Спачатку апішам эксперымент з асматычным ціскам: выкарыстоўвайце напаўпранікальную мембрану для падзелу двух раствораў солі рознай канцэнтрацыі. Малекулы вады з раствора солі нізкай канцэнтрацыі будуць праходзіць праз напаўпранікальную мембрану ў раствор солі высокай канцэнтрацыі, а малекулы вады з раствора солі высокай канцэнтрацыі таксама будуць праходзіць праз напаўпранікальную мембрану ў раствор солі нізкай канцэнтрацыі, але іх колькасць будзе меншай, таму ўзровень вадкасці на баку раствора солі высокай канцэнтрацыі павысіцца. Калі розніца вышынь узроўняў вадкасці з абодвух бакоў створыць дастатковы ціск, каб прадухіліць паўторны паток вады, осмас спыніцца. У гэты час ціск, які ствараецца розніцай вышынь узроўняў вадкасці з абодвух бакоў, называецца асматычным ціскам. Звычайна кажучы, чым вышэйшая канцэнтрацыя солі, тым большы асматычны ціск.
Сітуацыя з мікраарганізмамі ў растворах салёнай вады падобная да эксперыменту з асматычным ціскам. Адзінкавай структурай мікраарганізмаў з'яўляюцца клеткі, а клеткавая сценка эквівалентная напаўпранікальнай мембране. Калі канцэнтрацыя хларыд-іонаў меншая або роўная 2000 мг/л, асматычны ціск, які можа вытрымаць клеткавая сценка, складае 0,5-1,0 атмасферы. Нават калі клеткавая сценка і цытаплазматычная мембрана маюць пэўную трываласць і эластычнасць, асматычны ціск, які можа вытрымаць клеткавая сценка, не будзе перавышаць 5-6 атмасфер. Аднак, калі канцэнтрацыя хларыд-іонаў у водным растворы перавышае 5000 мг/л, асматычны ціск павялічваецца прыкладна да 10-30 атмасфер. Пры такім высокім асматычным ціску вялікая колькасць малекул вады з мікраарганізмаў пранікае ў экстракарпаральны раствор, выклікаючы абязводжванне клетак і плазмаліз, а ў цяжкіх выпадках мікраарганізм гіне. У паўсядзённым жыцці людзі выкарыстоўваюць соль (хларыд натрыю) для марынавання гародніны і рыбы, стэрылізацыі і кансервавання прадуктаў харчавання, што з'яўляецца прымяненнем гэтага прынцыпу.
Дадзеныя інжынернага вопыту паказваюць, што калі канцэнтрацыя хларыд-іонаў у сцёкавых водах перавышае 2000 мг/л, актыўнасць мікраарганізмаў будзе стрымлівацца, і хуткасць выдалення ХСК значна знізіцца; калі канцэнтрацыя хларыд-іонаў у сцёкавых водах перавышае 8000 мг/л, гэта прывядзе да пашырэння аб'ёму асадка, на паверхні вады з'явіцца вялікая колькасць пены, і мікраарганізмы будуць гінуць адзін за адным.
Аднак пасля працяглага прыручвання мікраарганізмы паступова адаптуюцца да росту і размнажэння ў салёнай вадзе з высокай канцэнтрацыяй. У цяперашні час некаторыя людзі прыручылі мікраарганізмы, якія могуць адаптавацца да канцэнтрацый хларыд-іонаў або сульфатаў вышэй за 10000 мг/л. Аднак прынцып асматычнага ціску кажа нам, што канцэнтрацыя солі ў клеткавай вадкасці мікраарганізмаў, якія прыстасаваліся да росту і размнажэння ў салёнай вадзе з высокай канцэнтрацыяй, вельмі высокая. Калі канцэнтрацыя солі ў сцёкавых водах нізкая або вельмі нізкая, вялікая колькасць малекул вады ў сцёкавых водах пранікае ў мікраарганізмы, што прыводзіць да набракання мікробных клетак, а ў цяжкіх выпадках да разрыву і гібелі. Такім чынам, мікраарганізмы, якія былі прыручаныя на працягу доўгага часу і могуць паступова адаптавацца да росту і размнажэння ў салёнай вадзе з высокай канцэнтрацыяй, патрабуюць, каб канцэнтрацыя солі ў біяхімічным патоку заўсёды падтрымлівалася на даволі высокім узроўні і не магла вагацца, інакш мікраарганізмы гінуць у вялікай колькасці.
Час публікацыі: 28 лютага 2025 г.