关键运行参数对酵母菌细胞形态的影响研究【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述环境工程关键运行参数对酵母菌细胞形态的影响研究摘要介绍了酵母菌在废水处理中的应用，酵母菌细胞形态以及影响酵母菌细胞形态的相关因素；并通过批量实验研究，考察关键系统运行参数对于酵母菌细胞形态的影响。关键字关键运行参数；酵母菌；细胞形态通过图书馆查阅大量相关书籍资料和网上收集相关课题的论文资料，现文献综述内容如下。1酵母菌在废水处理中的应用酵母菌废水处理技术是以从环境中筛选的适应于特定废水的一种或多种酵母菌的组合为主体，在完全开放和好氧的条件下，通过酵母菌对废水中有机质的分解和利用而达到去除废水COD实现水质净化目的的一种技术1。它是一种新型的生物处理技术,既能处理废水，又能将废物

2、资源化利用。由于其在处理高浓度有机废水方面具有活性污泥不可比拟的优势，得到了越来越多国内外学者的重视，相继开展了对高含油废水2、水产加工废水3、味精废水4等的处理研究。20世纪90年代初期，日本西园环境卫生研究所尝试将酵母菌直接应用于处理高浓度的有机废水。研究表明，该工艺具有有机负荷高、有机物去除率高、能直接降解高浓度油脂等特点，并将其成功地应用于高含油废水、水产品加工废水等的工程处理上5。但国内对该技术的研究起步较晚，目前的研究尚处初级阶段610。目前，国内一些学者陆续将酵母菌应用于处理一些特殊的有机废水，如皂素废水11等的试验研究，但大多数研究仍处于对菌株的筛选以及对污染物降解动力学研究的

3、初级阶段。而且，由于该技术的发展历史短，未知的部分很多，对于一些关乎系统高效、稳定运行的因素还缺乏系统研究。2酵母菌细胞形态酵母菌为单细胞真菌。一般呈卵圆形、圆形、圆柱形或柠檬形。菌落形态与细菌相似，但较大较厚，呈乳白色或红色，表面湿润、粘稠，易被挑起。在一定的培养条件下，有的酵母菌细胞分裂后，亲代和子代细胞的细胞壁仍以狭小面积相连，呈藕节状，称为假丝酵母12。酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。一般成熟的细胞大于幼龄的细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。曝气量、PH、BOD负荷、温度、重金属离子等因素都会影响酵母菌的细胞形态，而酵母菌细胞形态的变化与酵母菌处理废水的效果密切相关，因此对于影

4、响酵母菌细胞形态的因素的研究具有重要的现实意义。3影响酵母菌细胞形态的因素231氮添加量对酵母菌形态的影响ODDS13研究指出氮缺乏可诱使CANDIDAALBICANS由酵母形态向假菌丝形态转变，并且在某些条件下可以在酵母、假菌丝和真菌丝形态间相互转化。吕文洲14等人通过实验研究设计各反应器的污泥负荷为05KGKGD根据负荷和进水浓度确定酵母菌量，分别加入A、B、C、D4个反应器运行前，用自来水清洗酵母菌3次。将含油废水稀释成COD约9500MGL的稀释废水，加入KH2PO4使得BODP1001。每次换水时加入一定量NH42SO4，使A、B、C、D4个反应器中进水的BODN依次为不加氮、401

5、、301和201。实验开始时，转入各反应器中的酵母菌为沉降性良好的絮体，且以酵母形态为主，极少看到假菌丝或真菌丝形态到12周期后，A和B反应器中酵母形态细胞数量很少，出现了大量丝状菌，同时还观察到了一些原生动物和细菌等微生物，说明系统受到了杂菌污染，这也证明了氮添加对系统抑菌能力有间接的影响。C和D中仍然以酵母形态的细胞为主，但在C中发现了个别菌丝，说明进水BODN301可能是诱发菌丝化的临界值，所以虽然在此比例下运行效果和201相差不多，但在稳定性方面存在菌丝化的危险。前期研究中发现15,16外源性白地霉导致了CSTR反应器中的丝状菌性膨胀。通过进一步研究发现氮缺乏诱发了某些酵母菌株细胞的真

