第八章微生物生态课件.ppt

在有机物含量丰富的黑土、草甸土、磷质石灰土和植被茂盛的暗棕壤中，微生物的含量较高；而在西北干旱地区的棕钙壤、华中华南地区的红壤和砖红壤以及沿海地区的滨海盐土中，微生物的含量最少。 水体微生物的作用 食物链 光合微生物（蓝细菌、藻类、光合细菌） （初级生产者） 浮游动物 无脊椎动物 鱼类 厌氧微生物 生物地球化学循环 1977年，由德国学者Volker Rush最早提出 微生态学：从细胞和分子水平上研究微观层次上的 生态学规律的科学。 研究正常菌群的本质及其与宿主间的关系； 阐明微生态平衡与失调的机制； 指导微生态制剂的研制，以用于调整人体的微生态平衡。 二、菌种资源的开发 1.采集菌样 2.富集培养 3.纯种分离 4.性能测定 从物质循环的角度看，自地球起源至今的48亿年左右的漫长时间内，经历了化学进化和生物进化两大阶段。 其它元素的转化 有机质的分解作用； 无机离子的固定作用或同化作用； 无机离子和化合物的氧化作用； 氧化态元素的还原作用。 二、用微生物治理污染 三级处理工艺： 一级工艺：预处理 过滤筛网、沉淀 悬浮物 二级工艺： 生物处理 有机物 三级工艺: 沉淀法 P 中性条件下增温、反硝化 N 氨、氮 繁殖藻类 N、P （1）BOD5(biological oxygen demand) 即“五日生化需氧量”。水中有机物含量的间接指标，一般指在20℃下，1L污水中所含的有机物（主要是有机碳源），在进行微生物氧化时，5日内所消耗的分子氧的毫克数。 我国对地面水环境质量标准的规定：一级水＜1mg/L,二级水＜3mg/L,三级水＜4mg/L,若＞10mg/L，则表示水已严重污染。 （2）COD（chemical oxygen demand） 即化学需氧量。使用强氧化剂（KMnO4或K2CrO7）使1L污水中的有机物迅速进行化学氧化时所消耗氧的毫克数。 2. 污水处理中的特殊微生物 无毒有机物：纤维素、淀粉等多糖类，蛋白类，脂肪类 有毒有机物：苯酚、多环芳烃、多氯联苯、有机农药 无毒无机物：酸、碱、无机盐，氮、磷等植物营养物 有毒无机物：重金属、氰化物、氟化物 分解氰的微生物：Nocardia(诺卡氏菌)、Pseudomonas （假单孢菌）等。 降解TNT（三硝基甲苯）的微生物：Citrobacter （柠檬酸杆菌） 、Enterobacter （肠杆菌）等。 降解聚乙烯醇（PVA）的微生物： Pseudomonas （假单孢菌） 降解多环烃类物质（蒽、菲等）的微生物：Alcaligenes (产碱菌） Corynebacterium （棒杆菌） Pseudomonas （假单孢菌） 氧化塘法 有机物的好氧性分解和厌氧消化； 光合作用； 藻类细胞的消除 洒水滤床法：生物膜 表层：好氧菌； 中层：兼性厌氧菌； 内层：厌氧菌； 原生动物 节能型与耗能型污水处理装置的缺点 大量以活性污泥或脱落的生物膜形式出现的废渣，必须进一步处理； 对一些BOD5超过10000mg/L的有机废水的处理效果很差； 消耗大量动力。 沼气发酵的意义 植物秸杆和其它动植物残体是含量最高的生物量，是一类可再生资源（renewable）或永续资源，有必要对其有效利用； 一步利用——燃烧，快速取得其中约10%左右的热能和草木灰.梯级利用方式：粉碎做牲畜饲料——畜粪沼气发酵，利用其中约90%化学能——固体残渣可做优质肥料，甚至添加到饲料中； 产甲烷菌是自然界碳素循环中厌氧生物链的最后一个成员。 重点 名词：微生物生态（学），贫营养细菌，正常菌群，微生态学，条件致病菌及内源感染，无菌动物，悉生生物，细菌沥滤，富营养化，BOD，COD，TOD，DO，活性污泥，生物膜； 饮用水的微生物标准及检测； 微生物与生物环境间的关系； 氮素循环； 微生物处理污水的原理； 甲烷发酵基本过程及其意义，原理； 举例说明如何利用微生物监测环境污染。 富营养化 水体中氮、磷等元素含量过高而引起水体表层的 蓝细菌和藻类过度生长繁殖。 水华：淡水水体中的富营养化 赤潮：咸水水体中的富营养化 1.微生物处理污水原理： 几个常用名词 （3）TOD (total oxygen demand) 即“总需氧量”。污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧，变成稳定氧化物是所需要的氧量。 TOD是评价水质的综合指标之一。 （4）DO（dissolved