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1、 第七章第七章 微生物的微生物的生生长长繁殖繁殖 生生长长和繁殖和繁殖统统称称为发为发育，育，发发育是一个复育是一个复杂杂的生的生命活命活动动。当微生物吸收。当微生物吸收营营养物养物质质后，通后，通过过合成合成代代谢谢作用，合成新的作用，合成新的细细胞成分，使菌体的重量增加胞成分，使菌体的重量增加(主要是原生主要是原生质质和其他和其他组组成成分有成成分有规规律地增加律地增加)，菌，菌体体体体积长积长大，大，这这种种现现象称象称为为生生长长。细细胞的生胞的生长长是有是有限度的，当限度的，当细细胞增胞增长长到一定程度到一定程度时时就开始分裂，就开始分裂，这这种菌体数量增多的种菌体数量增多的现现象称
2、象称为为繁殖。生繁殖。生长长是繁殖的基是繁殖的基础础，繁殖是生，繁殖是生长长的的结结果。生果。生长长和繁殖和繁殖虽虽有区有区别别，但，但关系十分密切。微生物群体在生关系十分密切。微生物群体在生长过长过程中，个体的程中，个体的细细胞体胞体积积和重量和重量变变化不易被察化不易被察觉觉，所以，常以，所以，常以细细胞胞数量的增加或以数量的增加或以细细胞群体重量的增加作胞群体重量的增加作为为生生长长繁殖繁殖的指的指标标。微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长 微生物学中将在微生物学中将在微生物学中将在微生物学中将在实验实验实验实验室条件下，从一个室条件下，从一个室条件下，从一个室条件下，从一个细细细细胞或
3、胞或胞或胞或一种一种一种一种细细细细胞群繁殖得到的后代称胞群繁殖得到的后代称胞群繁殖得到的后代称胞群繁殖得到的后代称为纯为纯为纯为纯培养。相培养。相培养。相培养。相对应对应对应对应的称的称的称的称为为为为不不不不纯纯纯纯培养物。培养物。培养物。培养物。纯纯培养的分离方法培养的分离方法稀稀释释倒平皿法倒平皿法 将待分离的材料作一系列稀将待分离的材料作一系列稀将待分离的材料作一系列稀将待分离的材料作一系列稀释释释释( (如如如如1:101:10、1:1001:100、1:1 0001:1 000、1:10 000)1:10 000)，取不同稀，取不同稀，取不同稀，取不同稀释释释释液各少液各少液各少
4、液各少许许许许与已熔化与已熔化与已熔化与已熔化并冷却至并冷却至并冷却至并冷却至45 45 的的的的琼琼琼琼脂培养基相混合，脂培养基相混合，脂培养基相混合，脂培养基相混合，倾倾倾倾入入入入灭过灭过灭过灭过菌的菌的菌的菌的培养皿中，待培养皿中，待培养皿中，待培养皿中，待琼琼琼琼脂培养基凝固后，保温培养一定脂培养基凝固后，保温培养一定脂培养基凝固后，保温培养一定脂培养基凝固后，保温培养一定微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长 时间时间时间时间，即有菌落出，即有菌落出，即有菌落出，即有菌落出现现现现。如果稀。如果稀。如果稀。如果稀释释释释得当，得当，得当，得当，平皿中出平皿中出平皿中出平皿中出现现现现
5、分散的分散的分散的分散的单单单单个菌落便可能是由一个菌落便可能是由一个菌落便可能是由一个菌落便可能是由一个个个个细细细细菌繁殖所形成。菌繁殖所形成。菌繁殖所形成。菌繁殖所形成。挑取此挑取此挑取此挑取此单单单单个菌落或再个菌落或再个菌落或再个菌落或再重复以上操作数次，重复以上操作数次，重复以上操作数次，重复以上操作数次，可得到可得到可得到可得到纯纯纯纯培养。培养。培养。培养。微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长划划线线法法 将熔化的将熔化的将熔化的将熔化的琼琼琼琼脂培养基脂培养基脂培养基脂培养基倾倾倾倾入无菌培养皿中，冷凝后，入无菌培养皿中，冷凝后，入无菌培养皿中，冷凝后，入无菌培养皿中，冷凝后
6、，用接种用接种用接种用接种环环环环 NFDCBNFDCB取少取少取少取少许许许许待分离材料，在培养基待分离材料，在培养基待分离材料，在培养基待分离材料，在培养基表面表面表面表面连续连续连续连续划划划划线线线线，如，可作平行划，如，可作平行划，如，可作平行划，如，可作平行划线线线线、扇形划、扇形划、扇形划、扇形划线线线线或其他或其他或其他或其他形式形式形式形式连续连续连续连续划划划划线线线线，随着接种，随着接种，随着接种，随着接种环环环环在培养基上的移在培养基上的移在培养基上的移在培养基上的移动动动动，细细细细菌菌菌菌得以分散，得以分散，得以分散，得以分散，经经经经保温培养即形成菌落。在划保温培
