第七章 水环境中的微生物污染第一节、第二节

扩大培养接种至污染土壤中。较易实施，收效 快、效果好 ③ 基因工程菌：用质粒育种或基因工程构建有不 相容性、易受“土著”微生物的排他作用影响。
（2）微生物营养：土壤和地下水中，尤其是地下 水中，氮、磷都是限制微生物活性的重要因素。 因此要保持一定的C：N：P比值，一般以土壤微 生物碳氮比25：1，污水好氧生物处理BOD5：N： P= 100：5：1作为参考值。
（二）污染土壤的微生物生态 污水长期灌溉会引起土壤微生物生态的变化：
区系和数量改变。 ① 产生可分解各种污染物的微生物种类。 ② 重金属的作用。
四、土壤污染和土壤生物修复
（一）土壤的污染及其不良后果 来源：废水（农田灌溉和土地处理）、固体废弃物
、油库泄漏或农药的过度使用等。 污染物质：农药、石油类、氨、重金属等。 易降解的污染物在土壤中会被逐渐分解，而难降解
➢ 生态系统的平衡的破坏与建立，是自然界发展的 普遍规律。生态系统总是在不平衡-平衡-不平衡的 发展过程中进行着物质和能量的交换，推动着自 身的变化和发展。
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第二节 土壤微生物生态
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土著微生物：authochthonous microorganism 在一定给定的生境中生存、生长和进行活跃代
第七章 微生物生态
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主要内容： 生态系统 土壤生态系统及其微生物 空气生态系统及其微生物 水体生态系统及其微生物
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第一节 生态系统
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一、 生态学的定义
不同学者对生态学的定义不同，其中比较经典的 定义是：“生态学是研究生物与环境相互关系的 科学“（Haeckel,1986）。
我国著名生态学家马世骏先生将生态学定义为 “生态学是研究生物的生存条件、生物群落与环 境系统之间相互作用的过程及其规律的科学” （马世骏，1990）。

第七章水中的有机物第一节概述一、天然水中有机物的种类和含量来源：水循环过程中所溶解和携带的有机成分；水生生物生命活动过程中产生含量：淡水水体几mg /L C；沼泽水可高达50mg/L C; 海水0.2-2.0 mg/L。

(一)按分散状态分类颗粒状有机物(Particulate organic matter POM)直径大于0.45 μm。

常与无机颗粒物紧密结合成有机-无机复合体。

溶解性有机物(Dissolved Organic Matter DOM)碳水化合物；含氮有机化合物(DON)；类脂化合物；微生素；腐殖质等。

（二）按对水质影响和危害方式分类耗氧有机物水体中能被溶解氧所氧化的各种有机物，主要包括动、植物残体和生活污水及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。

CH2O + O2 = CO2 +H2O有毒有机污染物本身具有生物毒性的各种有机化合物。

例如：农药、多氯联苯等。

二、反映有机物含量的水质参数1. 生化需要量（Biochemical oxygen demand BOD)好氧条件下，单位体积水中需氧物质生化分解过程中所消耗的溶解氧的量。

对可降解有机物含量的间接测定。

因微生物降解是一个缓慢的过程，通常用5d内的耗氧量，也就是BOD5来表示，单位mg/L，占总BOD的70-80%。

BOD的测定是一种生物分析法，在水样培养过程中，微生物（主要是细菌）利用有机物中的碳源和氧化释放的能量供生长所需，同时消耗水中的溶解氧。

所有影响微生物生长的各种因素均可影响分析的结果（温度、微量元素、DO等）。

有些污水BOD太高，在微生物降解过程中会出现完全消耗掉的情况，怎么办？解决方法：使用无机营养液稀释样品。

如何保障充足的细菌量？解决方法：接种微生物/添加bacteria seed;某些工业废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应接种训化微生物。

接种细菌后，细菌呼吸会不会对结果造成影响？解决方法：设置空白如何避免此过程中光合作用的影响？解决方法：在避光环境下进行硝化作用对测试结果的影响硝化作用NH4+ + 2O2 = NO3- +2 H+ + H2O当样品稀释10倍以上，硝化细菌被大量稀释，需要5天以上恢复并产生明显的硝化作用。

