Mari kita terangkan dahulu eksperimen tekanan osmosis: gunakan membran separa telap untuk memisahkan dua larutan garam yang berbeza kepekatan. Molekul air larutan garam kepekatan rendah akan melalui membran separa telap ke dalam larutan garam kepekatan tinggi, dan molekul air larutan garam kepekatan tinggi juga akan melalui membran separa telap ke dalam larutan garam kepekatan rendah, tetapi bilangannya lebih kecil, jadi paras cecair pada bahagian larutan garam kepekatan tinggi akan meningkat. Apabila perbezaan ketinggian paras cecair pada kedua-dua belah menghasilkan tekanan yang mencukupi untuk menghalang air daripada mengalir semula, osmosis akan berhenti. Pada masa ini, tekanan yang dihasilkan oleh perbezaan ketinggian paras cecair pada kedua-dua belah adalah tekanan osmotik. Secara umumnya, semakin tinggi kepekatan garam, semakin besar tekanan osmotik.
Keadaan mikroorganisma dalam larutan air masin adalah serupa dengan eksperimen tekanan osmotik. Struktur unit mikroorganisma ialah sel, dan dinding sel bersamaan dengan membran separa telap. Apabila kepekatan ion klorida kurang daripada atau sama dengan 2000mg/L, tekanan osmotik yang boleh ditahan oleh dinding sel ialah 0.5-1.0 atmosfera. Walaupun dinding sel dan membran sitoplasma mempunyai keliatan dan keanjalan tertentu, tekanan osmotik yang boleh ditahan oleh dinding sel tidak akan lebih besar daripada 5-6 atmosfera. Walau bagaimanapun, apabila kepekatan ion klorida dalam larutan akueus melebihi 5000mg/L, tekanan osmotik akan meningkat kepada kira-kira 10-30 atmosfera. Di bawah tekanan osmotik yang tinggi, sejumlah besar molekul air dalam mikroorganisma akan menembusi ke dalam larutan extracorporeal, menyebabkan dehidrasi sel dan plasmolisis, dan dalam kes yang teruk, mikroorganisma akan mati. Dalam kehidupan seharian, orang ramai menggunakan garam (natrium klorida) untuk memerap sayur-sayuran dan ikan, mensteril dan mengawet makanan, yang merupakan aplikasi prinsip ini.
Data pengalaman kejuruteraan menunjukkan bahawa apabila kepekatan ion klorida dalam air sisa lebih daripada 2000mg/L, aktiviti mikroorganisma akan dihalang dan kadar penyingkiran COD akan menurun dengan ketara; apabila kepekatan ion klorida dalam air sisa lebih besar daripada 8000mg/L, ia akan menyebabkan isipadu enapcemar mengembang, sejumlah besar buih akan muncul di permukaan air, dan mikroorganisma akan mati satu demi satu.
Walau bagaimanapun, selepas pembiakan jangka panjang, mikroorganisma akan secara beransur-ansur menyesuaikan diri untuk tumbuh dan membiak dalam air masin berkepekatan tinggi. Pada masa ini, sesetengah orang mempunyai mikroorganisma yang dijinakkan yang boleh menyesuaikan diri dengan kepekatan ion klorida atau sulfat melebihi 10000mg/L. Walau bagaimanapun, prinsip tekanan osmotik memberitahu kita bahawa kepekatan garam cecair sel mikroorganisma yang telah menyesuaikan diri untuk membesar dan membiak dalam air garam berkepekatan tinggi adalah sangat tinggi. Sebaik sahaja kepekatan garam dalam air sisa adalah rendah atau sangat rendah, sejumlah besar molekul air dalam air sisa akan menembusi ke dalam mikroorganisma, menyebabkan sel mikrob membengkak, dan dalam kes yang teruk, pecah dan mati. Oleh itu, mikroorganisma yang telah dijinakkan untuk jangka masa yang lama dan secara beransur-ansur boleh menyesuaikan diri untuk membesar dan membiak dalam air garam berkepekatan tinggi memerlukan kepekatan garam dalam influen biokimia sentiasa disimpan pada tahap yang agak tinggi, dan tidak boleh berubah-ubah, jika tidak mikroorganisma akan mati dalam jumlah yang banyak.
Masa siaran: Feb-28-2025