微生物對環(huán)境污染和危害

1、關(guān)于微生物對環(huán)境的污染與危害第一張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 水體富營養(yǎng)化 水體富營養(yǎng)化 指氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入水體，使藻類和浮游生物旺盛增殖，從而破壞水體生態(tài)平衡的現(xiàn)象。以湖泊、水庫對人類生產(chǎn)和生活影響最大。第二張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 水體富營養(yǎng)化特征：DO先而后；C、N、P含量；藻類由硅藻占優(yōu)勢變成由綠藻、藍藻占優(yōu)勢；透明度。 這種富營養(yǎng)化現(xiàn)象發(fā)生在湖泊等內(nèi)陸水體可形成水華（又稱水花）；發(fā)生在海洋可形成赤潮（又稱紅潮）。第三張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 一、富營養(yǎng)化的形成和影響因素 1. 富營養(yǎng)化的形成 一些高山、極地湖泊的富營養(yǎng)化

2、大多屬于天然的富營養(yǎng)化。人為的水體富營養(yǎng)化是在人類活動的影響下發(fā)生的水體生態(tài)演變。因此產(chǎn)生富營養(yǎng)化的水體主要是人群集中、工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū)的湖泊。 2. 富營養(yǎng)化的影響因素 （1）營養(yǎng)物質(zhì) 氮、磷 限制因子。 （2）季節(jié)與水溫 （3）光照 第四張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 目前一般采用的富營養(yǎng)化指標是：水體含氮量大于0.20.3mg/L，含磷量大于 0.010.02mg/L，生化需氧量大于10mg/L，細菌總數(shù)（淡水，pH79）達 105個/mL，葉綠素a（藻類生長量的標志）大于10mg/m3。第五張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、引起富營養(yǎng)化的優(yōu)勢藻類 主要是微型藻

3、類。 海洋中現(xiàn)已查明的有60多種 裸甲藻屬、膝溝藻屬、多甲藻屬的種類。常見的有：腰鞭毛蟲、裸甲藻、短裸甲藻、梭角藻、原甲藻、中肋骨條硅藻、角刺藻、卵形隱藻、無紋多溝藻、夜光藻等。 湖泊中以藍細菌為主。常見的有：微囊藻屬、魚腥藻屬、束絲藻屬和顫藻屬。 由于占優(yōu)勢的浮游藻類所含色素不同，使水體呈現(xiàn)藍、綠、紅、棕、乳白等不同顏色。第六張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、水體富營養(yǎng)化的危害1. 消耗溶解氧，致使水生生物大量死亡。2. 藻類過度繁殖會阻塞魚鰓和貝類的進出水孔，影響它們的呼吸作用。3. 某些藻類體內(nèi)及其代謝產(chǎn)物含有生物毒素，引起魚、貝類中毒病變或死亡。如鏈狀膝溝藻石房蛤毒素。4.

4、 產(chǎn)生氣味化合物，使水體散發(fā)不良氣味。5. 破壞環(huán)境景觀 外觀呈色、變濁、產(chǎn)生不良氣味、影響景觀。6. 水體沼澤化 沉積作用。7. 危害供水 第七張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月四、富營養(yǎng)化的防治1、外環(huán)境控制措施（截外源）（1）工業(yè)：加強排污總量控制；污水進行深度處理（硝化反硝化 脫氮，化學混凝沉淀除磷，氧化塘除氮、磷）。（2）農(nóng)業(yè)：減少化肥使用量，加強農(nóng)家肥使用的宣傳力度，并做好 肥料的貯存和施用工作（在農(nóng)作物生長期間施肥，肥料 能被作物很快吸收）；建立農(nóng)村污水處理設(shè)施。（3）生活：實行合成洗衣粉含磷量的限制。（4）水體周圍：建立良性生態(tài)平衡，包括建立水體周圍的緩沖林 帶；保護水

