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第八章 微生物在环境物质循环中作用 物质循环包括天然物质和污染物质的循环。物质循环有氧、碳、氮、硫、铁、锰及各种有毒或无毒污染物 的循环。推动物质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。 第一节 氧循环 大气中的O2 （包括水体） 呼吸作用 光合作用 CO2 O 在大气中分布均匀，而在水体中有垂直方向上的变化。无论是O 还是CO ，除了在大气中的含量以外， 2 2 2 它们在水体（海洋）中的含量，也是不可忽视的。此循环的平衡，具有十分重要的意义，如维持大气中CO2 的 浓度。 第二节 碳循环 自然界中含碳物质有CO 、碳水化合物、脂肪、蛋白质等。碳的循环是以CO 为中心的。在碳循环中，CO 2 2 2 大部分来源于微生物分解有机物，另外，由于CO2 同时也参与氧循环，因此，实际上C 和O 循环是相互关联的。 CO 可以成为植物、藻类的碳源，大气中CO 的含量为0.032% （320ppm），这个值由于人类活动大量产生CO 2 2 2 进入大气中而在增加，造成所谓的气候变暖。由此带来一系列的问题，成为当今世界最关注的热点之一。 碳循环包括CO2 的固定和CO2 的再生。 微生物在碳循环中的作用：（1）通过光合作用固定CO ；（2 ）通过分解作用再生CO 。 2 2 微生物在有机矿化中的作用： 矿化作用：生物圈内的有机物通过燃烧，高等生物的呼吸代谢作用和微生物的分解氧化作用产生CO 和无 2 机氮、磷、硫化合物等。 温室气体：指大气中自然或人为产生的的气体成分，它们能够吸收和释放地球表面、大气和云发出的热红 外辐射光谱内特定波长的辐射。该特性导致温室效应。水汽(H O)、二氧化碳(CO )、氧化亚氮(N O)、甲烷(CH ) 2 2 2 4 和臭氧(O )是地球大气中主要的温室气体。 3 温室效应：主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化 碳气体进入大气造成的。 二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地 球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。 下面介绍几种含碳化合物的转化： 1 一、纤维素的转化 纤维素是植物细胞壁的成分，是葡萄糖的高分子聚合物，(C H O )n，n=1400- 10000 6 10 5 来源：以树木、农作物为原料的工业生产，如造纸、印染人造纤维废水及有机垃圾等。 作用的微生物：细菌、放线菌和真菌。 纤维素酶所在部位 细菌：结合在细胞膜上，是表面酶，分解时要附着在纤维素上。 真菌、放线菌：是胞外酶，可分泌到培养基