6、菌丝化，这也是导致A、B系统SVI急剧上升的原因。从第L2L6周期间，各反应器中氮添加量减半，发现在短短的4周期之内，反应器C和D出现了不同程度的SVI上升，同时观察到酵母细胞已经部分发生菌丝化，其中D中开始观察到了短小的真菌丝形态。这一结果说明，对于正常运行的酵母菌系统，氮缺乏4个周期就可能导致了部分酵母菌细胞形态的转化，进而影响到酵母菌的SVI，因此对于酵母菌废水处理系统，氮添加量是影响系统正常运行的关键参数之一。氮缺乏将诱发某些酵母菌菌株细胞由酵母形态向真菌丝形态转化，进而影响到系统中酵母菌的沉降性。恢复最佳氮添加能提高不同程度缺氮系统的处理效果，并可使轻度菌丝化系统快速恢复酵母为主形态

7、，但在短期内对高度菌丝化系统的恢复效果不明显。32PH对酵母菌的影响孙玉红17等人研究了PH对酵母菌及其处理废水的影响，在PH79的条件下，反应器中出现了原生动物，根据形态观察初步断定为波豆虫，尤其以PH7和PH8中的波豆虫最多，相应地，酵母菌的比例则随着PH的上升逐级减少，在PH9的条件下，镜检中酵母菌的浓度大大降低，相反出现了大量杆状细菌。相比之下，在酸性条件时，酵母菌占据绝对的优势，没有观察到原生动物的存在。另外，在PH5时酵母菌相互聚集成团，反映出该条件可能有益于酵母菌的沉降。从而有利于废水处理结束后微生物与废水的迅速分离。因此，综合来看，PH5是废水处理运行的最佳条件。33重金属离子

8、对酵母菌的影响张建民18等人探讨了培养基中不同浓度的重金属离子CR2、PB2对酵母的影响，实验结果表明，重金属离子的浓度越高,，酵母菌的一系列生理生化指标如每个培养皿的菌落数、细胞直径、蛋白质、3核酸及可溶性糖的含量都有不同程度的降低。34CA2对酵母菌的影响华玉涛19等人研究了CA2对热带假丝酵母增殖的影响，发现钙离子对细胞增殖是有促进作用的，可以加快细胞周期，并且促进作用的强弱依CA2浓度不同而异，最适浓度在104102MOL/L之间。浓度过高高于101MOL/L会对生长起抑制作用。4酵母菌处理系统中丝状菌性膨胀的诱因吕文洲15等人对酵母菌处理系统运行中出现的膨胀问题的诱因以及控制对策进行

9、了较为系统的研究。研究结果表明该系统的膨胀问题最终是由丝状真菌引起，其中白地霉是膨胀的主要导致因素；皮状丝孢酵母菌种的存在是另一个可能的诱因；废水中氮元素含量极端贫乏是加速膨胀的另一个重要原因。作为应急控制的对策，丙酸钠和次氯酸钠分别是扩大培养和连续运转处理中有效的丝状菌性膨胀抑制剂。5丝状菌对处理废水的影响污泥膨胀有两种类型丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性膨胀。其中丝状菌性污泥膨胀是由于活性污泥中丝状菌的大量繁殖而引起的，而非丝状菌性膨胀则是由于菌胶团细菌体内大量积累高粘性的物质而引起的。在实际处理过程中，污泥膨胀主要是丝状菌性污泥膨胀，占90左右，而非丝状菌性污泥膨胀只占10左右。因此，解决污

10、泥丝状菌的膨胀问题对于应用活性污泥法处理废水极为重要20。在废水处理的运行过程中，丝状菌能保持污泥絮体的结构，从而形成沉淀性能良好的污泥。丝状菌构成了污泥絮体的骨架，保证了污泥絮体的强度，如果缺少丝状菌的话，污泥絮体的强度就会降低，抗剪力变差，这样就会造成出水浑浊。当存在适量的丝状菌时，废水处理系统可以获得高质量、低浓度的出水,从而保证了对废水的净化效果21。但当丝状菌在活性污泥系统中过度繁殖时，就会产生污泥膨胀，对废水处理系统产生危害。丝状菌的大量繁殖，会导致长丝状菌从活性污泥絮体中伸出,将各个絮体联结或搭桥，形成丝状菌的絮体网。同时细菌还会沿丝状菌凝聚,形成相当长的絮体。絮体及絮体网形成后

