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  我們先來描述一個(gè)滲透壓的實(shí)驗(yàn):用一張半滲透薄膜將兩種不同濃度的鹽溶液隔開,低濃度鹽溶液的水分子就會(huì)透過半滲透薄膜進(jìn)入高濃度鹽溶液,而高濃度鹽溶液的水分子也會(huì)透過半滲透薄膜進(jìn)入低濃度鹽溶液,但其數(shù)量要少,故高濃度鹽溶液一側(cè)的液面會(huì)升高,當(dāng)兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生了足夠阻止水再流動(dòng)的壓力時(shí)滲透就會(huì)停止,這時(shí)兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生的壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃度越高,滲透壓越大。

  微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實(shí)驗(yàn)是相似的。微生物的單位結(jié)構(gòu)是細(xì)胞,細(xì)胞壁相當(dāng)于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時(shí),細(xì)胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)膜有一定的堅(jiān)韌性和彈性,細(xì)胞壁可承受的滲透壓也不會(huì)大于5-6大氣壓。但當(dāng)水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時(shí),滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內(nèi)的水分子會(huì)大量滲透到體外溶液中,造成細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,嚴(yán)重者微生物死亡。

  在日常生活中,人們用食鹽(氯化鈉)腌漬蔬菜和魚肉,滅菌防腐保存食物,就是運(yùn)用了這個(gè)道理。工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時(shí),微生物的活性將受到抑止,COD去除率會(huì)明顯下降;當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時(shí),會(huì)造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會(huì)相繼死亡。

  不過,經(jīng)過長期馴化,微生物會(huì)逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經(jīng)有人馴化出能夠適應(yīng)10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。

  但是,滲透壓的原理告訴我們,已經(jīng)適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,細(xì)胞液的含鹽濃度是很高的,一旦當(dāng)廢水中的鹽分濃度較低或很低時(shí),廢水中的水分子會(huì)大量滲入微生物體內(nèi),使微生物細(xì)胞發(fā)生膨脹,嚴(yán)重者破裂死亡。

  因此,經(jīng)過長期馴化并能逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,對生化進(jìn)水中的鹽分濃度要求始終保持在相當(dāng)高的水平,不能忽高忽低,否則微生物將會(huì)大量死亡。

為什么高濃度的含鹽廢水對微生物的影響特別大?
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