7、养即形成菌落。在划保温培养即形成菌落。在划保温培养即形成菌落。在划线线线线的开始部的开始部的开始部的开始部分，分，分，分，细细细细菌分散度小，形成菌落往往菌分散度小，形成菌落往往菌分散度小，形成菌落往往菌分散度小，形成菌落往往连连连连在一起。但由于在一起。但由于在一起。但由于在一起。但由于连续连续连续连续划划划划线线线线，细细细细菌逐菌逐菌逐菌逐渐渐渐渐减少，划到最后常可形成减少，划到最后常可形成减少，划到最后常可形成减少，划到最后常可形成单单单单独孤独孤独孤独孤立的菌落。立的菌落。立的菌落。立的菌落。微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长 这这种种单单独的菌落可能是由独的菌落可能是由单单个个细
8、细胞形成的，胞形成的，因而因而获获得得纯纯培养。用其他工具如形玻棒代替接培养。用其他工具如形玻棒代替接种种环环在在琼琼脂培养基表面涂布，亦可得到同脂培养基表面涂布，亦可得到同样结样结果。果。微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长单细单细胞挑取法胞挑取法 单细单细胞挑取法是从待分离材料中只挑取一胞挑取法是从待分离材料中只挑取一个个细细胞来培养。可用一台胞来培养。可用一台显显微挑取器，装置于微挑取器，装置于显显微微镜镜上，把一滴上，把一滴细细菌菌悬悬浮液置于浮液置于载载玻片上，玻片上，用装于用装于显显微挑取器上的极微挑取器上的极细细的毛的毛细细吸管，在吸管，在显显微微镜镜下下对对准一个准一个单单独的
9、独的细细菌菌细细胞挑取，再接种胞挑取，再接种于培养基上培养而得于培养基上培养而得纯纯培养。培养。微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长利用利用选择选择培养基分离法培养基分离法 不同的不同的不同的不同的细细细细菌需要不同的菌需要不同的菌需要不同的菌需要不同的营营营营养物。因此，可以把培养物。因此，可以把培养物。因此，可以把培养物。因此，可以把培养基配制成适合于某种养基配制成适合于某种养基配制成适合于某种养基配制成适合于某种细细细细菌生菌生菌生菌生长长长长而限制其他而限制其他而限制其他而限制其他细细细细菌生菌生菌生菌生长长长长的的的的环环环环境。境。境。境。这样这样这样这样的的的的选择选择选择选择培
10、养基可用来分离培养培养基可用来分离培养培养基可用来分离培养培养基可用来分离培养纯纯纯纯种。种。种。种。 也可以将待分离的也可以将待分离的也可以将待分离的也可以将待分离的样样样样品先品先品先品先进进进进行适当行适当行适当行适当处处处处理，以排除理，以排除理，以排除理，以排除不需要的微生物。例如，想分离得到芽不需要的微生物。例如，想分离得到芽不需要的微生物。例如，想分离得到芽不需要的微生物。例如，想分离得到芽孢细孢细孢细孢细菌，可在菌，可在菌，可在菌，可在倒平皿前将倒平皿前将倒平皿前将倒平皿前将样样样样品在高温品在高温品在高温品在高温处处处处理一段理一段理一段理一段时间时间时间时间，以破坏所有的，
11、以破坏所有的，以破坏所有的，以破坏所有的或大部分的非芽或大部分的非芽或大部分的非芽或大部分的非芽孢细孢细孢细孢细菌，菌，菌，菌，这样这样这样这样分离得到的菌落将是芽分离得到的菌落将是芽分离得到的菌落将是芽分离得到的菌落将是芽孢孢孢孢形成菌。形成菌。形成菌。形成菌。微生物微生物纯纯培养分离方法的比培养分离方法的比较较方方方方 法法法法应应应应用范用范用范用范围围围围稀稀稀稀释释释释倒平皿法倒平皿法倒平皿法倒平皿法即可定性，又可定量，用途广泛即可定性，又可定量，用途广泛即可定性，又可定量，用途广泛即可定性，又可定量，用途广泛划划划划线线线线法法法法方法方法方法方法简简简简便，多用于分离便，多用于分
12、离便，多用于分离便，多用于分离细细细细菌菌菌菌单细单细单细单细胞挑取法胞挑取法胞挑取法胞挑取法局限于高度局限于高度局限于高度局限于高度专业专业专业专业化的研究化的研究化的研究化的研究利用利用利用利用选择选择选择选择培养基分培养基分培养基分培养基分离法离法离法离法适用于分离某些生理适用于分离某些生理适用于分离某些生理适用于分离某些生理类类类类型型型型较较较较特殊的特殊的特殊的特殊的微生物微生物微生物微生物微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长微生物生微生物生长长量的量的测测定定 主要有主要有主要有主要有测测测测定微生物的数量、重量和定微生物的数量、重量和定微生物的数量、重量和定微生物的数量、重量和
13、细细细细胞物胞物胞物胞物质质质质成分成分成分成分等方法。等方法。等方法。等方法。测测定微生物的数量定微生物的数量 1. 1.全数全数全数全数测测测测定定定定( (直接直接直接直接计计计计数法数法数法数法) ) (1) (1)计计计计数器直接数器直接数器直接数器直接计计计计数法数法数法数法 (2) (2)涂片染色涂片染色涂片染色涂片染色计计计计数数数数 (3) (3)比比比比浊浊浊浊法法法法微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长 2.活菌活菌计计数数(间间接接计计数法数法) (1)平板平板计计数法数法 (2)薄膜薄膜过滤计过滤计数法数法微生物微生物纯纯培养的生培
