华北理工水处理生物学课件09-1其它微生物-3藻类

1第4章其它微生物4-3藻类4-4原生动物4-5后生动物真核微生物2藻类（Algae）植物的主要特征：1.藻类属于真核生物，是一种低等植物，种类很多，有单细胞的，也有多细胞的。2.植物体无根、茎、叶的分化，有的有鞭毛，能动。3.光合色素：分为三大类，叶绿素(a,b,c,d)；类胡萝卜素；藻胆素(藻蓝素，藻红素)。4.多数生活在水中，淡水种类多，海洋种类少，但数量多。3•藻类营养一般是无机物，即自养型，其细胞内含有叶绿素及其他辅助色素，能进行光合作用。•在有光照的时候，利用光能吸收二氧化碳合成细胞物质，同时释放出氧气。•在夜间无阳光时，则通过呼吸作用，取得能量，吸收氧气，同时放出二氧化碳。•这一特征在稳定塘废水处理方法中体现，白天塘内氧气充足，微生物利用氧气进行好氧分解有机物；夜间藻类呼吸氧气，使DO下降。藻类的营养4需要阳光，自养型•pH=4~10，适宜6~8。富营养化的湖泊由于藻类的生长pH7（9~11），因为CO2被吸收。•中温性藻类一般环境条件5藻类的分类根据藻类植物的形态，细胞核的构造和细胞壁的成分，载色体的结构以及所含色素的种类，贮藏营养物质的类别，鞭毛的有无，数目，着生位置各类型，生殖方式及生活类型等。一般将它们分为8个门：蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、硅藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门。藻类有益也有害6藻类植物的重要意义我国的土地面积广大，江河、湖海面积大，海岸线长，藻类资源很丰富。藻类植物和人类有直接或间接的关系，在国民经济中起着重要的作用。1.食用：常见的可食用藻类植物有发菜、海带、鹿角菜、紫菜、石花菜等。营养价值很高，含有大量碳水化合物、蛋白质、脂肪、无机盐、各种维生素和有机碘。有些藻类中含有很高的蛋白质，如现在开发利用螺旋藻，所含的蛋白质高达50%，已开发出的产品很多是保健产品。2.藻类与渔业的关系：许多藻类植物既是鱼类的食料，又是它们产卵的好场所。3.在农业上的应用：在小湖、小河和池塘中的藻类，死亡后在水底形成淤泥，可作肥料。利用固氮藻类，增加土壤肥力，现已发现固氮蓝藻70多种。4.在工业上的应用：从藻类提取许多工业原料，如从褐藻中提取的藻胶酸，可制人造纤维(具有耐火性)，琼胶和卡拉胶广泛应用在食品上。5.在医药上的应用：从褐藻中提取碘。6.在环保上的应用：可消除污染，净化废水，还可以指示探矿。7.制造氧气7食品海带、紫菜、发菜发菜，又称发状念珠藻，是蓝菌门念珠藻目的细菌，广泛分布于世界各地（如中国、俄罗斯、索马里、美国等）的沙漠和贫瘠土壤中，因其色黑而细长，如人的头发而得名，可以食用。8蓝藻中常见的代表种类——螺旋藻属(Spirulina)9螺旋藻——健康食品螺旋藻原产于非洲的乍得和北美洲的墨西哥，它的发现与它的神奇功效一样具有传奇色彩。1940年，法国药物学家克莱博士到非洲探险，在中非乍得湖畔，他发现湖面上漂浮着一种绿色微小植物。当地土著人用最传统的方式从湖面捞取它们，直接拌以辣椒及香料食用，或置于沙滩上晒成干品食用，甚至在市场上出售。克莱博士非常好奇，这些绿色漂浮物究竟是什么呢？他将标本寄给当时著名藻类学家坦格尔鉴定，发现这种漂浮物是一种螺旋形状的藻类——螺旋藻。25年以后，当法国探险队再来到非洲探险时，也发现乍得湖及其邻近地区的咸水湖泊中都生长着螺旋藻。当时科学家们正为世界人口急剧增长、食品日益短缺而忧虑，因此，这一发现立即引起了藻类学家、营养学家及各国政府的高度重视。这时，墨西哥的特克斯可可湖也发现盛产螺旋藻，墨西哥人首先用螺旋藻作为营养强化剂，在奶酪、巧克力等食品中添加2~3%的螺旋藻，作为儿童的营养食品。