Прво ћемо описати експеримент са осмотским притиском: користите полупропусну мембрану да бисте раздвојили два раствора соли различитих концентрација. Молекули воде из раствора соли ниске концентрације ће проћи кроз полупропусну мембрану у раствор соли високе концентрације, а молекули воде из раствора соли високе концентрације ће такође проћи кроз полупропусну мембрану у раствор соли ниске концентрације, али је њихов број мањи, тако да ће ниво течности на страни раствора соли високе концентрације порасти. Када разлика у висини нивоа течности са обе стране створи довољан притисак да спречи поновни ток воде, осмоза ће се зауставити. У овом тренутку, притисак који ствара разлика у висини нивоа течности са обе стране је осмотски притисак. Генерално говорећи, што је већа концентрација соли, то је осмотски притисак већи.
Ситуација са микроорганизмима у растворима слане воде слична је експерименту са осмотским притиском. Јединична структура микроорганизама су ћелије, а ћелијски зид је еквивалентан полупропусној мембрани. Када је концентрација хлоридних јона мања или једнака 2000 мг/Л, осмотски притисак који ћелијски зид може да издржи је 0,5-1,0 атмосфера. Чак и ако ћелијски зид и цитоплазматска мембрана имају одређену чврстоћу и еластичност, осмотски притисак који ћелијски зид може да издржи неће бити већи од 5-6 атмосфера. Међутим, када је концентрација хлоридних јона у воденом раствору изнад 5000 мг/Л, осмотски притисак ће се повећати на око 10-30 атмосфера. Под тако високим осмотским притиском, велика количина молекула воде у микроорганизму ће продрети у екстракорпорални раствор, узрокујући дехидрацију ћелија и плазмолизу, а у тешким случајевима, микроорганизам ће угинути. У свакодневном животу, људи користе со (натријум хлорид) за кисељење поврћа и рибе, стерилизацију и конзервирање хране, што је примена овог принципа.
Подаци из инжењерског искуства показују да када је концентрација хлоридних јона у отпадним водама већа од 2000 мг/Л, активност микроорганизама ће бити инхибирана и брзина уклањања ХПК ће значајно пасти; када је концентрација хлоридних јона у отпадним водама већа од 8000 мг/Л, то ће узроковати ширење запремине муља, појаву велике количине пене на површини воде, а микроорганизми ће један за другим угинути.
Међутим, након дуготрајног припитомљавања, микроорганизми ће се постепено прилагођавати расту и размножавању у сланој води високе концентрације. Тренутно, неки људи су припитомили микроорганизме који се могу прилагодити концентрацијама хлоридних јона или сулфата изнад 10000 мг/л. Међутим, принцип осмотског притиска нам говори да је концентрација соли у ћелијској течности микроорганизама који су се прилагодили расту и размножавању у сланој води високе концентрације веома висока. Када је концентрација соли у отпадној води ниска или веома ниска, велики број молекула воде у отпадној води ће продрети у микроорганизме, узрокујући отицање микробних ћелија, а у тешким случајевима и пуцање и угинуће. Стога, микроорганизми који су дуго припитомљени и могу се постепено прилагодити расту и размножавању у сланој води високе концентрације захтевају да концентрација соли у биохемијском дотоку увек буде на прилично високом нивоу и да не сме да варира, иначе ће микроорганизми угинути у великом броју.
Време објаве: 28. фебруар 2025.