5、體周圍及上游的森林植被，防止營養(yǎng)物 質(zhì)的過多流失。如湖邊應(yīng)保證有2km5km的湖濱 保護帶，帶內(nèi)嚴禁新建污染企業(yè)和從事有污染的活 動。帶內(nèi)土地應(yīng)當退地還湖。第八張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、內(nèi)環(huán)境控制（除內(nèi)源）（1）生物法法：細菌、真菌、噬藻體等殺藻劑每月投入12次；養(yǎng)殖藻類 和水生植物并定期收獲；養(yǎng)殖食草性魚類、貝類。（2）藥物除藻法：CuSO40.10.5mg/L（殺藻而不能除氣味）、漂白粉 0.51mg/L（既殺藻又除氣味）、明礬（主要除藍 藻）。適用于小范圍水體，用于藻類剛開始繁殖時，裝 袋拖掛于船后或直接噴灑。藥劑用量最好經(jīng)試驗確定。（3）充氧曝氣法：利用機械攪拌或強

6、力通氣破壞湖中的分層現(xiàn)象使湖水混 合，可收到較顯著效果。常用于較深的水體。（4）凝集沉淀法：加Fe鹽、Al鹽及粘土礦物與磷結(jié)合成不溶物沉淀。（5）底泥挖掘法：將沉淀于底泥中的磷除去，消除二次污染機會。（6）稀釋沖刷法：加貧營養(yǎng)水稀釋或用貧營養(yǎng)水進行換水沖刷，這是最快 速的手段。（7）深層排水法：一般深層的營養(yǎng)鹽比表層的多，排掉深層的水可帶走很 多營養(yǎng)鹽類。第九張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 病原微生物一、空氣中的病原微生物 1、空氣中的病原微生物主要通過三種不同途徑傳播疾?。?（1）附著于塵埃上 （2）附著于飛沫小滴上 （3）附著于飛沫核上 （4）附著于污水噴灌產(chǎn)生的氣溶膠上

7、第十張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、空氣微生物污染的防治措施（1）加強通風換氣（2）空氣過濾（3）空氣消毒 紫外線照射 化學藥品消毒法第十一張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、水中的病原微生物1、水中的病原微生物種類 水中常見的病原體有：傷寒桿菌、痢疾桿菌、致病性大腸桿菌、鼠疫桿菌、霍亂弧菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒、甲型肝炎病毒等。2、水中微生物污染的防治措施 （1）污水的處理 排放前污水應(yīng)加氯消毒或加明礬、石灰、鐵鹽等絮凝劑后再砂濾，可除出大部分的病毒及病原菌。對于由污水而成的再生水，通常用石灰作絮凝劑，使水維持較高的堿性（pH11.5），并接觸1h以上，則病毒的殺滅率可達到

8、99.9。 （2）認真做好水源的衛(wèi)生防護 圍繞水源確定防護地帶，建立相應(yīng)的衛(wèi)生制度，使水源、水處理措施、輸水總管等不受污染，從而保證良好的生活飲用水。第十二張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）生活飲用水消毒自來水廠常用的方法有加氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒。 目前最常用的是加氯消毒。 A、加氯消毒原理： Cl2+H2O = HOCl+H+Cl HOCl = H+OCl- HOCl和OCl-都有氧化能力 生活飲用水標準： 氯接觸30min后,游離性余氯不應(yīng)低于0.3mg/L。 集中式給水處理廠的出廠水除符合上述要求外,管網(wǎng)末梢 的水的游離性余氯不應(yīng)低于0.05mg/L。 第十三張，P

9、PT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月B、微電解消毒原理：1）微電解H2O產(chǎn)生活性氧（如02-、OH-）和H+。 02-和OH-具有強氧化能力，可殺死細菌及藻類。 2）活性氧還可與水中氯離子作用生成HOC1，更增強了殺菌 能力。 3）活性氧還可氧化水中的NH3和N02-為NO3-。 適應(yīng)水體：H202可用于凈化程度高的飲用水消毒， 尤其是桶裝飲用水因為細菌數(shù)量極少， H202可起到抑菌和保質(zhì)作用。第十四張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月C、臭氧消毒干燥空氣放電時，部分氧氣即轉(zhuǎn)化為臭氧，濃度可達25mg/L左右。與加氯消毒相比，水的臭氧消毒還有幾個優(yōu)點：1）不會造成異臭異味2）提高溶解氧量

