53. Микробиологические методы очистки сточных вод.

Сточные воды явл. основным источником загрязнения водоемов. По происхождению сточные воды бывают: хоз.бытовыми, промышленными, ливневыми и комбинированными. В эпидемиологическом плане особую опасность представляют фекальные стоки, стоки кожевенных и шерстеобрабатывающих предприятий, мясокомбинатов, скотобоен и биофабрик. В 1 мл. таких вод кол-во МО превышает 1 млрд., поэтому сточные воды подлежат обязательной очистке на очистных станциях. Очистка и обеззараживание таких вод проходит 3 этапа: механический, биологический и химический. Механическая очистка явл. первым этапом на котором удаляются крупные и мелкие примеси, ее основное оборудование дробилки с решетками и песколовки. На решетках дробилок задерживаются крупные примеси. Песколовки представляют собой систему лабиринтовых каналов, по которым медленно движется вода, при этом песок и др. мелкие примеси под действием силы тяжести оседают на дно. Биологическая очистка проводится в биофильтрах и аэротенках. Биоаэрофильтры представляют собой барабаны заполненные гравием, через которые пропускается вода, в аэробиофильтрах используется принудительная аэрация. Аэротенки это бассейны прямоугольной или округлой формы, в которые вода поступает после песколовок. В биологической очистке важную роль играет активный ил, который содержит МО, способные к окислит. процессам. Также биологическая очистка может происходить и на полях фильтрации, роль фильтра выполняет почва. Отфильтрованная вода на глубине 2 метра отводится в трубы. Химическое обеззараживание проводится газообразным хлором или хлорной известью, в течении 1-2 часов. Содержание остаточного хлора не менее 0,5, но не более 1мг/л.

8. Бактерии, актиномицеты, мицелиальные грибы, вирусы.

Бактерии. Главным образом одноклеточные, иногда образуют нити и колонии; относятся к растительному миру, но не имеют хлорофилла. Морфология: 1) Шаровидные – кокки (микрококки, диплококки, тетракокки, стрептококки, сарацины стафилококки); 2) Палочковидные - цилиндрические (одиночные, диплобактерии, стрептобактерии); 3) Извитые – изогнутые (вибрионы, спириллы, спирохеты); Некоторые бактерии меняют форму в зав-ти от стадии развития – плеоморфизм. Размножение: путем деления клетки пополам, при этом в средней части клетки образуется перегородка, которая, расщепляясь, разделяет клетку на 2 новые. Спорообразование служит для перенесения неблагоприятных условий; спора покрыта спец. в-вом: дипикалиновой к-той, все в-во сгущается в центре и занимает объем в 10 раз меньше, чем объем самой клетки, в споре мало воды, белок находится в спец. состоянии, спора может выдержать нахождение в H₂SO₄. В благопр. условиях споры набухают вследствие поглощения воды и прорастают в вегетативные клетки, происходит растворение или разрыв внешн. оболочки и молодая бактерия выходит наружу. Способы движения 1) Жгутики – спирально извитые тонкие белковые нити, способные сокращаться: а) монотрихи – 1 жгутик, б) лофотрихи – пучком, в) перитрихи – на всей пов-ти тела; 2) Скольжение (по твердому или полутвердому экстракту) – имеется спец. слой белка, который может сокращаться по типу бегущей волны (с выделением слизи или без нее); 3) Таксисы – направленное движение бактерий: а) хемотаксисы – в сторону необходимых пит в-в; б) фототаксисы – к свету; в) аэротаксисы – к кислороду (у аэробных бактерий). Актиномицеты. Термин «актиномицеты» произошел от двух греческих слов, таких как actis –«луч» и myces – «гриб». Это одноклеточные микроорганизмы, прокариоты, занимают промежуточное положение между бактериями и плесневыми грибами. Актиномицеты делятся на две группы:Высшие формы. Они имеют нитевидную разветвленную клетку с диаметром, характерным для бактерий (от 0,1 до 1 мкм). Каждая нить называется гифой. Гифы переплетаются и образуют мицелий. Мицелий может быть субстратным (находится внутри питательной среды) и воздушным (находится над питательной средой). Окраска мицелия очень разнообразна: красные, розовые, зеленые, коричневые, синие. Внешний вид – бархатистый или пушистый. Запах различный: свежей земли, фруктовый, и так далее. Высшие формы размножаются тремя способами:

- вегетативный способ путем распада мицелия на фрагменты-оидии, которые при благоприятных условиях могут дать начало новому мицелию.

- с помощью спор. Споры образуются в специальных гифах мицелия, спороносцах. Спороносцы могут быть извитыми и иметь от 1 до 10 витков.

