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生物膜

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介绍:本文介绍了什么是生物膜以及它们在阻碍伤口愈合过程中所起到的重要作用。此外,还探讨了可能的干预方法,旨在清除或减少生物膜,并预防其在伤口再次形成。

什么是生物膜:

生物膜是一种微生物群落复合体,由细菌和真菌组成。微生物能合成并分泌一种保护性基质,通过它将生物膜牢固的附着在活体或非活体表面。

生物膜是一种动态的异种群落复合体,处于不断变化的状态,它们可能由单一种群细菌或真菌组成,大多数情况下,由多种群组成,比如包含多种多样的菌群。基本上,可将生物膜描述成细菌隐藏在一层厚厚的黏滑的保护层中,保护层由糖类和蛋白质组成。生物膜保护层可保护微生物免受来自外界的危害。

生物膜与伤口有什么联系?

一直以来都认为生物膜可在医疗器械表面形成,例如导尿管、气管插管、鼓膜通气管、骨科与胸部植入物、角膜接触镜、子宫内避孕器(IUDs)以及缝合线。它们是导致潜在的细菌感染和慢性炎症的主要原因,如牙周炎、囊性纤维化、慢性痤疮以及骨髓炎。

生物膜还常见于伤口,并在某种程度上会延迟伤口愈合进程。通过电子显微镜对慢性伤口与急性伤口的活组织检查发现,60%的慢性伤口含有生物膜结构,而急性伤口只有6%含有生物膜结构。据报道,生物膜是导致多种慢性炎症性疾病的主要因素,那么极有可能几乎所有的慢性伤口上至少有部分创面含有生物膜菌群。

生物膜是如何形成的?

阶段一:可逆的表面粘附

微生物通常被认为处于孤立的自由漂浮状态(如浮游型)。然而,在自然条件下,大部分微生物倾向于粘附在物体表面上,并最终形成生物膜。最初的粘附是可逆的。

阶段二:永久性表面粘附

随着细菌的繁殖,它们粘附的更加牢固(定植),发生变异,改变基因表达模式以提高生存能力。这通常是一种被称为细菌群感效应(Quorum sensing)的细菌通讯的结果。

阶段三:黏滑保护性基质/生物膜

一旦牢固地附着在表面上,细菌开始分泌一种包围基质,即细胞外聚合物(EPS)。

这是一种保护性基质或称为“黏质物”。这样,小菌落形成最初的生物膜。

EPS的准确成分因所含的不同微生物而异,但通常由多糖、蛋白质、糖脂和细菌DNA 所组成。一般认为存活的或死去的细菌释放的细菌DNA是构成生物膜细胞外聚合物(EPS)基质的重要组成部分。细菌分泌出各种蛋白质和酶帮助生物膜牢固的粘附在伤口创面上。

完全成熟的生物膜不断地释放出浮游细菌,小菌落和生物膜碎片,它们四处散播,粘附于伤口基底的其他部位或其它伤口,形成新的生物膜菌落。

微生物存活在混合性微生物群落中,生物膜允许它们之间分享“经验和技巧”,以帮助整个团体的生存。这种机制使它们有了更多的保护性优势。

生物膜的形成有多快?

实验室研究显示浮游细菌,如葡萄球菌、链球菌、假单胞菌和大肠杆菌,通常会:

1.在数分钟内实现粘附。

2.在2-4小时内形成牢固粘附的小菌落。

3.在6-12小时内形成最初的耐受性,例如抗生素、防腐剂和消毒剂。

4.在2-4天内可演变成成熟的生物膜群落,对生物杀灭剂具有极强的抵抗力,并释

放浮游细菌,演变快慢还与细菌种类和生长条件有关。

5.在24小时内即可从机械性破坏中快速复原,重新长成成熟的生物膜。

这意味着各种伤口清创术只能提供很短窗口期,例如,24小时之内,在此期间内抗菌治疗在降低创面的浮游微生物和生物膜会更有效。

为什么我们到目前才发现存在于伤口的生物膜?

只到最近人们才普遍认识到生物膜是导致皮肤伤口延迟愈合的因素之一。

慢性皮肤伤口通常缺乏明显的临床感染症状,标准临床微生物实验室检测却显示细菌负荷较低。

然而,标准临床微生物检测适用于培养浮游细菌,而无法充分检测生物膜细菌,这类细菌需要特殊的培养技术才能检测到。

当伤口无明显感染,却存在难以愈合的情况,人们尝试用细菌重度定植这一名词来说明细菌在其中所起的关键作用。实际上,重度定植/局限性感染很可能表述的就是慢性伤口出现了生物膜。

我们能看见生物膜吗?

生物膜是显微镜下的结构。然而,在某些情况下,如果给予足够长的生长时间,经过不受干扰的生长,生物膜会变得足够粘稠,以至于可被肉眼观察到。例如,牙菌斑可逐渐积累,直到某天变得清晰可见。某些生物膜表型的细菌可产生色素,从而有助于目视检测到生物膜。例如,生物膜表型的绿脓杆菌生成群感效应分子绿脓菌素,外观为绿色。即便如此,伤口变为绿色并不意味着一定存在绿脓杆菌生物膜。

如何辨别生物膜和腐肉?

伤口腐肉通常被描述成伤口基底附着的一层黄色、粘稠的不透明层,而伤口部位发现的生物膜通常呈胶状,并具有光泽。然而,在生物膜与腐肉之间可能存在某种联系,从而增加血管通透性,产生伤口渗液并形成纤维蛋白腐肉。因此,腐肉的存在标识着伤口可能存在生物膜。

然而,慢性伤口腐肉和生物膜之间的联系还需要进一步验证。

目前,确诊微生物生物膜存在的最可靠方法是特殊的显微镜,如共聚焦激光扫描显微镜。

成熟的生物膜如何“保护”其中的细菌

生物膜大大增强了那些定植于基质中的微生物对免疫系统、抗菌剂和环境压力(如养分或氧供限制)的耐受性。这种耐受性可达到完全抵抗外部因素侵袭的程度,当微生物在无保护的浮游态时,这些因素可以轻而易举地杀死它们。

屏障作用:

EPS保护微生物的一种简单机制即阻止大分子(如抗体)和炎症细胞进入生物膜基质深处。成熟的生物膜还可作为渗透屏障阻隔小分子的侵入,如抗菌剂。

协同保护:

多微生物生物膜具有另一个独特的性能,即不同种属的细菌相互之间可提供协作性防护。例如,生物膜内部的抗生素耐药菌可分泌保护性酶或抗生素结合蛋白,可有效保护邻近的非抗生素耐药菌,还可将基因转移至其他细菌,以传递对抗生素的耐药性,甚至可发生在不同种属细菌之间。研究还表明由某一种属细菌构建的生物膜,其EPS具有的特征属性在其它种属细菌附着、融入现有生物膜的过程中起到重要作用。

休眠:

生物膜中有很多细菌传给下一代细菌的另一种生存技巧是减缓新陈代谢,即保持休眠。因为只有当细菌处于代谢活跃状态时,抗生素才能起作用,生物膜内处于休眠期的细菌不受抗生素的影响,而通常它们可杀死代谢活跃的细菌。

研究表明,要杀死或消除生物膜内的细菌,许多抗生素所需要的最低浓度实际上已经超过了最高处方剂量。因此,标准口服剂量下的抗生素通常可有效杀灭检验科培养的敏感浮游型细菌,可能对病人体内以生物膜形式存在的同类型细菌作用甚微或无作用。

生物膜如何延迟伤口愈合?

