环境中的微生物

6 环境中微生物的检测微生物体积小、重量轻，因此可以到处传播以致达到“无孔不入”的地步。

微生物种类繁多，对外界环境的适应能力又很强，只要生活条件合适，它们就可以迅速繁殖起来。

因此，它们是自然界分布最广的一群生物。

无论是南极、北极、高山、海洋、陆地、淡水，还是土壤、空气、动植物体内外，几乎到处都有它们的踪迹。

空气、水是维持人类生命不可或缺的物质。

它们直接进入人体或与人接触。

如果带有病原微生物，将成为传染疾病的媒介。

通过空气和水中微生物的检验，对环境质量进行控制。

6.1 土壤中的微生物6.1.1 土壤是微生物生活的良好环境在自然界，土壤是微生物生活的良好环境。

因为土壤具有微生物生长繁殖所必需的各种环境条件。

6.1.1.1 营养土壤中有大量动植物残体、植物根系的分泌物、人和动物的排泄物，这些有机物为微生物提供了良好的碳源、氮源和能源；土壤中丰富的矿质元素可以满足微生物对矿质营养的要求。

6.1.1.2 水分和渗透压土壤中具有一定的持水性，可为微生物提供水分；土壤的渗透压对微生物是等渗或低渗环境，有利于微生物摄取营养。

6.1.1.3 空气土壤团粒结构中的小孔隙充满空气，土壤中氧的含量比大气少，平均为土壤空气体积的7%-8%。

通气良好的土壤，氧的含量高些，有利于好氧微生物的生长。

6.1.1.4 pH值土壤的pH多接近中性，且缓冲能力强，适合大多数微生物生长的需要。

在酸性或碱性的土壤中，亦有与之适应的微生物生长繁殖。

6.1.1.5 温度土壤还具有保温性，与空气相比，昼夜温差和季节温差要小得多。

即使冬季地面冻结，一定深度的土壤中仍保持一定的温度。

一般是10～25℃，适宜多种微生物生长的需要。

此外，土壤表面几毫米厚的表层土是保护层，使土壤中的微生物可以免遭太阳光中紫外辐射直射致死。

以上这些都为微生物生长繁殖提供了良好的条件。

所以土壤有“微生物天然培养基”的美称。

在土壤中的微生物种类最多，数量最大，是人类利用微生物资源的主要来源。

环境微生物的种类和作用随着人们对环境的认识加深，环境微生物逐渐成为科技和环保领域重要的研究课题。

环境微生物包括很多种类，它们在环境中具有多种重要的作用。

一、环境微生物的种类环境微生物是指生活在土壤、水体、大气、建筑、人体等各种环境中的微生物。

其中常见的微生物包括细菌、真菌、病毒、藻类等。

细菌是最常见的一类微生物，它们广泛分布于土壤、水体、空气和各种生物体内。

真菌主要生活在潮湿的地方，如土壤、木材、饲料等，对废物的分解和生物矿化过程有重要作用。

病毒是一种寄生于生物体内的微生物，它们有很强的传染性，常导致各种疾病。

藻类是一种重要的海洋生物，它们是海洋食物链的底层，为海洋生态系统健康发展做出了重要贡献。

二、环境微生物的作用1. 进行生物矿化环境微生物能够利用自然界中存在的无机物质，如氧、氢、硫等，进行矿物资源的转化、积累和分布。

细菌、真菌等微生物能够利用植物根系中排放的有机酸和其他有机物质，改变土壤的物理和化学性质，促进种植作物生长。

此外，细菌和藻类还可以将二氧化碳转化为氧气，从而促进全球生态环境的平衡。

2. 防治污染和治理废物环境微生物是进行自然的生物去除和自然净化的原料，能够改善环境中的质量。

微生物除尘技术是一种利用微生物吸附和分解污染物质的方法，可以有效去除大气中的颗粒和有机物。

此外，微生物也是制造废物降解剂和处理废物的原料，能够将有机物质转化为无毒、无害的物质，从而减少环境污染。

