Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка):
Также из данного графика легко заметить, что только при взвеси
5 мг/л отношение количества прикреплённых бактерий к количеству взвешенных минеральных частиц превышает единицу. Это ещё раз объясняет тот факт, почему доля прикреплённых бактерий от общего их количества не имела зависимости от содержания взвеси (рис. 4.7).
Как уже предполагалось, основным стимулом перехода бактерии из свободноживущего в прикреплённое состояние является концентрированность субстрата на поверхности взвеси в процессе адсорбции. Следовательно, соотношение прикреплённых бактерий и свободноживущих в таком случае должно быть связано с соотношением адсорбированного и растворённого органического вещества в системе. На рис. 4.10
-----------------1--------------1---------------1------------1----------------1-------------1--------------1
0 1 2 3 4 5 6 7
Время эксперимента, сут.
Рис. 4.9. Изменение численности агрегированных на взвеси бактерий, отнесён-ной к количеству неорганических частиц в пробах с добавками взвеси: ¦ — 5 мг/л; ? - 15 мг/л; ^— 45 мг/л; • — 90 мг/л
показана данная зависимость для максимального и минимального содержания взвеси в растворе, а также в отсутствие добавок взвеси для сравнения.
N / N
iVarp7 iVCB
АОВ/РОВ
Рис. 4.10. Зависимость динамики перехода бактерий из свободноживущих в агрегированное на взвеси состояние от соотношения АОВ/РОВ в системе: о — максимальная добавка взвеси (90 мг/л); • — минимальная добавка взвеси
(5 мг/л); Д — без взвеси
В ходе эксперимента было замечено, что соотношение АОВ/РОВ с течением времени увеличивается для всех проб, причём, наибольшее увеличение АОВ/РОВ для всех проб наблюдается на первые сутки. Это может быть связано как с деятельностью бактерий (как уже было отмечено, бактерии окисляют ОВ до более простых, а, следовательно, более лабильных органических соединений), так и с коагуляцией гуминовых
кислот в кластеры. Эти кластеры тоже, в свою очередь, являются частицами и на их поверхности также идёт процесс прикрепления бактерий.
Все три зависимости для разных проб имели тенденцию к росту при увеличении отношения АОВ к РОВ, что ещё раз указывает на связь между процессом адсорбции органических веществ и агрегацией бактерий. Наклон может служить показателем скорости процесса перехода бактерий из свободноживущего в агрегированное состояние. По наклону легко заметить, что в системе с минимальным содержанием взвеси этот процесс идёт более интенсивно. Таким образом, при малом количестве частиц адсорбента создаются наиболее благоприятные условия для развития бактерий, агрегированных на частицах. Однако при малом количестве минеральных частиц общая численность агрегированных на частицах бактерий не может быть очень большой. При сохранении общего количества питательных веществ в растворе и увеличении количества введённых минеральных частиц максимальная численность бактерий, в том числе и агрегированных на частицах, нарастает. Поскольку с ростом числа минеральных частиц количество адсорбированного на них органического вещества уменьшается, то органический субстрат, адсорбированный на частицах, исчерпывается быстрее, чем при меньшем содержании взвеси. Этот процесс приводит к ухудшению условий развития агрегированных на частицах бактерий. Более чётко эти зависимости прослеживаются при рассмотрении динамики соотношения скорости прироста агрегированных на взвеси и свободноживущих бактерий (рис. 4.11).
Как и на предыдущем графике (рис. 4.10), видно, что для пробы без взвеси отношение скоростей прироста агрегированных бактерий и свободноживущих практически не изменяется и меньше единицы (т. е. Vgrp значительно меньше VCQ). Для проб с различным содержанием взвеси наблюдается возрастание скорости прироста прикреплённых по сравнению со свободноживущими бактериями. При этом на протяжении первых 4-х суток это соотношение выше у проб с минимальным содержанием взвеси.
Из этого следует, что минеральная взвесь оказывает влияние не только на прирост и пространственное расположение бактерий, но и на процессы их метаболизма. Из-за более благоприятных условий, созданных на поверхности минеральной взвеси в процессе адсорбции органических веществ, агрегированные бактерии более активны, что, безусловно, влияет как на процессы самоочищения, так и на функционирование водоёма в целом.
С другой стороны, скорость прироста также должна быть связана с количеством субстрата на поверхности взвеси и количеством его в воде. Иными словами, разница в скоростях прироста между прикреплёнными и свободноживущими бактериями тем больше, чем больше отношение АОВ к РОВ (рис. 4.12).
^агр/^св
Время эксперимента, сут.
Рис. 4.11. Динамика отношения скоростей прироста агрегированных и свободноживущих бактерий: ? — без взвеси; с добавкой взвеси: ¦ — 5 мг/л; ^ — 15 мг/л; • — 45 мг/л; Д — 90 мг/л
V /V
? агр' ? св
6 ~
4 \ •
АОВ/РОВ
Рис. 4.12. Зависимость отношения скоростей прироста агрегированных на взвеси и свободноживущих бактерий от отношения АОВ к РОВ в системе: о — максимальная добавка взвеси (90 мг/л); • — минимальная добавка взвеси
