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第四节原生动物•动物—运动、捕食生物•原生—最原始、结构最简单的单细胞动物•称“××虫”•形体微小，在10~300um之间，在光学显微镜下才能看见，归入微生物范畴。池塘里的水滴及其所可能包含的主要原生动物:1)草履虫Parameciumcaudatum2)钟形虫Vorticellanebulifera3)喇叭虫Stentorpolymorphus4)变形虫Amoebaproteus5)毛口虫Trichodinapediculus6)唇滴虫Chilomonasparamecium①②③④⑤⑥一、原生动物的一般特征•（一）形态特征•①单细胞，没有细胞壁、大多无色透明；②器官分化（行动、感觉、消化、捕食等等）；•虽然只有一个细胞，但在生理上却是一个完善的有机体，能和多细胞动物一样行使营养、呼吸、排泄、生殖等机能。其细胞体内各部分有不同的分工，形成机能不同的“胞器”，例如：胞口、胞咽、食物泡、吸管是“消化系统”；收集管、伸缩泡、胞肛是“排泄系统”；伪足、鞭毛和纤毛是“四肢”等；眼点是“眼睛”等等。如钟虫图“嘴”“胃”－食物泡、伸缩泡“腿”－肌丝一、原生动物的一般特征行动胞器——伪足、鞭毛、纤毛消化、营养胞器——胞口、胞咽、食物泡、吸食管排泄胞器——收集管、伸缩泡、胞肛（体内多余水分及代谢产物排出体外）感觉胞器——一般行动胞器即为感觉胞器，个别有专门的感觉器官——眼点（二）营养类型•①纯动物性(大部分)•②植物+动物性(极少数）•本质上是裸藻、金藻等，改名为植物性鞭毛虫；•“吞食”活细菌、真菌、藻类或有机颗粒原生动物食物动植物12亿年前以此分化•腐生性(大多）—寄生性（三）繁殖•通常无性繁殖——二分裂、孢子类似酵母菌•提问：为什么会这样（生物意义）？•当环境条件差时出现有性生殖。•基因重组，加快变异进化二、分类及各纲简介•根据原生动物的细胞器和其他特点，将原生动物分为四个纲，即肉足纲、鞭毛纲和纤毛纲、孢子纲。•其中孢子纲中原生动物专营寄生生活，其余三类存在于水体当中，重点介绍这三类原生动物•①肉足纲•20～50um•特征：•大多没有固定形状由体内细胞质不定方向的流动而呈现千姿百态，少数种类为球形。•细胞质可伸缩变动而形成伪足。作为运动和摄食的胞器。•典型种：变形虫、辐射变形虫、太阳虫、壳虫•可以任意改变形状的肉足类为根足变形虫，一般就叫做变形虫。还有一些体形不变的肉足类、呈球形，它的伪足呈针状，如辐射变形虫和太阳虫。变形虫太阳虫•规律：大量出现时预示出水水质差。如活性污泥驯化初期（游离细菌大量出现后）。•二分裂细胞核变形虫吞噬的硅藻捕食草履虫太阳虫捕食食物泡壳虫伪足•大多为自由生活，也有寄生•严重的水传染病变形虫（Amoebida，阿米巴）痢疾(赤痢)就是由于寄生的变形虫赤痢阿米巴引起的。变形虫痢疾变形虫在活性污泥中拍摄的一种变形虫400倍②鞭毛纲•形态：具有一根或一根以上的鞭毛•鞭毛长度大致与其体长相等或更长些，是运动器官，分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫。Ⅰ.植物性鞭毛虫（兼有动物性营养）“钟罩虫”金藻—钟罩藻属“绿眼虫”－裸藻夜光虫长期无光时色素退化、进行异养生存！Ⅱ．动物性鞭毛虫•形态：（原生动物中最小）长11~22um，宽5~10um。•生活在腐化有机物较多的水体内。×400•规律：与变形虫规律类似。•常见的有梨波豆虫和滴虫等。