Mikrobioloogia 3.kt konspekt (0)

Sissejuhatus
Ainete ringetes osalevad kõik organismid, kuid eriline ja põhiline osa on prokarüootidel.
Pärmjahallitusseened
Hallitusseened on aeroobsed organismid, kes kasutavad elutegevusel orgaanilisi aineid. Neil on oluline osa orgaaniliste ühendite lagundamisel. Pärmseened on võimelised kasvama ka anaeroobsetes tingimustes, võttes osa fermentatsiooni protsessidest. Põhiline roll mikroskoopilistel seentel keskkonnas (eeskätt mullas) on osalemine süsiniku ringes, lagundades orgaanilisi ühendeid.
Vetikad Vetikatel on samuti oluline osa süsiniku ringes. Nad on organismid, mis põhilised osalevad veekeskkonnas toimuvas fotosünteesis. Vetikad on autotroofid, kes kasutavad elutegevusel süsiniku allikana CO2, muundades selle orgaaniliseks materjaliks. Fotosünteesi käigus produtseerivad nad keskkonda hapnikku. Sini- rohevetikad (tsüanobakterid) on prokarüoodid, kellel on tavavetikatega sarnane ainevahetus . Fotosünteesil osa võtvaid vetikad ja tsüanobakterid võib leida kõikidest keskkondadest, kus on piisavalt valgust ja niiskust. Nad moodustavad ka põhilise osa merevee planktonist. Algloomad Algloomad kuuluvad heterotroofsete organismide hulka, kes toituvad teistest organismidest. Toituvad põhiliselt bakterirakkudest ning sageli võidakse neid pidada organismideks, kes hoiavad bakterite populatsioone erinevates keskkondades kontrolli all.
Prokarüootsed organismid oma laia leviku ning unikaalse ainevahetusega on võimelised osalema erinevate ainete ringetes. Kahel juhul omavad nad aga unikaalset rolli: metanogeneesis (süsiniku muundamine süsihappegaasiks) ja lämmastiku fikseerimises ( molekulaarne lämmastik seotakse orgaanilistesse lämmastikühenditesse). Seega on nad asendamatud nii süsiniku kui ka lämmastiku ringes.Prokarüoote iseloomustavad veel teisedki metaboolsed protsessid, mis on unikaalsed ainult neile, põhinedes erinevate keemiliste elementide ringetel. Näiteks litotroofsed bakterid kasutavad anorgaanilisi ühendeid, nagu lämmastikku ja vesiniksulfiidi, energia allikatena. Teised mikroobid , kes kuuluvad hingamistüübilt anaeroobide hulka, kasutavad nitraatides või sulfaatides esinevat hapnikku molekulaarse hapniku asemel. Seega saavad nad areneda ka hapnikuvabas keskkonnas. Põhiline osa arhedest on litotrioofid, kes kasutavad energia allikana H2S või H2-te. 
Heterotroofsed protsessid saavad toimuda bakterite kaudu. Enamus baktereid mullas, vees, taim- ja loomorganismiga seonduvalt, on heterotroofid . Heterotroofsed organismid kasutavad elutegevuseks orgaanilisi ühendeid hingamiseks või fermentatsiooniks (nt pärmseened, piimhappebakterid ). Heterotroofid süsiniku ringes on olulised lagundamise protsessides nii aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes.Fotosünteesis osalevate bakterite juures on iseloomulik fotosünteesi tüüp, kus ei kasuta vett ja ei produtseerita hapnikku.Tsüanobakterid fikseerivad CO2 ja produtseerivad hapnikku fotosünteesi käigus ning omavad väga olulist osa süsiniku ja hapniku ringetes.
Mikroobide osalemine erinevates ringetes tagab elussüsteemide kestmise ning iga mikroob , on selles süsteemis seotud omal kindlal unikaalsel moel. 
Lämmastikuringe
Lämmastikuühendite bioloogiline tsükkel
Gaasilise lämmastiku varud on atmosfääris praktilistelt ammendamatud, sest iga ruutmeetrit meie planeedi pinnast katab õhu kiht, mis sisaldab ligikaudu seitse tonni gaasilist (molekulaarset) lämmastikku. See varu oleks küllaldane, et saada 80 miljoni aasta jooksul ühelt hektarilt ligikaudu 30 ts teravilja. Taimedele on aga vajalik mineraalne lämmastik ja just sellest on neil sageli kõige enam puudus. Loomad omastavad lämmastikku orgaanilistest ühenditest. 
