Kirjeldame kõigepealt osmootse rõhu katset: poolläbilaskva membraani abil eraldatakse kaks erineva kontsentratsiooniga soolalahust. Madala kontsentratsiooniga soolalahuse veemolekulid läbivad poolläbilaskva membraani kõrge kontsentratsiooniga soolalahusesse ja kõrge kontsentratsiooniga soolalahuse veemolekulid läbivad samuti poolläbilaskva membraani madala kontsentratsiooniga soolalahusesse, kuid nende arv on väiksem, seega tõuseb vedelikutase kõrge kontsentratsiooniga soolalahuse poolel. Kui vedelikutasemete kõrguste vahe mõlemal poolel tekitab piisavalt rõhku, et takistada vee uuesti voolamist, peatub osmoos. Sel ajal on vedelikutasemete kõrguste vahe tekitatud rõhk osmootne rõhk. Üldiselt, mida suurem on soola kontsentratsioon, seda suurem on osmootne rõhk.
Mikroorganismide olukord soolase vee lahustes sarnaneb osmootse rõhu eksperimendiga. Mikroorganismide ühikstruktuur on rakk ja rakukest on samaväärne poolläbilaskva membraaniga. Kui kloriidioonide kontsentratsioon on väiksem või võrdne 2000 mg/l, on rakuseina osmootne rõhk 0,5–1,0 atmosfääri. Isegi kui rakuseinal ja tsütoplasma membraanil on teatud tugevus ja elastsus, ei ületa rakuseina osmootne rõhk 5–6 atmosfääri. Kui kloriidioonide kontsentratsioon vesilahuses on aga üle 5000 mg/l, tõuseb osmootne rõhk umbes 10–30 atmosfäärini. Nii kõrge osmootse rõhu all tungib suur hulk mikroorganismi veemolekule kehavälisesse lahusesse, põhjustades rakkude dehüdratsiooni ja plasmolüüsi ning rasketel juhtudel mikroorganism sureb. Igapäevaelus kasutavad inimesed soola (naatriumkloriidi) köögiviljade ja kala marineerimiseks, toidu steriliseerimiseks ja säilitamiseks, mis on selle põhimõtte rakendamine.
Insenerikogemuse andmed näitavad, et kui kloriidioonide kontsentratsioon reovees on suurem kui 2000 mg/l, siis mikroorganismide aktiivsus pärsitakse ja COD eemaldamise kiirus langeb märkimisväärselt; kui kloriidioonide kontsentratsioon reovees on suurem kui 8000 mg/l, põhjustab see sette mahu suurenemist, veepinnale ilmub suur hulk vahtu ja mikroorganismid surevad üksteise järel.
Pärast pikaajalist kodustamist kohanduvad mikroorganismid aga järk-järgult kõrge kontsentratsiooniga soolases vees kasvamise ja paljunemisega. Praegu on mõned inimesed kodustanud mikroorganisme, mis suudavad kohaneda kloriidioonide või sulfaatide kontsentratsioonidega üle 10 000 mg/l. Osmootse rõhu printsiip ütleb meile aga, et kõrge kontsentratsiooniga soolases vees kasvamiseks ja paljunemiseks kohanenud mikroorganismide rakuvedeliku soola kontsentratsioon on väga kõrge. Kui reovee soola kontsentratsioon on madal või väga madal, tungib suur hulk reovee veemolekule mikroorganismidesse, põhjustades mikroobirakkude turset ning rasketel juhtudel rebenemist ja surma. Seetõttu vajavad pikka aega kodustatud mikroorganismid, mis suudavad järk-järgult kõrge kontsentratsiooniga soolases vees kasvamise ja paljunemisega kohaneda, et biokeemilise sissevoolu soola kontsentratsioon oleks alati üsna kõrge ega saa kõikuda, vastasel juhul surevad mikroorganismid suurel hulgal.
Postituse aeg: 28. veebruar 2025