大連海洋大學(xué)微生物上課講義-第八章

第八章微生物生態(tài)生態(tài)學(xué)：研究生命系統(tǒng)與其環(huán)境系統(tǒng)間相互作用規(guī)律的科學(xué)。微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物于其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互作用規(guī)律的科學(xué)生物圈：地球表面進(jìn)行生命活動的有機(jī)圈層生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與其生存環(huán)境組成的整體系統(tǒng)。它是生物圈的基本單元,也是生物圈的功能單元生物群落包括：動物、植物、微生物環(huán)境條件包括：生物環(huán)境非生物環(huán)境：土壤、空氣、光線、溫度、氣候群落：指在一定區(qū)域里或在一定生境里各種微生物種群相互松散結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)和功能單位。種群：指具有相似特性和生活在一定空間內(nèi)的同種個體群，種群是群落的基本組分第一節(jié)微生物在自然界的分布與菌種資源開發(fā)一、微生物在自然界的分布（一）土壤中的微生物土壤具備微生物生長發(fā)育所需要的營養(yǎng)物、水分、氧、溫度、pH等條件，是微生物棲息的良好環(huán)境。土壤是微生物生長繁殖“天然培養(yǎng)基”，也是它們的“大本營”，對人類來說是豐富的菌種資源庫土壤微生物種類極其豐富，數(shù)量多，代謝潛力巨大。一般來說，在每克耕作層土壤中各大類微生物的含量大體有以下規(guī)律：細(xì)菌（～108）＞放線菌（～107）＞霉菌（～106）＞酵母菌（～105）＞藻類（～104）＞原生動物（～103）細(xì)菌數(shù)量最多，但真菌的生物量并不比細(xì)菌低（二）水體中的微生物1.不同水體中微生物的種類水生生境可分為淡水生境和海水生境，主要包括湖泊、池塘、溪流、河流、港灣和海洋。水體中微生物的數(shù)量和分布主要受營養(yǎng)物水平、溫度、光照、溶解氧、鹽分等因素的影響（1）淡水型水體的微生物江、河、湖泊、水庫等淡水中，依據(jù)有機(jī)物含量的多少與微生物的關(guān)系，可分為清水型水生微生物和腐敗型水生微生物①清水型水生微生物：指那些生長于有機(jī)物含量低的水體中的化能自養(yǎng)型微生物和光能自養(yǎng)型微生物，如硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌和光合細(xì)菌等，少量寡營養(yǎng)細(xì)菌也包括在內(nèi)，它們僅從水域中獲取無機(jī)物質(zhì)和少量有機(jī)物質(zhì)作為營養(yǎng)②腐敗型水生微生物：指那些生長于有機(jī)物含量高的水體中的微生物，如各種腸道桿菌、芽孢桿菌、弧菌和螺菌等在較深的水體（如湖泊）中，微生物具有垂直層次分布的特點（2）海水型水體微生物海洋中的微生物必須生長在含鹽量為2%～4%的環(huán)境中，尤以3.3%～3.5%為最適鹽度。大多數(shù)海洋細(xì)菌生活在低溫環(huán)境中。海洋細(xì)菌必須能抗高壓。海水中的微生物種類主要是一些藻類、Gˉ好氧菌、兼性厭氧菌假單胞菌屬和弧菌屬是海洋環(huán)境中的主要屬，芽孢桿菌通常存在于海洋沉積泥中海洋微生物也有垂直層次分布的特點2.水體的自凈作用水體自凈是指水體在接納了一定量的污染物后，通過物理、化學(xué)和水生生物（微生物、動植物）等因素的綜合作用后得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到手污染前的水平和狀態(tài)的現(xiàn)象自凈容量是指在水體正常生物循環(huán)中能夠凈化有機(jī)污染物的最大數(shù)量。3.飲用水的微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)大腸菌群：任何發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的Gˉ、桿狀、無芽孢、兼性厭氧腸道細(xì)菌，包括埃希適菌屬、檸檬酸桿菌屬、腸桿菌屬和克雷伯適菌屬等飲用水標(biāo)準(zhǔn)：1mL自來水中的細(xì)菌總數(shù)不可超過100個（37℃，24h），1000mL自來水的大腸菌群數(shù)不能超過3個。