14、养的生长长测测定定细细胞物胞物质质的重量的重量 采用干重法，用离心或采用干重法，用离心或采用干重法，用离心或采用干重法，用离心或过滤过滤过滤过滤的方法将菌体从菌的方法将菌体从菌的方法将菌体从菌的方法将菌体从菌悬悬悬悬液液液液中分离出来，洗中分离出来，洗中分离出来，洗中分离出来，洗净净净净，烘干，称重，求得，烘干，称重，求得，烘干，称重，求得，烘干，称重，求得单单单单位容位容位容位容积积积积菌菌菌菌悬悬悬悬液液液液中中中中细细细细胞的干重。胞的干重。胞的干重。胞的干重。这这这这是是是是测测测测定定定定细细细细胞重量胞重量胞重量胞重量较为较为较为较为直接而可靠的方直接而可靠的方直接而可靠的方直接而
15、可靠的方法，但只适用于菌体法，但只适用于菌体法，但只适用于菌体法，但只适用于菌体浓浓浓浓度度度度较较较较高的高的高的高的样样样样品，而且要求品，而且要求品，而且要求品，而且要求样样样样品中品中品中品中不含菌体以外的其他干物不含菌体以外的其他干物不含菌体以外的其他干物不含菌体以外的其他干物质质质质。 在活性在活性在活性在活性污污污污泥法中常采用干重法来泥法中常采用干重法来泥法中常采用干重法来泥法中常采用干重法来测测测测定活性定活性定活性定活性污污污污泥的重泥的重泥的重泥的重量，以近似代表活性量，以近似代表活性量，以近似代表活性量，以近似代表活性污污污污泥中微生物的量，泥中微生物的量，泥中微生物的
16、量，泥中微生物的量，这这这这一指一指一指一指标标标标称称称称为为为为活性活性活性活性污污污污泥泥泥泥浓浓浓浓度度度度( (符号符号符号符号为为为为MLSS)MLSS)，它表示每升活性它表示每升活性它表示每升活性它表示每升活性污污污污泥混合泥混合泥混合泥混合液中活性液中活性液中活性液中活性污污污污泥的毫克数。泥的毫克数。泥的毫克数。泥的毫克数。这这这这种种种种测测测测定定定定结结结结果既包括活菌和死果既包括活菌和死果既包括活菌和死果既包括活菌和死菌量，又包括有机菌量，又包括有机菌量，又包括有机菌量，又包括有机颗颗颗颗粒和无机粒和无机粒和无机粒和无机盐类盐类盐类盐类的重量，因而，的重量，因而，的重
17、量，因而，的重量，因而，这这这这一一一一指指指指标标标标随非生物物随非生物物随非生物物随非生物物质质质质含量的增加，可靠性降低。含量的增加，可靠性降低。含量的增加，可靠性降低。含量的增加，可靠性降低。微生物微生物纯纯培养的生培养的生长长DNA含量含量测测定法定法 由于由于由于由于DNADNA在在在在细细细细胞生胞生胞生胞生长长长长中起重要作用，所以，中起重要作用，所以，中起重要作用，所以，中起重要作用，所以，测测测测定定定定DNADNA的含量也是研究微生物生的含量也是研究微生物生的含量也是研究微生物生的含量也是研究微生物生长长长长的一种重要的化学的一种重要的化学的一种重要的化学的一种重要的化学
18、测测测测定定定定方法方法方法方法。DNADNA的的的的测测测测定不但可以反映定不但可以反映定不但可以反映定不但可以反映细细细细胞物胞物胞物胞物质质质质的重量，并且的重量，并且的重量，并且的重量，并且由于每个由于每个由于每个由于每个细细细细菌菌菌菌细细细细胞中胞中胞中胞中DNADNA含量含量含量含量对对对对于某于某于某于某类类类类群微生物来群微生物来群微生物来群微生物来说较说较说较说较恒定恒定恒定恒定( (平均平均平均平均为为为为8.4108.410-5-5) )，所以，通，所以，通，所以，通，所以，通过测过测过测过测定定定定细细细细菌的菌的菌的菌的DNADNA还还还还可推算出可推算出可推算出可
19、推算出细细细细菌菌菌菌细细细细胞的数量。胞的数量。胞的数量。胞的数量。 此外，此外，此外，此外，还还还还可采用可采用可采用可采用测测测测定定定定ATPATP的方法，但由于的方法，但由于的方法，但由于的方法，但由于细细细细胞内胞内胞内胞内ATPATP含量随含量随含量随含量随发发发发育育育育阶阶阶阶段的不同而段的不同而段的不同而段的不同而变变变变化化化化较较较较大，因而，用于反大，因而，用于反大，因而，用于反大，因而，用于反映微生物量不如映微生物量不如映微生物量不如映微生物量不如DNADNA佳。佳。佳。佳。微生物的生微生物的生长长曲曲线线细细菌菌纯纯培养的生培养的生长长曲曲线线 研究研究研究研究细