10、3）氧化有機物等4）目前尚未發(fā)現(xiàn)有害人體健康的產(chǎn)物。缺點：沒有余量，也就沒有后續(xù)的殺菌能力。鑒于加氯消毒可能產(chǎn)生致癌有機物，用臭氧氧化代替水廠中的濾前加氯和污水廠中的加氯消毒是可取的。 第十五張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月D、紫外線消毒1）紫外線消毒的機理有二：短波射線一般有改變細胞組成的作用，從而促使細胞因突變而死亡；紫外線的照射改變核酸分子的結(jié)構(gòu)從而殺死細菌。2）紫外線由紫外燈發(fā)出，有效波長在200300nm之間 3）優(yōu)點：紫外線照射是物理方法，經(jīng)過消毒的水化學性質(zhì)不變，不會產(chǎn)生臭味和有害健康的產(chǎn)物。4）缺點：因懸浮物和有機物干擾殺菌效果和費用較高，所以只適用于少量清水的消毒，

11、如優(yōu)質(zhì)水及純水的消毒 第十六張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物代謝物與環(huán)境污染 一、微生物毒素與食品污染 1. 細菌毒素 2. 放線菌毒素 3. 真菌毒素 4. 藻類毒素 第十七張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 1. 細菌毒素 可分為內(nèi)毒素與外毒素。內(nèi)毒素是微生物細胞的組分，通常為細胞壁的某一成分，只有當菌體裂解或融溶時才能釋放。外毒素由微生物合成后，分泌到細胞外面。外毒素的毒力強于內(nèi)毒素，但不耐高溫。 常見的外毒素有白喉毒素、破傷風毒素、霍亂腸毒素、肉毒毒素、葡萄球菌腸毒素等。 第十八張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）肉毒毒素 是由肉毒梭菌產(chǎn)生的

12、外毒素，是一種極強的神經(jīng)毒，主要作用于神經(jīng)和肌肉的連接處及植物神經(jīng)末梢，阻礙神經(jīng)末梢乙酰膽堿的釋放，導致肌肉收縮不全和肌肉麻痹。肉毒毒素屬劇毒物，1mg可以殺死100萬只豚鼠。此毒素對熱極不穩(wěn)定，經(jīng)80、30min或100、1020min可完全破壞。腸道中蛋白分解酶不能分解此毒素。肉毒梭菌是革藍氏陽性菌，產(chǎn)芽孢，能運動，專性厭氧，可侵染水果、蔬菜、魚、肉、罐頭、香腸等食品。 預(yù)防肉毒中毒可把食品保存在pH4.5，或鹽分10%或溫度3 的條件下。罐頭食品需經(jīng)121高壓滅菌，以殺死芽孢。 第十九張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）葡萄球菌腸毒素 是由金黃色葡萄球菌的產(chǎn)毒菌株產(chǎn)生的外毒素

13、，可引起食物中毒。當腸道吸收了該毒素后，在26h之內(nèi)即可引起惡心嘔吐等急性腸胃病癥狀。毒性較弱，較少致命。 金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽性、不產(chǎn)芽孢的球狀菌。該毒素用一般的烹飪方法不能破壞，需經(jīng)100 oC，2h處理方可破壞。因此預(yù)防中毒的方法是，防止一切污染該菌的機會。 第二十張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 2. 放線菌毒素 如鏈霉菌屬放線菌產(chǎn)生的放線菌素，可使大鼠產(chǎn)生腫瘤。 第二十一張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3. 真菌毒素 是指以霉菌為主的真菌代謝活動所產(chǎn)生的毒素。 真菌毒素致病有下幾個特點： 中毒常與食物有關(guān); 發(fā)病有季節(jié)性或地區(qū)性； 不產(chǎn)生抗體，也不能免疫； 患