（三）空氣中的微生物空氣中具有強(qiáng)烈的紫外輻射，具有較干燥、溫度變化大，缺乏營養(yǎng)等特點，因此空氣不適于微生物的生長繁殖?？諝庵形⑸锏膩碓磥碓从谕寥馈⑺w及人類的生產(chǎn)、生活活動微生物在空氣中的分布很不均勻，所含數(shù)量取決于所處環(huán)境和飛揚(yáng)的塵埃量，停留時間和塵埃大小、空氣流速、濕度、光照等因素有關(guān)。空氣微生物沒有固定的類群，主要是芽孢桿菌和G+細(xì)菌，霉菌和放線菌的孢子，某些致病菌空氣微生物的測定方法：（1）平皿落菌法（沉降平板法）：將盛有瓊脂培養(yǎng)基的平板置于一定地點，打開皿蓋暴露一定時間，然后進(jìn)行培養(yǎng)，計數(shù)菌落數(shù)（2）液體法：將定量空氣通入無菌蒸餾水或液體培養(yǎng)基中，然后取此液體進(jìn)行計數(shù)，用平板表面涂布法或瓊脂培養(yǎng)基澆注法（四）極端環(huán)境下的微生物1.嗜熱微生物嗜熱菌可細(xì)分為五類：①耐熱菌，最高生長溫度45～55℃，低于30℃也能生長；②兼性嗜熱菌，最高生長溫度50～65℃，也能在低于30℃條件下生長；③專性嗜熱菌，最適生長溫度65～70℃，最低42℃；④極端嗜熱菌，最高生長溫度高于70℃，最適高于65℃，最低高于40℃；⑤超嗜熱菌，最適生長溫度80～110℃，最低55℃左右嗜熱菌分布在干草堆、堆肥、廄肥、煤渣堆、溫泉、火山周圍的土壤和水、深海中的地?zé)釁^(qū)、工業(yè)和家庭的熱水器具和工業(yè)排出的冷卻水等嗜熱作用的分子機(jī)制：表8～3嗜熱菌的應(yīng)用：嗜熱菌用于發(fā)酵工業(yè)可以避免污染和提高發(fā)酵效率，嗜熱菌產(chǎn)生的酶催化效率高，熱穩(wěn)定性好，易于在室溫下保存，如由水生棲熱菌、激烈火球菌產(chǎn)生的DNA聚合酶廣泛用于DNA分子的體外擴(kuò)增的PCR技術(shù)，嗜熱菌還可用于乙醇生產(chǎn)，細(xì)菌冶金和煤脫硫等方面2.嗜冷微生物嗜冷微生物：最適生長溫度低于15℃，最高生長溫度低于20℃和最低生長溫度在0℃以下的微生物耐冷微生物：能在較低溫度下（0～5℃）生長，但最適溫度可達(dá)20℃以上的微生物嗜冷菌主要分布在極地、深海、冰川和冷藏庫等處嗜冷菌的嗜冷機(jī)制：細(xì)胞膜中不飽和脂肪酸含量增加，可以保持膜的流動性和通透性，以便在低溫下，細(xì)胞膜能繼續(xù)保持運(yùn)輸物質(zhì)的能力和保持細(xì)胞膜上的酶發(fā)揮功能。酶蛋白在低溫下保持結(jié)構(gòu)上的完整性和催化功能嗜冷菌的應(yīng)用：低溫酶可用于食品工業(yè)和洗滌劑3.嗜酸微生物嗜酸微生物：只能生長在低pH＜4條件下，中性pH下不能生長的微生物。如硫細(xì)菌屬、硫化葉菌屬、熱原體屬耐酸微生物：能在強(qiáng)酸環(huán)境中生長，但最適pH值在4～9之間的微生物強(qiáng)酸環(huán)境：酸熱泉及其周圍的土壤、火山湖、廢銅礦及其排出水等嗜酸菌的嗜酸機(jī)制：嗜酸微生物的細(xì)胞質(zhì)pH值接近7，胞內(nèi)各種酶的最適pH也近中性。嗜酸機(jī)制可能是細(xì)胞壁、細(xì)胞膜具有排斥H+和從胞內(nèi)排除H+的能力，且嗜酸菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜需要高H+來維持其結(jié)構(gòu)。嗜酸菌的應(yīng)用：細(xì)菌冶金、煤和石油脫硫4.嗜堿微生物嗜堿微生物：最適pH值在9以上中性條件下不能生長的微生物耐堿微生物：pH值大于10條件下能能生長或生存，但最適pH為中性條件的微生物。有些嗜堿菌同時又是嗜鹽菌，如甲烷嗜鹽菌、嗜鹽堿桿菌等強(qiáng)堿環(huán)境：石灰湖、碳酸鹽沙漠。嗜堿菌的嗜堿機(jī)制：嗜堿菌的應(yīng)用：產(chǎn)生堿性酶，如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等，廣泛用于洗滌劑。產(chǎn)生抗生素，如嗜堿鏈霉菌能產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺類抗生素、諾卡地霉素5.嗜鹽微生物根據(jù)對鹽的不同需要，嗜鹽微生物可分為三類：低度嗜鹽微生物，最適生長鹽濃度在0.2～0.5mol/LNaCl之間中度嗜鹽微生物，最適生長鹽濃度在0.5～2.5mol/LNaCl之間極端嗜鹽微生物，最適生長鹽濃度在2.5～5.2mol/LNaCl之間。