Lämmastikuringe on lämmastiku tsükliline liikumine atmosfääri gaasilisest vormist anorgaaniliste ja orgaaniliste ühendite seotud lämmastikuks ning tagasi atmosfääri gaasiliseks vormiks. Lämmastikuringe on üks peamisi looduse aineringeid, mida inimene oma huvides mõjutab. Lämmastik on tähtis taimede toitaine. Looduslikes oludes on tavaline taimedele kättesaadava lämmastiku defitsiit. Põllumajanduses kasutatakse taimede kasvatamiseks lämmastiku peamise allikana mineraalväetisi ja sõnnikut. Mineraalväetistes sisalduvad nitraadid on taimedele ja paljudele mikroobidele lämmastiku allikaks, nende elutegevuses redutseeritakse nitraatlämmastik taas ammooniumlämmastiku tasemele . Lämmastikuringe tasakaalu rikub lämmastikväetiste järjest suurenev tootmine ja kasutamine, selle tagajärjel väheneb lämmastiku tagasipöördumine atmosfääri. Samas õigel ajal ja paraja normiga antud mineraalväetiste lämmastikust satub pinna- ja põhjavette kuni 3%. Taimekatteta aladelt on väetiste leostumine ja väljapesemine suurem. 
Ülemäärased nitraatioonid põllumaade aluses põhjavees pärinevad taimede poolt kasutamata jäänud lämmastikust. Osa taimede poolt kasutamata jäänud lämmastikust kandub mullast sademetega välja. Üks osa väljakantavast lämmastikust läheb pinnaveekogudesse, teine aga läheb põhjavette. Osa põhjavette jõudnud lämmastiku ühenditest denitrifitseerub mikroorganismide toimel ja lendub. See toimub siis, kui põhjavees või maa sees elavatel mikroorganismidel on anaeroobsed tingimused. Aeroobsesse põhjavette jõudvad lämmastikuühendid liiguvad allikate kaudu pinnavette. 
Ammoniaak , mis moodustus orgaanilise aine lagunemisel mullas, sõnnikus, vees jne., oksüdeeritakse kiiresti nitrititeks ja nitraadiks. Seda protsessi  nimetatakse nirtifikatsiooniks.
Looduses on mikroorganisme , mis võivad omastada molekulaarset lämmastikku ja sünteesida sellest oma rakus kõik vajalikud lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid. Nad esinevad keskkonnas kas vabalt või sümbioosis kõrgemate organismidega, näiteks: taimedega.
Süsinikuringe
Looduses on kaasatud süsiniku ringesse organismid ja neid ümbritsev keskkond. Anorgaaniline CO2 muudetakse taimede poolt lihtsamateks süsivesikuteks, mida kasutatakse keerulisemate ühendite moodustamiseks. Osad loomad toituvad taimedest ja loomad on omakorda toiduks teistele loomadele jne. Surnud organismid lagundatakse paljude teiste ühendite seas ka CO2. Taimed ja loomad eraldavad samuti CO2 hingamisprotsesside käigus. Loomad ja paljud mikroorganismid vajavad süsinikku sisaldavaid aineid, et saada algmaterjali biokeemiliste protsesside tarvis. Protsessi, kus CO2 seotakse vastavate molekulidega elusorganismides, nimetatakse süsihappegaasi fikseerimiseks. Süsihappegaasi sidumises osalevad taimed, vetikad ja tsüanobakterid (sini-rohevetikad). Selles etapis toimub CO2 redutseerimine ja vabanenud süsinik seotakse orgaanilistesse ühenditesse. Samal ajal eritub keskkonda molekulaarne hapnik (O2).
Peaaegu kogu CO2 sidumine toimub fotosünteesi kaudu, kus rohelised taimed moodustavad CO2 ja H2O süsivesikuid, kasutades selleks päikeseenergiat. Rohelised taimed kasutavad süsivesikuid orgaanilisi molekule tekitamiseks, nagu tselluloos , rasvad, proteiinid ja nukleiinhapped . Süsivesikute oksüdeerumisel vabaneb rakus energia, mis osaliselt kasutatakse teisteks keemilisteks reaktsioonideks. Oksüdatsiooni protsess (ehk hingamine ) toimub atmosfäärist (või veest) pärineva hapniku süsivesiku molekuli reageerimisega, mille tagajärjel tekib vesi ja CO2. Need on ühendid millest algselt süsivesikud moodustusid. Siiski mitte kõik süsiniku aatomid, mis on taimega seotud, ei pöördu hingamisprotsessi käigus tagasi atmosfääri. Osa fikseerub orgaanilises materjalis , millest moodustub rakk. Kui taim sureb , siis selle kudesid kasutavad bakterid ja teised mikroobid. Seda protsessi nimetatakse kõdunemiseks. 
Protsessi järgneval etapil tekitavad mikroobid hapnikust vett ning lõhustuvad orgaanilisi süsinikku sisaldavad ühendeid, kusjuures sõltuvalt protsessi kulgemise staadiumist eraldub keskkonda CO2, metaani, vesinikku jt gaase . Süsihappegaas ja vesi fotosünteesi komponentideks orgaaniliste ainete moodustumisel. 