20、细细细菌菌菌菌纯纯纯纯培养的生培养的生培养的生培养的生长长长长曲曲曲曲线线线线是采用分批培养，是采用分批培养，是采用分批培养，是采用分批培养，或称或称或称或称为为为为间间间间歇培养歇培养歇培养歇培养( (batch culture)batch culture)。分批培养分批培养分批培养分批培养就是在一就是在一就是在一就是在一定体定体定体定体积积积积的液体培养基中接种少量的液体培养基中接种少量的液体培养基中接种少量的液体培养基中接种少量细细细细菌并保持一定的条菌并保持一定的条菌并保持一定的条菌并保持一定的条件件件件( (如温度、如温度、如温度、如温度、pHpH、溶解氧等溶解氧等溶解氧等溶解氧等)
21、 )进进进进行培养，行培养，行培养，行培养，结结结结果出果出果出果出现现现现了了了了细细细细菌数量由少到多，并达到高峰，又由多菌数量由少到多，并达到高峰，又由多菌数量由少到多，并达到高峰，又由多菌数量由少到多，并达到高峰，又由多变变变变少的少的少的少的变变变变化化化化规规规规律。律。律。律。测测测测定生定生定生定生长长长长曲曲曲曲线时线时线时线时，将少量，将少量，将少量，将少量经纯经纯经纯经纯培养的培养的培养的培养的细细细细菌接种到菌接种到菌接种到菌接种到经灭经灭经灭经灭菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定菌的液体培
22、养基中，在适宜条件下培养，定时时时时取取取取样测样测样测样测定定定定细细细细菌数量。以菌数量。以菌数量。以菌数量。以细细细细菌数的菌数的菌数的菌数的对对对对数数数数为纵为纵为纵为纵坐坐坐坐标标标标，生，生，生，生长时长时长时长时间为间为间为间为横坐横坐横坐横坐标标标标，可得，可得，可得，可得图图图图所示的曲所示的曲所示的曲所示的曲线线线线。微生物的生微生物的生长长曲曲线线迟缓迟缓期期(lag phase) 迟缓迟缓迟缓迟缓期又称滞留适期又称滞留适期又称滞留适期又称滞留适应应应应期。当菌种接种到新期。当菌种接种到新期。当菌种接种到新期。当菌种接种到新鲜鲜鲜鲜培培培培养基后，养基后，养基后，养基后
23、，细细细细菌并不立即生菌并不立即生菌并不立即生菌并不立即生长长长长繁殖，而要繁殖，而要繁殖，而要繁殖，而要经过经过经过经过一段一段一段一段时间时间时间时间的的的的调调调调整和适整和适整和适整和适应应应应，以合成多种，以合成多种，以合成多种，以合成多种酶酶酶酶，并完善体内的，并完善体内的，并完善体内的，并完善体内的酶酶酶酶系系系系统统统统和和和和细细细细胞的其他成分。在胞的其他成分。在胞的其他成分。在胞的其他成分。在这这这这个个个个时时时时期，期，期，期，细细细细胞的代胞的代胞的代胞的代谢谢谢谢活力很活力很活力很活力很强强强强，蛋白，蛋白，蛋白，蛋白质质质质和和和和RNARNA含量增加，菌体体含
24、量增加，菌体体含量增加，菌体体含量增加，菌体体积显积显积显积显著增大。著增大。著增大。著增大。在在在在迟缓迟缓迟缓迟缓期末，期末，期末，期末，细细细细菌的菌的菌的菌的长长长长度可达接种度可达接种度可达接种度可达接种时时时时的的的的6 6倍。倍。倍。倍。迟缓迟缓迟缓迟缓期期期期末期和末期和末期和末期和对对对对数期前期的数期前期的数期前期的数期前期的细细细细胞，胞，胞，胞，对热对热对热对热、化学物、化学物、化学物、化学物质质质质等不良条等不良条等不良条等不良条件的抵抗力减弱。件的抵抗力减弱。件的抵抗力减弱。件的抵抗力减弱。细细细细菌的生菌的生菌的生菌的生长长长长曲曲曲曲线线线线可以分可以分可以分可
25、以分为为为为四个四个四个四个时时时时期期期期微生物的生微生物的生长长曲曲线线 迟缓迟缓迟缓迟缓期持期持期持期持续时间续时间续时间续时间的的的的长长长长短随菌种特性、接种量、菌短随菌种特性、接种量、菌短随菌种特性、接种量、菌短随菌种特性、接种量、菌龄龄龄龄与移种至新与移种至新与移种至新与移种至新鲜鲜鲜鲜培养基前后所培养基前后所培养基前后所培养基前后所处处处处的的的的环环环环境条件是否相同境条件是否相同境条件是否相同境条件是否相同等因素有关，短的只几分等因素有关，短的只几分等因素有关，短的只几分等因素有关，短的只几分钟钟钟钟，长长长长的可达几小的可达几小的可达几小的可达几小时时时时。如果。如果。如
26、果。如果用用用用对对对对数期的数期的数期的数期的细细细细菌接种到相同的培养基上，并在同一温菌接种到相同的培养基上，并在同一温菌接种到相同的培养基上，并在同一温菌接种到相同的培养基上，并在同一温度下培养，度下培养，度下培养，度下培养，细细细细菌菌菌菌则则则则仍以原来的生仍以原来的生仍以原来的生仍以原来的生长长长长速度速度速度速度继续对继续对继续对继续对数生数生数生数生长长长长，而不会出而不会出而不会出而不会出现迟缓现迟缓现迟缓现迟缓期，因而可以期，因而可以期，因而可以期，因而可以缩缩缩缩短培养短培养短培养短培养时间时间时间时间。微生物的生微生物的生长长曲曲线线对对数期数期(log phase)