生物膜促使机体产生一种慢性炎症反应,以尝试清除伤口生物膜,这种反应导致大量嗜中性粒细胞和巨噬细胞聚集到生物膜周围。这些炎症细胞分泌出高浓度的活性氧类(ROS)和蛋白酶(基质金属蛋白酶(MMPs)和弹性蛋白酶)。这些蛋白酶有助于破坏生物膜与机体组织之间的粘附性,将生物膜从伤口移除。然而,ROS和蛋白酶同样也会损伤正常组织和处于愈合中的组织、蛋白质和免疫细胞,这种“非靶向”效应阻碍了伤口愈合。

这种慢性炎症反应并不总能成功地清楚生物膜,据推测,这种反应更有利于生物膜。

通过诱发一种无效的炎症反应,生物膜可保护其中的微生物,并产生更多的渗液,从而提供了养分,有助于生物膜的生存。

哪些情况下伤口容易形成生物膜?

目前还尚未弄清楚哪些情况下伤口容易形成生物膜。然而,在损害免疫系统或降低抗生素有效性的情况下都会促使伤口生物膜的形成。这些情况包括组织缺血或坏死、营养不良以及免疫功能障碍疾病。

应对生物膜的原则是什么?

即使高度怀疑伤口含有生物膜,但是还没有一步到位的治疗方案。一项采取联合治疗策略的主动方案可能有效,该策略根据伤口基底准备(Wound bed preparation)的各因素,其目的在于:

1.减少生物膜负荷

2.防止生物膜重建

这种方法有时候又被称为“基于生物膜的伤口处理”。

如何减少生物膜负荷?

目前的证据显示物理清除法,如清创术或充分的物理清洁是减少生物膜负荷的最好方法。

清创术是指清除伤口部位的坏死、污染组织和物质,为伤口愈合做准备。有很多种清创方法,包括丛锐性清创到一些技术,后者通常被称作伤口清洁,如伤口冲洗。

临床医生对清创方法或清洁方法的选择很大程度上受到其知识、培训和职业资格的影响,必须要考虑安全性和伦理。

迄今为止,对伤口生物膜处理方法的研究采纳锐性清创和超声清创,旨在打开所有的通道,清除潜在的所有失活组织、腐肉、变色或软化的骨骼。

然而,由于辨识生物膜存在困难,清创对生物膜的影响以及处理生物膜的最理想的清创方法目前尚不明确。

清创/清洁频率:

没有一种清创或清洁方法可能清楚所有的生物膜。所以任何残留的细菌/生物膜都有可能在几天之内发育成成熟的生物膜。因此有必要对疑似含有生物膜的伤口进行常规清创。然而,理想的清创频率尚不明确;一项针对下肢严重缺血患者的研究中,采取每周一次清创。

与一些产品被认为在伤口清洁方面具有额外作用,有助于去除细菌和碎片,并破坏生物膜。例如有一种比较有前景的技术,即利用聚已缩胍(Polyhexanide,PHMB)的表面活性剂特性开发伤口清洁配方(如Prontosan)。该清洁产品中的表面活性剂组分三甲铵乙内酯(Benaine)可降低表面张力,通过冲洗帮助清除碎片和细菌。

如果采用一种方法进行常规清创后,伤口依然不愈合,则有必要根据临床医生推荐考虑选用一种更“强”的清创方法。

如何防止生物膜重建?

生物膜可在伤口重新形成,这是由于:

1.清创/清洁后残留生物膜碎片的生长

2.残余生物膜释放浮游细菌

3.新进入的微生物生成生物膜

防止生物膜重建的原则包括防止伤口进一步污染(如使用敷料),以及使用抗菌剂

杀死浮游微生物。

很多生物膜由多种微生物构成,这种特性表明可杀死而不只是抑制微生物的局部用

广谱抗菌剂是最合适的选择。但是抗菌剂防止生物膜再次形成的具体作用还不明

确。然而,广泛用于伤口处理的广谱杀菌抗菌剂有银、碘酒、蜂蜜和PHMB,分别

有多种配方的产品供选择。

使用局部抗菌剂的一项新准则就是,如果目前使用的抗菌剂无效,则需要更换为另

一种抗菌剂。然而,还没有足够证据表明哪种抗菌剂可作为首选;选择取决于如何

使用抗菌剂。例如,是否需要在伤口部位保留几天?如果是,则需要可持续释放的

配方以满足使用周期。此时还需考虑患者的敏感性/过敏性。

如何知道生物膜已被清除?

由于针对生物膜缺乏明确的临床症状以及简易的实验室检测方法,所以很难明确断定什么时候伤口生物膜已被完全清除。最清晰的临床指征很可能就是伤口愈合进展,伴随渗液和腐肉减少。

在明确的指南出台之前,需要进行临床判断,以决定何时以及如何调整对疑似生物膜感染伤口的治疗。例如,当伤口愈合进展时,应该改变清创方法或降低清创频率,以及/或者重新考虑是否还有必要使用局部抗菌剂。

其它重要的概念还包括对伤口进行经常性的在评估,以及采取改善患者健康的整体医疗方法,以增强免疫系统,促进伤口愈合。

未来发展:

很有必要去研发出新的方法或仪器,采取针对性治疗之前和之后可用来快速检出生物膜的存在情况。在初始阶段,即可指导研究者和临床医生制定有效的伤口治疗策略。之后,它可帮助监测治疗的进展。

作为生物膜清除剂和抑制剂,现有的、新型的抗菌剂和治疗方法对生物膜的疗效正在接受详实的验证。例如,一项近期开展的关于各种伤口敷料抗菌有效性的研究,针对培养在猪皮肤上的铜绿假单胞菌生物膜,研究结果显示卡地姆碘具有显著的生物膜清除性能。然而,生物膜由多种微生物复合而成,菌群不断演变,生物膜细菌表型异质性使情况更加复杂化,因此,意味着抗生物膜制剂的疗效因每位患者而异。

我们如何对病人说明生物膜?