У высших актиномицетов обнаружен способ размножения подобный бактериям – конъюгация. При этом две гифы соединяются мостиком

Актиномицеты являются продуцентами биологически активных веществ – антибиотиков, таких как стрептомицин и тетрациклин. Из них можно получать витамины группы Б (Б₁₂), аминокислоты и ферменты (глюкоизомеразу). Некоторые виды являются вредителями пищевых производств. Низшие формы. Они никогда не образуют развитого мицелия. Их клетки представлены палочками или кокками. Размножаются они путем деления клеток, как бактерии. Среди низших актиномицетов много патогенных, вызывающих болезни, в частности: туберкулезная палочка, дифтерийная палочка, возбудитель проказы. Низшие формы актиномицетов могут накапливать аминокислоты (лизин), ферменты и витамины. Кроме того, к низшим актиномицетам относятся бифидобактерии, которые сбраживют глюкозу до молочной и уксусной кислот. Это прямые или разветвленные палочки, не образующие спор, неподвижные и строгие анаэробы.Бифидобактерии обитают в кишечнике человека и животных, они кроме органических кислот вырабатывают антибиотические вещества, которые подавляют гнилостную и другую болезнетворную кишечную микрофлору человека. Используются они в приготовлении кисломолочных продуктов, таких как йогурт. Мицелиальные грибы. Распространение; повсеместно, споры грибов встречаются в любых экосистемах. Почвенные, водные, паразиты животных, человека, растений. Наибольшее кол-во грибов встречается в почве. Способны разлагать биополимеры, питаются продуктами их гидролиза, поэтому выполняют очень большую работу в биохим. цикле, особенно С, по минерализации орг. в-в. Цитология: эукариоты, имеют общие черты и с растениями и с животными (есть вакуоли, не способны к движению, но явл. гетеротрофами, т. к. нет хлорофилла). Состав клет. стенки: хитин, целлюлоза. Морфология форма клеток - нитевидная (гифы, в совокупности образуют мицелий). Гифы бывают вегетативные и плодоносящие. Мицелий может быть как с перегородками, так и без них (одноклеточный и многоклеточный). Толщина 5-50 мкм. Размножение: 1) вегетативное (верхушечный рост или обрывками мицелия); 2) бесполое (Споры образуются на плодоносящих гифах (конидиеносцах). Спороношение – важный таксономический признак. Споры могут быть эндоспорами (у более примитивных) и экзоспорами). 3) Половое (спорообразованию предшествует половой процесс, в кач-ве органа размножения у многоклеточных образуются базидии со спорами или сумки со спорами; у одноклеточных – зигота (зигоспора)) .

Применение: 1) экологическое (цикл С); 2) отрицательная роль: многие грибы вызывают биоразрушения, выделяя экзоферменты (резина, древесина), 3) биотехнологическое: получение орг. к-т, антибиотиков, сыров, ферментов.Вирусы. Группа м/о, не имеющих клет. структуры, отсутствуют ядро, цитоплазма и оболочка; открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским. Размеры очень маленькие, проходили в бактериальные фильтры, видно только в электронный микроскоп, размер между мелкой бактерией и крупной белковой молекулой. Признаки: 1) аблигатные паразиты (не могут расти на искусственной среде), 2) не имеют клет. строения (внеклет. форма жизни), 3) отсутствие собственного обмена в-в (нет собственных ферментов), 4) мельчайшие размеры (20-300 нм). Мельчайшая частица вируса наз. вируоном, в виде них вирусы переносятся в орг-мы. Хим. состав – нуклеопротеид (ДНК или РНК, окруженная белковой оболочкой). Размножение включает: 1) прикрепление вирусных частиц к клетке хозяина, 2) проникновение вируса внутрь клетки, 3) внутриклет. размножение вируса, 4) выход частиц вируса из клетки. Форма: сферическая, кубическая, палочковидная. 1) in vivo, 2) метод культивирования в курином бульоне (с 30-х гг.), 3) культивирование в клетках (in vitro) – клетки берут из эмбриональных тканей, 4) культивирование из опухолевых клеток (самый передовой метод)  создание противовирусных вакцин. Бактериофаги. вирусы бактерий. Открыты в 1898 г. Н.Ф.Гамалея. Каждый фаг специфичен для своего вида бактерий. Размеры 0,04 до 0,1 мкм. Состот из: - белковая оболочка; - ДНК; - Внутренний стержень; - Наружный чехол; - Белковые нити. Бактериофаг в природе сущ., но не размножается (зрелый фаг). В клетке хозяина размножается, но не губит ее (профаг). Разрушение (неблагоприяные условия => быстрое размножение фага) вегетативная форма. Фагализис – растворение клетки бактерии бактериофагом. Борьба с фагализисом: соблюдение технологического процесса.