Orgaanilise aine lõhustamine võib toimuda kahel viisil: füto- ja zoogeenselt. Fütogeensest orgaaniliste ühendite lõhustamisest võtavad osa seened (sh mikroskoopilised seened), bakterid, aktinomütseedid jt organismid.Zoogeensel orgaaniliste ainete lõhustamisel osalevad nt algloomad, ussid, molluskid , kahepaiksed ja imetajad .Orgaaniliste ühendite lõhustamine toimub etapiviisiliselt, mis tuleneb erinevate keemiliste ühendite ehituslikest iseärasustest. Süsinikühenditest lõhustatakse kõige kiiremini mono- ja oligosahhariidid . Polüsahhariidide (tärklis, hemitselluloos , pektiin) ja rasvade lõhustamine toimub aeglasemalt. Vastupidavamad mikroobidele on polümeriseerunud ühendid (nt ligniin ).
Orgaanilisi ühendeid võivad lagundada sõltuvalt keskkonna tingimustest nii aeroobsed kui ka anaeroobsed mikroobid, produtseerides keskkonda CO2 ja H2O või orgaanilisi happeid, alkohole jt ühendeid.Orgaanilisi ühendeid võivad lagundada sõltuvalt keskkonna tingimustest nii aeroobsed kui ka anaeroobsed mikroobid, produtseerides keskkonda CO2 ja H2O või orgaanilisi happeid, alkohole jt ühendeid.Need mikroobid lagundavad taime orgaanilisi molekule ja kasutavad neid raku hingamisel ja ülesehitusel. Hingamise käigus satub enamus süsinikku tagasi atmosfääri. Süsinikku sisaldavaid ühendeid, mida loomad saavad teisi organisme süües, kasutavad nad rakkude ülesehitamiseks või oksüdeeritakse need hingamisel energiaks. Selle tulemusel eralduvad CO2 ja H2O. Kui loom sureb, siis kõduneb ta mikroobide kaasabil ning selle tulemusel eraldub rohkem süsinikku atmosfääri. Süsinikku sisaldavad molekulid puudes (või teistes aeglaselt lagunemates orgaanilistes materjalides) oksüdeeritakse ka põlemise kaudu, kus jällegi eraldub CO2 ja H2O. Teatud ajaperioodil, kui rohelised taimed kõdunesid ainult osaliselt, tekkisid fossiilkütused, nagu kivisüsi, turvas ja nafta. Need ained on moodustunud taimede orgaanilistest ühenditest. Nende põlemisel eraldub samuti CO2 atmosfääri. 
Fosforiringe on biogeokeemiline ringe , selle käigus fosfor ringleb keskkonnas. Õhukeskkond ei ole fosforiringes oluline komponent , sest fosfor ja selle ühendid on tavaliselt tahked ning ei lendu. Vastandina lämmastikule ja väävlile, mis esinevad kudedes taandatud vormis (-NH2, -SH), on fosfor orgaanilistes ühendites oksüdeerunult s.o. fosfaadina.
Fosfor võib esineda mullas erinevalt - Mineraalide struktuuris nt kaltsiumfosfaadina (apatiit, oksüapatiit, fosforiit jne)25—85% üldisest fosforist on mullas orgaaniliste ühenditena, kusjuures fosfor moodustab 0,5—2% mulla orgaanilisest ainest.
Mulda jõuavad fosforiühendid kas taimsete ja loomsete jäänustena või keemiliste ühenditena väetiste näol. Erinevad põllukultuurid sisaldavad  fosforit erinevas hulgas, see jääb pii0,05—0,5% fosforit. Mikroorganismid peavad orgaanilise aine lõhustama ja viima anorgaanilisse vormi. Orgaanilistest fosfori ühenditest defosforüülitakse kõige kergemini nukleiinhappeid. Orgaanilistest fosfori ühendite lõhustamisest võtavad osa nt  Pseudomonas  spp. ja  Bacillus  spp.Põhiline osa fosforist on taimsetes ja loomsetes kudedes orgaaniliste ühenditena ( letsitiin , fosfolipiidid, huumusühendid, nukleiinhapped)

Veeringe

Keskmiselt võttes uuenevad veevarud: atmosfääris umbes 10 päevaga, pinnavees 3 aastaga, põhjavees 600 aastaga, maailma meres 4000 aastaga, Antarktise mandrijääs 14000 aastaga. Veeringe on vee pidev liikumine maapinnal, taevas ja maa-all. Selles ringluses on osa ka mõningatel bakteritel, näiteks osaleb jääkristallide moodustumise protsessis taimedelt veekeskkonda sattunudPseudomonas syringae. Ringlemise käigus võib vesi esineda jääna, auruna või veena . Ringlemise käigus võivad muutuda vee agregaatolekud . 
