高濃度的含鹽廢水對微生物的影響

我們(men) 先來描述一個(ge) 滲透壓的實驗：用一張半滲透薄膜將兩(liang) 種不同濃度的鹽溶液隔開，低濃度鹽溶液的水分子就會(hui) 透過半滲透薄膜進入高濃度鹽溶液，而高濃度鹽溶液的水分子也會(hui) 透過半滲透薄膜進入低濃度鹽溶液，但其數量要少，故高濃度鹽溶液一側(ce) 的液麵會(hui) 升高，當兩(liang) 側(ce) 液麵的高差產(chan) 生了足夠阻止水再流動的壓力時滲透就會(hui) 停止，這時兩(liang) 側(ce) 液麵的高差產(chan) 生的壓力就是滲透壓。一般來說，鹽分濃度越高，滲透壓越大。

微生物在鹽水溶液中的情況與(yu) 滲透壓的實驗是相似的。微生物的單位結構是細胞，細胞壁相當於(yu) 半滲透膜，在氯離子濃度小於(yu) 等於(yu) 2000mg/L時，細胞壁可承受的滲透壓為(wei) 0.5-1.0大氣壓，即使加上細胞壁和細胞質膜有一定的堅韌性和彈性，細胞壁可承受的滲透壓也不會(hui) 大於(yu) 5-6大氣壓。但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時，滲透壓大約將增大至10-30大氣壓，在這樣大的滲透壓下，微生物體(ti) 內(nei) 的水分子會(hui) 大量滲透到體(ti) 外溶液中，造成細胞失水而發生質壁分離，嚴(yan) 重者微生物死亡。在日常生活中，人們(men) 用食鹽（氯化鈉）醃漬蔬菜和魚肉，滅菌防腐保存食物，就是運用了這個(ge) 道理。工程經驗數據表明：當廢水中的氯離子濃度大於(yu) 2000mg/L時，微生物的活性將受到抑止，COD去除率會(hui) 明顯下降；當廢水中的氯離子濃度大於(yu) 8000mg/L時，會(hui) 造成汙泥體(ti) 積膨脹，水麵泛出大量泡沫，微生物會(hui) 相繼死亡。

不過，經過長期馴化，微生物會(hui) 逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經有人馴化出能夠適應10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是，滲透壓的原理告訴我們(men) ，已經適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物，細胞液的含鹽濃度是很高的，一旦當廢水中的鹽分濃度較低或很低時，廢水中的水分子會(hui) 大量滲入微生物體(ti) 內(nei) ，使微生物細胞發生膨脹，嚴(yan) 重者破裂死亡。因此，經過長期馴化並能逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物，對生化進水中的鹽分濃度要求始終保持在相當高的水平，不能忽高忽低，否則微生物將會(hui) 大量死亡。