微生物都難以在低溫環(huán)境下生長繁殖嗎？
有研究表明微生物的最佳生長溫度為20℃-40℃，而華北地區(qū)冬季平均氣溫-2℃~4℃，東北地區(qū)可達-20℃左右，當溫度下降到一定程度時微生物的代謝活力和生長繁殖能力會受到較大抑制。
盡管低溫環(huán)境中大部分微生物的活性受到嚴重影響，但在冬季寒冷地區(qū)的河道、污水池中仍然有活性較強的微生物存在，它們被稱為耐冷菌。
耐冷菌能在0℃~5℃時利用環(huán)境中的有機物進行生長代謝，并且適應的溫度區(qū)間較廣，非常適用于低溫環(huán)境下的污水處理系統(tǒng)。然而在低溫環(huán)境中存在的低溫微生物數量，遠遠低于常溫環(huán)境下的微生物數量。
因此為滿足污水處理系統(tǒng)中所需硝化菌、反硝化菌的數量以及良好的處理效果，常常采用人工馴化分離篩選高效的耐低溫菌，用于冬季污水處理廠的污水治理。
如此微小的細菌，如何在低溫環(huán)境下維持正常的生命代謝活動？
耐冷菌之所以能夠在低溫條件下具有很高的活性是因為它們擁有一套適應低溫的機制：
1.耐冷菌能主動調節(jié)其膜脂的組成
營養(yǎng)物質是微生物正常生長代謝的重要支撐，耐冷菌通過縮短脂肪酸酰基鏈的長度，提高支鏈脂肪酸的占比，保證膜的流動性使其可以在低溫下正常地吸收營養(yǎng)物質并維持生理功能。
2.耐冷菌可以合成冷休克蛋白
冷休克蛋白可以讓微生物適應溫度下降帶來的環(huán)境變化，并且在溫度發(fā)生波動時保持良好的代謝繁殖生存能力。
3.耐冷菌與常溫菌蛋白質結構不同
其蛋白質分子結構中含有大量的氫鍵和鹽鍵，這些鍵會形成非常有彈性的結構，使得耐冷菌產生的酶具有柔韌性，可以輕松地與電子受體結合，完成生命代謝過程。
4.低溫條件下細胞內的可溶性糖和多元醇會增加
這能夠保證細胞的滲透壓平衡，以及降低細胞質的冰點，減輕冷凍對細胞的傷害。
因此耐冷菌在低溫條件下獨特的生理特性使其能夠在寒冷地區(qū)生存，具有傳統(tǒng)常溫菌所沒有的優(yōu)勢，為寒冷地區(qū)生物脫氮法提供了廣闊的應用前景。
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案例分享
山東某生活污水處理案例
吉安市某生活污水廠廢水總氮項目
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