Veeringes ei ole võimalik eraldada ringe algust ega ka lõppu. Veeringe toimumise eelduseks on päikeseenergia. Päikse soojendab vett seni, kuni tekib vee aurustumine ning aur tõuseb õhku. Õhu kerkimine kõrgematesse kihtidesse põhjustab õhu jahtumise ning selle tagajärjel tekib kondenseerumine . Taevas näeme me seda pilvedena. Õhuvooludest põhjustatuna hakkavad pilved liikuma ning kui nad ühinevad üksteisega, siis nad suurenevad suurenevad seni, kuni küllastuvad. Siis hakkab maa külgetõmbejõu mõjul sadama. Kui vesi maapinnale jõuab, siis see sõltuvalt keskkonna temperatuurist, kas jäätub või jääb veeks . Enamus sademetest imbub jõgedesse, järvedesse ja põhjavette või liigub edasi ookeanidesse. Maa seest imbub vesi allikatena maapinnale. Kõige suurem osa veest aurustub ookeanide pindadelt ning seetõttu langeb see ka sinna tagasi, see on väike veeringe. Suureks veeringeks nimetatakse seda, kui ookeanidelt aurustub vesi ning see jõuab mandritele. 
Veekogudes muutuvad reoained ajaga kahjutuks või hävivad organismide elutegevuse ning füüsikaliste ja keemiliste protsesside mõjul. Bakterid ja seened lagundavad orgaanilisi aineid, bakterid redutseerivad nitraadid gaasiliseks lämmastikuks ( denitrifikatsioon ), taimed omastavad biogeene veest, selgrootud (ja osa kalu) toituvad vetikatest , selgrootuid tarbivad toiduks kalad . Osa reoaineid kaob veekogust edasikandumise ja põhjasetteisse ladestumise tagajärjel. Heitveega saastunud veekogude põhjas võib esineda reoveeseen- paljudest liikidest koosnev mikroobikooslus (bakterid: Sphaerotilus natas, Zooglea spp., Beggiatoa alba, Flavobacterium spp., seened: Geotrichum candidum, Leptomitus lacteus; algloomad, vetikad).Looduslikud veed . Looduslikud veed on elukeskkonnaks paljudele mikroorganismidele. Seal saavad nad toituda, võtta osa süsiniku, lämmastiku, väävli, raua ja teiste elementide ringest ning paljuneda. Looduslike vete mikroorganismide arv ja liigiline koostis on väga kõikuv   Põhjaveed. Põhjavee mikrofloora arvukus ja liigiline koostis sõltub peamiselt vettkandva kihi sügavusest ning tema saastumise kaitstusest. Arteesia kaevude veed, mis ammutatakse suurtest sügavustest, sisaldavad väga vähe mikroorganisme. Harilikest puurkaevudest kui ka šahtkaevudest võetav vesi on pärit madalamatest vettkandvatest kihtidest ja sisaldab suuremal või vähemal määral mikroobe , millede seas võib esineda ka haigustekitavaid liike. Mida kõrgematest kihtidest on vesi, seda mikroobide rikkam ta on. Pinnaveed . Pinnaveed on lahtiste veekogude (jõgede, järvede, veehoidlate, tiikide jne.)veed. Lahtiste veekogude veed erinevad üksteisest suuresti mikrofloora liigilise koostise poolest, mis sõltub vee keemilisest koostisest, veekogu kasutamise iseloomust, kaldaäärsete piirkondade asustatavusest, aastaajast, meteroloogilistest tingimustest jt. teguritest.  Jõe vesi. Kui vesi on läbinud suuri asustatud punkte või tööstusettevõtetega piirnevaid alasid, võib ta sisaldada sadu tuhandeid kuni miljoneid baktereid 1ml-s. Seevastu ülevalpool neid alasid võib vees olla ainult sadu kuni tuhandeid baktereid 1 ml-s. Märkimisväärselt kasvab mikroobide arv lahtistes veekogudes kevadise üleujutuse või paduvihmade ajal. Veekogu kaldaäärses tsoonis, eriti seisva vee korral on vees mikroorganisme rohkem kui kaldast kaugemates piirkondades. Vee ülemistes kihtides on mikroobe rohkem kui põhjakihtides. Väga rikkalik on aga mikrofloora mudas, erit veel selle ülemistes kihtides, kus moodustub bakteritest nn. " biokile ". Seal toimuvad ainete muundumise põhilised protsessid.  