第三章 真核微生物主要内容包括真核原生生物界、真菌界、
动物界等中所涉及的微生物:
真核原生生物界的原生动物、藻类 (除蓝藻);
真菌界的霉菌、酵母菌及伞菌;
动物界中的微型后生动物,如轮虫、线虫等。 由于这些微生物的数量和种类极其丰富,在课程中仅介绍与环境工程(水处理)
有关的种类第一节 原生动物
一、原生动物的一般特征
(一 )原生动物的概念、细胞特点 原生动物是动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。 1.单细胞,形体微小 10~
300μ,形态多样,没有器官分化,由分化的细胞器完成各种生理功能。
第一节 原生动物(续)
2.在不利的环境条件下,会形成胞囊。 在正常的环境条件下,原生动物
都能保持自己的形态特征。
若环境条件变坏(如干燥、
温度或 pH不宜、溶解氧不
足、缺少食物等),原生
动物会形成胞囊。胞囊是
原生动物抵抗不良环境的
一种休眠体。
第一节 原生动物(续)
(二 )原生动物的营养类型
根据原生动物获取营养的方式:
1.全动性营养
吞食其他生物或有机颗粒。绝大多数原生动物为全动性营养,
2.植物性营养
依靠光合作用合成有机物。有色素的原生动物。
3.腐生性营养
依靠体表吸收可溶性的有机物。某些无色鞭毛虫和寄生的原生动物。
第一节 原生动物(续)
(三 )原生动物的繁殖
其繁殖方式有无性方式和有性方式。
无性方式:主要为二分裂法,或出芽生殖
(吸管虫),或多分裂法(寄生的孢子虫。)
有性方式:在环境条件差时出现。
第一节 原生动物(续)
二、原生动物的分类及各纲简介
存在于水体中的有三个纲:鞭毛纲、肉足纲和纤毛纲。
(一 )鞭毛纲
具一根或多根鞭毛,作为运动胞器。个体自由生活或群体。 图:
在自然水体中,鞭毛虫多在多污带或?-中污带生活。在污水生物处理系统中,活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现,可作为污水处理的指示生物。
第一节 原生动物(续)
(二 )肉足纲
具有伪足,作为摄食和运动的胞器。无色透明,大多数没有固定形态。
图:
肉足虫喜欢在?-中污带或?-中污带的自然水体中生活。在污水生物处理系统中,
则在活性污泥培养中期出现。
第一节 原生动物(续)
(三 )纤毛纲
以纤毛作为运动和摄食的细胞器。
纤毛摆动使虫体前端的水形成旋涡,有机颗粒和细菌被集中沉积至胞口处进入体内,形成食物泡,
食物泡随细胞质流动而移动,并逐渐被消化、吸收,这种“沉渣取食”的进食方式,在废水生物处理中,对出水质的澄清,起了一定的作用。虫体内具有伸缩泡,多余的水分及代谢产物不断进入伸缩泡,并通过它的收缩而排出体外,起着维持体内水分平衡的作用。
第一节 原生动物(续)
分为游泳型和固着型两种类型。
游泳型:这类纤毛虫借助虫体周围长有的纤毛而自由游动。 图:
第一节 原生动物(续)
固着型:个体或群体,具有纤毛带,多数有柄,
营固着生活,有基丝,能收缩。有大核(营养核)
和小核(生殖核)。如钟虫、累枝虫等。

纤毛纲中的游泳型纤毛虫多数在?-中污带或?-
中污带,少数在寡污带中生活。在污水生物处理中,在活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现。固着型的纤毛虫,尤其是钟虫,喜欢在寡污带中生活,在?-中污带也能生活,它是水体自净程度高、污水生活处理效果好的指示生物。
第一节 原生动物(续)
另外有一类是吸管虫,幼体有纤毛,成虫纤毛消失。具有吸管作为捕食细胞器。
吸管虫多在?-中污带出现,有的也能在?-中污带和多污带,在污水处理效果一般时出现。
三、原生动物在污水生物处理中的作用