从1962年开始，法国国立石油研究所的克雷曼博士对螺旋藻的成分、生态、培养方法、食用安全性、保健功效等进行了数年的专题研究。1967年，在墨西哥城召开的第七界国际石油会议上，克雷曼博士首次发表了能够成为粮食资源的螺旋藻的报告。以此为契机，法国国立石油研究所与墨西哥SosaTexlolo公司一起致力于螺旋藻培养的相关研究，并在1973年于美国麻省理工学院召开的第二界微生物蛋白质会议及1974年联合国粮农组织会议上将他们的研究结果公开发表，从而受到了世界的关注。与此同时，联合国工业发展组织也委托世界著名的毒理、病毒学专家GermnChamorro博士费时两年半，耗资百万法郎，完成了螺旋藻的系统性毒理学研究，于1980年发表了长达6万余字的研究报告。这期间，日本医科大学第二生化室、日本国立营养研究所、郡山女子大学营养化学室等著名研究机构均证明，螺旋藻不含各种有害重金属、致癌物质、慢性毒物质，完全不具催畸性，因而人们长期食用十分安全。由于螺旋藻的功效神奇。30多年来，科学家完成了对螺旋藻的基础生物学研究、生态学与养殖技术研究。同时，世界各地开始推广大规模养殖螺旋藻的技术。在墨西哥、美国、日本、泰国和中国都有了大规模养殖场，不仅带来了大量的经济效益，而且螺旋藻养殖作为生态食品生产的一种，对环境改善有着巨大的作用和影响。11营养价值螺旋藻含丰富的蛋白质，高达55-75%，是牛肉的3倍，鸡蛋的6倍，大米的10倍。螺旋藻含丰富的β胡萝卜素，为胡萝卜的15倍，为菠菜的40-60倍。螺旋藻含丰富的维生素B1,B2,B5,B6,B11,B12,C,E。B族维生素种类繁多，而且各具特殊的生理功能，缺乏其中的任何一种都可能导致疾病。螺旋藻含多种人体必需的微量元素，钙、镁、钠、钾、磷、碘、硒、铁、铜、锌等，缺铁会导致贫血，缺锌会导致发育不良；硒能激活DNA修复酶，刺激免疫球蛋白及抗体的产生，捕获自由基，降低或抵抗体内某些金属的毒性，抑制一些致癌物质的致癌作用。硒还能防止高山病。螺旋藻中所含的叶绿素A,有其独特的造血净血功能。1克螺旋藻的营养成分相当于1000克各类素菜的营养物质总和，是一种营养最丰富的营养物质12功效作用1、激发身体迅速增长螺旋藻含有丰富的赖氨酸、苏氨酸等必需氨基酸，对婴幼儿、尤其是缺少母乳喂养的婴幼儿极为重要。丰富的矿物质和微量元素能有效地预防营养性贫血，也是偏食儿童良好的营养补充来源，可逐渐纠正偏食的不良习惯。2、青少年发育成长期的均衡营养青少年处于青春发育期，所需的营养素远大于成年人，加上学习繁重，运动体能消耗很大，极易造成隐性营养不足、发育不良、记忆力下降、视力减退等。螺旋藻可提供充足均衡的各种营养，吸收良好。3、维持成年人旺盛的精力现代人生活节奏明显加快，饮食趋于简单、方便，经常食入过多的美味佳肴，使脂肪在体内堆积，血液偏酸性，加上社交应酬、工作压力、作息紊乱、无暇锻炼、烟酒过度等，均会导致机体代谢失常，常感精力不足，疲劳困倦，抵抗力下降。螺旋藻可调节人体的酸碱度，其叶绿素可净化血液，清除体内毒素和清洁直肠，所含的各种氨基酸、维生素、矿物质和微量元素可增强内脏器官功能。4、延缓老年人的衰老人类衰老的主要原因是在代谢中产生了大量的氧自由基，它强烈破坏人体中生命分子结构，导致细胞功能衰退，加速人体衰老。螺旋藻中有多种抗衰老物质。如β-胡萝卜素、维生素e、γ-亚麻酸和超氧化物岐化酶，这些物质通过抗氧化作用清除自由基，有效地延缓细胞衰老，同时螺旋藻含丰富的铁、钙，且易吸收，对老年人常见的贫血、骨质疏松、高血压、动脉硬化、腰腿酸疼有较好的辅助防治作用。5、减肥、护肤、美容螺旋藻含有丰富的营养素，饭前1小时服用螺旋藻，螺旋藻中的苯丙氨酸还能抑制食欲，免除节食减肥给人带来的饥饿、营养不良之苦，使人们在减肥的同时，仍可保持旺盛的生命力。