Vee keemiline koostis ja mikroobide sisaldus muutub oluliselt kui sinna satub kas olme- või tööstusettevõtete heitvett. Koos orgaaniliste ja mineraalsete saasteainetega muutub ka mikrofloora liigiline koostis ning välistatud pole isegi patogeensete esinemine. Nakkusohtu suurendab see, et paljud neist, näiteks soolte haiguste tekitajad, võivad säiluda vees pikemat aega (nädalaid, kuid) eluvõimelistena. Seega lahtiste veekogude vee tarbimine joogiveena ilma puhastamata on ohtli   Joogivesi . Joogivesi peab olema heade organoleptiliste omadustega ja ei tohi olla ohtlik tervisele epideemilises mõttes ega keemilise koostise poolest. Kõige rohkem vastavad nendele nõuetele puurkaevude veed, mis harilikult ei vaja puhastamist. Lahtiste veekogude veed vajavad töötlust, et parandada nende füüsikalisi ja keemilisi omadusi ning vabastada nad mikroobidest.  Joogivee puhastus. See seisneb mitmes etapis. Esmalt eemaldatakse veest settebasseinides raskemad osakesed. Sadestamise efektiivsuse tõstmiseks ja kiirendamiseks lisatakse sageli veele koagulante, milledeks näiteks võivad olla alumiiniumi ja raua soolad. Koagulandi ja vees sisalduvate süsihappesoolade vahelise reaktsiooni tulemusel moodustuvad alumiiniumi või 3. valentse raua hüdroksiidid, mis sadenevad välja helvestena ja haaravad kaasa ka mikroorganisme. Pärast sadestamist vesi filtreeritakse, kusjuures filtermaterjalina võidakse kasutada näiteks kvartsliivaVee puhastamisel võidakse kasutada ka vee filtreerimist koos koagulatsiooniga, kus häid tulemusi on saadud adsorbeerivate omadustega filtermaterjali nagu koaliini, bentoniidi jt. Rakendamisel Vesi, läbinud filtri, on täielikult puhas igasugustest osakestest ja suures osas ka mikroorganismidest. Samas vette võib jääda siiski teatud hulk eluvõimelisi mikroobe, millede seas pole välistatud ka patogeensed . Seetõttu vesi pärast filtreerimist harilikult desinfitseeritakse ja selleks üks levinenumaid võtteid on kloreerimine. Kasutatakse gaasilist kloori või kloori sisaldavaid ühendeid nagu hüpokloritit, kloorlupja ja klooramiiniKloor mõjub juba isegi tühistes kogustes mikroorganismidele hävitavalt, kusjuures bakterite spoorid on ka sellistes tingimustes vastupidavamad kui vegetatiivsed rakud. Peale vaba kloori on märkimisväärselt bakteritsiidse toimega mittedissotseerunud kloorishappe molekulid (HOCl), mis moodustuvad kloori hüdrolüüsil vees. Mikroorganismidele mõjuvad hävitavalt hüpokloriti ioonid, mis moodustuvad kloorishappe dissoteerumisel ja atomaarne hapnik, mis tekib kloori reaktsioonil veega Desinfitseerimisek vajalik kloori hulk peab olema seda suurem, mida rohkem on vees orgaanilist ainet, kuna kloori kulub ka selle oksüdatsiooniks. Aktiivse kloori vähene kogus ei desinfitseeri vett, üleliigne kogus aga annab sellele ebameeldiva lõhna ja maitse.
            Praktikas on hakatud kasutama vee desinfitseerimiseks osoneerimist ja kiiritamist ultravioletsete kiirtega. Osoneerimine lisaks bakteritsiitsele toimele parandab ka vee organoleptilisi omadusi.
            Joogivee omaduste hinnang. Hinnatakse vee keemilisi, organoleptilisi ja mikrobioloogilisi näitajaid. Joogivesi peab vastama standardis EVS 663:1995 kehtestatud nõuetele. Vastavalt sellele peab joogivesi olema epidemioloogiliselt ohutu, keemiliselt ja radioloogiliselt ning organoleptiliselt ja üldreostusnäitajate poolest vähemalt rahuldav. Joogivee epidemioloogiline ohutus määratakse järgmiste kaudsete mikrobioloogiliste näitajatega:
Heitveed. Tööstusettevõtetes mitmesugustes tehnoloogilistes protsessides ja olmes mineraalsete lisanditega ja orgaaniliste ühenditega saastunud vesi on heitvesi . Lisaks orgaanilisele ja mineraalsele saastele sisaldavad heitveed ka rohkesti erinevaid liike mikroorganisme, millede seas pole välistatud samuti patogeensed liigid. Heitvete juhtimine lahtistesse veekogudesse on piiritletud seadustega ja nad peavad olema eelnevalt puhastatud.
