第七章节微生物的生态课件(21419KB).pptVIP

生物固氮作用（biological nitrogen fixation） 复习 生物固氮作用 自生固氮 联合固氮 共生固氮 详见微生物代谢 4.3 磷素循环 与其它元素循环相比，磷素无化合价态的变化，循环比较简单 不溶性无机磷的可溶化；可溶性无机磷的有机化；有机磷的矿化 磷肥 土壤中的 不溶性磷酸盐 进入土壤中 的有机磷 植物及微生物体中的有机磷 动物排泄物 中的含磷物质 微生物的作用 PO43- 动物体中 的有机磷 4.4 硫素循环 自然界硫素多，硫是构成生命物质的必须元素，生物体内，C:N:S 比率约为 100:10:1 硫素有多种氧化还原形态，有机与无机态，每个转化的环节都有微生物的参与 硫的氧化：化能自养细菌 同化性 硫酸盐的还原 脱硫作用 SH groups of protein 异化性硫酸盐的还原 SO42- H2S S0 S0 SH groups of protein 同化性 硫酸盐的还原 脱硫作用 Oxic Anoxic 还原作用 无色硫细菌 化能自养细菌 化能自养细菌 脱硫弧菌 厌氧光合细菌 厌氧光合细菌 有的化能自养细菌 硫的氧化 第五节 微生物与环境保护 环境保护 生态平衡 环境污染（废气、废液、废渣）治理 微生物与环境保护，关系极为密切，利用微生物处理环境污染物和监测环境，已取得很大成就。并在不断发展 微生物与环境保护 处理污水 固体有机垃圾的分解 沼气发酵 降低重金属毒害 环境监测 生防以减少化学农药的使用 5.1 有毒污染物的降解 (1) 对石油中烃类物质的降解 能降解石油的微生物很多，已报道的约有70余属200多种。包括土壤和海洋中的真菌和细菌，其中以灰绿青霉(Penicillium glaucum)、产朊假丝酵母(Candida utilis)等真菌，和假单胞菌属、诺卡氏菌属、分枝杆菌属中的一些种类，降解能力最强 由于石油是多种烃类的混合物，一般由多种微生物共同作用而使其降解 微生物对烃类物质的降解途径 (2) 表面活性剂的降解 表面活性剂主要是合成脂肪酸衍生物、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐等有机化合物。具有亲水性和疏水性两重性质，故它们倾向于聚集在“空气-水”界面和水界面上，降低表面张力，促进乳化作用 环境中表面活性剂的消失，几乎完全是微生物的作用 例如，广泛使用的烷基苯磺酸盐类，能被芽孢杆菌和恶臭假单胞菌降解：经过脱磺基和β-氧化两步来降解 (3) 含苯化合物的降解 含苯化合物耐酸碱、耐腐蚀，具有稳定性、绝缘性、不燃性、耐热性等特点，广泛用于工业(绝缘油、载热体、软化剂、涂料、添加剂等) 但也造成环境污染，引起人和动物中毒 降解多氯联苯的微生物：蜡状芽孢杆菌、邻单胞菌、产碱菌和不动杆菌、无色细菌；并通过解脂假丝酵母、小球诺卡氏菌、红色诺卡菌和酿酒酵母等混合菌的共代谢，能使多氯联苯完全降解 微生物对苯的降解途径 (4) 甲基环己烷的降解 (5) 微生物对除草剂、杀虫剂、杀菌剂等化学农药的降解 目前全世界农药的总产量已达200多万吨，品种约有500余种，常用的也有100种 农药多是有机氯制剂、有机磷制剂和有机汞制剂。它们在自然环境中累积，对人和动物具有严重的危害 环境中有机农药的消失，主要是由于微生物的降解作用。可从土壤、污泥、污水中分离到降解农药的细菌、放线菌和真菌 (7) 微生物对重金属的转化 自然界中的重金属以汞、砷、铅、镉、铬等的生物毒性最为显著 重金属毒害常与其存在状态密切相关。如汞和铅的有机化合物引起的危害超过其无机化合物；六价铬比三价铬更具毒性 微生物不能降解重金属，只能使它们发生形态间的相互转化及分散和富集过程 另外，微生物各种大量的代谢产物，能对金属离子起增溶、沉淀、螯合等作用 5.2 污水处理 测定水污染程度的指标 生化需氧量（biochemical oxygen demand， BOD ） ：微生物氧化1升污水中的有机物所消耗的水中溶解氧的毫克数 化学需氧量（chemical oxygen demand， COD ）：强氧化剂氧化 总需氧量（total oxygen demand， TOD ） 污水处理的流程 一级处理：通过滤筛网及沉淀等物理化学方法除去污水中的粘土，淤泥及其它碎屑等污染物 二级处理：生物处理，主要是利用微生物的作用分解污水中的有机污染物。二级处理后的出水中，含有氮、磷等无机盐类，当它们随水排入水体后，能促成水体富营养化，造成二次污染 三级处理：除去排放水中的无机盐类及悬浮污染物，常使用沉淀法去磷、利用微生物的反硝化作用脱氮、借繁殖藻类以去氮、磷，并收获藻体 污水处理的方法 氧化塘法 好氧法 厌氧法 不是孤立的，常混合使用 氧 化 塘 法 污水处理厂鸟瞰 污水处理厂示意图 污水处理厂结构图