باکتری ها در آب

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 4 دقیقه

باکتری ها در آب:

باکتری ها در آب گروه وسیع و متنوعی از میکروب های تک یاخته ای پیش هسته ای، با اندازه های متفاوت 0.5 تا μm 5 و اکثراً گوییزه (کروی شکل) یا میلیزه (میله ای شکل) هستند. اکثر  آنها به صورت تکی در محیط زیست حضور دارند، لیکن گونه های دو تایی (مثل باکتری های سرده Neisseria) چند تایی زنجیری (مثل باکتری های سرده Streptococcus)، چند تایی خوشه ای (مثل باکتری های سرده Staphylococcus) و رشته ­ای (مثل باکتری های سرده Streptomyces) نیز یافت می شوند.

لایۀ حاصل از رشد باکتری ها بر روی سطوح جامد را زی لایه (بیوفیلم) می نامند. باکتری ها در تمام زیستگاه های روی زمین حضور دارند. برای مثال، نوعاً در هر گرم خاک 40 میلیون و در هر میلی لیتر آب شیرین طبیعی یک میلیون و در کل زمین حدود 1020 × 5 باکتری وجود دارد. شاخۀ علمی مطالعۀ باکتری ها را باکتری شناسی می نامند که خود شاخه ای از میکروب شناسی است.

در بدن انسان، ده برابر یاخته های انسانی، باکتری وجود دارد که بخش عمده آن ها روی پوست و در دستگاه گوارشی قرار دارند. اکثر این آن ها بی ضررند، لیکن تعدادی از آن ها مفید و تعدادی نیز باکتری های بیماری زا هستند و باعث بیماری های عفونی، همچون وبا، سیفلیس، سیاه زخم، جذام و طاعون، می شوند. باکتری ها نقش مهمی در صنایع لبنی، زیست فنّاوری، تولید آنتی بیوتیک، تصفیه فاضلاب و زی پالایی خاک های آلوده به عهده دارند.

منبع کربن برای رشد اکثر باکتری ها مواد آلی است که از محیط کسب می کنند (دگر پرورد)، امّا برخی از آن ها کربن را از تثبیت کربن دیو کسید به دست می آورند (خود پرورد). از باکتری های خود پرورد می توان از سیانو باکتری ها (جلبک های آبی – سبز)، باکتری های ارغوانی و باکتری های گوگردی سبز نام برد.

باکتری ها ممکن است هوازی مطلق، بی هوازی مطلق یا دو گونه زی و نیز سرما دوست، میان دما دوست یا گرما دوست باشند. pH محیط نیز از عوامل مهم رشد باکتری هاست و معمولاً pH بهینه رشد آن ها بین 6.5 تا 7.5 است. در جدول ۱، عملکرد متابولیسمی تعدادی از باکتری های شیمی پرورد متداول در آب و فاضلاب آمده است.

جدول 1- فرایند های زیستی متداول در آب و فاضلاب توسط باکتری های شیمی پرورد

تولید مثل باکتریایی

ساز و کار عمده در تولیدِ مثل باکتری­ ها، شکافت دو تایی است. در شکافت دو تایی، هر باکتری پس از مدت مشخصی به دو باکتری جدید تقسیم می شود. مدت لازم برای تقسیم شدن هر باکتری را مدت دو تا شدگی می نامند. مدت دو تا شدگی برای گونه های مختلف باکتریایی، از کمتر از ۲۰ دقیقه تا چند روز متفاوت است. حتی مدت دو تا شدگی برای هر گونه خاص نیز ممکن است ثابت نباشد و به دما، دسترسی به غذا و به دیگر عوامل محیطی بستگی دارد.