第七章
微生物在海洋环境中的 作用
第一节 海洋微生物环境生态的特点 第二节 海洋微生物在环境循环中的作用 第三节 海洋微生物在可燃冰形成的作用 第四节 沿海养殖虾池的微生物 第五节 赤潮发生的原因以及与海洋环境的关 系
教学重点
1、海洋微生物环境生态的特点
2、海洋微生物在环境循环中的作用
教学难点
1、常见的海洋微生物种类
（3）造成恢复养殖业困难 海产养殖业的特点：投资大、风险大、回报 大。 影响：养殖者信心、资金困难。 1989年：山东等省损失超过3亿元 1997-1998年两次赤潮：广东损失超过4亿 元，香港损失超过3亿元。
2、赤潮对海洋环境的破坏 （1）影响水体的酸碱度和光照度 正常pH8.0-8.2;赤潮pH8.5-9.3，影响海洋 动物死亡，底层生物量锐碱。影响水体透明度。 造成珊瑚死亡。
塘水 底泥 塘泥 塘泥
100 78 0 22
Hale Waihona Puke 塘水 底泥 塘泥 塘泥100 50 37 13
河弧菌广泛分布于低盐度海水环境的港 湾水、河水中。广泛存在于鱼、虾、蟹、牡 蛎、蛤和螺等动物中。
副溶血性弧菌在低盐度的海水环境中繁 殖迅速。各种弧菌对人和动物均有较强的毒 力，其致病物质具有溶血活性、肠毒素和致 死作用。
赤潮种类 有260余种浮游藻类可形成赤潮，其中 有70余种有毒。 主要两类型的藻类形成赤潮： （1）甲藻类（涡鞭藻类） 这种藻类的细胞伤有两条鞭毛，其中一 条绕着藻体的环沟，另一条在纵沟中伸出。 具甲板、毒素。
各种引起赤潮的甲藻
（2）硅藻类 富含硅质，无害。个别种类有毒，可 产生记忆缺失性毒素。
海洋微生物在地球历史上的作用： 1、在20亿年前，为地球制造了氧气，从而具 有多样性的生物圈。 2、将空气中的氮气变成了硝酸盐，否则，地球 就没有动物。

海洋微生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物及噬菌体等。由于
海洋环境具有盐度高、有机质含量少、温度低及深海静水压力大等特点， 所以海洋微生物绝大多是需盐、嗜冷和耐高渗透压的微生物。[1]
第一节 污染水体的微生物
水体中的微生物
在洁净的湖泊和水库蓄水中，因有机物含量低，故微生物数量很少（10～ 103/ml）。 水生微生物的区系可分以下两类 ：
有机污染指示菌 意义：自然水体中的腐生细菌数与有机物浓度成正比。因此，测得腐生细菌数或
腐生细菌数与细菌总数的比值，即可推断水体的有机污染状况
第四节 水体污染中的微生物监测
研究证明，这种推断与实测结果十分吻合。根据水体中腐生细菌的数 量，可以将水体划分为多污带、中污带和寡污带（表 11-1 ）。按照腐生 细菌数与细菌总数的比值，则可以把水体分为 α - 腐生带、 β - 腐生带和多 - 腐生带，由此推得水体中的有机污染状况
中营养化 富营养化 中营养化 中营养化
MC含量（μg/L) ) 均值 最大值
分析方 法
0.001 0.118
0.243 0.032 6.600 0.020
0.036 2.000
1.037 无数据 14.188 0.570
HPLC ELISA
ELISA ELISA ELISA H水带、特征 腐生细菌数( 个 /ml ) 有机物 多污带 10 5 至 10 6 含大量有机物， 主要是蛋白质和 碳水化合物 极低或几乎没有 ，厌氧性 非常高 甲型中污带 10 5 主要是氨和氨 基酸有机物含 量少 少量，半厌氧 性 较高 乙型中污带 10 4 有机物含量 极微 较多，需氧 性 较低 很多，需 氧性 很低 寡污带 10 至 10 4
清水型微生物： 典型的清水型微生物以化能自养微生物和光能自养微生物为主，如硫细菌