验内容 (25)2.3 SRB生物膜传质实验 (26)2.3.1 实验设备 (26)2.3.2实验流程 (27)2.3.3实验内容 (28)2.3.4传质系数的计算 (29)2.4分析测试项目及方法 (29)第三章SRB生物膜生长过程的研究 (32)3.1 SRB生物膜的生长过程及形貌 (32)3.1.1 SRB生物膜的生长过程 (32)3.1.2 SRB生物膜的形貌 (33)3.2 SRB生物膜的生长过程的动力学研究 (34)3.2.1 单底物模型和多底物模型 (34)3.2.2 动力学参数的确定 (34)3.2.3 EPS产生动力学 (34)3.3 温度对SRB生物膜生长过程的影响 (36)3.3.1温度对SRB生物膜生长的影响 (36)3.3.2 SRB生物膜生长动力学 (39)3.3.3温度对EPS的影响 (43)3.4 pH对SRB生物膜生长的影响 (49)3.4.1 pH对SRB生物膜生长的影响 (49)3.4.2 SRB生物膜生长动力学 (52)3.4.3 pH对EPS的影响 (53)3.5液相流速对SRB生长的影响 (60)3.5.1液相流速对SRB生物膜生长的影响 (60)3.5.2 SRB生物膜生长动力学 (63)3.5.3液相流速对EPS的影响 (64)3.6 硫酸盐浓度对SRB生物膜生长过程的影响 (70)3.6.1硫酸盐浓度对SRB生物膜生长的影响 (70)3.6.2 SRB生物膜生长动力学 (73)3.6.3硫酸盐浓度对EPS的影响 (74)3.7 C/S对硫酸盐还原菌生物膜生长的影响 (79)3.7.1 C/S对SRB生物膜生长的影响 (79)3.7.2 SRB生物膜生长动力学 (82)3.7.3 C/S对EPS的影响 (84)3.8 小结 (89)第四章SRB生物膜传质过程及影响因素研究 (91)4.1 温度对SRB生物膜传质的影响 (91)4.1.1 温度对SO42-传质过程的影响 (91)4.1.2 温度对SO42-传质通量的影响 (91)4.1.3 温度对SO42-传质系数的影响 (93)4.2 pH对SRB生物膜传质的影响 (94)4.2.1 pH对SO42-的传质过程的影响 (94)4.2.2 pH对SO42-传质通量的影响 (95)4.2.3 pH对SO42-传质系数的影响 (96)4.3 液相流速对SRB生物膜传质的影响 (97)4.3.1 液相流速对SO42-传质过程的影响 (97)4.3.2 液相流速对SO42-传质通量的影响 (98)4.3.3 液相流速对SO42-传质系数的影响 (99)4.4初始SO42-浓度对SRB生物膜传质的影响 (100)4.4.1 初始SO42-浓度对SO42-传质过程的影响 (100)4.4.2 初始SO42-浓度对SO42-传质通量的影响 (101)4.4.3 初始SO42-浓度对SO42- 传质系数的影响 (102)4.5 乳酸根的浓度对SRB生物膜传质的影响 (103)4.5.1 乳酸根浓度对SO42-传质过程的影响 (103)4.5.2 乳酸根的传质过程 (106)4.6 生物膜厚度对SRB生物膜传质的影响 (109)4.6.1 SRB生物膜的特征参数 (109)4.6.2 单一底物SO42-的传质过程 (110)4.6.3 乳酸根共存下的SO42-的传质过程 (114)4.7小结 (117)第五章重金属对SRB生物膜生长和传质的影响 (119)5.1 重金属对SRB生物膜生长的影响 (119)5.1.1 Cu2+对SRB生物膜形态的影响 (119)5.1.2 Cu2+对SRB生物膜生长的影响 (120)5.1.3 底物消耗动力学分析 (123)5.1.4 Cu2+的去除 (126)5.2 重金属对SRB生物膜传质的影响 (127)5.2.1硫酸盐的传质过程 (127)5.2.2 乳酸根的传质过程 (130)5.2.3 Cu2+的传质过程 (133)5.3 小结 (136)第六章SO42-与S2-在SRB生物膜中传递过程模拟 (138)6.1 模型的建立 (138)6.1.1 物理模型和边界条件 (138)6.1.2 数学模型 (139)6.1.3 数值算法 (141)6.1.4 模型参数 (141)6.2 不同环境因素下的SRB 生物膜结构 (142)6.3 硫酸根和硫化物在SRB生物膜中的传递 (145)6.3.1 硫酸根传递机理分析 (145)6.3.2 硫化物在SRB生物膜中的传递 (149)6.3.3孔洞中的物质传递 (150)6.4 硫酸根还原效率与效力 (152)6.5 小结 (155)结论与展望 (156)参考文献 (157)发表论文和参加科研情况说明 (166)致谢 (167)第一章绪论1.1 酸性矿山废水处理的研究现状酸性矿山废水(Acid Mine Drainage,AMD)在世界范围内分布广泛,由于污染严重,已经成为一个世界性的问题。
硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用发布时间:2012-5-29 10:24:14 中国污水处理工程网随着社会经济的高速发展,我国的工业化程度得到极大提高,但伴随着经济发展而出现的环境问题也日益严重。
目前城市生活污水处理已在工艺上取得成熟技术并得到应用,但工业废水特别是含高浓度硫酸盐和重金属离子的废水处理仍是令人困惑的技术难题。
但关于硫酸盐还原菌(SRB)的研究有望解决这一类废水的处理问题。
硫酸盐还原菌(SRB)是一类厌氧异养细菌,其生命力很强,广泛存在于土壤、河水、海水等由微生物分解作用造成的厌氧水陆环境中。
SRB是一类形态、营养多样化的细菌,以有机物作为生化代谢的能量来源和电子供体,通过异化作用以硫酸盐为电子受体将其还原。
利用这一特性,将其广泛应用于含硫酸盐的废水和含重金属离子废水等方面的处理。
SRB处理废水作为一项新技术极具潜力。
本文论述了SRB处理废水机理及其生化作用的影响因子,对其在不同种类废水处理中的研究现状进行综述。
1硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理及厌氧环境中的影响因子1.1硫酸盐还原菌(SRB)的分类SRB是一类厌氧菌,革兰氏染色成阴性。
目前已知的SRB有40多种,分类也较为复杂。
通常根据其对不同有机物的利用性能,将SRB分为8个属[1](见表1)。
表1硫酸盐还原菌(SRB)的分类1.2硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理对于硫酸盐还原菌(SRB)的代谢机理已有很多报道,但对其合成代谢过程的研究尚不明确,对其分解代谢过程已做过较多研究,现就SRB处理废水的机理简单概括如下:1.2.1SRB对SO42-的还原机理关于SRB还原SO42-的机理,具体分为三个阶段;(1)分解阶段。
在厌氧状态下,有机物通过“基质水平磷酸化”产生ATP和高能电子;(2)电子转移阶段。
在(1)阶段产生的高能电子通过SRB特有的电子传递链(如黄素蛋白、细胞色素C等)逐级传递,同时产生大量的ATP。
(3)氧化阶段。
硫酸盐还原菌

硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌(SRB)1 SRB的分类硫酸盐还原菌种类很多,广泛分布于土壤、海水、淡水和适宜的陆地环境中。
据不完全统计,SRB己有15个属40多种,其中参与废水处理的有9个属。
同时SRB也是一类代谢谱较宽的菌群,可作为其生长底物的物质有氢、甲醇、C1-C18的脂肪酸、芳香族化合物等。
2 SRB的生理特性SRB的一个重要生理特征是生长力强。
它广泛存在于水田、湖、沼泽、河川底泥、石油矿床、反当动物的第一胃等地方。
SRB生长速度快,含有不受氧毒害的酶系,因此可以在各种各样的环境中生存,保证了SRB有较强的生存能力。
SRB的另一生理特性是硫酸盐的存在能促进其生长,但不是其生存和生长的必要条件。
在缺乏硫酸盐的环境下,SRB通过进行无SO42-参与的代谢方式生存和生长:当环境中出现了足量的流酸盐后,SRB则以SO42-为电子受体氧化有机物,通过对有机物的异化作用,获得生存所需的能量,维持生命活动。
3 SRB的代谢机理一般来说,硫酸故还原菌的代谢过程分为以下三个阶段:(1)分解阶段在厌氧条件下,有机物被分解,并产生少量ATP。
(2)电子传递阶段前一阶段产生的高能电子通过SRB具有的电子传递链(如细胞色素C3等)逐级传递,产生较多的ATP。
(3)氧化阶段电子传递给氧化态的硫元素,将其还原为硫离子,同时消耗ATP提供能量。
4 SRB生长所需的碳源、氮源SRB的不同菌属生长所利用的碳源是不同的,最普遍的是利用C3,C4脂肪酸,如乳酸盐、丙酮酸、苹果酸。
近20余年来,由于选用不同碳源的培养基,SRB利用的有机碳源和电子供体的种类不断扩大,发现SRB还能利用乙酸、丙酸、丁酸和长链脂肪酸及苯甲酸等。
SRB在利用多种多样的化合物作为电子供体时表现出了很强的能力和多样性,迄今发现可支持其生长的基质己超过lao种。