3. 增强生物多样性生物多样性是生态系统可持续发展的基础，而环境微生物是维持生物多样性的重要因素之一。

微生物在生态系统中的组成和分布与其他生物种群的存在和平衡密切相关。

微生物可以分解有机物，为土壤中的养分供应提供基础，吸附重金属和有机物质，控制病原微生物种群的衰退，从而帮助维持生态系统的平衡。

4. 维护人类健康环境微生物与人类健康密切相关。

微生物可以构建人体微生态平衡，帮助人体免疫，促进消化，缓解压力等。

此外，环境微生物也被作为一种生物制剂应用于人类医疗领域，用于全身保健、预防疾病等。

实验三环境微生物的检测一、实验目的1.了解周围环境中微生物的分布情况;2.懂得无菌操作在微生物实验中的重要性;3.了解四大类微生物的菌落特征;二、实验原理在我们周围的环境中存在着种类繁多的、数量庞大的微生物;土壤、江河湖海、尘埃、空气、各种物体的表面以及人和动物体的口腔、呼吸道、消化道等都存在着各种微生物;由于它们体积微小,人们用肉眼无法观察到它们个体的存在;但是只要稍加留意,我们就可以在发霉的面包、朽木上看到某些微生物群体;这些现象表明,自然界只要有微生物可以利用的物质和环境条件,微生物就可以在其上生长繁殖;据此,我们在实验室里就可以用培养基来培养微生物;培养基是用人工配制的、适合微生物生长繁殖和产生代谢产物用的混合养料;其中含有微生物所需要的六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、气体和水分;此外,根据不同的微生物的要求,在配制培养基时还需用酸液或碱液调节至适宜的pH;配制好的培养基必须进行灭菌;所谓灭菌是指采用各类的物理或化学因素,使物体内外的所有微生物丧失其生长繁殖能力的措施;经过灭菌后的物体是无菌的;消毒是与灭菌完全不同的概念,它是指用较温和的物理因素杀死物体表面和内部病原微生物的一种常用的卫生措施;灭菌的方法较多,广泛使用的是高温灭菌,其中最常用的是高压蒸汽灭菌法;此法是把待灭菌的物品放在一个可密闭的加压蒸汽灭菌锅中进行的;在cm2的蒸汽压力下,温度可达121℃;一般只要维持15~20min,就可杀死一切微生物的营养体和它们的各种孢子;微生物的接种技术是生物科学研究中的一项最基本操作技术;为了确保纯种不被杂菌污染,在整个接种过程中,必须进行严格的无菌操作;在实验过程中必须牢固树立无菌概念,经常保持实验台及周围环境的清洁,严格无菌操作,避免杂菌的污染,这是保证实验成功的必要条件;如将微生物接种到适合其生长的固体培养基表面,在适宜的温度下一般细菌37℃：霉菌等28℃,培养一段时间一般24~48h后,少量分散的菌体或孢子就可生长繁殖成肉眼可见的细胞群体,此即菌落;如平板上的菌落是由单个细胞或单个孢子生长繁殖而成的,就是一个纯种细胞群或克隆；若培养后大量菌落聚集在一起形成的为菌苔;不同种的微生物可形成大小、形态各异的菌落,根据微生物菌落形态的不同,可初步鉴别出四大类微生物：细菌、放线菌、酵母菌和霉菌;细菌的菌落呈圆形、较小而薄、透明或不透明、质地“细腻”,有的具有色泽,有的边缘不整齐,有的表面湿润、光滑,有的表面干燥有褶皱;此外,细菌常因分解含氮化合物而产生臭味;酵母菌的菌落通常比细菌菌落大,圆形、厚、不透明、色素单一,多为乳白,少数为橙或红色;酵母菌因普遍能发酵含碳有机物产醇,故菌落多伴有酒香味;防线菌菌落小而致密,或坚硬、或呈粉状;不少放线菌还产生特殊的土腥味;霉菌菌落大而疏松、或大而紧密;气生菌丝会发育形成一定形状、构造和色泽的子实器官,所以菌落表面往往有肉眼可见的构造和颜色;三、实验材料人体表和空气中的微生物;四、实验器材与试剂1.