اگر tdouble مدت دو تا شدگی برای یک گونه باکتری خاص باشد، پس از مدت t، تعداد باکتری ها از معادله زیر به دست می آیند:

که در آن، n (=t/tdouble)  تعداد دو تا شدگی، N0 تعداد باکتری های اولیه و Nt تعداد باکتری ها پس از مدت t است. برای مثال، اگر زمان دو تا شدگی min۳۰ باشد، پس از h ۱۲، از یک باکتری تعداد ۲۱۶’۷۷۷’۱۶ باکتری به دست می آید. بدیهی است که در عمل، باکتری ها به طور نامحدود افزایش نمی یابد که این به دلیل محدودیت های غذایی، فضا و غیره است.

به طور کلی، منحنی رشد باکتریایی در یک رآکتور ناپیوسته شامل چهار مرحله است: (۱) مرحله تأخیر (مرحله خوگیری میکروب ها)، (۲) مرحله رشد سریع، موسوم به رشد نمایی، (۳) مرحله رشد کاهشی [پس از محدود شدن غلظت مواد آلی با دیگر عوامل رشد] و (۴) مرحله خود خوری، موسوم به واپاشی نمایی (شکل ۱)

شکل ۱- رشد باکتریایی در مقابل زمان در رآکتور ناپیوسته: (الف) بر حسب جرم، (ب) بر حسب تعداد.

 

تأثیر باکتری ها بر کیفیت منابع آب

نقش اصلی اکولوژیکی باکتری ها، تبدیل مواد آلی به ترکیبات معدنی بنیادی، همچون کربن دیو کسید، آب، آمونیاک، فسفات و سولفات است. در آب های سطحی، در صورت حضور مواد آلی، بر اثر تنفس هوازی باکتریایی، غلظت مواد آلی و اکسیژن محلول کاهش و غلظت کربن دیو کسید، آمونیاک و دیگر محصولات اُکسیده افزایش می یابد. در اکوسیستم های آبی، در لایۀ آب مجاور سطح ته رسوبات و نیز درلایۀ سطحی ته رسوبات، مقادیر قابل توجهی مواد آلی تازه و تخریب پذیر وجود دارد. لذا معمولاً فعالیت باکتریایی هوازی در این لایه ها به بیشترین حدّ می رسد و، در نتیجه، اکسیژن محلول این لایه ها به مصرف می رسد. اکسیژن خواهی رسوب (SOD)، به اکسیژن محلول موردِ نیاز تنفس هوازی باکتری ها و دیگر موجودات ساکن در لایه سطحی ته رسوبات و نیز واکنش های اکسایش شیمیایی گونه های کاهیده (مثل Fe2+ ، Mn2+  و S2-) موجود در این لایه گفته می شود. گونه های کاهیده در ته رسوبات از تولیدات تنفس بی هوازی در لایه های زیرین ته رسوبات هستند. برخی از واکنش های نوعی اکسایش گونه های کاهیده به قرار زیر است:

مقالات پیشنهادی

فرآیند نیتریفیکاسیون

فرآیند نیتریفیکاسیون فرآیند نیتریفیکاسیون ،طی فرآیند تصفیه فاضلاب اتفاق می افتد که طی نيتريفيكاسيون براي توصيف فرآيند بيولوژيكي دو مرحله اي اسـت كـه آمونيـاك به نيتريت و نيتريت به نيترات اكسيد مي شود. نياز به فرآیند نیتریفیکاسیون در تـصفيه فاضـلاب بـه دليـل ملاحظات كيفي آب است. اين ملاحظات عبارتند از: اثر آمونياك بر آبهـاي دريافـت كننـده از […]

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب بر اساس نمودار زیر  شامل كل نيتـروژن كجـدال (TKN) ،  اندازه گيري مجموع نيتروژن آلي و آمونياكي مي باشد.  تقريباً 70-60درصد غلظـت TKN ورودي بصورت آمونياك است كه بطور سريع براي سنتز باكتري و نيتريفيكاسيون قابل استفاده اسـت. نيتروژن آلي به هر دو شكل محلول و […]