27、迟缓迟缓迟缓迟缓期末，期末，期末，期末，细细细细胞开始出胞开始出胞开始出胞开始出现现现现分裂，培养液中的菌数分裂，培养液中的菌数分裂，培养液中的菌数分裂，培养液中的菌数增加，增加，增加，增加，进进进进入入入入对对对对数期。在此数期。在此数期。在此数期。在此时时时时期，以期，以期，以期，以细细细细菌数的菌数的菌数的菌数的对对对对数与培数与培数与培数与培养养养养时间时间时间时间做做做做图则图则图则图则成一直成一直成一直成一直线线线线。 对对对对数期数期数期数期细细细细菌按几何菌按几何菌按几何菌按几何级级级级数增加，数增加，数增加，数增加，12481248，即，即，即，即2 20 0221 1222
28、 2223 322n n。每分裂一次每分裂一次每分裂一次每分裂一次为为为为一个世代，一个世代，一个世代，一个世代，每每每每经过经过经过经过一个世代，群体数目增加一倍。可一个世代，群体数目增加一倍。可一个世代，群体数目增加一倍。可一个世代，群体数目增加一倍。可见见见见，细细细细菌的菌的菌的菌的群体生群体生群体生群体生长长长长是按指数速率是按指数速率是按指数速率是按指数速率进进进进行的，因而亦称做指数增行的，因而亦称做指数增行的，因而亦称做指数增行的，因而亦称做指数增长长长长。细细细细菌群体的菌群体的菌群体的菌群体的这这这这种指数增种指数增种指数增种指数增长长长长可用以下方程式表示可用以下方程式表
29、示可用以下方程式表示可用以下方程式表示微生物的生微生物的生长长曲曲线线 细细细细菌群体的菌群体的菌群体的菌群体的这这这这种指数增种指数增种指数增种指数增长长长长可用以下方程式表示：可用以下方程式表示：可用以下方程式表示：可用以下方程式表示：2 2= =1 1 2 2式中：式中：式中：式中：1 1、2 2分分分分别为时间别为时间别为时间别为时间1 1和和和和2 2时时时时刻的刻的刻的刻的细细细细胞数；胞数；胞数；胞数； 世代数。世代数。世代数。世代数。 世代世代世代世代时间时间时间时间是由是由是由是由遗传遗传遗传遗传性决定的，不同菌种性决定的，不同菌种性决定的，不同菌种性决定的，不同菌种对对对对
30、数期的数期的数期的数期的世代世代世代世代时间时间时间时间不同，同一菌种的世代不同，同一菌种的世代不同，同一菌种的世代不同，同一菌种的世代时间时间时间时间受培养基受培养基受培养基受培养基组组组组成及成及成及成及物理物理物理物理环环环环境的影响也不同。境的影响也不同。境的影响也不同。境的影响也不同。 对对对对数期数期数期数期细细细细菌的生菌的生菌的生菌的生长长长长速度达到高潮，世代速度达到高潮，世代速度达到高潮，世代速度达到高潮，世代时间时间时间时间最短，最短，最短，最短，细细细细胞的代胞的代胞的代胞的代谢谢谢谢活性比活性比活性比活性比较稳较稳较稳较稳定，定，定，定，酶酶酶酶的活力也高。的活力也高
31、。的活力也高。的活力也高。这这这这个个个个时时时时期期期期的的的的细细细细胞是作胞是作胞是作胞是作为为为为研究工作的理想材料。研究工作的理想材料。研究工作的理想材料。研究工作的理想材料。微生物的生微生物的生长长曲曲线线稳稳定期定期(stationary phase) 由于在生由于在生由于在生由于在生长过长过长过长过程中，程中，程中，程中，营营营营养物养物养物养物质质质质不断被消耗，同不断被消耗，同不断被消耗，同不断被消耗，同时时时时，某些有毒性的代某些有毒性的代某些有毒性的代某些有毒性的代谢产谢产谢产谢产物不断物不断物不断物不断积积积积累，致使累，致使累，致使累，致使细细细细菌分裂的速菌分裂的
32、速菌分裂的速菌分裂的速率降低，世代率降低，世代率降低，世代率降低，世代时间时间时间时间延延延延长长长长，细细细细菌菌菌菌细细细细胞活力减退。胞活力减退。胞活力减退。胞活力减退。这时这时这时这时，群体中群体中群体中群体中细细细细菌的繁殖速度与死亡速度近乎相等，活菌数菌的繁殖速度与死亡速度近乎相等，活菌数菌的繁殖速度与死亡速度近乎相等，活菌数菌的繁殖速度与死亡速度近乎相等，活菌数目保持目保持目保持目保持稳稳稳稳定。定。定。定。 处处处处于于于于稳稳稳稳定期的定期的定期的定期的细细细细胞开始胞开始胞开始胞开始积积积积累体内累体内累体内累体内贮贮贮贮藏物藏物藏物藏物质质质质，如肝，如肝，如肝，如肝糖粒
33、、淀粉粒、异染糖粒、淀粉粒、异染糖粒、淀粉粒、异染糖粒、淀粉粒、异染颗颗颗颗粒等，研究粒等，研究粒等，研究粒等，研究认为认为认为认为，此，此，此，此时时时时菌胶菌胶菌胶菌胶团团团团细细细细菌大量分泌体外菌大量分泌体外菌大量分泌体外菌大量分泌体外贮贮贮贮藏物藏物藏物藏物质荚质荚质荚质荚膜，所以，更易形成菌膜，所以，更易形成菌膜，所以，更易形成菌膜，所以，更易形成菌胶胶胶胶团团团团。大多数。大多数。大多数。大多数产产产产芽芽芽芽孢细孢细孢细孢细菌在此菌在此菌在此菌在此时时时时期开始期开始期开始期开始产产产产生芽生芽生芽生芽孢孢孢孢。微生物的生微生物的生长长曲曲线线衰亡期衰亡期(death phas