器材恒温培养箱、无菌平皿、电炉、酒精灯、火柴、无菌棉签和记号笔;2.试剂牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、酵母膏葡萄糖培养基简称YPD、高氏一号培养基和查氏培养基;五、实验操作I.融化培养基将装有无菌培养基的三角瓶置水浴中煮沸,待培养基融化后取出,当冷至50~60℃左右时,进行下一步;II、倒平板有持皿法和叠皿法,操作要点如下：1.持皿法1将无菌培养皿叠放在酒精灯左侧,以便拿取;2点燃酒精灯;3酒精灯旁,左手握三角瓶底部,倾斜三角瓶,右手旋松棉塞,用右手小指与小尾鱼际即小指边缘夹住棉塞并将其拔出切勿将棉塞放在桌上,随之将瓶口在火焰上过一下不可灼烧,以防爆裂,以杀死可能沾在瓶口的杂菌;然后将三角瓶从左手换至右手用拇指、食指和中指拿住三角瓶的底部;操作中瓶口应保持在火焰2~3cm,瓶口始终向着火焰,以防空气中微生物的污染;左手拿起一套平皿,用无名指和小指托住皿底,用中指和拇指夹住皿盖,食指于皿盖上为支点,在火焰旁,打开皿盖,让三角瓶伸入,随后倒入培养基;一般倒入15ml左右培养基即可铺满整个皿底;盖上皿盖,置水平位置待凝;然后将三角瓶移至左手,瓶口在次过火并塞紧瓶盖;2. 叠皿法此法适于在超干净台上操作,基本步骤同持皿法;不同之处是左手不必持皿,而是将瓶皿叠放在酒精灯的左侧并靠近火焰;按上述方法用右手拿三角瓶,左手打开最上面的皿盖,倒入培养基,盖上皿盖后即移至水平位置待凝;再依次倒下面的平皿;操作中瓶口始终向着火焰,以防空气中微生物的污染;III、贴标签待培养基完全凝固后,在皿底帖上标签,注明检测类型,组别及日期也可用记号笔书写在皿底IV、检测方法环境中微生物种类多样,检测方法也各异,先选几种列举如下：1.空气检测实验室空气中的微生物时,只要打开无菌平板的皿盖,让其暴露在空气中一段时间5~10min然后将皿盖盖上即可;2.桌面检测实验台桌面微生物是,可用一根无菌棉签,先在无菌平板的图4-1 含菌棉签平板划线示意图左：开启皿盖法右：划线示意图一个区域内湿润和试划几下,然后用其擦抹桌面等物体表面,在以此棉签在平板的另一区域作来回划线接种如图4-1;本操作应以无菌操作要求进行,即在火焰旁用左手拿起平板,用中指无名指和小指托住皿底部,用食指和大拇指夹住皿盖并开成一缝,右手持棉签在培养基表面划线接种,无菌棉签湿润和试剂区可作为无菌对照;3.头发移去放在桌面上的无菌平板的皿盖,是头发部位位于平板的上方,并用手指拨动头发数次,在盖上皿盖即可;4.手指可用未洗的手指先在无菌平板的培养基一侧约一半的面积作划线接种,并在皿底作好标记;然后用肥皂、流水洗手,用洗净的手指于平板培养基的另一侧作同样的划线接种,盖好皿盖;待培养后比较两杂菌生长的情况;5.口腔打开无菌平板培养基的皿盖,使口对着平板培养基的表面,以咳嗽或打喷嚏的方式接种,然后盖上皿盖;V、培养将以上各种检测平板倒置于28℃培养箱中培养,至下周实验时观察并计数各平板上的菌落数;VI、观察注意观察不同类型菌落的大小、外形和颜色等特征,将观察结果记录在实验报告上;VII、清洗观察记录完毕后,将含菌平板放在沸水中煮30min以上,杀死培养基表面生长的各种微生物,然后清洗并晾干培养皿;六、思考题1.通过本实验后,谈谈你对微生物的分布以及数量的认识;2.本实验中那些步骤属无菌操作为什么3.如何描述菌落的形态特征。