1.净化作用 原生动物能吞食细菌和有机颗粒。
2.絮凝作用 纤毛虫等能分泌一些有助于活性污泥絮凝的糖类物质等。
3.指示作用 能指示污水生物处理的效果,反映构筑物运转情况的好坏。
第二节 微型后生动物
原生动物以外的 其他多细胞动物统称为后生动物。微型后生动物是一些形体微小、
需借助显微镜才能看见的后生动物。包括有:轮虫、线虫、寡毛虫、浮游甲壳动物等。它们在天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中均有存在。
在这里为大家介绍几种常见的微型后生动物:
第二节 微型后生动物(续)
一,轮虫
属于担轮动物门轮虫纲。形体微小,长度约为
4~4000μ(多为 500μ左右)。身体长形,有头部、
躯干和尾部的区分。头部有一个由 1~ 2圈纤毛组成的子能转动的轮盘,为运动和摄食的器官。自由生活或固着生活。地域分布十分广泛,以底栖为多。
大多数轮虫以细菌、霉菌、藻类、原生动物及有机颗粒为食。同时它自己又可作为水生动物的食料。 轮虫要求较高的溶解氧,故轮虫是水体寡污带和污水处理效果好的指示生物。
第二节 微型后生动物(续)
二、线虫
属于线形动物门的线形纲。具有圆柱状身体且不分节,长形,形体微小,多在 1mm以下。寄生或自由生活,污水处理中出现的多是自由生活的。
线虫有好氧和兼性厌氧的,兼性厌氧的在大量缺氧时出现。线虫是污水净化程度差的指示生物。
其他的微型后生动物包括:寡毛类、浮游甲壳动物、苔藓虫、羽苔虫等。
第三节 藻类
一、藻类的一般特征
真核生物(除蓝藻外),单细胞或多细胞群体,
大小和结构差异很大,小的以 μ计,只能在显微镜下才能看见;大的有红藻(如紫菜)和褐藻(如海带)等。
真核藻类具有叶绿体,有叶绿素 a,b,c,d,?
-胡萝卜素、叶黄素等。光能自养,能进行光合作用。藻类生长要求有阳光,最适 pH6~8(生长范围 pH4~10),多为中温性的,极端的能在 85℃
温泉或长年不化的冰上生长。
第三节 藻类(续)
二、藻类的分类及各门特征简介
根据藻类的光合色素的种类、个体的形态、
细胞结构、生殖方式和生活史等,将藻类分为十个门(有的人分为八个门或十一个门)。
1.蓝藻门
即蓝细菌,见前。
第三节 藻类(续)
2.裸藻门
因不具细胞壁而得名。
颜色呈绿色。
第三节 藻类(续)
3.绿藻门
含有较多的叶绿素。
形态多样,单细胞的个体、群体或丝状体。
第三节 藻类(续)
4.轮藻门
具大型顶细胞,
有节和节间,节上有轮生的分支。
第三节 藻类(续)
5.金藻门
叶黄素和
-胡萝卜 素占优势,呈金黄色和 金棕色。
第三节 藻类(续)
6.黄藻门
细胞壁大多数由 两个半片套合组成,含果胶质。
第三节 藻类(续)
7.硅藻门
单细胞,
由上 下两个壳组成。细 胞壁内含有硅质
( SiO2·xH2O)
和果胶质。
第三节 藻类(续)
8.甲藻门
含有叶绿素 a、
c,?-胡萝卜素、
硅甲黄素、甲藻黄素、
新甲藻黄素及环甲藻黄素。
第三节 藻类(续)
9.褐藻门
较高级的藻类,
呈橄榄色和深褐色。
含有叶绿素 a,c,?-胡萝卜素、叶黄素。后两者的含量高于前两者。含有褐藻淀粉、甘露糖、油类和还原糖。 褐藻门植物中除一些淡水种类外,都是海洋中的藻类,它们在海洋中的温带及冷水带大量发展。定生生活的,就是所谓底栖生物,藻体在构造上极其多样。
10.红藻门
色素为红藻藻红素和红藻藻蓝素。
红藻主要是海生藻类,
只有少数出现在淡水中。
海产的红藻生活在所有海洋的近岸,是底栖的生物。
注:分为八个门的,是将上述 10个门中的金藻门、黄藻门、硅藻门归入金藻门。分为十一个门的,
是上述十个门,再加上一个隐藻门。