34、e) 此期此期此期此期环环环环境境境境变变变变得更不适于微生物生得更不适于微生物生得更不适于微生物生得更不适于微生物生长长长长，细细细细胞的活胞的活胞的活胞的活力力力力继续继续继续继续衰退，死亡率大于繁殖率，活菌数迅速减少。衰退，死亡率大于繁殖率，活菌数迅速减少。衰退，死亡率大于繁殖率，活菌数迅速减少。衰退，死亡率大于繁殖率，活菌数迅速减少。在衰亡期中在衰亡期中在衰亡期中在衰亡期中细细细细胞形状和大小很不一致，有些胞形状和大小很不一致，有些胞形状和大小很不一致，有些胞形状和大小很不一致，有些产产产产生畸形生畸形生畸形生畸形细细细细胞，胞，胞，胞，细细细细菌的生命活菌的生命活菌的生命活菌的生命活
35、动动动动主要依主要依主要依主要依赖赖赖赖于内源呼吸，并呈于内源呼吸，并呈于内源呼吸，并呈于内源呼吸，并呈现现现现大量死亡。大量死亡。大量死亡。大量死亡。 微生物的生微生物的生微生物的生微生物的生长长长长曲曲曲曲线线线线反映一种微生物在一定生活反映一种微生物在一定生活反映一种微生物在一定生活反映一种微生物在一定生活环环环环境中的生境中的生境中的生境中的生长长长长繁殖和死亡繁殖和死亡繁殖和死亡繁殖和死亡规规规规律。它既可作律。它既可作律。它既可作律。它既可作为营为营为营为营养和养和养和养和环环环环境境境境影响的理影响的理影响的理影响的理论论论论研究指研究指研究指研究指标标标标，亦可作，亦可作，亦可
36、作，亦可作为调为调为调为调控微生物生控微生物生控微生物生控微生物生长发长发长发长发育育育育的依据，指的依据，指的依据，指的依据，指导导导导微生物生微生物生微生物生微生物生产实产实产实产实践。践。践。践。微生物的生微生物的生长长曲曲线线微生物的生微生物的生长长曲曲线线连续连续培养培养 研究研究研究研究细细细细菌菌菌菌纯纯纯纯培养的生培养的生培养的生培养的生长长长长曲曲曲曲线线线线是采用分批培养，是采用分批培养，是采用分批培养，是采用分批培养，或称或称或称或称为为为为间间间间歇培养歇培养歇培养歇培养( (batch culture)batch culture)。分批培养分批培养分批培养分批培养就是
37、在一就是在一就是在一就是在一定体定体定体定体积积积积的液体培养基中接种少量的液体培养基中接种少量的液体培养基中接种少量的液体培养基中接种少量细细细细菌并保持一定的条菌并保持一定的条菌并保持一定的条菌并保持一定的条件件件件( (如温度、如温度、如温度、如温度、pHpH、溶解氧等溶解氧等溶解氧等溶解氧等) )进进进进行培养，行培养，行培养，行培养，结结结结果出果出果出果出现现现现了了了了细细细细菌数量由少到多，并达到高峰，又由多菌数量由少到多，并达到高峰，又由多菌数量由少到多，并达到高峰，又由多菌数量由少到多，并达到高峰，又由多变变变变少的少的少的少的变变变变化化化化规规规规律。律。律。律。测测测
38、测定生定生定生定生长长长长曲曲曲曲线时线时线时线时，将少量，将少量，将少量，将少量经纯经纯经纯经纯培养的培养的培养的培养的细细细细菌接种到菌接种到菌接种到菌接种到经灭经灭经灭经灭菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定菌的液体培养基中，在适宜条件下培养，定时时时时取取取取样测样测样测样测定定定定细细细细菌数量。以菌数量。以菌数量。以菌数量。以细细细细菌数的菌数的菌数的菌数的对对对对数数数数为纵为纵为纵为纵坐坐坐坐标标标标，生，生，生，生长时长时长时长时间为间为间为间为横坐横坐横坐横坐标标标标，可得，可得，可得，可得图图图
39、图所示的曲所示的曲所示的曲所示的曲线线线线。 连续连续连续连续培养：是一种培养：是一种培养：是一种培养：是一种让让让让新新新新鲜鲜鲜鲜培养基不断流入，培养基不断流入，培养基不断流入，培养基不断流入，失效培养基不断流出，以失效培养基不断流出，以失效培养基不断流出，以失效培养基不断流出，以维维维维持培养基持培养基持培养基持培养基组组组组成相成相成相成相应稳应稳应稳应稳定、避免代定、避免代定、避免代定、避免代谢产谢产谢产谢产物物物物积积积积累，从而使累，从而使累，从而使累，从而使对对对对数生数生数生数生长长长长期能期能期能期能较较较较长时间维长时间维长时间维长时间维持下去的一种培养方法。持下去的一种
40、培养方法。持下去的一种培养方法。持下去的一种培养方法。 装置：培养基装置：培养基装置：培养基装置：培养基贮贮贮贮存系存系存系存系统统统统、新、新、新、新鲜鲜鲜鲜培养基的流入培养基的流入培养基的流入培养基的流入系系系系统统统统、培养物流出系、培养物流出系、培养物流出系、培养物流出系统统统统和控制系和控制系和控制系和控制系统统统统。 目的：培养物的密度或培养基的化学目的：培养物的密度或培养基的化学目的：培养物的密度或培养基的化学目的：培养物的密度或培养基的化学组组组组成成成成维维维维 持在一定的水平上持在一定的水平上持在一定的水平上持在一定的水平上微生物的生微生物的生长长曲曲线线连续连续培养装置的