梨波豆虫(bodo)滴虫③纤毛纲草履虫•特征：周身表面或部分表面具有纤毛•提问：纤毛的功能？•游动及摄食的工具。•纤毛虫喜吃游离细菌及有机颗粒，与废水生物处理的关系最为密切。•已发现的种类有6000种，远远超过肉足类和鞭毛类。•纤毛虫是原生动物中构造最复杂的，不仅有比较明显的胞口，还有口围、口前庭和胞咽等司吞食和消化的细胞器官。•根据运动情况可分为游泳型、匍匐型、固着型和吸管虫四种。游泳型纤毛虫•Ⅰ.游泳型纤毛虫•80~300um×42~75um•自由游动•如草履虫，豆形虫、肾形虫、漫游虫等。•规律：预示出水较差，污泥驯化仍在继续（常在鞭毛虫优势后出现）。放大400倍漫游虫•匍匐——在污泥絮体上爬行或游动。•常见为楯纤虫、尖毛虫、棘尾虫、游仆虫。Ⅱ.匍匐型纤毛虫游仆虫Ⅲ.固着型纤毛虫•喇叭虫、钟虫（更常见）•形态：个体或群生相连，固着在活性污泥上•1．个体型喇叭虫•钟虫，像一个倒置的钟。•特征：•A.前端有环状纤毛带•钟虫纤毛摆动时使水形成旋涡，把水中的细菌、有机颗粒引进胞口。食物在虫体内形成食物泡。当泡内食物逐渐被消化和吸收后，泡亦消失，剩下的残渣和水分渗入较大的伸缩泡。伸缩泡逐渐胀大，到一定程度即收缩，把泡内废物排出体外。伸缩泡只有一个，而食物泡的个数则随钟虫活力的旺盛程度而增减。•B.后端有尾柄•靠尾柄附着在其它物质(如活性污泥、生物滤池的生物膜)上•当环境不良时，柄消失，固着型钟虫成为游动性的•提问：干什么呢？•迁移或形成孢囊•常见的单个个体的钟虫类有领钟虫、小口钟虫、沟钟虫。3沟钟虫2小口钟虫321其中以小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大，数量也是最多，小口钟虫的体长为32~70um，宽22~48um，口围12~25um1领钟虫2．群体型•固着型纤毛虫中的群体型生物有缩虫、盖虫、累枝虫三种。缩虫柄可收缩盖虫（无唇边）累枝虫柄不收缩相同点区别点水处理中的典型代表（长×宽×柄）um缩虫分枝结构与钟虫相同，各分支可以收缩螅状独缩虫80~125×38~6×280~1500累枝虫分枝结构与钟虫相同；多层分枝；各分支不能收缩节累枝虫75~100×20~30×200~750盖虫柄分枝，形成群体，个体外形相似没有唇边微盘盖虫65~85×27~37×120~264作用：可以降低水中游离细菌的数量，降低水的浑浊度，对废水生物处理起良好的促进作用；规律：固着虫大量出现预示出水水质好，污泥驯化佳。•形态：幼虫有纤毛，成虫纤毛消失，长出长短不一的吸管，末端有一根柄固着生活，以其他原生动物为食。Ⅳ.吸管虫•提问：吸管虫如何捕食？•蚊子式•用吸管吸住微小动物，并由吸管中释放毒素将其麻醉，继而融化其细胞膜，吸干其体液。•规律：预示出水水质好，污泥驯化佳。二、原生动物在废水生物处理中的作用•(一)净化废水作用•提问:有哪些作用?•①直接参与废物的去除•捕食水中的悬浮的有机废物颗粒（细菌主要吃溶解性污染物）②吞噬细菌，净化出水水质•细菌（尤其使游离细菌）本身也是有机污染物；•提问：游离细菌转化为原生动物同样是有机污染物，净化何在呢？3kg1kgCO2+H2O+盐2kg同理可知：食物链越长，净化效果远好。③产生絮凝物质，促进活性污泥的形成•活性污泥颗粒主要是由细菌絮凝而成，实验证明小口钟虫、累枝虫和草履虫等纤毛虫能分泌一些粘性多糖，使他们能够附着在小的絮凝体上，同时促进絮凝体进一步黏附细菌使污泥絮体增大。•生产上常常发现在活性污泥培养初期，一旦处理系统中出现固着型纤毛虫，随后就可看到活性污泥絮体的形成并逐渐增大。