- •Издательство Томского политехнического университета Томск 2006
- •Предисловие
- •1. Теоретические основы общей микробиологии
- •1.1. Структурно-функциональная характеристика микробной клетки
- •1.2. Рост и размножение бактерий
- •1.3. Спорообразование у бактерий
- •1.4 Движение бактерий
- •2. Физиология прокариот
- •2.1. Метаболизм бактерий: конструктивный и энергетический обмен
- •2.2. Ферменты и регуляция клеточного метаболизма прокариот
- •2.3. Химический состав бактерий
- •2.4. Потребность микроорганизмов в питательных веществах
- •2.5. Питание бактерий
- •2.6. Дыхание бактерий
- •2.7. Брожение
- •3. Влияние внешних условий на жизнедеятельность прокариот
- •3.1. Влияние температуры
- •3.2. Отношение к молекулярному кислороду
- •3.3. Влияние излучения
- •3.4. Влияние активной реакции среды
- •3.5. Соленость
- •3. 6. Приспособление к неблагоприятным воздействиям
- •4. Систематика и классификация прокариот
- •4.1. Филогенетическая систематика
- •Группы прокариотных организмов (по Берги) [25]
- •4.2. Функциональная классификация прокариот
- •4.2.1. Физиологические группы бактерий по типам питания
- •4.2.1. Экофизиологические группы
- •5. Ультрамикробы
- •6. Морфофизиологическая характеристика эукариотов природных вод
- •6.1. Водоросли
- •6.2. Грибы
- •6.3. Простейшие
- •6.4. Черви (Vermes)
- •6.5. Низшие ракообразные
- •6.6. Миксобактерии
- •7. Распространение микробоорганизмов в природе
- •8. Биоценозы пресных водоемов, группировка водоемов по экологическим признакам
- •9. Микробные соосбщества как фактор самоочищения водоемов и приемы технического воздействия на микробное население воды
- •10. Инфекция и основные пути ее распространения
- •11. Микробное загрязнение и санитарно-биологические показатели качества воды
- •Нормативы для питьевой воды по микробиологическим и паразитологическим показателям
- •12. Участие пркариотных микроорганизмов в круговороте химических элементов
- •12.1. Круговорот углерода и гидрогеохимические процессы
- •12.2. Круговорот серы и гидрогеохимические процессы
- •12.3. Круговорот азота и гидрогеохимические процессы
- •13. Роль микроорганизмов в коррозии металлов
- •14. Образование отложений и обрастаний в водопроводных сооружениях
- •15. Очистка сточных вод с помощью микроорганизмов
- •15.1. Аэробные процессы очистки сточных вод
- •15.1.1. Биологические фильтры
- •Нагрузка на биологические фильтры [33]
- •15.1.2. Аэротенки
- •15.1.3. Схема работы аэротенка
- •15.1.4 Контроль за работой аэротенков
- •15.1.5. Роль и значение отдельных групп организмов в механизме биохимической очистки сточных вод
- •Степень относительного развития различных групп простейших и коловраток при различной работе сооружений
- •15.1.6. Биологические пруды
- •15.1.7. Почвенные методы очистки сточных вод
- •15.1.8. Эффективность различных аэробных методов очистки сточных вод
- •15.2. Анаэробные процессы очистки сточных вод
- •15.2.1. Механизм метанового брожения
- •Количество живых клеток в 1 г при 95%-й влажности
- •15.2.2. Очистные сооружения
- •(Цифрами указана влажность бродящего осадка)
- •Значение коэффициента n при различной влажности загружаемого осадка
- •Суточная доза загружаемого в метантенк осадка различной влажности
- •16. Методы работы с микроорганизмами
- •Библиографический список
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Томский политехнический университет
______________________________________________________
Н.Г. Наливайко
МИКРОБИОЛОГИЯ ВОДЫ
Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области прикладной экологии в качестве учебного пособия по дисциплине «Химия и микробиология воды» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 280302 «Комплексное использование и охрана природных вод» по направлению 280400 «Природообустройство»
Издательство Томского политехнического университета Томск 2006
ББК 74.262.0я7
УДК 502 (07)
Н 23
Наливайко Н.Г.
Н 23 Микробиология воды: учебное пособие /Н.Г. Наливайко. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 2006. – 139 с.
В пособии рассмотрены теоретические основы микробиологии воды. Приведены сведения о строении, форме, химическом составе микробной клетки. Отражены процессы, происходящие в водоемах и на водопроводных системах. Обсуждаются меры предотвращения отрицательных явлений, происходящих на водопроводных системах.
Пособие предназначено для студентов специальности 280302 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов».
УДК 502 (07)
ББК 74.262.0я7
Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета
Рецензенты:
Кандидат геолого-минералогических наук,
заведующий лабораторией гидрогеологии
ТФ. ФГПУ СНИИГГИМС
Иванов В.Г.
Кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник Томского института курортологии
и физиотерапии,
Тронова Т.М.
© Томский политехнический университет, 2006
© Оформление. Издательство ТПУ, 2006
Предисловие
Настоящее пособие предназначено для студентов специальности 280302 «Комплексное использование и охрана природных вод». Оно может служить также руководством для самостоятельной работы студентов, специализирующихся по микробиологии и в области экологии и охраны природных вод.
Микробиология на данном этапе развития естественных наук может считаться одной из основных дисциплин биологии, поскольку без знания особенностей микроорганизмов нельзя понять всего многообразия жизни на Земле, условий ее появления и эволюции. Большое значение имеет разработка способов рационального использования биохимической активности микроорганизмов для добычи полезных ископаемых, восполнения энергетических ресурсов и очистки природных вод от многих загрязняющих веществ.
Вместе с тем остается необходимым изыскание способов борьбы с некоторыми микроорганизмами, вызывающими заболевания человека, животных и растений, а также порчу промышленных изделий и нежелательных изменений в окружающей среде. Таким образом, круг проблем, требующих интенсивного и глубокого изучения свойств микроорганизмов, весьма широк, и может быть решен лишь усилиями специалистов разного профиля, но хорошо знакомым также с биологией этих мельчайших живых существ.
Быстрое накопление знаний в разных областях микробиологии, как и во многих других науках, определяет потребность в постоянном обновлении учебных пособий для студентов, которым читаются соответствующие курсы.
При написании автором преследовалась цель ознакомления студентов с теоретическими основами общей микробиологии и практическими приемами работы с микроорганизмами. Изучая микробиологию воды, студенты знакомятся с морфологией представителей различных групп микроорганизмов, осваивают подход к выделению чистых культур и их идентификации, изучают влияние условий культивирования на рост и образование разнообразных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и знакомятся с некоторыми методами экспериментальных исследований бактерий.
Большое внимание уделяется роли микроорганизмов в круговороте химических элементов. Поскольку переработка происходит только в водной среде, микроорганизмы активно формируют и изменяют химический состав природных вод, являясь непосредственными участниками своеобразного равновесия «живое вещество – вода»
Резкое увеличение объема сточных вод на современном этапе развития производственной деятельности, наличие в них примесей разнообразного химического состава привели к значительному загрязнению ряда поверхностных водоемов. В связи с этим несколько глав пособия посвящены описанию современных методов биологической очистки производственных сточных вод, определению роли микроорганизмов в процессе самоочищения водоемов.
По мере возможности необходимый объем информации приводился с учетом уровня подготовки студентов без усложнения изложения механизма отдельных биохимических процессов, избегая насыщения текста незнакомыми терминами. Студентам, заинтересовавшимся узкими специальными вопросами в области водной микробиологии, предлагается список наиболее авторитетных монографий и учебников.