生态毒理学9精要.ppt

微生物生态毒理学 第一节 微生物在自然环境中的作用和地位 自然界中的微生物的种类和分布 微生物在物质循环中的作用 微生物在生态平衡中的作用 环境污染物对微生物物质循环作用的影响 自然界中的微生物的种类和分布 1、土壤 2、水中 3、空气 4、人体 污水处理常见微生物照片（变形虫） 污水处理常见微生物照片（变形虫和太阳虫） 污水处理常见微生物照片（草履虫） 污水处理常见微生物照片（线虫） 微生物在物质循环中的作用 生物地球化学循环(biogeochemical cycles)是指生物圈中的各种化学元素，经生物化学作用在生物圈中的转化和运动。 这种循环是地球化学循环的重要组成部分。地球上的大部分元素都以不同的循环速率参与生物地球化学循环。 碳循环---主要以二氧化碳的形式进行 微生物在生态平衡中的作用 微生物之所以能够在自然界物质循环中发挥重要作用，绝不是依靠某一种或某一类微生物，而是各种微生物乃至包括动物，植物在内的各个生物种群共同组成的生态系统新陈代谢的结果。 冬虫夏草 蝙蝠蛾产卵于土中?幼虫? 冬虫夏草菌侵入幼虫体内? 不断繁殖? 天气转暖? 幼虫头部长出子座? 膨大成椭圆形； 环境污染物对微生物物质循环作用的影响 物质生物地球化学循环是指生物圈内一切生物所需要的元素自非生命的化学物质转变为生命物质，再自生命物质转变为非生命物质和在生物及其酶作用下与其他元素结合方式转化的生物化学过程。 物质循环包括天然物质循环和污染物质的循环，其实从本质上看，并没有太大的区别，但是，污染物质的进入，会影响原有的物质循环的某些环节。 推动物质进行循环的作用包括物理、化学和生物的作用，其中生物起到了主导的作用，而微生物在这当中又占了极重要的地位。 列举几种经常见到的污染物对微生物物质循环作用的影响 1 纤维素 2 木质素 3 尿素 4 硫 5 磷 6 金属 1 纤维素的转化 纤维素的转化 2 木质素的转化 3 尿素的氨化 含氮物质的转化 4 硫 4 含硫有机物的转化 4 无机硫的转化 4 无机硫的转化 4 无机硫的转化 4 无机硫的转化 4 无机硫的转化 4 无机硫的转化 5 磷循环 5 磷循环 5 含磷有机物的转化 5 无机磷化合物的转化 6 铁、锰循环 7 石油 微生物降解石油污染 2、作用微生物： 细菌：好氧（黏细菌、镰状纤维菌、纤维弧菌等） 厌氧（产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌、 嗜热纤维芽孢梭菌） 放线菌：链霉菌属。 真菌：青霉、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。 1、纤维素的性质： 纤维素是葡萄糖高分子聚合物，(C6H10O5)1400～10000 (β-1，4糖苷键）。 植物体内约有50％的C以纤维素的形式存在。来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素. 3、纤维素酶所在位置 细菌：细胞质膜上，表面酶。 真菌、放线菌：胞外酶。 1、木质素的性质： 植物木质化组织的重要成分。一般认为，以苯环为核心带有丙烷支链的一种或多种芳香族化合物经氧化缩合而成。 分解木质素的微生物主要有干朽菌、多孔菌、伞菌等的一些种及厚孢毛霉、松栓菌、假单胞菌等。 分解速度缓慢。 白腐—树皮上木质素 被该菌分解后漏出 白色的纤维素部分。 黄孢原平毛革菌(Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌的一种， 隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、 非褶菌目、丝核菌科。 人、畜尿中含有尿素，印染工业中的印花浆用尿素作膨化剂和溶剂，故印染废水中含有尿素。尿素能被许多微生物（尿素细菌）转化成氨，如尿八联球菌、尿小球菌、尿素芽孢杆菌等。 尿素细菌的生理特点： ①喜好碱性条件。 ②以尿素、铵盐为N源，以有机C为C源、能源。 固氮体系 固氮菌属(Azotobacter) 在土壤里分布很广，尤其是褐球固氮菌。 此外还有拜叶林克氏菌属(Beijerinckia)，存在于热带及亚热带酸性土中； 梭菌属(Clostridium)，在土壤里分布很广，数量大，其中重要的是巴氏固氮梭菌 。 其它包括克氏杆菌属(Klebsiella)、无色杆菌属(Achromobacter)、假单孢菌属、芽孢杆菌属、德克斯氏菌属(Derxia)。 氰化物、乙腈、丙腈、正丁腈、丙烯腈等腈类化合物及硝基化合物 水中来源：化工腈纶废水、国防工业废水、电镀废水等。 危 害：生物毒害、环境积累 1、降解这些物质的微生物 细 菌——紫色杆菌、假单胞菌 放线菌——诺卡氏菌 真 菌——氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌(茄科病镰刀霉)、木霉及担子菌等 硫的三态：元素硫、无机硫化合物及含硫有机化合物。 脱硫作用：