患者可重新恢复信心,通过几种方法联合治疗可有效治疗生物膜。方法包括清创术和/或清洁方法清除生物膜、应用敷料阻止新的细菌到达伤口明,使用抗菌剂杀死残

留在伤口的细菌。需告之病人伤口需要重复多次处理,因为生物膜可在一天之内重新形成,阻碍伤口愈合。

总结:

据悉细菌生物膜可造成多种慢性炎症性疾病,而最近的证据表明生物膜在阻碍慢性伤口愈合中起到很重要的作用。

生物膜对抗体、抗菌剂、消毒剂和噬菌性炎症细胞的抵抗力很强。

基于目前对生物膜的理解,建议对疑似感染生物膜的伤口采取的治疗必须包括不断的伤口清创和相应的干预措施,如使用敷料和抗菌剂,用于防止伤口的再次污染,并预防生物膜的再次形成。

生物膜的应用(精选.)

生物膜组成细胞膜组成似可分为1膜的骨架 ( 主要是脂质)o期在骨架上的物质 ( 蛋白质等)。其化学成分一般由类脂 (磷脂、胆固醇)、蛋白质、糖类(糖蛋白、糖脂)、少量的核酸、无机离子以及水分所组成。而类脂和蛋白质则是组成细胞膜的主要成分。膜结构体系的基本作用是为细胞提供保护。质膜将整个细胞的生命活动保护起来,并进行选择性的物质交换;核膜将遗传物质保护起来,使细胞核的活动更加有效;线粒体和叶绿体的膜将细胞的能量发生同其它的生化反应隔离开来,更好地进行能量转换。膜结构体系为细胞提供较多的质膜表面,使细胞内部结构区室化。由于大多数酶定位在膜上,大多数生化反应也是在膜表面进行的,膜表面积的扩大和区室化使这些反应有了相应的隔离,效率更高。另外,膜结构体系为细胞内的物质运输提供了特殊的运输通道,保证了各种功能蛋白及时准确地到位而又互不干扰。例如溶酶体的酶合成之后不仅立即被保护起来,而且一直处于监护之下被运送到溶酶体小泡。细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体,由于细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器都涉及到细胞膜或细胞器膜,所以通常称此系统为生物膜系统。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。此外,研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。 生物膜结构如今所认知的生物膜结构为流体镶嵌模型。在提出后又有多次补充,它们都是以流动镶嵌模型为前提。如晶格镶嵌模型强调了膜蛋白分子对磷脂分子流动性的限制作用,认为内在蛋白周围结合的磷脂分子为界面脂,界面脂只能随内在蛋白运动,并与内在蛋白构成晶格;板块模型则认为在流动的脂双层中存在着结构和性质不同,但有序又可独立移动的镶嵌板块,板块内不同组分的相互作用以及不同板块间的相互作用,使生物膜具有复杂的生物学功能。膜蛋白和膜脂结构研究的最新进展主要是以下几个方面:(1)膜蛋白三维结构研究。膜蛋白可分为外周蛋白和内在蛋白,后者占整个膜蛋白的70%~80%,它们部分或全部嵌入膜内,还有的是跨膜分布,如受体、离子通道、离子泵以及各种膜酶等等。第一个水溶性蛋白质———肌红蛋白的三维结构的解析是由英国人Kendrew于1957年用X射线衍射法完成的,他因此获得了诺贝尔奖。迄今蛋白质解析出具有原子分辨率的三维结构已达20000个左右。(2)膜脂结构研究进展。膜脂主要包括甘油脂(即磷脂)、鞘脂类以及胆固醇。对于甘油脂研究较多,它们不仅是生物膜结构的骨架,其中有些成员还参与了信号转导的过程。生物膜作用细胞膜主要功能有(1)分隔、形成细胞和细胞器,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境,膜的面积大大增加,提高了发生在膜上的生物功能;(2)屏障作用,膜两侧的水溶性物质不能自由通过;(3)选择性物质运输,伴随着能量的传递;(4)生物功能:激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等。(5)识别和传递信息功能(主要依靠糖蛋白)(6)物质转运功能:细胞与周围环境之间的物质交换,是通过细胞膜的转运功能实现的不同的生物膜有不同的功能。细胞膜和物质的选择性通透、细胞对外界信号的识别作用、免疫作用等密切相关;神经细胞膜与肌细胞膜是高度分化的可兴奋膜,起着电兴奋、化学兴奋的产生和传递作用;叶绿体内的类囊体薄膜与光合细菌膜、嗜盐菌的紫膜起着将光能转换为化学能的作用,而线粒体内膜与呼吸细菌膜则能将氧化还原过程中释放出的能量用于合成三磷酸腺苷;内质网膜是膜蛋白、分泌蛋白等蛋白质及脂质的生物合成场所。因此,生物膜在活细胞的物质、能量及信息的形成、转换和传递等生命活动过程中,是必不可少的结构。 细胞膜的应用 2.脂质体的发展和应用1965年,英国学者Bangham将磷脂分散在水中,然后

第一章害虫对农业生产的危害

第一章农业害虫的识别 第一节害虫对农业生产的危害 一、农业害虫的概述 1、农业害虫的概念:危害农作物生长、发育,影响产量和品质的一类昆虫。如蝗虫主要吃农作物的叶子。 2、虫害对农业生产的影响 (1)对产量的影响 当发生虫害时,会造成不同产量的下降,甚至使庄稼绝产。如黏虫大发生时可将禾谷类作物的叶片全部吃光,造成绝产。 (2)对品质的影响 会使作物果实不饱满,空洞,完整率、出米率、出油率降低。如大豆食心虫,幼虫钻入豆荚,咬食豆粒,使大豆残缺或留下虫眼,导致大都品质下降。 二、农业害虫的危害 害虫对作物的危害,主要表现在为害作物的根、茎、叶、花、果实和种子。 1、对植物根部的危害 农业害虫为害作物根部的主要是地下害虫,如蛴螬咬断作物的根,咬断处断口整齐,轻则缺苗断垄,重则绝收。 2、对植物茎部的为害 为害作物茎部的害虫主要是蛾类,如玉米螟破坏玉米茎秆组织,影响养分输送,植株受损后,茎秆易被风刮断。 3、对植物叶和花的危害 为害作物叶和花的害虫较多,如蝗虫咬食叶片,将作物食成光杆。蚜虫刺吸叶片的汁液,使幼苗叶片生霉发黑,枯死,影响作物的光合作用,影响生长发育。 4、对植物果实和种子的危害 为害作物果实和种子的主要有大豆食心虫、二十八星瓢虫。 三、导致农业虫害发生的主要因素 在农业生态系统中,影响害虫种群兴衰的因素很多,其中以虫源因素、气象因素、土壤因素、生物因素和人为因素影响较大。 1. 虫源因素 虫源指虫害发生后,受害地块越冬害虫的数量。虫源多,易引起虫害的发生;虫源少,不易引起虫害的发生。 2.气象因素 气象因素包括温度、湿度、风、光、雨水等,这些因素总是同时存在的,并且相互影响,综合作用于昆虫。 (1)温度对昆虫的影响 昆虫是变温动物,其体温随着周围环境温度的变化而变化,温度的变化直接影响昆虫的生长、发育、存活和繁殖。如书中表1-1. (2)温度和水对昆虫的影响 温度问题实质上是水的问题。昆虫身体的含水量一般为体重的46%-92%。昆虫获得水分的途径主要有:从食物中获得;直接饮水;利用食物在消化过程中产生的代谢水;靠体壁吸水。温度能影响昆虫个体发育的快慢、存活率、生殖率、活动、地理分布等。