            Heitvete puhastusel kasutatakse füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi meetodeid . Esmalt puhastatakse vesi raskematest osakestest, lastes need sadeneda settebasseinides. Selitatud vesi sisaldab aga veel rohkesti mineraalseid ja orgaanilisi aineid ja vesi suunatakse edasi bioloogilistesse puhastitesse. Biopuhastite töö põhineb aeroobsete ja anaeroobsete mikroorganismide elutegevusel, nende võimel kasutada orgaanilisi ja mineraalseid aineid raku konstruktiivses ja energeetilises ainevahetuses.
             Looduslikes tingimustes toimub heitvete puhastus näiteks spetsiaalsetel kuivendussüsteemiga varustatud maa-aladel filtreerumisel läbi mullakihi. Mulla mikroorganismidoksüdeerivad veest filtreerunud orgaanilised ained so. mineraliseerivad need. Orgaanilisest saastest vabanedes peetakse mullas kinni ka kuni 99% heitvete bakteritest. Mullapinna läbimisel puhastunud heitvesi kogutakse kuivendussüsteemi ja juhitakse selle kaudu kas eelnevalt desinfitseerides või desinfitseerimata lahtistesse veekogudesse.
      Biotiigid on kunstlikult järjestikku ühendatud veekogud, kus liigub heitvesi. Vee puhastamine neis on sarnane vee isepuhastumisega looduslikes veekogudes.
Biofiltrid kujutavad endast reservuaare, mis täidetakse harilikult suureteralise materjaliga nagu šlakk, plastmassist poorsed plokid jne läbi mille filtreeritakse heitvesi. Biofiltreid aereeritakse, mis on kas loomulik või kunstlik – ventillaatoritega. Täitematerjali pinnale kogunevad mitmesugused mikroorganismid, ainuraksed jt. ja moodustavad sinna nn. bioloogilisi kilesid. Nendes kiledes toimubki heitvete puhasus, kus võib eristada kahte faasi. Esimesel etapil oksüdeeritakse süsinikku sisaldavad orgaanilised ained ja toimub lämmastikku sisaldavate ainete ammonifikatsioon. Pärast orgaanilise aine põhimassi oksüdatsiooni läheb protsess teise faasi so. ammooniumsoolade ja lämmastikühendite moodustumisele. Protsess esimeses faasis toimub põhilisel biokile pindmistes kihtides, teises faasis aga sügavamal. Aerotankid e. aereeritavad basseinid. Need kujutavad endast läbivoolu basseine, milledesse suunatakse mehhaanilistest osakestest eraldatud heitvesi ja kuhu juhitakse teatud kogus nn. aktiivmuda. Aktiivmuda põhimassi moodustavad mitmesugused mikroorganismid. Segu (aktiivmuda+heitvesi) aereeritakse aktiivselt. Aerotankidesse sissejuhitav õhk segab vett, tagab muda hõljuvuse vees ning võimaldab muda mikroorganismide alalise kontakti hapniku ja heitvees olevate toitainetega. Aerobasseinides toimub samasugune protsess nagu biofiltrites ¬ orgaaniliste ainete pidev biokeemiline oksüdatsioon. Aerobasseinides toimub protsess intensiivse aeratsiooni tõttu tunduvalt kiiremini. Pärast aerotankide läbimist suunatakse vesi settebasseinidesse aktiivmuda sadestamiseks. Selitatud vesi juhitakse kas eelnevalt desinfitseerituna või desinfitseerimata lahtistesse veekogudesse.
            Heitvete puhastamisel tekib suurtes kogustes sadet, mis sisaldab rohkesti orgaanilisi ja mineraalaineid, mikroelemente, mikroorganisme ja pole välistatud ka patogeensed liigid.
            Sade suunatakse kääritamisele, kus selle keerulised orgaanilised ühendid ( valgud , rasvad, tselluloos jt.) muudetakse mitmesuguste protsesside tulemusel, rasvhapeteks, alkoholideks, gaasilisteks ühenditeks (metaan, H2, NH3, CO2) jne. 60–65% gaasilistest ühenditest moodustab metaan, mida võiks koguda ja kasutada kütteks. Kääritatud sadet võidakse ka kuivatada ja vedada põldudele väetiseks või briketeerida ja kasutada sel moel küttena.
Lahtiste veekogude saastumine ja vete isepuhastus.