11、，活性污泥结构就会变得松散，沉降性能变差，而且污泥因浮力而上浮，泥面上升，最终导致出水中的SS和BOD升高21。6实验展望近年来的研究表明，用酵母菌处理废水具有很大的潜能和广阔的前景。该方法和常规的微生物活性污泥法相比，能够处理含更高浓度有机物的废水。目前，在一些废水的处理中已经开始使用酵母菌，并且表现出很好的处理效果。但是酵母菌可能因为某些外界因素的影响导致细胞的形态发生变化由单细胞转化为丝状细胞，而酵母菌细胞丝化会引起污泥的膨胀，严重影响废水的处理效4果，因此对影响酵母菌细胞形态的因素的研究对酵母菌在处理废水中发挥更好的作用具有重大的意义。参考文献1杨清香,贾振杰,潘峰,等酵母菌在废水处理

12、中的应用J环境污染治理技术与设备,2005,62152SCIOLIC,VOLLAROLTHEUSEOFYARROWIAFOLYTICATODUCEDOLLUTIONINOLIVEMILLWASTEWATERSJWATRES,1997,3110252025243LIMJ,KIMT,HWANGSTREATMENTOFFISHPROCESSINGWASTEWATERBYCOCULTUREOFCANDIDARUGOPELLICULOSAANDBRACHIONUSPLICATILISJWATERRES,2003,379222822324YANGQ,YANGM,ZHANGS,ETA1TREATMENTOF

13、WASTEWATERFROMAMONOSODIUMGLUTAMATEMANUFACTURINGPLANTUSINGSUCCESSIVEYEASTANDACTIVATEDSLUDGESYSTEMSJPROCESSBIOCHEMISTRY,2005,407248324885吕文洲,杨清香,张昱,等蛋白酶对水环境中病毒的灭活作用J环境科学,2004,25593966吕文洲,刘英,黄亦真,等酵母菌处理高浓度含油废水的研究J工业水处理,2004,24116207刘英,吕文洲,郭康权,等营养源对酵母菌废水处理系统的恢复能力初探J西北农林科技大学学报,2004,32474788王有乐,候坚,张培栋产朊假丝酵

14、母处理马铃薯淀粉废水J环境污染与防治,2009,0442449王爱伟,孙冰洁,刘玉,等酸浆豆腐废水中发酵假丝酵母的研究J中国酿造,2009,10444610吴兰,罗玉萍,李思光,等解脂耶氏酵母处理含油废水的工艺条件J南昌大学学报理科版,2006,30437938211宋凤敏,呼世斌,刘音酵母菌处理皂素生产废水的研究J环境污染治理技术与设备,2004,54666912SUDBERYP,GOWN,BERMANJTHEDISTINCTMORPHOGENICSTATESOFCANDIDAALBICANSJTRENDSMICROBIOL,2004,12731732413ODDSFCMORPHOGENES

15、ISINCANDIDAALBICANSJCRITREVMICROBIOL,1985,121459314吕文洲,刘英,等氮对酵母茵SBR系统效能及酵母形态的影响研究J环境科学,2008,29513491352515吕文洲,杨敏,郑少奎,等酵母菌处理系统中丝状菌性膨胀的诱因及控制研究J环境科学学报,2001,21Z596416韩云,杨清香,杨敏,等酵母菌处理系统中氮缺乏引起的污泥膨胀控制J环境科学,2003,244687217孙玉红,吕文洲,高静,等不同PH条件下酵母菌处理高含油废水的研究J环境污染治理技术与设备,2006,97949818张建民,王转斌重金属离子对酵母影响的研究J微生物学通报,1999,261182019华玉涛,焦鹏,曹竹安钙离子对热带假丝酵母CT1一12细胞生长影响的初步研究J工业微生物,2001,314373920徐慧,周利,王伟平丝状菌性污泥膨胀的影响因素及控制方法J环保技术,2005,619182121许宏良废水活性污泥生物处理中的丝状细菌J工业安全与环保,2006,3282627