生物膜的研究进展

第7卷第5期1998年10月 环境科学进展 ADVANCESINENVIRONMENTALSCIENCE Vol.7,No.5 Oct.,1999生物膜的研究进展Ξ 王文军1、2 王文华1 黄亚冰1 张学林2 (1中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室,北京100085) (2中国科学院长春地理研究所,长春130021) 摘 要 本文综述了近年来生物膜研究成果,包括生物膜的发育形成、形态结构、组成、物理-化学特征、抗性等;生物膜在污水处理方面的作用和微生物组织腐蚀性的负效应。 关键词:生物膜 特征 作用 生物膜在天然水环境中和工程处理过程中起着重要的作用[1-3]。在天然水环境中,绝大部分矿物颗粒表面覆盖着有机外壳[4],这些有机外壳由腐殖酸物质和生物膜组成,它们将强烈地改变矿物颗粒的吸附行为,这种表面吸附作用在河水污染物的迁移过程中起着决定性作用。在工业应用中,生物膜的作用表现在废水处理,以及酸性矿物排泄物的生物修复等方面,例如在水和废水处理系统中,生物膜反应器比悬浮生长反应器具有更大的优势,能提高生物量在反应器中的滞留程度,促进对污染物降解效率。生物膜的破坏性作用表现在清洁水系统中,以及微生物诱导的腐蚀等方面[5,6]。随着对生物膜在自然环境(如水、土、生物环境)中和工业应用方面的重要性的不断认识,在过去的二十多年,人们对生物膜的兴趣极大地增加[7]。美国、德国、日本、英国、法国等国家对生物膜进行了大量的研究[1-31],取得了一些初步的研究成果。 一、生物膜的形成及影响因素 生物膜形成于自然环境和人工环境中。在自然环境条件下,生物膜存在于几乎所有暴露于水中的固体表面上,代表了一类微生物群体,其中有各种寄居者如固着细菌、原生动物、真菌和藻类[4-9]。这些微生物细胞及非生物物质镶嵌在微生物分泌的有机聚合物基质(Matrix)中,聚合物基质由细菌胞外聚合物质和腐殖质等其它有机物质组成。即生物膜代表了一种稳定的由微生物细胞组成的复杂混合物的微生态系统,细胞镶嵌在胞外聚合物的基质中,并且附着到固体表面。生物膜发育形成的条件和时间序列大致为[9]: (1)存在着清洁的可用于聚居的固体表面;(2)一种有机分子膜快速形成;(3)聚结的细胞 Ξ1国家自然科学基金资助项目:29777027 2中国科学院武汉水生所淡水生态与生物技术国家重点实验室开放基金资助

1.1食品的生物性危害

第一章食品的生物性危害 第一节什么是安全食品和食品的细菌污染 浙江大学郑晓冬 1.1.1什么是安全的食品?什么是有毒有害食品? “民以食为天、食以安为先”。安全的食品,是指无毒无害、符合应有的营养要求,对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性的危害的食品。反之可对人体健康造成急性、亚急性或者慢性的危害的食品就是有毒有害食品。 我们人的一生中大约要吃掉好几吨食品,一不小心就有可能吃进含有有毒有害物质的食品。当然吃进含有有毒有害物质食品,也不见得一定会引起健康性的问题。是否会引起健康性问题还取决于食品中含有的有毒有害物质的含量及其你摄入的有毒有害食品的量。有毒有害食品一部分是不法分子人为向食品中添加非法有害物质形成的,一部分是因环境污染,环境中的有毒有害物质迁移到食品中导致的,近几年发生的毒奶粉、用地沟油制作的各种食品、农药残留量过高的水果蔬菜、重金属污染的大米小麦等都属于人为向食品中添加了有害或有毒物质或环境中有毒有害物质污染了食品导致的。 当然,农产品原料或食品在储运过程中或我们家庭食品存放不当也会因微生物及其毒素污染食品而引起食品的腐败变质,吃了这样的食品就有可能导致我们健康性问题,如面包的霉变、肉制品的变质、水果的腐烂等,食用这些腐烂变质的食品就有可能导致我们的健康问题等。 有毒有害食品是怎么形成的呢?主要是食品污染了有毒有害物质导致的,也就是我们所说的食品污染。食品污染主要是指在食品生产经营或消费过程中,可能对人体健康产生危害的物质介入食品的现象。 那么,哪些污染会可能会对我们的的健康造成危害呢?根据污染物的种类和特性-,可将食品污染分为三种类型,生物性的污染、化学性污染和物理性的污染。 化学性的污染是指由于食品生产加工过程中有害化学物质对食品造成的污染,如农用化学物质、添加了非食品级的、伪造的或禁止使用的非法添加物,或超量使用食品添加剂等、食品包装容器、工具、管道等材料中的有害物质,重金属等;

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有大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜管虫等),它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用。 2) 污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带). 3) 供氧:借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动,向生物膜表面供 氧。 4) 传质与降解:有机物降解主要是在好氧层进行,部分难降解有机物经 兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H 2S ,NH 3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO 3--N 、NO 2--N 等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中。 5) 生物膜更新:经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO 及污染物),维持 生物活性(老化膜固着不紧)。 二、生物膜的主要特征 1 微生物相方面的特征 1) 参与净化反应微生物多样化; 2) 食物链长,污泥产率低; 3) 能够存活世代较长的微生物; 4) 可分段运行,形成优势微生物种群,提高降解能力。 2 工艺方面的特征 1) 对水质水量变动有较强适应性; 2) 污泥沉降性能好,宜于固液分离; 3) 能处理低浓度污水;

细菌生物膜研究进展 (1)