(二)指示生物作用•①依据•原生动物数量、种类、优势种、个体活性与水质的相关规律。•②优越性•提问:与水质分析及细菌观察、计数相比好处何在?•Ⅰ.观察测量容易仅需低倍显微镜即可活体观察Ⅱ.快速预报•通常污水处理厂每天都要对本厂的出水进行水质监测，若超过国家规定的标准，就要及时追查原因，以求解决。出水BOD5（mg/l）30Y=81.6—19.4lgX20100103104有柄纤毛虫（个/ml）湖南石油化工厂的曝气池中的有柄纤毛虫与BOD5统计数据各厂情况不同，需独立总结。•但有些数据当天得不到如BOD5，根据原生动物与BOD5的对应关系，则可以作出快速的判断，缩短发现问题、解决问题的时间。③普遍规律•如若发现•群体的纤毛虫缩成一团•钟虫的柄脱落•纤毛虫接合生殖（即有性生殖）、或形成孢囊•表明水中？•存在有毒物质或其他条件如温度、pH等的不适宜。Ⅰ.水质毒物判断•有些原生动物对水中的溶解氧变化十分敏感。•如钟虫细胞前端出现气泡，运动迟缓，说明水中充氧不足，或溶氧过高、过低，水质将变坏。反之则表明溶解氧情况适中良好•Ⅱ.溶解氧判断Ⅲ.曝气池处理效果的判断曝气池运转好曝气池运转差种类多少数量多少鞭毛虫少或无很多（大于1万个/ml）游泳型纤毛虫漫游虫多，没有豆形虫、肾形虫没有漫游虫，豆形虫、肾形虫多（大于1万个/ml）固着型纤毛虫多且活跃畸形，运动迟缓原生动物孢囊无有原生动物和人类的关系第五节后生动物•后—后（单细胞生物）出生•也称多细胞动物•在水处理工作中常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫（微生物）、甲壳类动物和昆虫幼虫等。•一、轮虫•轮—头冠上有一列或多列如旋转的轮盘纤毛环。•纤毛环经常摆动，将细菌和有机颗粒等引入口部，纤毛环既是进食工具，又是行动工具（一）形态、生理•形态：多数在500um左右，需在显微镜下观察。身体为长形，分头部、躯干和尾部。头部有轮盘，其咽内有一个几丁质的咀嚼器。躯干呈圆筒形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲膜，尾部末端有分叉的趾，内有腺体分泌的粘液，借以固着在其他物体上。•生理：适应pH范围广，以pH6．8左右生活的种类较多。轮虫以小的原生动物和有机颗粒等为食物，在废水的生物处理中有一定的净化作用。•生殖：雌雄异体，雄体比雌体小得多，并退化，有性生殖少，多为孤雌生殖（二）指示生物作用•当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果？为什么？•好，高级动物对污染物浓度及毒性相对敏感•但如数量太多，则是污泥膨胀的的前兆。•提问：为什么？•答案：破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。•目前发现的轮虫有252种，活性污泥中常见的轮虫有转轮虫、玫瑰旋轮虫等。玫瑰旋轮虫转轮虫二、甲壳类动物（非微生物）•甲壳动物是鱼类的基本食料。广泛分布于河流、湖泊和水塘等淡水水体及海洋中。这类生物的主要特点是具有坚硬的甲壳，水生浮游生活。•在给水排水工程中常见的甲壳类动物水蚤(1.4~3.6mm)。•甲壳类动物以细菌和藻类为食料。•应用：去除氧化塘中过多的藻类。但它们若大量繁殖，可能影响水厂滤池的正常运行。介虫虾沙蚕三、其它小动物•可同化其它微生物不易降解的固体有机物。•线虫•(0.25~2mm)颤蚯蚓（2～4mm)•摇蚊幼虫(1~10mm)•蜂蝇幼虫工业污水处理系统中较少出现。