保持外表皮肤柔润光泽的根本因素，是均衡营养。β-胡萝卜素、超氧化物歧化酶及γ-亚麻酸对保持皮肤生理弹性、消除色斑、改善皮肤炎症有效。131415藻类的危害——富营养化1.藻产生异味：水源水体中大量繁殖时会给水带来异味（鱼腥味）。2.藻类会产生毒素：藻毒素，致癌。3.饮用水水质恶化，制水成本增加：堵塞滤池。4.破坏水生态系统：覆盖表面，阳光不能照射底层，水生植物死亡，草型湖泊转变为藻型湖泊；消耗氧气，水生动物死亡；藻类死亡后沉寂在湖底，厌氧发酵，水体丧失功能。16滇池厚达5cm的微囊藻水华17近几年藻类爆发带来的影响越来越大！！！！182007年2007年5月29日，无锡太湖蓝藻全面暴发；6月11日，安徽巢湖蓝藻暴发；6月24日，云南滇池蓝藻暴发；7月11日，20年未曾出现大规模蓝藻的武汉东湖也陷入了同样的困局；随后，苏州、长春、南京等地相继传出蓝藻爆发或者可能暴发的消息。2007年5月底“太湖蓝藻爆发事件”引起了全国范围内的高度关注，同时也为水质灾害问题再次向我们敲响了警钟！该次“蓝藻爆发”在2007年4月份已经开始。由于自2006年以来气温偏高，而2007年4月份太湖流域降水量明显偏低，进而导致太湖水温达到了25年来最高点，这就为藻类提供了适宜的条件。另外，2007年1-4月份偏南风风场显著高于往年平均，使得其他湖区的藻类易于向太湖梅梁湾聚集。4月25日起梅梁湖爆发了大规模藻类水华，藻类水华爆发时间比过去提前近1个月。5月2日藻类水华在梅梁湖全湾暴发。5月底，蓝藻大量死亡腐败，散发出腥臭难闻的气味，同时释放出大量藻毒素。经过水厂处理后，臭味难除，导致饮用水水质严重恶化，一度使得太湖周边区域居民生活用水受到影响，尤其是无锡，直到6月中旬才逐渐恢复饮用水供应。期间，无锡居民只能依靠消防车送水或者饮用瓶装水、桶装水，给当地社会生产和人民生活带来极大的损失。2007年6月11号，国务院曾经在太湖召开了一个太湖污染治理座谈会，温家宝总理有一个批示：“太湖水污染治理开展多年，但未能从根本上解决问题，太湖水污染事件给我们敲响了警钟，必须引起高度重视”。2008年12月，由于水质基本状况还没有彻底改变，太湖等水域仍然可能爆发蓝藻。为解决2007年蓝藻大面积爆后导致水源安全问题，无锡市将改从长江取水供居民使用。20饮用水安全敲响警钟！！！！！！陡河水库怎么样？项目Chla（mg/m3）TP（mg/L）TN（mg/L）SD（m）CODMn（mg/L）变化范围4.92-5.570.03-0.0750.41-0.581.47-1.653.1-4.5均值5.430.0550.491.533.7项目ChlaTPTNSDCODMn营养状态指数43.4147.2542.4542.9235.90水质类别中营养中营养中营养中营养中营养综合营养状态指数42.50（中营养）营养状态分级评分值TLI（∑）定性评价贫营养（Oligotropher）0＜TLI（∑）≤30优中营养（Mesotropher）30＜TLI（∑）≤50良好（轻度）富营养(lighteutropher)50＜TLI（∑）≤60轻度污染（中度）富营养(Middleeutropher)60＜TLI（∑）≤70中度污染（重度）富营养(Hypereutropher)70＜TLI（∑）≤100重度污染22富营养化的水源怎么办？控制源头：点源、面源即使控制的源头，没有几十年，看不到效果（底泥）！千万不能走先污染再治理的老路了！还有没有其他的措施？有，但是不能除根，效果也不会太好！从藻类的生长因素考虑！23藻类的生长因素营养物质：N、P、Fe、Mo等自然因素：光照、温度化学因素：CuSO4、氯、KMnO4生态治理：养鱼、菌类抑藻其他：超声波2425超声波的影响00.050.10.1505101520培养时间/dOD/cm-1051530