306 中国医学文摘耳鼻咽喉科学 NEWS AND REVIEWS/November 2009, Vol.24, No.6 专题论坛 抗生素的合理应用 EATURE 1 生物膜的概念 细菌生物膜是指在多聚糖、蛋白质和核酸等组成的基质内相互粘连粘附于物体表面的细菌群体[1]。生物膜可以由一种或几种细菌混合生长而成。乳酸乳球菌与萤光假单胞菌混合形成的生物膜就是一个典型的例子。乳酸乳球菌自身不易形成生物膜,但可以提供给萤光假单胞菌乳酸作为养料,而萤光假单胞菌帮助乳酸乳球菌固定在物体表面,并且消耗氧气为乳酸乳球菌这一厌氧菌提供更合适的生长环境[2]。 生物膜的生命周期分为附着、生长和分离3部分。附着阶段,物体表面的血清蛋白和其他物质作为连接物介导细菌的附着;生长阶段,细菌通过分裂并在物体表面定植,生成聚合物基质,使得生物膜形成三维结构,并形成隧道,这些隧道帮助营养物质的交换以及废物的排出,并调节生物膜内的pH 值。生物膜中的细菌对氧气和营养的需要有所减少,废物通过其内的管道得以排出。生物膜内细菌间的紧密接触为携带耐药基因的质粒的交换和对密度感应分子的交流提供了良好环境。生物膜内的细菌间更利于质粒、酶和其他分子的交换,通过化学信号进行交流。生物膜的形成需要细菌间的化学信号进行协调。使得细菌能感知到周围细菌的存在并对环境变化作出相应的反应。这一过程称为密度感应(quorum-sensing )。虽然不同细菌的生物膜有其特异性,但均具有一些普遍的结构特征。生物膜中细菌形成的微菌落间具有间隙空位(interstitial voids ),液体可在这些间隙中流动,使得营养物质、气体和抗菌药物得以扩散。生物膜的结构随着外部和内部的改变而持续变化。 2 生物膜与临床 99%的细菌以生物膜的形式生活,美国疾病控制与预防中心估计至少65%的人类细菌感染与生物膜有关[3]。生物膜已经被证实与慢性中耳炎、中耳胆脂瘤、慢性腺样体炎[1]等疾病相关。Pawlowski 等[4]于2005年在耳蜗植入体上发现了细菌生物膜。Cryer 等[5]于2004年发现一些慢性鼻窦炎手术治疗后症状仍持续 细菌生物膜研究进展 郑波 [关键词] 生物膜(Bio ?lms );抗药性,细菌(Drug Resistance ,Bacterial ) 郑波 北京大学第一医院临床药理研究所,北京 100034 广东人,副教授,副主任医师,主要从事细菌耐药机制和抗菌药物合理应用的研究工作。Email :doctorzhengbo@https://www.docsj.com/doc/c516989583.html, 的患者鼻窦中存在生物膜,这些患者主要为铜绿假单胞菌感染。Ramadan 等[6]于2005年对5位慢性鼻窦炎患者进行黏膜活检,对标本进行扫面电镜检查均发现有生物膜的存在。此外,生物膜已被证实与下列感染有关:慢性前列腺炎、导管相关感染、人工关节感染、牙周病、心内膜炎以及囊性纤维化患者的假单胞菌肺炎等。 3 生物膜与抗菌药物耐药 生物膜内细菌对抗菌药物的敏感性较游离状态时显著降低,最低可降低1000倍。其原因包括生物膜的结构阻止了药物的传输或生物膜中的细菌的生理学改变等。以前一直认为生物膜介导的对抗菌药物耐药的原因是抗菌药物难以渗透入生物膜。但一些研究否认了这一假设。研究显示喹诺酮类可以很快的渗透到铜绿假单胞菌和肺炎克雷白杆菌生物膜的深部[7,8],四环素可很快的渗透到大肠埃希菌生物膜内,万古霉素可以很快渗透到表皮葡萄球菌生物膜内。目前唯一得到证实的是氨基糖苷类药物,由于生物膜中的基质带负电荷,而氨基糖苷类带有正电荷,因此氨基糖苷类药物难以渗透到生物膜的深部[9]。 生物膜对β内酰胺类耐药性增加的机制之一是细菌产生的β内酰胺酶在生物膜表面基质内聚集,可达到很高的浓度,能迅速的将渗透进生物膜内的β内酰胺类抗生素水解掉,有效保护深部细菌不被β-内酰胺类抗菌药物灭活[10]。有研究证实氨苄西林会被肺炎克雷白杆菌生物膜表层中聚集的β内酰胺酶快速水解。 生物膜造成的缺氧环境也增加了对抗菌药物耐药性。一项在囊性纤维化患者生成的铜绿假单胞菌生物膜的研究显示氧气仅能渗透到生物膜的25%深度。铜绿假单胞菌在厌氧条件下比在有氧条件下对抗菌药物的敏感性明显降低[11]。 由于很多抗菌药物对繁殖期细菌杀伤作用更强大,如青霉素类、头孢菌素类和碳氢霉烯类等。在生物膜深部的细菌受氧气、营养物质缺乏的影响及可能存在的密度感应系统的调控,使得细菌的生长、繁殖速度下降,影响抗菌药物对其作用。因此在抗菌药物作用下,生物膜中相对敏感的细菌会被杀死,但耐药菌会持

悬浮填料生物膜工艺的研究与进展

悬浮填料生物膜工艺的研究进展1 摘要悬浮填料生物膜工艺又称为移动床生物膜反应器工艺,是上世纪九十年代初发展起来的一种新型水处理工艺,发展十分迅猛。它既可以作为独立的生物处理系统,也能够与活性污泥法组合以增加后者的处理效能,还可以作为中高浓度工业废水的生物预处理手段。本文总结了悬浮填料生物膜工艺的流体力学、生化动力学规律、悬浮填料的开发现状,探讨了工艺在市政生活污水、工业废水、低污染物浓度的水处理领域的研究和应用进展。进一步开发高效、廉价的功能型悬浮填料,提高填料的有效比表面积,优化与确定工艺和运行参数将推动悬浮填料生物膜工艺在我国的全面应用。 关键词悬浮填料生物膜生物处理生活污水工业废水 Progress of the Study on Suspended Carrier Biofilm Process Abstract Suspended carrier biofilm process(SCBP), also named as moving bed biofilm reactor (MBBR), developed very fast since it is invented in early years of 1990s, which can not only be an independent biological treatment system, or combined with activated sludge process(ASP) to increase the capacity and efficiencies of ASP, but also be used as a biological pretreatment unit of moderate- or high-strength industrial wastewater. In this article, the characteristics of the hydromechanics and biochemical dynamics of SCBP are summarized, the development of suspended carrier, study and application of SCBP treating different kinds of wastewater are discussed in detail. To broaden the application of SCBP, it is necessary to develop large effective specific surface area, high-efficient and cheap functional suspended carrier,optimize the design and operation parameters. Keywords:Suspended Carrier, biofilm, biological treatment, municipal wastewater, industrial wastewater. 悬浮填料生物膜工艺(suspended carrier biofilm process,SCBP)又称移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor, MBBR),由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司与