如鹽聲杜氏藻、鹽桿菌、鹽球菌耐鹽微生物，可在高鹽濃度下生長，但最適生長鹽濃度較低的微生物高鹽環(huán)境：鹽湖、鹽場、鹽礦、鹽腌制食品嗜鹽機(jī)制：嗜鹽菌的生長需要高鈉環(huán)境，但胞內(nèi)的Na+濃度并不高，因為嗜鹽菌具有濃縮、吸收K+而向胞外排放Na+的能力。胞外高濃度Na+起著維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性的作用。胞內(nèi)高濃度的K+對嗜鹽菌的酶核糖體和某些蛋白質(zhì)起穩(wěn)定作用嗜鹽菌的應(yīng)用：紫膜6.嗜壓微生物必須生長在高壓環(huán)境下的微生物，稱為嗜壓微生物。可細(xì)分為三類256高壓環(huán)境：海洋、湖泊、深油井、地下煤礦、和某些工業(yè)加壓設(shè)備嗜壓微生物的應(yīng)用：石油開采7.抗輻射微生物自然界不同的微生物抗輻射能力差異很大，同一微生物不同菌株抗輻射能力也存在很大差異?？棺贤饩€輻射的能力原生動物比細(xì)菌強(qiáng)。細(xì)菌中耐輻射異常球菌抗輻射能力最強(qiáng)抗輻射機(jī)制：微生物具有許多保護(hù)機(jī)構(gòu)，如色素的產(chǎn)生。DNA損傷的修復(fù)極端環(huán)境下的微生物的研究意義：（1）開發(fā)利用新的微生物資源，包括特異性的基因資源；（2）為微生物生理、遺傳和分類乃至生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科許多領(lǐng)域的研究提供新的課題和材料（3）為生物進(jìn)化、生命起源的研究提供新的材料（五）不可培養(yǎng)微生物（unculturedmicroorganisms）從環(huán)境中直接分離并克隆rRNA并分析其序列和在分子進(jìn)化樹上的位置等方法而發(fā)現(xiàn)的的目前尚不能在人工條件下獲得培養(yǎng)的微生物。研究意義：生物多樣性和系統(tǒng)發(fā)生的多樣性微生物生態(tài)學(xué)的研究提出新的要求尋找新的致病微生物從不可培養(yǎng)微生物中尋找新的基因、新的蛋白二、菌種資源開發(fā)菌種篩選步驟：采集菌樣→富集培養(yǎng)→純種分離→性能測定

第二節(jié)微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系一、微生物種群間的相互作用1.中立關(guān)系兩種群之間在一起彼此沒有影響或僅存無關(guān)緊要的影響。如冰塊中受到凍結(jié)的微生物種群2.偏利關(guān)系兩個微生物種群生活在一起時，其中一個微生物種群受益，而另一微生物種群不受影響。如在土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)中，好氧微生物生長耗盡微孔中的氧，為厭氧微生物的生長提供生存環(huán)境3.協(xié)作關(guān)系兩個微生物種群生活在一起時相互有利，但兩者之間是非專性的松散聯(lián)合。如當(dāng)土壤中好氧性自生固氮菌與纖維素分解細(xì)菌生活在一起時，后者因分解纖維素而產(chǎn)生的有機(jī)酸可供前者用于固氮，而前者所固定的有機(jī)氮化物可滿足后者對氮素養(yǎng)料的需要4.共生關(guān)系相互作用的兩個微生物種群絕對互利，甚至形成結(jié)構(gòu)特殊的共生體，分開后有的甚至難以單獨存活，而且互相之間具有高度專一性，一般不能由其他種群取代共生體中的組成成員。如地衣是真菌和藻類的共生體，其中的藻類或藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用，為真菌提供有機(jī)養(yǎng)料，而真菌則可以其產(chǎn)生的有機(jī)酸分解巖石中的某些成分，進(jìn)一步為藻類或藍(lán)細(xì)菌提供所必需的礦質(zhì)養(yǎng)料5.寄生關(guān)系如噬菌體與其宿主間的寄生關(guān)系，噬菌體吸附于細(xì)菌的特定部位，將核酸注入細(xì)菌體內(nèi)，利用宿主細(xì)胞的原料以其自身的核酸為模板進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成和核酸的復(fù)制，然后將合成的各部件裝配成新的病毒粒子，最后裂解寄主細(xì)胞釋放子代噬菌體。又如食菌蛭弧菌寄生于青枯病假單胞菌；前者生活在后者的體內(nèi)獲取營養(yǎng)和生長繁殖，導(dǎo)致后者細(xì)胞裂解Flash6.