7学生(微生物生态).ppt

1、第八章 微生物生态,第一节 微生物生态系统的概念及其特点 第二节 微生物在自然及人为环境中的分布 第三节 微生物之间的相互作用 第四节 自然界物质循环中微生物的作用,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,一、大气中的微生物,1、微生物的暂时存在场所 2. 人类活动对空气质量的影响 3. 微生物在空气中的传播 3. 空气传播的疾病 结核、流感、“非典” 4. 空气质量与人类健康,. 空气微生物污染的评价标准 洁净空气：30个以下/m3 普通空气：30-150 /m3 污染空气：500以上/m3 空气中微生物的检测 沉降平板法、液体撞击法、撞击平板法、滤膜法 . 空气消毒方法 紫外线、福尔马林等

2、药物熏蒸或喷雾,二、水圈中的微生物,（一）淡水微生物 1、来源：土壤、空气、污水及有机残体 2、种类：自养菌 3、影响微生物在淡水中分布的因子：营养物质、温度、溶解氧等。,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,二、水圈中的微生物,蓝细菌、藻、水生植物,层次化湖泊生态 Ecology of a Stratified lake,水体不同层次微生物分布,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,二、水圈中的微生物,（三）水体自净及污染水体的微生物生态 1、水体自净过程,水体接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的及生物等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态。,衡量指标： P/H

3、指数 氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线,1水体自净 自然净化 物理作用：稀释、沉淀 （强） 化学作用：日光、氧气等对污染物的分解 （弱） 生物作用：生物降解（食物链） （强）,自净的过程,水体自净过程大致如下 a.物理作用有机污染物排入水体后被水稀释，有机和无机固体沉降到河底；,如下图河流污染和自净过程,2衡量水体污染与自净的指标,提问：用什么指标可以衡量河段水体污染与自净所处的阶段?,水体外观、化学指标、生物种类、数量及比例关系、溶解氧等等,山东小清河,APH指数与BIP指数 P代表光合自养型微生物（如藻类） H代表异养型微生物（如细菌等），两者的比即PH指数。 P/H =（有叶绿素的微生物数量

4、）/（异养微生物数量） BIP =（无叶绿素的微生物数量）/（全部微生物数量）H/（P+H）100%,B氧浓度昼夜变化幅度,河流污染中氧浓度昼夜变化示意图,提问：为什么不同的净化程度昼夜变化幅度不同？ 氧浓度高低与细菌含量有关，昼夜变幅与藻类数量有关，因此与P/H或BIP有关。,污染前 污染 净化开始 持续 结束 溶氧变化： 幅度 0 0 增大 减小,这种指标与BIP从根本上是相同的 但由于溶解氧可以用溶解氧测定仪随时测定并迅速地得出结果，而BIP指标需要细菌鉴定、培养、显微镜观察，周期长操作不便，因此实际操作中溶解氧变化幅度比BIP指标更为实用。,C水体外观,外观特征：混浊程度、颜色及气味等

5、 原 因：水中细菌种类数量、悬浮物种类数量,D指示生物,例如 污染前 污染 净化开始 持续 结束 生物: 植物 消失 藻类、原生 鱼虾 植物 、鱼 动物出现 出现 、鱼,可作为指示生物的生物种类很多，包括细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动物有寡毛类的颤体虫、软体动物和植物和水生昆虫等。,污化系统将污染水体划属为不同的污染带类型。分多污带、中污带、中污带、寡污带,多污带,中污带,中污带,寡污带,提问：水体能自净我们为什么还要进行废水的控制与处理呢？ 自净速度有限，我们常常没有足够的时间去等待，各行各业都需要合格的水源，而可供选择的水源又是十分有限的。,预防为主各国制定的污废水

6、排放标准主要依据就是自然水体中微生物的净化能力。,微生物在净化不同污染物的具体机理是人工强化的依据第七章,需要人工手段控制污染物排量及强化水体污染物去除速度。,水体自净及污染水体的微生物生态 污染水体的微生物生态,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,3. 饮用水的卫生标准 大肠菌群：3个/L 细菌总数：100个/ml 4. 水体中微生物的影响因素 营养、温度、溶解氧 5. 人类活动对水体的影响 6. 保护水资源,通常不直接检测 水中存在病原菌的可能性很小，其他各种细菌的种类却很多，要排除一切细菌而单独直接检出某种病原菌来，在培养分离技术上较为复杂，需较多的人力和较长的时间。 间接病原菌测定