有害生物防治

一.名词解释。 1.克生(他感作用):指植物植株或其残体向环境中释放某些化学物质影响周围其他植株生理生化代谢过程的现象。 2.杂草检疫:指根据国家的检疫法,运用一定仪器、设备和技术,科学地对输入和输出地区,本国的动植物或动植物产品中夹带的有潜在危害的,有毒有害杂草或杂草的繁殖体(主要是种子)进行检疫、监督、处理的过程。 3.菌红:真菌丝状营养体上的单根细丝。 4.菌落:菌丝体呈辐射状延伸,在培养茎上形成的菌丝群落。 5.吸器:专性寄生菌的菌丝长出的,伸入寄生细胞内,吸收营养的小凸起。 6.附着胞:真菌孢子萌发形成的芽或菌丝顶端的膨大部分。 7.假根:有些菌丝体长出的根状菌丝,可深入茎质内吸取养分并固定着菌体。 8.菌核:大小、内外结构不同,内为疏丝组织,外为拟组织,作用是过滤不良环境。 9.子座:由菌组织形成,产生子实体的座垫。 10.真菌:一类具有真正细胞核的营养生物。 11.生理小种:专型以下,在形态上无差异,但对不同寄生植物品种的致病性不同而划分的生物群。 12.菌系:分离获得的培养单个菌落繁衍的后代。 13.分离物:由一个病害后代标样获得的纯培养物。 14.草地昆虫学:研究草类植物上发生的昆虫的形态、分布、危害、发生规律和防治方法的一门应用学科。 15.昆虫:是节肢动物门昆虫纲动物的总称。 16.变态:(在生长发育过程)指昆虫从卵孵化以后,一直到羽化为成虫的发育过程中,一般要经过一系列形态上和内部器官的变化,致使成虫与幼虫显著不同的现象。 17.羽化:昆虫从若虫或蛹蜕皮变为成虫的过程。 18.侵涤性病害:由各类病原生物引起的植物病害。 19.同宗配合:单个菌株生出的雌雄能交配,自身亲和。 20.多胞生殖:有一个卵发生2个或更多胚胎的生殖方式。 21.双子叶阔叶杂草:有两个子叶,一般为子叶出土幼苗,生长点裸露在外,根系多为直根系,主根发达,叶脉为网状脉。 22.单子叶阔叶杂草:一个子叶,子叶留土幼苗,须根系,主根不发达,平行脉。 23.原生休眠:杂草种子成熟后,直接进入休眠状态,是杂草固有的遗传特性,由本身固有生物学特性决定。 24.强迫休眠:当环境条件不良好,杂草进入休眠状态。 25.诱导休眠:在适宜的条件下能发芽的种子,遇到不良环境后便能进入休眠,而当环境条件变成有利时仍能发芽的形式。 26.杂草群落的演替:一个杂草群落被另一个杂草群落取代的过程。 二、填空选择。 1.杂草按发生时期分为:早春杂草、晚春杂草、夏生杂草、秋生杂草。 2.杂草的个体特性包括:休眠、发芽、发生、成熟。寿命。 3.休眠分为一次休眠、强迫休眠、诱导休眠(二次休眠)。 4.病状类型:变色、坏死、腐烂、萎焉、畸形。 5.病症类型:霉状物、粉状物、锈状物、点状物、线状物、 6.杂草防除的指标:杂草数量、作物质量、经济效益。

电子版-生物膜动力学的研究现状与展望

生物膜动力学的研究现状与展望 1 引言 生物膜法作为一种高效的废水处理方法,已经在工业界获得了广泛应用。生物膜废水处理系统的性能在很大程度上取决于生物膜的形成及其动力学过程。最近三十年来,各国学者围绕生物膜的形成、发展、结构以及动力学特性等从数学模型、数值模拟和实验研究等方面进行了大量的研究,取得了许多重要进展,为生物膜反应器的设计提供了理论和实验支持,有力地推动了生物膜废水处理工艺的发展。 2 生物膜动力学模型的研究进展 动力学数学模型一直被作为模拟生物膜中微生物动力学行为和生物膜微观结构的一种有力工具,也是将生物膜内微观现象和大规模工艺运行的宏观指标联系起来的关键工具【1】。迄今为止,生物膜动力学数学模型的使用仍在研究领域占主导地位。科研工作者对生物膜形成、构成、结构及功能的兴趣,极大地推动了生物膜动力学数学模型的发展。自20世纪70年代反应-扩散动力学模型提出以来,描述生物膜动力学的模型先后又有Capdeville 增长动力学体系、元胞自动机模型和复合生物膜模型,分别介绍如下: 2.1 反应-扩散动力学模型【2,3】 反应-扩散动力学模型是描述生物膜动力学的最基本的模型。几乎所有的生物膜数学模型都假定生物膜内电子供体、电子受体和所有的营养物质只通过扩散作用传递给微生物(内部传质),而忽略了这些物质从液相主体到生物膜的传递过程(外部传质)。反应-扩散模型将生物膜假设为规则连续介质的稳态膜(包含单一物种),仅考虑一维(1D)物质传输和生化转化作用。生物膜被理想化成具有恒定厚度(f L )和统一细胞密度(f X )的薄膜。从液相主体到生物膜的基质通量是由生物膜内部的微生物活性产生。微生物增长用Monod 方程表示;基质消耗速率(ut r )假定正比于微生物生长速率;基质通量仅用扩散表示。生物膜外部传质限制被认为出现在位于生物膜和液相主体交界面处具有恒定厚度(f L )的边界层中。传质通量采用菲克定律(Fick Law)描述,但其中的扩散系数用有效扩散系数替代:S S e dS J D dx =。这种理想化生物膜的数学模型可以用如下微分方程来表示22?.s S S e f S S S d S q S D X t dx K S ?=-?+,0f x L ≤≤(1) 边界条件为0x =时0S dS dx =(2)f x L =时()S S S e L Sb S dS J D k S S dx ==-(3) 基质利用和扩散由方程(1)描述,边界条件采用式(2)和(3)描述。由于附着表面不可穿透,故此处的通量和基质梯度为零(见式(2))。在生物膜和液相主体交界面处的基质浓度(s S )由质量守恒式确定。即,通过边界层的基质通量必定等于进入生物膜的基质通量(见式(3))。这个理想化的数学模型可以利用有限差分法近似求解。当生物膜处于稳态时,系统可以使用有效因子法和伪解析法求解。关于有效因子法和伪解析法的详细介绍可以参考文献【2,3】。 生物膜反应-扩散理论自20世纪70年代提出后,经过各国学者的大量研究工作而得到完善,并得到了广泛接受和承认。然而,最近十几年来,许多新的实验研究和发现表明,反应.扩散模型的许多假设是过于理想化的,模型的更为合理化是将来研究的重点【4】。 2.2 Capdeville 生物膜增长动力学模型【4,5】 20世纪90年代初,法国CapdeviUe 教授所领导的实验室提出生物膜反应器活性物质和非