            Vesi ja tema asukad on tihedalt omavahel seotud. Puhastamata heitvete juhtimine lahtistesse veekogudesse muudab sealsete loomulike asukate elutingimusi. Paljud neist surevad välja ja muutub liikidevaheline suhe.  Mineraal ja orgaaniliste ainete poolest rikaste heitvete sattumisel lahtistesse veekogudesse hakkavad aktiivselt arenema soprofüütsed mikroorganismid ja vees intensiivistuvad mitmesugused roiskumis ning käärimisprotsessid. Tugevasti saastunud tsoonis ulatub mikroobide üldarv miljonitesse 1 cm³ vees. Orgaaniliste ühendite sisalduse vähenemisega so. nende mineralisatsiooniga, väheneb ka saprofüütide arv. Reostus läheb üle nn. mõõduka saastumise faasi, kus hakkavad arenema ka teised organismid nagu algloomad, vetikad jt. Toimub pidev saprofüütide arvu vähenemine, kuna toitaineid jääb neile järjest vähemaks ja sageli eristatakse vette ka antibiootilisi aineid. Baktereid kasutavad veel ainuraksed ja neid hävitatakse faagide poolt. Nii taastuvadki järk-järgult veekogus normaalsed ökoloogilised tingimused, fauna ja floora. Veekogu saprofüütide arv langeb veelgi jäädes kümnete ja sadade rakkudeni 1 cm³. Selliselt kulgeb näiteks lahtise veekogu isepuhastumine sinna sattunud orgaanilistest ainetest ja ka bakteritest. Protsessi intensiivsus sõltub reostuse astmest , saastainete koostisest, vee hapnikusisaldusest, temperatuurist jne.
Looma mikrofloora
Udara mikrofloora -Mastiiti põhjustavad järgnevad mikroobiliigid: Streptococcus agalactiae, Streptococcus uberis, Staphylococcus aureus , Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Corynebacterium pyogenes, Bacillus subtilis, ja Pseudomonas spp. Erilist tähelepanu omistatakse kahele liigile: Staphylococcus aureus ja Streptococcus agalactiae, kes põhjustavad 80% kõikidest haigestumistest mastiiti.
Seedetrakti mikrofloora Seedetrakti mikrofloora jaotatakse kahte gruppi. 1. fakultatiivne mikrofloora − mikroobide liigiline koostis looma eluajal muutub, sõltudes söötmis- ja pidamistingimustest. 2. obligaatne mikrofloora − mikroobide liigiline koostis säilib looma eluajal muutumatuna. Siia alla kuuluvad piimhappebakterid nagu lactococcus lactis, Bacillus acidophilus ja coli-laadsed bakterid (E. coli)
Mao mikrofloora - Maost võib leida eelkõige spoore moodustuvaid baktereid. Siia alla kuuluvad näiteks Clostridium perfringens, Bacillus subtilis ja Bacillus cereus . Peale nende esineb veel piimhappebaktereid pärmseeni, enterokokke jt. Taimede juurtel esinevad kõige sagedamini sellised bakterid nagu Pseudomonas herbicola, Pseudomonas fluorescens, Mycobacterium spp, Aerobacter cloacae, Aerobacter aerogenes, Bacillus subtilis, Bacillus mycoides, Clostridium butyricum jt. Taimede maapealsetes (epifüütsetes) osades on levinuim mikroob Pseudomonas herbicola. Leiduda võib veel ka hallitusseente eoseid (näiteks Penicillium ´i, Fusarium´i, Mucor´i jt liigid)
  Muld on looduslikuks elu- ja toitekeskkonnaks paljudele mikroorganismidele. Nad leiavad sealt kõik eluks vajaliku: toidu, vee, kaitse otseste hävitavate päikesekiirte ja kuivuse eest.
Mulla mikrofloora hulgaline ja liigiline koostis kõigub suurtes piirides. Seda mõjutavateks teguriteks on mulla keemiline koostis, füüsikalised omadused, pH, veesiduvusvõime, aeratsiooniaste jt. Oluliselt mõjutavad mulla mikroobide sisaldust ja nende aktiivsust ka klimaatilised tingimused, aastaaeg , maaviljelusviisid, taimkate jt. tegurid.
            Mikroorganismid on jaotunud ebaühtlaselt ka mulla erinevates kihtides, mulla horisondis. Kõige väiksem on nende sisaldus harilikult kõige ülemistes mulla kihtides paksusega mõned millimeetrid . Seal puutuvad nad kokku vahetult päikese kiirguse ja kuivusega. Kõige rikkalikumalt on mikroorganismidega asustatud järgmine mulla kiht paksusega 5–10 cm. Minnes sügavamale, mikroobide sisaldus mullas väheneb ja sügavusel 25–30 cm on see juba 10–20 korda väiksem kui kihis sügavusel 1–2 cm.
            Sügavuti muutub ka mikrofloora liigiline koostis. Ülemistes kihtides, mis sisaldavad rohkesti orgaanilisi aineid ja kus on tagatud hea aeratsioon, domineerivad aeroobsed saprofüüdid. Toimub aktiivne keerukate orgaaniliste ühendite lagundamine. Mida sügavamad on mulla horisondid, seda vaesemad on nad orgaanilistest ainetest ja seda raskem on õhu juurdepääs sinna. Mulla mikroflooras saavutavad ülekaalu anaeroobsed liigid.