第三节 藻类(续)
三、藻类与环境保护
1.藻类的去除
在给水处理中,需要控制水中的藻类,否则会带来颜色和气味(青草味、鱼腥味等)。
常用的方法是加入药剂,如 CuSO4和氯。
2.水体富营养化
水体中营养物质的过多,会引起水体中藻类的过度繁殖,造成水体富营养化,造成严重的环境问题(如赤潮等)。
第三节 藻类(续)
3.氧化塘
利用水体中的藻类处理污水,氧化塘中的藻类和菌类存在 互生关系,藻类为菌类提供氧气,菌类为藻类提供 CO2及氮等营养物质。
光照 二氧化碳、氮、磷等 污水中的有机物
藻类 菌类藻体 氧气 菌体第四节 真菌
真菌属于低等植物,分类上单独列为真菌界。
常见的真菌有:酵母菌、霉菌和伞菌
一、酵母菌
1.形态与结构
单细胞真菌。有各种形态:卵圆形、圆形、圆柱形或假丝状。直径 1~5μ,长约 5~30μ或更长。
2,细胞结构
细胞具有细胞壁,细胞质膜、细胞核及内含物。酵母菌的细胞壁成分不同于细菌,含葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类。啤酒酵母还含有几丁质。细胞核具有核膜、核仁和染色体。细胞质含大量 RNA、核糖体、中心体、线粒体、
中心染色质、内网质膜、液泡等。内含物丰富。
第四节 真菌(续)
3.繁殖
有无性生殖和有性生殖。无性生殖又分为出芽生殖和裂殖。有性生殖一般在条件不是很好的情况下进行,产生有性孢子。
4.培养特征
在固体培养基上的菌落,表面湿润而光滑,有粘性,与细菌菌落大小差不多,颜色为白色或红色。
培养时间久后菌落表面转为干燥。
pH在 4.5~6.5,温度 20~30℃,兼性厌氧,喜欢高糖环境。
第四节 真菌(续)
5.分类
酵母菌分为 39个属,372种。常见的有:酵母菌属、裂殖酵母属、假丝酵母属、红酵母属等。
6.应用
酵母菌有发酵型和氧化型两种。发酵型的发酵能力强(发酵糖类成为乙醇和二氧化碳,适用于发面做面包、馒头和酿酒。氧化型则是无发酵能力或发酵能力弱而氧化能力强,可以应用于环境治理,如在石油脱蜡、废水处理等都有应用的实例。
第四节 真菌(续)
二、霉菌
1.形态与大小
由分支和不分支的菌丝交织在一起形成菌丝体。菌丝分为营养菌丝和气生菌丝,气生菌丝上长出分生孢子梗和分生孢子。菌丝直径约 3~10μ。
区别霉菌和放线菌:真核与原核、菌丝的粗细(放线菌为 0.2~0.8μ)。
2.细胞结构
霉菌细胞由细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物等组成。大多数霉菌的细胞壁含有几丁质,少数有纤维素。大多数为多细胞,少数为单细胞。 区别单细胞和多细胞(显微镜下):细胞核的数目、横隔。
第四节 真菌(续)
3,繁殖方式有性生殖和无性生殖 ( 产生分生孢子 ),也可借助菌丝的片段繁殖 。
4,培养特征在固体培养基上,霉菌的菌落呈圆形,绒毛状,絮状或蜘蛛网状 。 菌落大,有无限生长的能力 ( 蔓延至整个平板 ) 。 菌落疏松,易挑取 。 正反面颜色不同 。
偏酸型 pH4.5~6.5,温度 20~30℃,腐生(异养),好氧。
第四节 真菌(续)
5.分类
霉菌分属于藻菌纲、担子菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。
常见的有:单细胞的毛霉、根霉等,多细胞的青霉、曲霉、木霉、镰刀霉等。
第四节 真菌(续)
6.应用
在生产实际中,霉菌的应用很多,如生产抗生素、酶制剂、维生素等。在环境治理中,有报道利用镰刀霉处理含氰化物的废水,利用青霉处理造纸厂含纤维素的废水等。
三、伞菌
属于伞菌目,有性繁殖生成担子和担孢子。可形成子实体。
有食用菌、药用菌和毒菌。