04环境工程微生物学绪论.ppt

环境工程微生物学Microbiology of Environmental Engineering 环境科学与工程学院生物教研室 宾 丽 英 绪 论 主要内容: 阐述环境与环境工程面临的问题； 概述微生物在环境污染治理中的作用； 微生物的基本概念、特点、分类和命名以及环境工程中的微生物范畴； 环境工程微生物学的研究对象与任务； 环境工程微生物学的学习方法。 一、环境与环境工程面临的问题 1、全球面临的十大环境问题 （一）全球气候变暖 （二）臭氧层的耗损与破坏 （三）生物多样性减少 （四）酸雨蔓延 （五）森林锐减 （六）土地荒漠化 （七）大气污染（八）水污染 （九）海洋污染 （十）危险性废物越境转移 2、中国环境现状 全球污染最严重的20个城市有一半在中国 中国环境公报： 全国城市空气污染依然严重； 地表水污染普遍； 湖泊富营养化问题突出； 地下水受到点状或面状污染； 生态破坏加剧的趋势尚未得到有效控制。 乡镇企业污染。 二、微生物在环境污染治理中的作用 1、污水灌溉 2、各种污水处理 3、危险性化合物的微生物降解 4、固体废物处置 5、工业废气的生物处理 6、饮用水源水的净化 7、污染场地的生物修复技术 8、化石燃料的生物脱硫 9、生物吸附剂去除重金属污染 10、生物絮凝剂的开发与利用 11、基因工程菌在环境污染治理中的应用 三、微生物的概述 ★1、微生物的概念： 微生物：一类个体微小、结构简单，具有单细胞、简单多细胞结构或非细胞结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的最低等的生物。 主要包括：细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、蓝细菌（蓝绿藻）、微细藻类、原生动物、微型后生动物、病毒等。 有益微生物：环境中的微生物大多数是有益的，如酿酒发酵，发酵生产的酶制剂用于纺织迟浆、制革脱毛、洗涤剂的助剂、医药、印染；应用于石油发酵(脱蜡和脱硫)；植物害虫的生物防治及矿业(探油、回收重金属和稀有金属)等等。 有害微生物：病原微生物、产毒素霉菌、引起动植物病害和使食物腐烂的微生物、硫铁细菌、引起湖泊水华和海洋赤潮的藻类等等 ★2、微生物的特点 1）种类多、分布广、代谢类型多样 2）繁殖快 3）代谢强度大 4） 数量多 5）易变异 3、微生物的分类和命名 (一)微生物的分类 界、门、纲、目、科、属、种 分类系统： 1、苏联克拉西尼科夫(Kpacn~nnKOB)著《细菌和放线菌鉴定》(1949)中的分类。 2、法国的普雷沃(Prevot)所著《细菌分类学》(1961)中的分类。 3、美国细菌学家协会《伯杰氏鉴定细菌学手册》(Bergey’smanualofDeterminativeBacteriology)中的分类。 五界分类系统： 1969年魏泰克(Whittaker)提出生物五界分类系统，后来被Margulis修改成为普遍接收 原核生物界(包括细菌、放线菌、蓝绿细菌) 原生生物界(包括蓝藻以外的藻类及原生动物) 真菌界(包括酵母菌和霉菌) 动物界和植物界。 我国王大耜（si)教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、动物界和植物界。 ★见绪表—1，打※号者为环境工程范畴的微生物。 （二）原核微生物和真核微生物 ★1、原核微生物 特点：原核微生物的核很原始，发育不全，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显界线，叫拟核或似核。原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系，如间体和光合作用层片及其他内折。也不进行有丝分裂。 原核微生物包括古菌(即古细菌)、真细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。 ★ 2、真核微生物 特点：真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质。有核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界线。有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。真核微生物包括除蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动物、微型后生动物等等。 （三）病毒和类病毒 病毒没有细胞结构，是明显区别于原核微生物与真核微生物的一类特殊的超微生物。类病毒是比病毒小的超微小生物。 ★4、微生物的命名 采用生物学中的二名法，即用两个拉丁字命名一个微生物的种。种名由一个属名和一个种名组成，属名和种名都用斜体字表达，属名在前，用拉丁文名词表示，第一个字母大写。种名在后，用拉丁文的形容词表示，第一个字母小写。 例如：Escherichia coli 大肠埃希氏杆菌 为避免同物异名或同名异物，在微生物名称之后缀有命名人的姓，如Escherichia coli