生态环境中微生物的分布与功能生态环境是生物生存和发展的物质基础，也是维护生态系统稳定性的重要保障。

微生物是生态环境中最基础也是最重要的生物群体之一，它们在生态系统中发挥着至关重要的作用。

本文将从微生物的分布和功能两个方面介绍生态环境中微生物的重要性。

一、微生物的分布微生物广泛存在于自然界中，地球上所有生命体系都离不开微生物。

不同生态环境下的微生物种类和数量各异，下面就几个主要生态环境中微生物的分布进行简要介绍：1、土壤微生物土壤是生态系统的重要组成部分，微生物是土壤中最基础也是最丰富的生物群体之一。

土壤中的微生物种类多达数千种以上，包括细菌、真菌、放线菌等。

其中，真菌和放线菌是土壤生态系统中的关键微生物，它们分泌酶类物质，参与碳循环和氮循环等生态过程，同时也是土壤中重要的分解物质的微生物。

2、水体微生物水体中的微生物种类相对较少，主要包括浮游生物和底栖生物。

浮游生物包括细菌、原生动物、浮游藻和浮游真菌等。

底栖生物包括鱼类、甲壳类、软体动物等，它们的分布范围从浅海到深海、从河流到湖泊，生活方式和习性各不相同。

3、肠道微生物肠道微生物主要分布于人体肠道内，种类众多、数量庞大，估计每个人体内约有1.5千克的微生物群体。

肠道微生物对人体健康和生活质量的影响极大，例如帮助消化和吸收食物，维持免疫系统的正常功能等。

二、微生物的功能微生物在生态环境中具有多种重要功能，下面简要介绍几种常见的功能。

1、分解有机质微生物能够分解大量有机物质，使这些物质被完全降解和重复利用，有效促进了生物碳氮磷等元素的循环和再生。

微生物通过分泌酶类物质，将有机物质降解为较简单的化合物，其中包括能被植物吸收利用的营养元素。

2、促进土壤肥力微生物能够将土壤中的植物养分固定，将无机化合物转换为有机化合物，从而对土壤健康和肥力的维持起到非常重要的作用。

此外，微生物还有调节土壤酸碱度、减少土壤侵蚀等功能。

3、控制生态安全微生物在生态环境中还具有控制生态安全的重要作用，如对防止病原体和有毒物质的危害，促进生态系统健康和平衡。

微生物种类繁多。

它们在自然界的分布非常广泛，它们存在于土壤、水、空气、动植物体和人体中，一些极端环境中也有微生物生存。

一、大气圈中的微生物大气圈中含有微生物，但因为大气中缺乏必需的营养物质和水分，加上太阳光中的紫外线照射，致使大气圈不能成为微生物生长繁殖的良好场所。

大气圈中的微生物主要是随尘埃飘浮到空中去的，而且多数以孢子或其它休眠体形态存在。

凡含尘埃较多的空气，其中所含的微生物种类与数量亦较多。

一般在禽畜舍、公共场所、医院、厕所、宿舍、城市繁华街道和居室内的空气中，微生物含量较高，而在海洋、高山、森林地带、终年积雪的山脉或极地上空的空气中，微生物的含量就极少。

空气中的微生物与空气中的温度、湿度等因素密切相关。

南方梅雨季节，空气中湿度大，霉菌含量很高，衣服等日用品极易发霉，而到了秋冬季，空气中的霉菌含量很少。

微生物在大气中的种类和数量随地区不同而有很大差异，同尘埃的总量和性质也有密切关系。

有些微生物类群经常出现于大气中，如霉菌、酵母菌、芽胞杆菌。

城市上空还经常出现病原微生物。

它们的数量和种类随季节的更替和气候的变化而有不同，如降水可以将微生物从空气中移走。

气流是空气中微生物传播的主要因素，有些种类可以借气流跨过大洋，造成世界性的分布。

大气微生物是环境和卫生科学工作者的重要研究对象。

二、岩石圈中的微生物岩石圈是生物学上不活跃部位。

地壳的岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩，火成岩内部没有微生物生活的条件。

在岩石的裂隙中和岩石同水分与空气相接触的表面则是少数微生物的生境，常有细菌、藻类、真菌、地衣生长，称为岩生(rock inhabiting)微生物。

它们之中有些种类产生有机酸和螯合物，可以溶解硅酸盐和其它矿物，获得养料。

有些叫内岩生的微生物(endoliths)可以生活在某些岩石碎片层之下，甚至在深达450m岩层中也有生活着的微生物(Amg等，1993)。

20世纪90年代有些研究者配合地质勘探进行地下微生物研究，发现岩层中有多种微生物生存。

列出常见的八大类微生物微生物是一种极小的生命体，虽然它们很小，但却广泛存在于我们的周围。

微生物可以分为很多类别，下面我们将介绍常见的八大类微生物。

第一类：细菌细菌是一种单细胞的微生物，它们可以在土壤、水、空气和动植物体内生存。

有些细菌对人类有益，比如乳酸菌可以帮助人类消化，而有些则有害，比如大肠杆菌会引起肠胃疾病。

第二类：真菌真菌是一种多细胞的微生物，它们通常在潮湿的环境中生长，比如在腐烂的木头上。

真菌可以分解有机物质，因此对环境有重要作用。

但有些真菌也会引起人类疾病，比如霉菌会导致哮喘和过敏。

第三类：病毒病毒是一种非常小的微生物，它们不能独立生存，需要寄生在其他生物体内。

病毒可以引起很多疾病，比如感冒、流感和艾滋病。

第四类：原生生物原生生物是一种单细胞的微生物，它们通常生活在水中或土壤中。

有些原生生物对人类有益，比如酵母菌可以用来发酵食品。

但有些原生生物也会引起人类疾病，比如疟原虫会导致疟疾。

第五类：蓝藻蓝藻是一种单细胞的微生物，它们通常生活在水中。

蓝藻可以进行光合作用，因此对环境有重要作用。

但有些蓝藻也会产生毒素，对人类和动物有害。

第六类：古菌古菌是一种单细胞的微生物，它们通常生活在极端环境中，比如高温、高压和高盐度的环境。

古菌对科学家来说非常重要，因为它们可以帮助科学家了解生命起源和进化。

第七类：放线菌放线菌是一种多细胞的微生物，它们通常生活在土壤中。

放线菌可以分解有机物质，因此对环境有重要作用。

但有些放线菌也会产生抗生素，对人类医学有重要意义。

第八类：隐球菌隐球菌是一种多细胞的微生物，它们通常生活在土壤中或动植物体内。

隐球菌可以引起人类疾病，比如念珠菌感染会导致口腔和阴道感染。

以上就是常见的八大类微生物，它们在我们的日常生活中扮演着重要的角色。

我们需要了解微生物的特点和作用，才能更好地保护我们的健康和环境。