آزمایشگاه معتمد محیط زیست کرج

آزمایشگاه معتمد محیط زیست کرج آزمایشگاه معتمد محیط زیست کرج ، شرکت آب راهبر محاسب می باشد که خدمات مهندسی محیط زیست را به واحد های صنعتی واقع در استان ارائه می دهد. طبق قوانین محیط زیست ، واحد های صنعتی و غیر صنعتی بایستی به صورت فصلی آنالیز های مربوط به آب و پساب […]

هضم نمونه فلزات سنگین

هضم نمونه فلزات سنگین به منظور کاهش مزاحمت ناشی از مواد آلی موجود در نمونه های آب باید آماده سازی و هضم نمونه فلزات سنگین با اسید نیتریک – اسید سولفوریک یا اسید نیتریک- هیدروکلریک اسید و یا سایر اسید ها انجام شود.(قبل از ادامه مطالعه این مطلب آماده سازی نمونه برای فلزات سنگین مطالعه […]

آب آشامیدنی

آب آشامیدنی

آب آشامیدنی: آب آشامیدنی ،آبی است،که ویژگیهاي فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و رادیواکتیو آن در حدي باشد که، مصرف آن جهت آشامیدن، عارضه سوئی در کوتاه مدت یا دراز مدت، براي سلامت انسان، ایجاد نکند. اب اشامیدنی در دسترس ما درصد بسیار کمی از کل اب موجود در سطح زمین را تشکیل میدهد درحالی که دسترسی […]

باکتری های بیماری زا آب

باکتری های بیماری زا آب باکتری های بیماری زا آب به آن دسته از باکتری های بیماری زا گفته می شود که که در هرمرحله ای در چرخه حیات ممکن است وجود داشته باشند و ایجاد بیماری برای انسان بنمایند. هدف اصلی از تصفیه آب و فاضلاب این است که تعداد قابل ملاحظه ای از باکتری های […]

روش اندازه‌گیری سرب در آب

روش اندازه‌گیری سرب در آب میزان سرب در آب با روش‌های مختلفی آزمایش می‌شود که ما در این متن یکی روش اندازه گیری سرب در آب را توضیح می‌دهیم. در آزمایشگاه دانش بنیان آبرام همه پارامترهای مربوط به آزمایش انواع آب (میکروبی، شیمیایی، فیزیکی، فلزات سنگین و غیره) آزمایش می شود. جهت اطلاع از تست […]

آلودگی میکروبی استخر

آلودگی میکروبی استخر آلودگی میکروبی استخر شامل  انواع بیماريهاي باکتریایی، ویروسی، قارچی و انگلی بوده و تدوین معیارهاي بهداشتی، به منظور جلوگیري از بیماريهاي منتقله از آب آلوده نیز یکی از مهمترین عواملی است که در سالم سازي آب استخرها و سلامت شناگران تأثیر مستقیم دارد. در بررسی کیفی آب استخرهاي شنا، عوامل فیزیکی و […]

آزمایش بیولوژی آب

آزمایش بیولوژی آب آزمایش بیولوژی آب بمنظور تشخیص ساختار توده بیولوژیکی موجود در منابع آب دریاها ، منایع ذخیره آب آشامیدنی ، آب های سطحی و دریا ها مورد استفاده قرار می گیرد. این آزمون ها شامل شمارش و اندازه گیری فیتوپلانکتون ها و زئوپلانکتون ها می باشد.  پلانکتون ها به موجودات زنده ی ریز […]

موازنه ترکیبات یونی

موازنه ترکیبات یونی موازنه ترکیبات یونی لازمه  بررسی دقت اندازه گیری در تجزیه شیمیایی یک نمونه آب می باشد. این موازنه میزان دقت آزمایش های آب پساب را مشخص می کند. موازنه ترکیبات یونی  با توجه به اصل الکتروخنثایی– electron neutrality به بررسی دقیق نتایج آزمایشات کمک می کند. همواره در یک محلول خاص ، […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 2
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید