12生物膜5 生物合成,在呼吸过程中,每个分子葡萄糖约形成38个分子的ATP( Brock et a,1984)。 呼吸是最为有效的能量代谢过程,底物中的C除了用于细胞自身合成外,其余的C均以 CO2的形式释放出来。厌氧呼吸型异养菌是在厌氧条件下用氧以外的物质作为电子受体 如硝酸盐等,电子通过电子传递系统转移给硝酸盐并使硝酸盐还原成N2。尽管毎mo葡 萄糖释放出的ATP少于有氧的情况,但厌氧呼吸仍是一个有效的能量产生过程。厌氧异 养菌仅在没有氧气的条件下生长,这些细菌从发酵反应中获得能量,使有机化合物部分分 解成低分子的化合物如乙醇、乳糖、乙酸、琥珀酸等及释放一些CO2。与好氧呼吸相比, 发酵反应是不完全的,每分子的葡萄糖仅产生2个分子的ATP( Brock et aL.,1984)。其 他厌氧还能进步发酵分解低分子的有机物,如硫酸盐还原菌,在更低氧化还原电位和 没有硫酸盐存在的条件下,甲烷菌亦可以利用这些低分子产物(包括CO2和H2)并从中 获得能量,最终产生甲烷。兼性厌氧菌既能在厌氧条件下进行发酵反应,也能在有氧的条 件下利用电子传递链将电子传递给氧,这类细菌的数量亦相当大 生物膜中常出现的细菌种类有(俞辉群等,1988):球衣菌、动胶菌、硫杆菌属、无 色杆菌属、产碱菌属、甲单胞菌属、诺卡式菌属、色扦菌属、八叠球菌属、粪链球菌、埃 希式大肠杄菌、副大肠杆菌属、亚硝化单胞菌属和硝化杆菌属等。 2.真菌 真菌是具有明显细胞核而没有叶绿素的真核生物,大多数具有丝状形态,包括单细胞 的酵母菌(在一定条件下亦形成菌丝)和多细胞的霉菌。真菌可利用的有机物范围很 特别是多碳类有机物,故有些真菌可降解木质素等难降解有机物。当污水中有机物的成分 变化、负荷增加、温度降低、pl降低和溶解氧水平下降时,很容易滋生丝状菌。 生物膜中常出现的丝状菌有(俞辉群等,198):瘤胞属、灿烂微重真菌、红色桨霉、 水镰刀霉、白地霉、皮状丝胞酵母等;此外,有时也出现茎点霉属、乳节水霉、纤细腐霉、 红酵母属、毛霉属和水霉属等。 3.藻类 藻类是受阳光照射下的生物膜中的主要成分,如在明渠和溪流的岩石上就经常发现有 藻类,普通生物滤池表层滤料的生物膜中及附着生长污水稳定塘的填料上(Zhao&Wang, 1996)亦有大量的藻类。一些藻类如海藻是肉眼可见的,但绝大多数却只有在显微镜下才 能观察到,有的只是单细胞,而有的则是多细胞结构。由于藻类含有叶绿素,故藻类能够 进行光合成,亦即将光能转化成化学能。尽管藻类不是生物膜主要的微生物类群,但藻类 却作为水生环境中生产者是受阳光照射下水体中的生物膜微生物的主要构成部分。由于出 现藻类的地方只限于生物膜反应器中表层很小部分,因而对污水净化不起很大作用 生物膜中常出现的藻类有〈俞辉群等,1988):小球藻属、绿球藻属、席藻属、颤藻 属、毛枝藻属和环丝藻属等。 4.原生动物 原生动物是动物界中最低等的单细胞动物,在成熟的生物膜中它们不断捕食生物膜表 面的细菌,因而在保持生物膜细菌处于活性物理状态方面起着积极作用。原生动物或者以 胞饮方式(一部分细胞壁凹入摄取外部环境中大分子并夹紧形成其体内液泡)摄取有机物 质,或者以噬菌的方式吞噬细菌、藥类和其他粒子并消化作为它们的营养物质。在诸如滴 滤池的污水处理生物膜反应器中经常可以观察到原生动物捕食并因此而影响生物膜累积和