7、：测定水中是否有肠道正常细菌的存在若检出，则表明水被粪便所污染，则有肠道病原菌的可能。,通常检测大肠菌群（作为肠道正常菌的代表）的存在及数量。,为何选大肠菌群做为指示菌?,致病菌数量少,检测不便,所以选和它相似的非致病菌作间接指标 大肠菌群是人肠道中的正常寄生菌,数量最大,对人较安全 在环境中的存活时间与致病菌相近 检测技术简便,生活饮用水卫生标准,我国饮用水卫生标准：, 3个大肠菌群/1L饮水 100个细菌总数/1ml饮水,提问：你知道的水的消毒方法有哪些？,（一）煮沸法 原理：直接破坏病原菌的蛋白质,水的消毒方法(了解),（二）加氯消毒,原理：氧化作用 氯、氯胺、二氧化氯及漂白粉 我国水厂

8、经常使用的消毒剂是液氯，欧美国家有些用ClO2或用臭氧消毒。,常用的含氯消毒剂有哪些？,（三）臭氧消毒 优点：速率高，不造成异臭、异味、提高溶解氧量。 缺点：无余量，无后续杀菌能力；须使用臭氧发生器，费用高 （四）H2O2消毒 主要用于净化程度高的饮用水消毒 （五）紫外辐射消毒 适用于小规模水厂饮用水或游泳池循环水的消毒 （六）微电解消毒 微电解水产生具有强氧化能力的活性氧 应用于优质水的消毒,三、土壤中的微生物,（一）土壤与微生物相互作用 1、微生物对土壤的作用： （1）微生物是土壤形成的先驱生物 （2）为植物生长提供有效氮源。,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,2、土壤对微生物的作用

9、 土壤是微生物良好的生活场所。,（二）土壤中微生物的分布 1、土壤剖面结构与微生物垂直分布,有机质层,淀积层,碳酸盐积累,疏松母质,淋溶层,土体层,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,三、土壤中的微生物,微生物对土壤的作用：土壤自净 和土壤生物修复,（三）土壤微生物的分离和计数,稀释平板法 稀释法 （四）土壤的卫生微生物学检测 细菌总数 大肠菌群值 产气荚膜杆菌 嗜热菌 芽胞菌和非芽孢菌的比值测定,第二节 微生物在自然及人为环境中的分布,五、活性污泥中的微生物,、活性污泥中的原生动物,活性污泥的成熟度与原生动物的种类分布,活 性 污 泥 逐 步 成 熟,游动型纤毛虫,肉足类鞭毛类,爬行型纤

10、毛虫,附着型纤毛虫,1、偏利共栖： 一群微生物得益，而另一群体不受影响。（普遍）,氨化 细菌,亚硝酸菌,有机氮,氨态氮,亚硝酸,氨化作用,硝化作用,第三节 微生物之间的相互作用,2、互利共栖： 两个群体相互协作，达到在某一生境中共同生存的目的。,H2S,硫酸盐,硫酸盐 还原菌,绿硫 细菌,第三节 微生物之间的相互作用,3、共生： 两个群体形成具有特殊结构、功能和绝对互利关系的高度专一的共生体。 地衣：是由藻类或蓝细菌与真菌形成的共生体,光合作用,运输矿质营养,第三节 微生物之间的相互作用,4、竞争： 两个或多个群体共同依赖同一个生长基质或环境因素，结果一方或两方的群体大小或生长率受到限制的现象。,根瘤菌接种剂与土壤中的土著性根瘤菌的竞争关系,第三节 微生物之间的相互作用,5、偏害或拮抗： 某一微生物群体产生某种物质，使另一微生物群体生长受到抑制，而本身不受影响的现象。,酸泡菜与酸牛奶： 水体中的产氧藻类： 抗生素产生菌：,第三节 微生物之间的相互作用,6、寄生： 一种微生物寄生在另一种微生物细胞中或细胞表面，从寄主中取得养料，并引起寄主病害或死亡。 噬菌体与细菌 蛭弧菌寄生于革兰氏阴性菌（蛭弧菌被噬菌体寄生超寄生现象） 粘细菌对细菌的寄生：依靠胞外酶溶解敏感菌群，释放出营养物,第三节 微生物之间的相互作用,7、