Af hverju hefur saltlaust afrennslisvatn sérstaklega mikil áhrif á örverur?

Við skulum fyrst lýsa tilraun með osmósuþrýstingi: Notaðu hálfgegndræpa himnu til að aðskilja tvær saltlausnir með mismunandi styrk. Vatnssameindir lágþéttni saltlausnarinnar munu fara í gegnum hálfgegndræpa himnuna inn í hástyrks saltlausnina og vatnssameindir háþéttni saltlausnarinnar munu einnig fara í gegnum hálfgegndræpa himnuna inn í lágþéttni saltlausnina, en fjöldinn er minni, þannig að vökvamagnið á hárþéttni saltþéttni mun hækka. Þegar hæðarmunur vökvastigsins á báðum hliðum framleiðir nægan þrýsting til að koma í veg fyrir að vatnið flæði aftur, hættir osmósan. Á þessum tíma er þrýstingurinn sem myndast af hæðarmun vökvastigsins á báðum hliðum osmósuþrýstingurinn. Almennt talað, því meiri saltstyrkur, því meiri er osmósuþrýstingurinn.

Staða örvera í saltvatnslausnum er svipuð og osmósuþrýstingstilraunin. Einingabygging örvera er frumur og frumuveggurinn jafngildir hálfgegndræpri himnu. Þegar styrkur klóríðjóna er minni en eða jafn og 2000mg/L er osmótíski þrýstingurinn sem frumuveggurinn þolir 0,5-1,0 andrúmsloft. Jafnvel þótt frumuveggurinn og umfrymishimnan hafi ákveðna hörku og teygjanleika verður osmósuþrýstingurinn sem frumuveggurinn þolir ekki meiri en 5-6 andrúmsloft. Hins vegar, þegar styrkur klóríðjóna í vatnslausninni er yfir 5000mg/L mun osmósuþrýstingurinn hækka í um það bil 10-30 andrúmsloft. Við svo háan osmótískan þrýsting mun mikið magn af vatnssameindum í örverunni komast inn í lausnina utan líkamans, sem veldur frumuþurrkun og plasmalýsu og í alvarlegum tilfellum mun örveran deyja. Í daglegu lífi notar fólk salt (natríumklóríð) til að súrsa grænmeti og fisk, dauðhreinsa og varðveita mat, sem er beiting þessarar meginreglu.

Gögn úr verkfræðireynslu sýna að þegar styrkur klóríðjóna í skólpvatni er meiri en 2000mg/L, mun virkni örvera hindrast og COD flutningshraði lækkar verulega; þegar styrkur klóríðjóna í skólpvatni er meiri en 8000mg/L, mun það valda því að seyrurúmmálið stækkar, mikið magn af froðu mun birtast á vatnsyfirborðinu og örverurnar deyja hver af annarri.

Hins vegar, eftir langvarandi tæmingu, munu örverur smám saman aðlagast að vaxa og fjölga sér í saltvatni með mikilli styrk. Sem stendur hafa sumir tamdar örverur sem geta lagað sig að klóríðjónum eða súlfatstyrk yfir 10000mg/L. Hins vegar segir meginreglan um osmótískan þrýsting okkur að saltstyrkur frumuvökva örvera sem hafa aðlagast að vaxa og fjölga sér í saltvatni með mikilli styrk er mjög hár. Þegar saltstyrkur í frárennslisvatninu er lítill eða mjög lítill mun mikill fjöldi vatnssameinda í frárennslisvatninu komast inn í örverurnar sem valda því að örverufrumurnar bólgna og í alvarlegum tilfellum springa og deyja. Þess vegna krefjast örverur sem hafa verið tæmdar í langan tíma og geta smám saman aðlagast vexti og fjölgun í saltvatni með miklu magni að saltstyrknum í lífefnafræðilegu innstreyminu sé alltaf haldið á nokkuð háu stigi og geta ekki sveiflast, annars deyja örverurnar í miklu magni.