有害生物重要性排序方法.doc

有害生物重要性排序方法 进行有害生物风险评估,往往需要对大量的有害生物依据检疫重要性进行排序,这也是有害生物风险分析中的重要一环。影响有害生物的检疫重要性的因素又很多,评价方法各异。 在国际上广泛使用PRA这一新名词之前,中国在制定植物检疫法规中一直以对有害生物的检疫重要性评价和适生性分析为基础。代表工作就是从1981年开始,原农业部植物检疫实验所的研究人员,开展了“危险性病虫杂草的检疫重要性评价”研究。对引进植物及植物产品可能传带的昆虫、真菌、细菌、线虫、病毒、杂草6类有害生物进行检疫重要性程度的评价研究,根据不同类群的有害生物特点,按照为害程度、受害作物的经济重要性、中国有无分布、传播和扩散的可能性和防治难易程度进行综合评估。研究制定了评价指标和分级办法,以分值大小排列出各类有害生物在检疫中的重要性程度和位次,提出检疫对策。该研究对170种植物病毒、122种细菌、102种真菌、935种线虫、约500种昆虫以及6属22种杂草进行了评价。 表1列出的是1981年对危险性病毒进行重要性排序的方法。 表2是根据此方法评价的结果。 1983年按照以下标准评价,提出“一类”真菌12种,限制进口作物17种;“二类”真菌52种,受检作物46种;“三类”真菌38种,受检作物36种。 1984年对线虫75属,935种依据侵害寄主植物的经济价值,有关寄生植物的范围,国外国内分布,生活习性和危害情况划分为6类: 一类7种,13-14分,毁灭性植物寄生线虫,国内无分布,应当禁止从疫区进口植物种苗及带有土壤的任何植物材料,特殊须审批。 二类13种,12-13分,危险性植物寄生线虫,国内无分布或仅在少数地方发现,还未在大面积农田蔓延成灾,限制进口。 三类37种,10-12分,严重性植物寄生线虫,国内无分布或局部分布,为口岸内部掌握不对外公布的外检线虫参考名单。 四类23种,8-10分,威胁性植物寄生线虫,大面积防治重点或内检对象,划定疫区或保护区的范围,禁止或限制调运。 五类165种,4-7分,次要植物寄生线虫,植物检疫不予考虑。 六类690种,0-3分,无经济效益和应用价值的线虫,植物检疫和植物保护无重要性。原农业部植物检疫实验所害虫研究室1984年划分出:依据寄主在国民经济重点地位的重要性1-3分;害虫为害程度及为害方式1-3分;随种子、苗木、果实、粮食等农产品或包装材料,运输工具等人为传播的可能性大小1-2分;害虫在国外的情况,传入我国是否有造成为害的可能性及其范围,1分;防治的难易程度0-1分。并提出“一类禁止进口的寄主植物对象”;“二类检疫对象”76种;“三类植物危险性害虫名单”,122种,国内分布未广或尚未发现的危险性害虫;“四类一般经济害虫”。 1991年研究人员提出,目前我国已确定的植物检疫对象的确是很危险的有害生物,但不能认为尚未列入的就不危险,有些病虫由于防治得当或对新环境的不适应,其危险性在进入新区后会明显降低,这都是特定环境中诸因素综合作用的结果。并进一步提出综合分析的方法应该是定性和定量相结合的方法。将应当考虑的几方面确定下来,然后按照综合分析

生物膜法在污水处理中的研究进展

泉州师范学院 学年论文 论文题目:生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师:黄初龙 学院:资源与环境科学学院 专业班级:09级环境工程与管理 学号:090905001 姓名:刘姣

生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要:生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法,广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中,也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比,生物膜法具有一些特有优势,比如无需污泥回流,运行管理容易,无污泥膨胀问题,易于微生物生存,运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词:生物膜法;污水处理;活性污泥法 Abstract:Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods,in the sewage treatment process.They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment,and these methods are the key link in sewage treatment.Compared with the activated sludge process,biofilm has some unique advantages.For example,no sludge return,easy operation and management,no sludge expansion,ease of microbial survival,run stable,etc.The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus,nitrogen and some heavy metals. Key words:B iofilm treatment;sewage treatment;activated sludge 引言 近年来,伴随着经济的快速发展,我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题,其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高,城镇生活污水中的氮、磷含量增加,有机成分复杂,传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐,处理效果不佳,为此,在新型填料的不断开发和完善基础上,生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发,在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的,并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处

【高考生物】有害生物重要性排序方法

(生物科技行业)有害生物重要性排序方法

有害生物重要性排序方法 进行有害生物风险评估,往往需要对大量的有害生物依据检疫重要性进行排序,这也是有害生物风险分析中的重要一环。影响有害生物的检疫重要性的因素又很多,评价方法各异。 在国际上广泛使用PRA这一新名词之前,中国在制定植物检疫法规中一直以对有害生物的检疫重要性评价和适生性分析为基础。代表工作就是从1981年开始,原农业部植物检疫实验所的研究人员,开展了“危险性病虫杂草的检疫重要性评价”研究。对引进植物及植物产品可能传带的昆虫、真菌、细菌、线虫、病毒、杂草6类有害生物进行检疫重要性程度的评价研究,根据不同类群的有害生物特点,按照为害程度、受害作物的经济重要性、中国有无分布、传播和扩散的可能性和防治难易程度进行综合评估。研究制定了评价指标和分级办法,以分值大小排列出各类有害生物在检疫中的重要性程度和位次,提出检疫对策。该研究对170种植物病毒、122种细菌、102种真菌、935种线虫、约500种昆虫以及6属22种杂草进行了评价。 表1列出的是1981年对危险性病毒进行重要性排序的方法。 表2是根据此方法评价的结果。 1983年按照以下标准评价,提出“一类”真菌12种,限制进口作物17种;“二类”真菌52种,受检作物46种;“三类”真菌38种,受检作物36种。 1984年对线虫75属,935种依据侵害寄主植物的经济价值,有关寄生植物的范围,国外国内分布,生活习性和危害情况划分为6类: 一类7种,13-14分,毁灭性植物寄生线虫,国内无分布,应当禁止从疫区进口植物种苗及带有土壤的任何植物材料,特殊须审批。 二类13种,12-13分,危险性植物寄生线虫,国内无分布或仅在少数地方发现,还未在大面积农田蔓延成灾,限制进口。