14、者無傳染性； 一次性大量攝入往往發(fā)生急性中毒；長期少量攝入則發(fā)生慢性中毒和致癌。第二十二張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 至今發(fā)現(xiàn)的真菌毒素達300種。其中，毒性較強的有黃曲霉毒素、棕曲霉毒素、黃綠青霉素、紅色青霉毒素B、青霉酸等。第二十三張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 黃曲霉毒素主要由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的毒素，是劇毒物，也是致癌物，可誘發(fā)肝癌。已確定結(jié)構(gòu)的黃曲霉毒素共有20多種，以黃曲霉毒素B1毒性最大，致癌性最強，穩(wěn)定性最高。黃曲霉毒素污染食物的范圍很廣，包括糧食、油、蔬菜、豆類、煙草、肉類、乳品、水果等，其中以花生、花生油、玉米、棉籽餅粉、棕櫚仁、可可豆、大米、小

15、米等較常見，污染最重的是花生、花生油和玉米。 預(yù)防黃曲霉毒素污染的主要措施：降低含水量，降低相對濕度，充CO2降低氧量，使用化學藥劑等。 第二十四張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4. 藻類毒素（1）甲藻 甲藻是藻類中對人類威脅最大的藻種，它產(chǎn)生的毒素對人類有劇毒。產(chǎn)生毒素的甲藻主要是膝溝藻屬的種類，海洋赤潮中的甲藻多為此屬。 （2）藍細菌 淡水中藍細菌產(chǎn)生的毒素主要使魚類、家畜、水鳥等致死。 （3）金藻 海水中金藻綱產(chǎn)生的毒素可使魚類大量死亡。第二十五張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 二、氣味代謝物 從放線菌產(chǎn)生的土腥味物質(zhì)中分離到土腥素（或土臭味素）。土腥素是一種透明的中

16、性油，相對分子質(zhì)量182，嗅閾值極低0.2mg/L。具有土腥味的魚肉中也可檢出土腥素，魚肉的味閾值為0.6g/100kg魚肉。其他引起環(huán)境污染的微生物氣味代謝物有氨、胺、硫化氫、硫醇、（甲基）吲哚、糞臭素、脂肪、酸、醛、醇、脂等。第二十六張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、酸性礦水 酸性礦水的形成：化學氧化和生物（耐酸細菌）氧化。FeSFeSO4+H2SO4 FeSO4 硫桿菌 Fe2(SO4)3FeS+ Fe2(SO4)3FeSO4+S S 硫桿菌 H2SO4 酸性廢水的危害：隨水滲漏或順河道擴散，污染農(nóng)田、水渠、河流，破壞自然生態(tài)、生物群落、毒害魚類、影響人類生活。第二十七張，

17、PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 酸性廢水的治理措施：投加大量纖維素，造成缺氧環(huán)境，促進反硫化作用的產(chǎn)生；投加抗微生物的藥劑（-酮酸類、羧酸類），抑制硫桿菌的活性。加石灰提高pH，使硫酸成為硫酸鈣沉淀；開采后層層覆蓋，避免酸性礦水形成。第二十八張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汞的生物甲基化 排入環(huán)境的汞大多為無機汞（元素汞和汞離子），經(jīng)過微生物的甲基化作用后，形成的甲基汞毒性增強，使汞的危害大大加劇。是水俁病的主要原因。 能形成甲基汞的厭氧細菌有產(chǎn)甲烷菌、匙形梭菌；好氧細菌有熒光假單胞菌、草分枝桿菌、大腸埃希氏菌、產(chǎn)氣腸桿菌、巨大芽孢桿菌等；真菌中有粗糙脈孢霉、黑曲霉、短柄帚霉以及釀酒酵母等。 汞的生物甲基化往往與甲基鈷胺素有關(guān)。甲基鈷胺素即VB12甲基傳遞體。第二十九張，PPT共三十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 （1）汞的非酶促甲基化 在中性水溶液中，以甲基鈷胺素作為甲基供體，汞