Describimos primeiro un experimento de presión osmótica: utiliza unha membrana semipermeable para separar dúas solucións salinas de diferentes concentracións. As moléculas de auga da solución de sal de baixa concentración pasarán pola membrana semipermeable á solución de sal de alta concentración, e as moléculas de auga da solución de sal de alta concentración tamén pasarán pola membrana semipermeable á solución de sal de baixa concentración, pero o número é menor, polo que o nivel de líquido no lado da solución de sal de alta concentración aumentará. Cando a diferenza de altura dos niveis de líquido en ambos os lados produce presión suficiente para evitar que a auga volva fluír, a ósmose deterase. Neste momento, a presión xerada pola diferenza de altura dos niveis de líquido a ambos os dous lados é a presión osmótica. En xeral, canto maior sexa a concentración de sal, maior será a presión osmótica.
A situación dos microorganismos en solucións de auga salgada é semellante ao experimento da presión osmótica. A estrutura unitaria dos microorganismos son as células, e a parede celular é equivalente a unha membrana semipermeable. Cando a concentración de ión cloruro é inferior ou igual a 2000 mg/L, a presión osmótica que pode soportar a parede celular é de 0,5-1,0 atmosferas. Aínda que a parede celular e a membrana citoplasmática teñan unha certa dureza e elasticidade, a presión osmótica que pode soportar a parede celular non será superior a 5-6 atmosferas. Non obstante, cando a concentración de ións cloruro na solución acuosa é superior a 5000 mg/L, a presión osmótica aumentará ata unhas 10-30 atmosferas. Baixo unha presión osmótica tan alta, unha gran cantidade de moléculas de auga no microorganismo penetrará na solución extracorpórea, causando deshidratación celular e plasmólise e, en casos graves, o microorganismo morrerá. Na vida diaria, as persoas usan sal (cloruro de sodio) para conservar verduras e peixes, esterilizar e conservar alimentos, que é a aplicación deste principio.
Os datos da experiencia da enxeñaría mostran que cando a concentración de ións cloruro nas augas residuais é superior a 2000 mg/L, a actividade dos microorganismos inhibirase e a taxa de eliminación de DQO caerá significativamente; Cando a concentración de ións cloruro nas augas residuais é superior a 8000 mg/L, o volume de lodo se expande, aparecerá unha gran cantidade de escuma na superficie da auga e os microorganismos morrerán un tras outro.
Non obstante, despois da domesticación a longo prazo, os microorganismos adaptaranse gradualmente para crecer e reproducirse en auga salgada de alta concentración. Na actualidade, algunhas persoas teñen microorganismos domesticados que poden adaptarse a concentracións de ión cloruro ou sulfato superiores a 10000 mg/L. Non obstante, o principio da presión osmótica dinos que a concentración salina do fluído celular dos microorganismos que se adaptaron a crecer e reproducirse en auga salgada de alta concentración é moi elevada. Unha vez que a concentración de sal nas augas residuais é baixa ou moi baixa, un gran número de moléculas de auga nas augas residuais penetrarán nos microorganismos, facendo que as células microbianas se inchen e, en casos graves, rompan e morran. Polo tanto, os microorganismos que foron domesticados durante moito tempo e que poden adaptarse gradualmente ao crecemento e a reproducción en auga salgada de alta concentración requiren que a concentración de sal no afluente bioquímico se manteña sempre a un nivel bastante alto e non poidan flutuar, se non, os microorganismos morrerán en gran cantidade.
Hora de publicación: 28-feb-2025