41、培养装置的类类型型 连续连续培养装置有两种培养装置有两种类类型：型： 恒化器恒化器连续连续培养装置培养装置 恒恒浊浊器器连续连续培养装置培养装置 常用的一种常用的一种连续连续培养方法培养方法为为恒化恒化连续连续培培养。养。 微生物的生微生物的生长长曲曲线线微生物的生微生物的生长长曲曲线线恒化器恒化器连续连续培养装置培养装置 通通过过控制培养基中某种限制性控制培养基中某种限制性营营养物养物质浓质浓度在一定范度在一定范围围内内变变化，以控制机体生化，以控制机体生长长速率的速率的变变化，从而控制新化，从而控制新鲜鲜培养基流入培养基流入的速率。的速率。当某种当某种营营养物养物质浓质浓度低于或高于度低于
42、或高于原定范原定范围时围时，就会通，就会通过过控制系控制系统统，调调整培整培养基流入的速率，以提高或降低养基流入的速率，以提高或降低这这种物种物质质的的浓浓度，从而使微生物生度，从而使微生物生长长速率速率维维持一定，持一定，保保证连续证连续培养正常培养正常进进行。行。 微生物的生微生物的生长长曲曲线线 在在这这种装置中，种装置中，微生物的生微生物的生长长速速度可以通度可以通过调节过调节限制性底物限制性底物浓浓度度或培养基的流速或培养基的流速加以控制。通常加以控制。通常只需要限制某一只需要限制某一种底物种底物(如氮源或如氮源或能源能源)的的浓浓度，就度，就可以可以调节调节生生长长速速度。度。活性
43、活性污污泥增泥增长长曲曲线线 在在在在废废废废水生物水生物水生物水生物处处处处理中，理中，理中，理中，为为为为了描述活性了描述活性了描述活性了描述活性污污污污泥中微泥中微泥中微泥中微生物的生生物的生生物的生生物的生长长长长，常采用，常采用，常采用，常采用间间间间歇培养法歇培养法歇培养法歇培养法获获获获得得得得图图图图所示的曲所示的曲所示的曲所示的曲线线线线。活性活性活性活性污污污污泥中的微生物种泥中的微生物种泥中的微生物种泥中的微生物种类类类类繁多，不繁多，不繁多，不繁多，不仅仅仅仅包括包括包括包括细细细细菌，而菌，而菌，而菌，而且且且且还还还还含有原生含有原生含有原生含有原生动动动动物和后生
44、物和后生物和后生物和后生动动动动物等微生物，因此，不物等微生物，因此，不物等微生物，因此，不物等微生物，因此，不是是是是纯纯纯纯培养的生培养的生培养的生培养的生长长长长曲曲曲曲线线线线，但曲，但曲，但曲，但曲线线线线形式与形式与形式与形式与纯纯纯纯培养的培养的培养的培养的类类类类似。似。似。似。活性活性活性活性污污污污泥增泥增泥增泥增长长长长曲曲曲曲线线线线可以分可以分可以分可以分为为为为三个三个三个三个时时时时期：期：期：期：对对对对数生数生数生数生长长长长期期期期、减速生减速生减速生减速生长长长长期和内源呼吸期期和内源呼吸期期和内源呼吸期期和内源呼吸期。微生物的生微生物的生长长曲曲线线v对
45、对数生数生长长期期 此期，微生物此期，微生物此期，微生物此期，微生物处处处处在在在在营营营营养物养物养物养物质过质过质过质过剩的剩的剩的剩的环环环环境中，微境中，微境中，微境中，微生物以最大的速率氧化分解生物以最大的速率氧化分解生物以最大的速率氧化分解生物以最大的速率氧化分解废废废废水中的有机物，并合水中的有机物，并合水中的有机物，并合水中的有机物，并合成新的成新的成新的成新的细细细细胞物胞物胞物胞物质质质质，因此，微生物迅速增，因此，微生物迅速增，因此，微生物迅速增，因此，微生物迅速增长长长长。这这这这一一一一时时时时期相当于期相当于期相当于期相当于纯纯纯纯培养生培养生培养生培养生长长长长曲
46、曲曲曲线线线线中的中的中的中的对对对对数期。在此期数期。在此期数期。在此期数期。在此期间间间间，活性活性活性活性污污污污泥微生物具有很高的能量水平，因而不能形泥微生物具有很高的能量水平，因而不能形泥微生物具有很高的能量水平，因而不能形泥微生物具有很高的能量水平，因而不能形成良好的活性成良好的活性成良好的活性成良好的活性污污污污泥絮凝体。泥絮凝体。泥絮凝体。泥絮凝体。 微生物的生微生物的生长长曲曲线线 在在在在对对对对数生数生数生数生长长长长期，活性期，活性期，活性期，活性污污污污泥微生物的增泥微生物的增泥微生物的增泥微生物的增长长长长速率一速率一速率一速率一般可用下式表示：般可用下式表示：般可
47、用下式表示：般可用下式表示：式中：式中：式中：式中：X X时时时时刻刻刻刻挥发挥发挥发挥发性活性性活性性活性性活性污污污污泥泥泥泥浓浓浓浓度度度度( (MLVSSMLVSS) )， ( (也可由活性也可由活性也可由活性也可由活性污污污污泥泥泥泥浓浓浓浓度度度度MLVSSMLVSS代替代替代替代替) )； K K1 1挥发挥发挥发挥发性活性性活性性活性性活性污污污污泥的增泥的增泥的增泥的增长长长长速度常数。速度常数。速度常数。速度常数。微生物的生微生物的生长长曲曲线线v减速生减速生减速生减速生长长长长期期期期 此期此期此期此期营营营营养物养物养物养物质质质质不再不再不再不再过过过过剩，而且成剩，
