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

نگهداری آب استخر

نگهداری آب استخر نگهداری آب استخر شامل کنترل پارامتر های میکروبی و شیمیایی آب شامل کنترل رشد میکروارگانیزم های آلاینده و شرایط شیمیایی و مشخصه های فيزیكی آب استخرهای شنا می باشد. نگهداری آب استخر از نظر مشخصه های فيزیكی آب استخرهای شنا که اغلب به عنوان مشخصه های ظاهری نيز ذکر می شود بسيار مهم […]

روش تهیه معرف نسلر

روش تهیه معرف نسلر روش تهیه معرف نسلر به این طریق می باشد که مقدار ۵۰ گرم پتاسیم یدید (KI) در یک ظرف کوچک (۵۰ میلی لیتر) آب سرد حل شود. سپس مقدار محلول اشباع کلراید جیوه(به مقدار ۲۲گرم در ۳۵۰ میلی لیتر آب نیاز است) به آن اضافه می شود. تا زمانی که نشانه […]

مواد فعال سطحی و دترجنت ها

مواد فعال سطحی و دترجنت ها مواد فعال سطحی و دترجنت ها به موادی اطلاق می شود که دارای خاصیت تقلیل کشش سطحی با سطحی که در تماس با  است ، می باشد. کم شدن کشش سطحی به صورت ایجاد کف ، تقویت خاصیت پخش شوندگی مایعات بر روی سطح جامدات ، معلق شدن جامدات […]

آب ها و بخار فله ای تک نگاری شده در داروسازی

آب ها و بخار فله ای تک نگاری شده در داروسازی آب های زیر معمولاً با استفاده از یک سیستم آبی چندواحدی در حجم های بالا تولید می شوند. این آب ها معمولاً از طریق سیستم لوله کشی برای استفاده در همان محل  توزیع می شوند. آب خالص از آب خالص به عنوان یک ماده […]

حذف تری هالومتان ها

حذف تری هالومتان ها حذف تری هالومتان ها در تصفیه خانه های آب تازه تاسیس و در طول اصلاح تصفیه خانه های تعمیر شده باید همواره مورد بررسی و حذف قرار بگیرند. (به علت مقدار بالای تری هالومتان ها) نرخ تشکیل تری هالومتان ها به عوامل زیر بستگی دارد : مواد اولیه آلی : در صورتی […]

آلودگی آب آشامیدنی

آلودگی آب آشامیدنی: آلودگی آب آشامیدنی عمده ترین مشکل آب های آشامیدنی است. امروزه تأمين آب آَشامیدنی ، سالم و رضايت بخش به عنوان يكي از عوامل اصـلي در حفــظ ســلامت و پيـشرفت اقتـصاد اجتماعات مطرح بوده و اهميت اين مايع حياتي در زنـدگي بشـر بـه انـدازه اي اسـت كــه بيــان و توجيـه كامـل آن گـاهي بـه […]

آزمایش آب چاله آسانسور

آزمایش آب چاله آسانسور آزمایش آب چاله آسانسور به دلیل پی بردن به منبع آب نشت شده به آسانسور انجام می شود. پیدا شدن آب در چاله آسانسور موجب نگرانی صاحبان ساختمان می شود. چرا در نگاه اول نشت آب در چاله نشان می دهد که عملیات آب بندی در ساختمان به درستی انجام نشده […]

آزمایش شناسایی فنول ها

آزمایش شناسایی فنول ها آزمایش شناسایی فنول ها ، با دستگاه کروماتوگرافی گازی (gc) با دتکتور fid یا ecd قابل اندازه گیری است. آزمایش شناسایی فنول ها بستگی به ترکیبات مورد نظر هم دارد. به این معنا که ما بدانیم که کدام دسته از ترکیبات را جستجو می کنیم. همانطور که در اندازه گیری ترکیبات فنولی […]

فیلتر استخر شنا

فیلتر استخر شنا

فیلتر استخر شنا انواع فیلتر استخر شنا که متداول مورد استفاده قرار میگیرند در تصفیه آب استخر به شرح زیر است: فیلتر استخر شنا دیاتومه ای (تحت فشار یا خلاء) فیلتر استخر شنا شنی الف-ثقلی سریع ب-تحت فشار ج-با سرعت بالا هر کدام از فیلتر ها مزایا و معایبی دارند، هزینه انرژی، هزینه های شیمیائی، میزان مصرف آب، […]

تاثیر لوله های پلاستیکی بر کیفیت آب

تاثیر لوله های پلاستیکی بر کیفیت آب   تاثیر لوله های پلاستیکی بر کیفیت آب  در تاسيسات لوله كشی منازل و سيستم توزیع آب باعث نشت فلزاتی مانند سرب به آب آشاميدنی می شود. سرب به عنوان گسترده ترين عنصر سنگين و سمي در محيط زيست، به صورت طبيعي به ميزان ۱ تا ۱۰ ميكروگرم در ليتـر […]

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