[农学]【国家级精品课程】-浙江大学-《微生物学》-第十一章 微生物与环境保护ppt.ppt

第十一章 微生物与环境保护 Microorganisms and Environment Protection 第一节 微生物与环境污染 环境与环境污染 环境： 围绕在某生物个体或某生物群体以外的由物理的、化学的、生物 的各种因素，固体的、气体的、液体的各种状态构成的有形的和无形的各种物质的综合客体，可以称为环境。 环境污染： 在一定时间内，某种物质进入环境的速度和数量超过了环境本身能利用分解该物质的速度和数量（即环境容量），从而积累于环境中，造成环境中物理因素、化学因素、生物因素改变，包括对人类和其他生物产生不利影响的环境压力，从而使环境降低甚至完全失去生产能力和使用价值、观赏价值的状况。 一、微生物对大气的污染 防治大气微生物污染的措施 二、微生物对水体的污染 污染类型： 水体富营养化、海洋大面积赤潮、水传病原菌、自来水管的微生物腐蚀、矿尾酸水 富营养化(Eutrophication)： 指含有氮、磷等营养物质的废水大量排入湖泊、河口、海湾等缓流水体，促使藻类以及其他浮游生物迅猛增殖，从而引起水质恶化，导致鱼类及其他生物大量死亡的现象。 水体中的微生物 水域中可检出的病原菌及其危害 水体富营养化 氮含量超过0.2~0.3mg/L 生化需氧量超过10mg/L 水中细菌总数超过105个/L 表征藻类叶绿素a含量大于10mg/L 水体富营养化的危害 水体透明度下降，影响水生植物光合作用 某些浮游生物产生毒素，伤害鱼类；积累于贝类，进入食物链 藻类和其他水生生物死亡后残体被好氧性微生物分解时，消耗大量氧；被厌氧性微生物分解时产生硫化氢、甲烷等有害气体 富营养化水中，常有硝酸盐和亚硝酸盐存在，长期饮用，导致人畜中毒 水体富营养化的防治 严格控制营养物质（主要是氮、磷）进入水体 疏浚底泥，除去水草和藻类 引入低营养水稀释 饲养草食性鱼类或杂食性鱼类 防治水体病原微生物污染的主要措施 微生物对土壤的污染 来源：未经处理的粪便、垃圾、城市废水、养殖场废弃物等。 危害：土传病原菌 防治：进入土壤的污水要经预处理 微生物对食品的污染 第二节 微生物与环境监测 生物监测(Biodetection or Biomonitoring) 水体污染的微生物检测 粪便污染指示菌----肠道细菌 大肠菌群指数：每升水中所含的大肠菌群细菌的个数。 大肠菌群值：检出一个大肠菌群细菌的最少水样量。 大肠菌群值=1000/大肠菌群指数 有机污染指示菌----腐生细菌 腐生细菌数或腐生细菌数与细菌总数的比值 有机污染指示菌 污染物毒性的微生物检测 原理：利用组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门氏菌可发生回复突变的性能。该菌株在没有受到致突变物作用时不能在无组氨酸的培养基上生长，而有致突变物时由于细菌被损伤，通过基因突变而回复到野生型菌株，不能在不含组氨酸的培养基上生长。 第三节 污染环境的微生物治理与修复 污染环境的自净 水体点源污染的净化 水体污染的氧垂曲线 土壤非点源污染的微生物净化 微生物降解许多结构复杂的农药的共代谢作用 依靠环境提供营养物质。例如，只有在蛋白脂类物质存在时，直肠梭菌（Clostridium rectum）才能降解丙体666。 依靠其他微生物协同作用。例如，链霉菌(Streptomyces)和节杆菌（Arthrobacter）可协作降解农药二嗪农的嘧啶环，两菌单独存在则均不能作用。 需有诱导物存在。例如，只有经正庚烷诱导后，铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）才能产生羟基化酶，使链烷羟基化为相应的醇。 2，4-D的微生物降解过程 污染环境的微生物修复 生物修复的基本方法 一是进行生物扩增，即种植或接种具有降解和富集功能的植物或微生物； 二是进行生物性刺激，刺激和促进土著微生物的生长和增殖，发挥其分解作用。 三是生物固定，将重金属或有毒污染物用生物学技术固定，不使其具有活性。 第四节 微生物与有机废水 好氧生物处理 Microorganisms and Aerobic Biotreatment of Organic Wastewater 活性污泥法(Active Sludge Method) 生物膜法处理有机废水的基本流程 生物膜及其对有机物的去除作用 第五节 微生物与有机废水 厌氧生物处理 废水厌氧生物处理的微生物学原理 上流式厌氧污泥床工艺的基本流程 图 三相分离器的结构和工作原理 厌氧生物滤池工艺(Anaerobi filter) 第六节 微生物与城市垃圾生物处理 垃圾的生物处理 第七节 微生物脱氮除磷 污水中含有大量的含氮和含磷化合物，即使