生物膜法的基本原理

生物膜法的基本原理 1、生物膜在载体上的生长过程:当有机污水或由活性污泥悬浮液培养而成的接 种液流过载体时,水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上,其中的微生物利用有机底物而生长繁殖,逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性,有进一步吸附、分解污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。 2、生物膜的降解机理 (1)物质的传递 1)空气中的氧溶解于流动水层中,通过附着水层传递给生物膜; 2)有机污染物则由流动水层传递给附着水层,然后进入生物膜; 3)微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层,并随其排走; 4)CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。 (2)膜的生长与脱落 1)生物膜降解有机物的过程,也是膜生长的过程; 2)好氧层与厌氧层的平衡稳定关系; 3)厌氧层加厚,生物膜老化、脱落。 二、生物膜的主要特征 1、生物相方面的特征: (1)微生物多样化 (2)生物的食物链长 (3)能够存活世代时间较长的微生物 (4)分段运行与优占种属 2、处理工艺方面的特征: (1)对水质、水量变动有较强的适应性 (2)污泥沉降性能良好,宜于固液分离 (3)能够处理低浓度的污水 4)易于维护运行、节能 三、生物滤池 1、生物滤池法的特征: 生物滤池法是在砂滤池的基础上发展起来的一种生物膜处理方法,它利用滤料表面形成的一层生物膜来净化污水。在滤池内,污水由于重力作用自上而下地连续流经滤料,滤料表面的微生物借助酶的作用,使被吸附和吸收的有机物在氧气的参与下进行氧化分解,同时微生物又以有机物为营养进行自身繁殖。老化的微生物附着力差,在污水冲刷会不断脱落,脱落后随水流出滤池,同时新的生物膜不断生长,因而处理可连续进行。 2、典型构造 生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。 滤料:组成滤层的过滤材料。常以花岗石、安山岩、闪绿岩等较硬的岩石以及无烟煤等材料制成。

生物多样性的丧失对人类有哪些危害

生物多样性的丧失对人类 有哪些危害 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

生物多样性丧失对人类有哪些危害 摘要 众所周知,中国是生物多样性特别丰富的国家之一。据统计,中国的生物多样性居世界第八位,北半球第一位。可是我们不得不面对现实,中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。我国的原始森林在经历了人类长期乱砍滥伐、毁林开荒等一系列行径之后,正以惊人的速度每年递减,草原由于超载过牧、毁草开荒的影响严重退化。生态系统的结构和功能遭到了严重破坏甚至丧失,其中的许多物种已变成濒危物种或受威物种。在《濒危野生动植物种国际贸易公约》列出的640个世界性濒危物种中,仅仅中国就占四分之一左右,可见中国的生物多样性丧失问题是十分严峻的。本文将从生物多样性的概念及组成、生物多样性丧失的原因及保护生物多样性的对策几方面入手,使大家清楚的认识到生物多样性的重要价值,从而呼吁更多的人共同加入到保护生物多样性的队伍中来。 关键词: 生物多样性、丧失、危害、防治对策 正文: 【生物多样性的定义】 生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,由遗传、基因、多样性、物种多样性和生态系统多样性等部分组成。

最新污水的生物处理方法(二)生物膜法

第五章污水的生物处理方法(二)——生物膜法 教学要求: 1)掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2)掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池以及生物转盘三相传质和工艺运行 特点。 3)掌握生物接触氧化特点及其工艺设计 第一节概述 生物膜——是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动物、后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁殖,并在其上形成膜状生物污泥。 生物膜法:污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物、从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。 一、生物构造及其对有机物的降解 1 生物膜的构造特征 生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着Array水层(高亲水性)。 2 降解有机物的机理 1)微生物:沿水流方向为细菌——原生动物— —后生动物的食物链或生态系统。具体生物 以菌胶团为主、辅以球衣菌、藻类等,含有 大量固着型纤毛虫(钟虫、等枝虫、独缩虫 等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫、豆形虫、斜 管虫等),它们起到了污染物净化和清除池 内生物(防堵塞)作用。 2)污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→ β中污带→寡污带). 3)供氧:借助流动水层厚薄变化以及气水逆向 流动,向生物膜表面供氧。 4)传质与降解:有机物降解主要是在好氧层进 行,部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H2S,NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO3--N、NO2--N等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中。 5)生物膜更新:经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO及污染物),维持生物活性(老化 膜固着不紧)。 二、生物膜的主要特征 1 微生物相方面的特征 1)参与净化反应微生物多样化; 2)食物链长,污泥产率低; 3)能够存活世代较长的微生物; 4)可分段运行,形成优势微生物种群,提高降解能力。 2 工艺方面的特征 1)对水质水量变动有较强适应性;

结核分枝杆菌生物膜研究进展

Hans Journal of Medicinal Chemistry 药物化学, 2018, 6(3), 78-84 Published Online August 2018 in Hans. https://www.docsj.com/doc/c516989583.html,/journal/hjmce https://https://www.docsj.com/doc/c516989583.html,/10.12677/hjmce.2018.63011 Advances on Research of Mycobacterium tuberculosis Biofilms Menglan Gan, Renfeng Wang, Zaichang Yang* School of Pharmacy, Guizhou University, Guiyang Guizhou Received: Aug. 1st, 2018; accepted: Aug. 15th, 2018; published: Aug. 22nd, 2018 Abstract Biofilms refer to a microbial community that is surrounded by a self-generated extracellular po-lymer and attached to the cell surface, but the physiology and genetics definition of the M. tuber-culosis biofilm have not yet been described. Because of its unique physiological state, M. tuberculo-sis biofilms limit the therapeutic effect of anti-tuberculosis drugs, prolong the cycle of tuberculosis treatment, and seriously endanger human health. This article reviewed the formation mechanism, structural composition and related functions and quantitative methods of M. tuberculosis biofilms, and discussed the research ideas of using M. tuberculosis biofilms as novel anti-tuberculosis drugs to shorten the treatment of tuberculosis and provide a new direction for improving the therapeu-tic effect of tuberculosis. Keywords Mycobacterium tuberculosis, Biofilms, Tolerance 结核分枝杆菌生物膜研究进展 甘梦兰,王仁凤,杨再昌* 贵州大学药学院,贵州贵阳 收稿日期:2018年8月1日;录用日期:2018年8月15日;发布日期:2018年8月22日 摘要 生物膜是指被自我产生的细胞外聚合物包裹,并附着在细胞表面的微生物群落,但结核分枝杆菌生物膜*通讯作者。

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