另外,SRB除了能利用单一有机碳化物作为碳源和能源(化能有机生长)外,还可利用不同的物质分别作为碳源和能源。
关于硫酸还原菌的特性及运用(精)

关于硫酸还原菌的特性及运用[ 06-03-06 16:02:00 ] 作者:鄢卫东编辑:studa9ngns摘要:本论文主要论述硫酸还原菌的特性及运用。
硫酸还原菌自然界的作用是非常重大的,我们可以利用它的生态特性来改善我们的环境,研究开发以硫酸还原菌为基质的新工艺处理废水、废物,造福人类。
关键词:硫酸还原菌特性及运用硫酸盐还原菌(SRB)是一类形态各异、营养类型多样、能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的严格厌养菌。
常见属有脱硫弧菌属,脱硫肠状菌属.因其参与自然界中的多种反应,所以愈来愈得到人们的关注。
1 SRB的生活环境和条件1.1 SRB在环境中的分布自然界中最常见的SRB是嗜温的革兰氏阴性、不产芽孢的类型.在淡水及其他含盐量较低的环境中,易分离到革兰氏阳性、产芽孢的菌株。
此外,在自然界中存在的还有革兰氏阴性嗜热真细菌、革兰氏阴性古细菌。
SRB是严格的厌氧菌。
但是它分布广泛,SRB可以存在于土壤、水稻田、海水、盐水、自来水、温泉水、地热地区,油井和天然气井,含硫沉积物,河底污泥、污水,绵羊瘤胃、动物肠道等。
还可以从一些受污染的环境中检测到它的存在,如厌氧的污水处理厂废物,被污染的食品中。
1.2 基本环境因子SRB可以在-5~75℃条件下生存,并能很快适应新的温度环境,。
某些种可以在-5℃以下生长,具有芽孢的种可以耐受80℃的高温;在pH为5~9.5的范围内生存,最适pH值为7.0~7.8。
盐分:在一些高盐的生态环境中,也能检测到它们的存在,如盐湖、死海等。
在实验室中分离到的嗜盐菌多数是轻度嗜盐菌(适宜盐度范围为1%~4%),分离到中度嗜盐菌的报道不多,最适盐度为10%左右。
Eh:其生长要求Eh低于-150mV。
1.3 SRB生长所需的碳源、氮源碳源:SRB的不同菌属生长所利用的碳源是不同的,最普遍的是利用C3、C4脂肪酸,如乳酸盐、丙酮酸、苹果酸;此外还可以利用一些挥发性脂肪酸,如乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐;醇类,如乙醇,丙醇等;氮源:铵盐是大多SRB生长所需的氮源。
微生物氧化还原反应及其应用

微生物氧化还原反应及其应用微生物氧化还原反应是一种生物化学反应,是微生物通过利用氧化还原反应的能量来生存和繁殖的过程。
微生物氧化还原反应在环境、医学、工业等领域有着广泛的应用。
本文将从微生物氧化还原反应的基本原理、氧化和还原的反应在环境中的应用、在医学中的应用以及在工业中的应用四个方面来详细介绍微生物氧化还原反应及其应用。
微生物氧化还原反应的基本原理微生物氧化还原反应是指微生物通过利用氧化还原反应的能量来生存的过程。
在这个过程中,微生物将有机物质氧化为无机物质,同时还原了一些无机物质,如氧化亚铁(Fe2+)或硫酸盐(SO42-)。
这个过程中会产生电子和质子。
电子通过呼吸链流入细胞内膜,通过氧化磷酸化产生能量,维持细胞生存;质子则通过ATP酶酶催化转化为ATP,供细胞使用。
这个过程中,微生物起到了关键的作用,负责将有机物质转化成为无机物质,并且通过这个过程获得能量。
氧化和还原的反应在环境中的应用在环境中,微生物的氧化和还原的反应有着广泛的应用。
其中最常见的就是污水处理。
污水处理厂中的微生物可以将有机物质转化成为无机物质,如将有机物质和氧气转化为二氧化碳和水。
同时,微生物可以通过还原反应去除一些有害物质,如将硝酸盐还原成为反硝化氮等。
此外,微生物的氧化和还原的反应还可以应用于土壤中的金属离子的去除。
通过在土壤中添加一些微生物,如铁还原菌等,可以有效去除一些重金属离子,如铬、镍、铜等。
在医学中的应用在医学中,微生物的氧化和还原反应有着关键的作用,如有些细菌通过将氮化物还原成为氢气从而产生能量,这个过程对于一些疾病的诊断和治疗非常重要。
例如,诊断心绞痛的方法之一就是测试血液中的乳酸脱氢酶(LDH)水平,高水平可能表明患者可能存在缺氧。
此外,微生物的氧化和还原反应还可以应用于抗生素的生产。
微生物可以通过这个过程产生能量,同时也可以用来生产特定的抗生素,如青霉素等。
这些抗生素通过阻断微生物的关键生化过程抑制微生物的生长和繁殖。
硫酸盐的去除原理及方法

