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环境微生物学第八九章实验报告

一、目的要求

1、了解纤维素分解的基本知识。

2、掌握观察纤维素好氧和厌氧分解的一些基本实验技术。

3、认识氨化细菌,并掌握用纳氏试剂和石蕊试纸测定氨化作用的方法。

4、认识硝化作用和反硝化作用,掌握观察硝化作用和反硝化作用的实验方法。

5、学习观察活性污泥(或生物膜)及其生物相的方法。

6、初步掌握根据活性污泥(或生物膜)及其生物相,推断污水生物处理系统工作状态的技能。

二、基本原理

纤维素由β-葡萄糖聚合而成,性质非常稳定。纤维素是光合作用的产物,约占植物组织的50%左右。在自然界,每年都有大量纤维素随植物残体或有机肥料进入土壤。在通气良好的土壤中,纤维素可被细菌、放线菌和霉菌分解,先形成纤维二糖、葡萄糖等中间产物,再彻底分解成CO2和水。细菌中噬纤维菌科和堆囊粘菌科的一些属具有较强的纤维素分解能力。在实验室中,经常以纤维滤纸为基质,通过液体培养或固体培养来测定好氧微生物对纤维素的降解能力。

在厌氧条件下,分解纤维素的微生物主要是梭菌,如产纤维二糖芽孢梭菌和嗜热纤维芽孢梭菌,产物是有机酸、醇类以及甲烷和CO2等。在实验室中,一般采用液体培养基来测定厌氧微生物对纤维素的降解。若滤纸条被分解后发生断裂或失去原有物理性状,便判定该厌氧微生物具有分解纤维素的能力。

蛋白质是复杂的含氮有机物,在生物体中普遍存在。它可以被许多微生物(包括细菌、放线菌和真菌)分解而产生氨,称为氨化作用。在不含无机氮的牛肉膏蛋白胨培养基上,所生长的细菌大多是氨化细菌。氨化细菌分解蛋白质释放氨,可用石蕊试纸和纳氏试剂检测。石蕊试纸遇氨显蓝色,纳氏试剂与氨反应显棕褐色。

氨氧化成硝酸的过程,称为硝化作用。它由两类细菌分两个阶段进行,氨氧化为亚硝酸的反应由亚硝化细菌引发,而亚硝酸氧化为硝酸的反应则由硝化细菌所致。亚硝酸与格利斯试剂生成绛红色化合物,硝酸与二苯胺试剂生成蓝色化合物,因此用格利斯试剂和二苯胺试剂可以监测硝化过程。

在无氧条件下,硝酸盐可以被许多微生物还原成氮气,称为反硝化作用。大多数反硝化菌是异养型微生物,能够以有机物为电子供体,将硝酸或亚硝酸逐步还原成氮气。用格利斯

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