            Mulla mikroflooras on esindatud nii bakterite, viiruste, hallitus - ja pärmseente kui ka aktinomütseetide, vetikate, ainuraksete jt. organismide liigid.
            Mulla alaliste asukate hulka kuuluvad näiteks mitmesugused aeroobsed ja anaeroobsed valgulagundajad. Enamik neist on sporogeensed nagu Bacillus subtilis, B. cereus var mycoides, B. megaterium ja anaeroobsetestClostridium sporogenes, Cl. putrificus jt. Muld sisaldab rohkest veel ka tselluloosi lagundavaid baktereid, nitrifikaatoreid, denitrifikaatoreid, õhulämmastikku siduvaid aga ka väävli, raua ja teiste ainete ringluses osalevaid organisme. Mullas leidub alati ka haigustekitajaid baktereid, eelkõige spoore moodustavaid liike näiteks Clostridium'i perekonnast. Seega tuleks igati vältida toitainete saastumist mullaga.
Mikrobioloogiliste protsesside dünaamika mullas sõltuvalt keskkonna tingimustest.
            Mikrobioloogilistele protsessidele avaldab suurt mõju mulla orgaanilise aine sisaldus. Orgaanilise aine allikateks on taimede juurte jäätmed, varred, lehed,okkad jne. Seega mida orgaanilise aine rikkam, mida huumuse rikkam on muld, seda rohkem ja liigirikkam on ka selle mikrofloora.
            Kultuuristatud muldades, millised saavad orgaanilist ja mineraalväetist ning milliseid haritakse või võetakse kasutusele maaparandustööde käigus, on mikrobioloogilised protsessid intensiivsemad ja nad ise mikroobirikkamad.Mikroobide elutegevust aktiviseerivad künd, kultiveerimine äestamine jne., kuna see parandab mulla aeratsioonireziimi, seega enamiku mulla mikroobide kasvu.
            Mikrobioloogilisi protsesse mullas mõjutavad mulla pH ja niiskusesisaldus. Kuna enamikele mulla mikroobidele sobib neutraalne või nõrkleeliseline keskkond, siis happelises keskkonnas on nende areng pidurdunud ja aktiivsus orgaanilise aine lõhustumisel vähenenud. Lõuna-Eesti mullad on näiteks happelise reaktsiooniga ja seetõttu ei esine neis muldades happetundlikke Rhizobium'i liike nagu Rh. meliloti ja Rh. lupini. Seega ilma muldade lupjamata pole perspektiivne neil muldadel kasvatada ka mesikat ja lutserni. Lupjamine on tähtis nii muldade pH reguleeriana kui ka mikroelementide nagu Mo, Mn, J jt rikastajana. Niiskusereziim mullas muutub sõltuvalt aastaajast ja kevadel pärast lume sulamist või sügisel rohkete sademete korral kannatab muld liigniiskuse all, mis omakorda mõjutab mulla õhustatavust ja seega mikroobide arengut. Liigne kuivus põhjustab häireid mikroobide toitumisel ja mikrobioloogilised protsessid mullas on jällegi pidurdunudMikroorganismide elutegevust ja arengut mullas mõjutab oluliselt temperatuur. Enamik mikroobe meie muldade mikroflooras on mesofiilid ja psührotroofid. Seega sobivaimaks temperatuuriks nende arengul on 20–30 °C. Temperatuuril alla 10 °C paljude mikroobiliikide areng pidurdub, kuid ei lakka vaid kestab veel ka näiteks karbamiidi või orgaaniliste ainete poolest rikkas sõnnikus –3 kuni –6 °C juures edasi. Muldade kultuuristamine so. nende väetamine kas orgaanilise või mineraalväetistega hoogustab samuti mikroobide kasvu ja mikrobioloogilisi protsesse. Väetamine näiteks sõnniku või kompostiga tõstab nii orgaanilise aine hulka kui ka rikastab mulda mikroobidega. Künd, kultiveerimine, äestamine jne. parandab mulla aeratsiooniastet seega ka aeroobsete mikroorganismide elukeskkonda. Mikroobide elutegevusel on suur tähtsus mulla viljakuse kujundamisel ja ainete looduslikus ringes. Orgaanilised ained kas taime jäänuste või surnud loomade kujul sattudes mulda mineraliseeritakse. Süsiniku, lämmastiku, fosfori ja teiste elementide orgaanilised ühendid, mis on taimedele vastuvõtmatutes vormides, muudetakse mikroobide abil nüüd neile vastuvõetavateks.Mulla sanitaarsel hindamisel on kriteeriumiks Coli-laadsete bakterite ja saprofüütsete bakterite arv.Kasulik on määrata veel ka Clostridium perfringese ja enterokokkide esinemist .