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(0H)3,新生态的Fe3+经碱中和后,生成的Fe(0H)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(0H)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。
硫酸盐还原菌处理含硫酸盐有机废水的原理及其应用

含硫酸盐有机废水对于人类的正常生活已经产生了很严重的影响,而这种影响直接关系着人类的身体健康,为了有效解决这种污染现象,并且能够有效地控制污染的扩散就需要对含硫酸盐有机废水进行降解使其能够得到妥善的处理,在这其中生物法是成本最低、效果比较好的,硫酸盐还原菌就是其中的代表,也因此这种生物法得到了广泛的推广应用,在未来还有很好的发展空间。
1 硫酸盐还原菌1.1 硫酸盐还原菌生理特性硫酸盐还原菌简称SRB,是一种典型的厌氧微生物,一般用于地下、土壤等缺氧环境中,而且它可以把硫酸盐、亚硫酸盐等硫氧化物以及相关元素进行还原,一般会还原成硫化氢,这就是其所具备的生理特性,也是具备这种生理特性的细菌的统称。
它的这种特性在近几年得到了广泛的关注,不同领域的学者都对其这一特性进行研究,为此做了许多的工作,从它的生态特性到它的毒理学以及污染与防治方面,方方面面都做了比较细致的研究。
硫酸盐还原菌的分布是很广泛的,可以说对于存在的环境的挑剔程度很低,比如说含硫沉积物、污水、土壤、动物肠道、金属管道、自来水、温泉水等,这些地方都有其存在。
硫酸盐还原菌属于异养微生物,在它的生长代谢中转化成硫酸盐是需要一定的碳源,碳源的存在可以增加其生物量能够更好的进行硫酸盐的还原,在SRB的生长代谢和还原中都有着直接的影响作用。
经过大量的研究发现,SRB可以利用的有机基质的种类是很多的,比如说C4脂肪酸、剩余活性污泥、糖蜜等都可以作为碳源以此来进行研究。
SRB还可以利用纯一氧化碳,而且经过各种碳源对比发现SRB在丙酸盐、丁酸盐、乙酸盐、乳酸盐中的还原强度比较低,它也不能利用乙酸、丙酸、苯酚来进行还原。
1.2 硫酸盐还原菌代谢机理对于硫酸盐还原菌代谢机理的研究主要是在分解代谢方面,至于合成代谢目前国内外几乎没有研究,且它的分解代谢的应用更加的广泛,通过它的分解代谢可以使环境中的硫酸盐适当的减少或者耗尽。
硫酸盐还原菌的分解代谢过程主要可以分为3个阶段,分别是分解代谢、电子传递、氧化。
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微生物硫酸盐还原作用
微生物硫酸盐还原作用是生态系统中非常重要的一种能量代谢途径,它涉及了硫循环、碳循环、氮循环等循环,对环境的生物地球化学过
程具有极大的影响。
在微生物的帮助下,硫酸盐被还原成为硫化物,
从而实现了生态系统中的能流循环。
硫酸盐还原菌(SRB)是微生物硫酸盐还原作用的重要代表,它们无
需氧气即可生存,并能利用硫酸盐作为电子受体。
硫酸盐还原菌既能
在自然界中存在,也能在人工的污水处理系统中发挥作用。
在污水处
理系统中,硫酸盐还原菌可以协同氨氧化菌一起完成无机氮的去除,
降低氨氮浓度,使污水得到有效处理。
SRB 首先将硫酸盐转化为 S0 ,接着将 S0 还原为 H 2 S 。
此过程需要
能量,可以通过利用机械能、光合作用或化学反应产生的能量来获得。
在自然界中,SRB 通过与其他微生物相互合作,例如甲烷氧化菌和铁
还原菌等,使反应更加完善。
而在工业生产中,常常使用化学途径来
提供所需的能量。
微生物硫酸盐还原作用对环境的影响主要表现在以下方面:
(1)维持环境硫循环的平衡。
在自然界中,硫是一种非常重要的元素,许多生物合成的过程中需要使用硫元素。
微生物硫酸盐还原作用能够
释放硫化物,从而满足后续生物合成所需的硫元素。
(2)对于沉积物的分解有一定的作用。
在海底和淡水沉积物中,硫酸盐和有机物可能会发生反应,导致沉积物的变化和演化。
微生物硫酸盐还原作用可以通过释放硫化物,推动这个过程的发生。
(3)能够影响环境中的元素循环。
例如,硫酸盐还原作用可以将铜的氧化态还原为铜的金属态,从而改变铜的赋存形态和性质。
这对于环境中的元素循环和物质的生态循环都有一定的意义。
总之,微生物硫酸盐还原作用是生态系统中非常重要的一个过程,它涉及了硫循环、碳循环、氮循环等重要生态过程,对环境的生物地球化学过程有着深刻的影响。
只有深刻理解这个过程,才能在环境保护和治理中发挥更大的作用。