48、而且成剩，而且成剩，而且成为为为为微生物微生物微生物微生物进进进进一一一一步生步生步生步生长长长长的限制因素。科学的限制因素。科学的限制因素。科学的限制因素。科学实验实验实验实验表明，此表明，此表明，此表明，此时时时时有机底物有机底物有机底物有机底物的去除率与存在的有机底物的去除率与存在的有机底物的去除率与存在的有机底物的去除率与存在的有机底物浓浓浓浓度成正比。度成正比。度成正比。度成正比。式中：式中：式中：式中： S S某一某一某一某一时间时间时间时间时时时时的有机底物的有机底物的有机底物的有机底物浓浓浓浓度；度；度；度； K K2 2有机底物降解常数。有机底物降解常数。有机底物降解常数。有
49、机底物降解常数。微生物的生微生物的生长长曲曲线线v内源呼吸期内源呼吸期内源呼吸期内源呼吸期 此此此此时营时营时营时营养物养物养物养物质质质质近乎耗尽，所以活性近乎耗尽，所以活性近乎耗尽，所以活性近乎耗尽，所以活性污污污污泥微生物泥微生物泥微生物泥微生物靠内源呼吸靠内源呼吸靠内源呼吸靠内源呼吸维维维维持生命活持生命活持生命活持生命活动动动动，并使活性，并使活性，并使活性，并使活性污污污污泥量减少。泥量减少。泥量减少。泥量减少。由于能量水平低，絮凝体形成速率增加，吸附有机由于能量水平低，絮凝体形成速率增加，吸附有机由于能量水平低，絮凝体形成速率增加，吸附有机由于能量水平低，絮凝体形成速率增加，吸附
50、有机物的能力物的能力物的能力物的能力显显显显著，但著，但著，但著，但污污污污泥活性降低。泥活性降低。泥活性降低。泥活性降低。 值值值值得提出的是活性得提出的是活性得提出的是活性得提出的是活性污污污污泥内源呼吸泥内源呼吸泥内源呼吸泥内源呼吸过过过过程不只出程不只出程不只出程不只出现现现现在在在在内源呼吸期，在前两期中都不同程度地存在，只是内源呼吸期，在前两期中都不同程度地存在，只是内源呼吸期，在前两期中都不同程度地存在，只是内源呼吸期，在前两期中都不同程度地存在，只是在内源呼吸期表在内源呼吸期表在内源呼吸期表在内源呼吸期表现现现现得更得更得更得更为为为为明明明明显显显显。微生物的生微生物的生长长
51、曲曲线线内源呼吸期活性内源呼吸期活性内源呼吸期活性内源呼吸期活性污污污污泥的增泥的增泥的增泥的增长长长长量可表示量可表示量可表示量可表示为为为为：式中：式中：式中：式中：3 3 挥发挥发挥发挥发性活性性活性性活性性活性污污污污泥内源呼吸速度常数。泥内源呼吸速度常数。泥内源呼吸速度常数。泥内源呼吸速度常数。 在在在在实际实际实际实际中常将活性中常将活性中常将活性中常将活性污污污污泥控制在减速生泥控制在减速生泥控制在减速生泥控制在减速生长长长长末期和末期和末期和末期和内源呼吸初期。内源呼吸初期。内源呼吸初期。内源呼吸初期。 而高而高而高而高负负负负荷活性荷活性荷活性荷活性污污污污泥泥泥泥处处处处理
52、法是利用微生物生理法是利用微生物生理法是利用微生物生理法是利用微生物生长长长长的的的的对对对对数期；延数期；延数期；延数期；延时时时时曝气法是利用微生物生曝气法是利用微生物生曝气法是利用微生物生曝气法是利用微生物生长长长长的衰亡期，的衰亡期，的衰亡期，的衰亡期，因有机物因有机物因有机物因有机物浓浓浓浓度低，故延度低，故延度低，故延度低，故延长长长长曝气曝气曝气曝气时间时间时间时间，以增大，以增大，以增大，以增大进进进进水流水流水流水流量达到提高有机量达到提高有机量达到提高有机量达到提高有机负负负负荷的目的。荷的目的。荷的目的。荷的目的。微生物的生微生物的生长长曲曲线线1.1.微生物直接微生物直
53、接微生物直接微生物直接计计计计数法有哪些数法有哪些数法有哪些数法有哪些? ?间间间间接接接接计计计计数法有哪些数法有哪些数法有哪些数法有哪些? ?2.2.怎怎怎怎样样样样利用平板菌落利用平板菌落利用平板菌落利用平板菌落计计计计数法数法数法数法测测测测水中的水中的水中的水中的细细细细菌菌菌菌总总总总数数数数? ?3.3.细细细细菌菌菌菌纯纯纯纯培养的分离方法有哪些培养的分离方法有哪些培养的分离方法有哪些培养的分离方法有哪些? ?4.4.怎怎怎怎样获样获样获样获得得得得细细细细菌菌菌菌纯纯纯纯培养的生培养的生培养的生培养的生长长长长曲曲曲曲线线线线? ?并分析生并分析生并分析生并分析生长长长长曲曲曲曲线线线线各各各各时时时时期的特点。期的特点。期的特点。期的特点。5.5.活性活性活性活性污污污污泥法泥法泥法泥法处处处处理有机理有机理有机理有机废废废废水水水水应应应应将将将将污污污污泥控制在哪个泥控制在哪个泥控制在哪个泥控制在哪个时时时时期期期期? ?为为为为什么什么什么什么? ?思思 考考 题题
