Loosst eis fir d'éischt en osmoteschen Drockexperiment beschreiwen: benotzt eng semipermeabel Membran fir zwou Salzléisunge mat verschiddene Konzentratiounen ze trennen. D'Waassermoleküle vun der Salzléisung mat niddereger Konzentratioun passéieren duerch déi semipermeabel Membran an déi héichkonzentréiert Salzléisung, an d'Waassermoleküle vun der héichkonzentréierter Salzléisung passéieren och duerch déi semipermeabel Membran an déi niddregkonzentréiert Salzléisung, awer d'Zuel ass méi kleng, sou datt de Flëssegkeetsniveau op der Säit vun der héichkonzentréierter Salzléisung eropgeet. Wann den Héichtenënnerscheed vun de Flëssegkeetsniveauen op béide Säiten genuch Drock produzéiert fir ze verhënneren datt d'Waasser erëm fléisst, stoppt d'Osmose. Zu dësem Zäitpunkt ass den Drock, deen duerch den Héichtenënnerscheed vun de Flëssegkeetsniveauen op béide Säiten generéiert gëtt, den osmoteschen Drock. Am Allgemengen, wat méi héich d'Salzkonzentratioun ass, wat méi grouss den osmoteschen Drock ass.
D'Situatioun vu Mikroorganismen a Salzwaasserléisungen ass ähnlech wéi beim osmoteschen Drockexperiment. D'Eenheetsstruktur vu Mikroorganismen besteet aus Zellen, an d'Zellwand ass gläichwäerteg mat enger semipermeabler Membran. Wann d'Chloridionenkonzentratioun manner wéi oder gläich 2000 mg/L ass, ass den osmoteschen Drock, deen d'Zellwand aushale kann, 0,5-1,0 Atmosphären. Och wann d'Zellwand an d'Zytoplasmamembran eng gewëssen Zähegkeet an Elastizitéit hunn, ass den osmoteschen Drock, deen d'Zellwand aushale kann, net méi grouss wéi 5-6 Atmosphären. Wann d'Chloridionenkonzentratioun an der wässerlecher Léisung awer iwwer 5000 mg/L ass, klëmmt den osmoteschen Drock op ongeféier 10-30 Atmosphären. Ënner sou engem héijen osmoteschen Drock penetréiert eng grouss Quantitéit u Waassermolekülen am Mikroorganismus an d'extrakorporal Léisung, wat zu Zelldehydratioun a Plasmolyse féiert, an a schwéiere Fäll stierft de Mikroorganismus. Am Alldag benotze Leit Salz (Natriumchlorid) fir Geméis a Fësch ze marinéieren, Liewensmëttel ze steriliséieren a konservéieren, wat d'Uwendung vun dësem Prinzip ass.
Ingenieurserfarungsdaten weisen datt wann d'Chloridionenkonzentratioun am Ofwaasser méi wéi 2000 mg/L ass, d'Aktivitéit vu Mikroorganismen inhibéiert gëtt an d'COD-Entfernungsquote däitlech erofgeet; wann d'Chloridionenkonzentratioun am Ofwaasser méi wéi 8000 mg/L ass, féiert dat zu enger Expansioun vum Schlammvolumen, enger grousser Quantitéit u Schaum op der Waasseroberfläche an der Ofkillung vun de Mikroorganismen.
No enger laangfristeger Domestizéiertung wäerten sech d'Mikroorganismen awer lues a lues un d'Wuesstem a Reproduktioun a Salzwaasser mat héijer Konzentratioun upassen. De Moment hunn e puer Leit Mikroorganismen domestizéiert, déi sech u Chloridionen- oder Sulfatkonzentratioune vun iwwer 10000 mg/L upasse kënnen. De Prinzip vum osmoteschen Drock seet eis awer, datt d'Salzkonzentratioun vun der Zellflëssegkeet vu Mikroorganismen, déi sech un d'Wuesstem a Reproduktioun a Salzwaasser mat héijer Konzentratioun ugepasst hunn, ganz héich ass. Soubal d'Salzkonzentratioun am Ofwaasser niddreg oder ganz niddreg ass, dréngt eng grouss Zuel vu Waassermolekülen am Ofwaasser an d'Mikroorganismen, wouduerch d'Mikrobiellenzellen anschwellen an a schwéiere Fäll briechen a stierwen. Dofir brauche Mikroorganismen, déi laang Zäit domestizéiert goufen a sech lues a lues un d'Wuesstem a Reproduktioun a Salzwaasser mat héijer Konzentratioun upasse kënnen, datt d'Salzkonzentratioun am biochemeschen Afloss ëmmer op engem zimlech héije Niveau gehale gëtt a net schwankt, soss stierwen d'Mikroorganismen a grousser Zuel.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 28. Februar 2025