捕食關(guān)系一種微生物種群被另一種微生物種群完全吞食，捕食者種群從被食者種群得到營養(yǎng)而對被食者種群產(chǎn)生不利影響。如原生動物吞食藻類和細(xì)菌7.競爭關(guān)系兩個微生物種群因需要相同的生長基質(zhì)或其他環(huán)境因子，致使增長率和種群密度受到限制時發(fā)生的相互作用，其結(jié)果對兩個種群均產(chǎn)生不利的影響。如厭氧生境中，硫酸鹽還原細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌都利用H2/CO2或乙酸8.拮抗關(guān)系兩個微生物種群生長在一起時，其中一個微生物種群生長時所產(chǎn)生的某些代謝產(chǎn)物抑制甚至毒害另一個微生物種群的生存，而其本身不受影響。如腌制酸菜時，乳酸細(xì)菌生長，進(jìn)行乳酸發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸，降低環(huán)境的pH值，使其他不耐酸微生物不能生存，而乳酸細(xì)菌卻不受影響。又如青霉菌產(chǎn)生的青霉素對金黃色葡萄球菌的抑制作用二、微生物與動物之間的相互關(guān)系1.互生關(guān)系人體腸道中正常菌群與人體之間的互生關(guān)系正常菌群：生活在健康動物各部位、數(shù)量大、種類較穩(wěn)定一般能發(fā)揮有益作用的微生物種群（1）皮膚一個成年人的皮膚大約有2m2，約有1012細(xì)菌。優(yōu)勢的細(xì)菌種群是革蘭氏陽性菌，革蘭氏陰性菌較少見，真菌有瓶形酵母屬.皮膚表面正常棲居的微生物對外來微生物具有排斥作用，可以防止外來微生物和病原微生物的侵染，對皮膚有保護(hù)作用（2）口腔包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌、原生動物，以細(xì)菌數(shù)量最多（3）胃腸道胃，僅有數(shù)量較低的附在胃壁上的抗酸微生物，包括酵母、鏈球菌、乳桿菌等（4）小腸近胃端的低量(103CFU/ml)到近大腸端的高量(108CFU/ml)（5）大腸微生物數(shù)量巨大(1011CFU/ml)，區(qū)系組成包括：擬桿菌、真桿菌、厭氧鏈球菌、雙歧桿菌、腸球菌、腸桿菌、乳酸菌、梭菌、酵母等微生物合成的維生素、蛋白質(zhì)，產(chǎn)生的能源可以為人吸收利用2.共生關(guān)系①微生物與昆蟲的共生如白蟻腸道中存在多種細(xì)菌和原生動物，他們可在厭氧條件下分解纖維素供白蟻營養(yǎng)，而白蟻則給微生物提供厭氧環(huán)境和纖維素物質(zhì)及其他必需的營養(yǎng)成分②瘤胃微生物與反芻動物的共生牛、羊等反芻動物通過與其瘤胃微生物的共生才可能消化纖維素。反芻動物為瘤胃微生物提供纖維素和無機(jī)鹽等養(yǎng)料，水分，合適的溫度和pH，以及良好的攪拌和無氧環(huán)境，而瘤胃微生物則分解轉(zhuǎn)化纖維素產(chǎn)生低分子量的脂肪酸和微生物菌體蛋白供反芻動物利用圖③發(fā)光細(xì)菌與海洋魚類的共生在某些魚身上長有特殊的囊狀器官，器官中存在發(fā)光細(xì)菌，并且這器官上有外孔，允許細(xì)菌進(jìn)入，同時又能與海水進(jìn)行物質(zhì)交換，魚給這些細(xì)菌提供一個良好的生活環(huán)境和足夠的營養(yǎng)物。發(fā)光細(xì)菌發(fā)出的光有助于魚類配偶的識別，在黑暗的地方看清物體。光線還可以成為一種聚集的信號，或誘惑其他生物以便捕食3.寄生關(guān)系蘇云金桿菌寄生于鱗翅目昆蟲引起病害導(dǎo)致昆蟲死亡，核多角體病毒寄生欲棉鈴蟲引起病毒兵導(dǎo)致昆蟲死亡。利用這種寄生關(guān)系開展生物防治是生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展方向三、微生物與植物之間的相互關(guān)系1.互生關(guān)系植物根際微生物與植物的關(guān)系是典型的互生關(guān)系。植物為根際微生物提供分泌物和根冠脫落物作為營養(yǎng)。微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物如生長刺激素或抗生素，對植物生長有利2.共生關(guān)系①根瘤菌與豆科植物間的共生根瘤菌與豆科植物形成根瘤共生體，豆科植物為根瘤菌提供碳源和能源，而根瘤菌固定氮素輸送給植物②菌根菌與植物間的共生某些真菌與植物根形成菌根共生體，菌根具有改善植物營養(yǎng)、調(diào)節(jié)植物代謝和增強(qiáng)植物抗病能力等功能。菌根菌可從植物根系獲得營養(yǎng)，并可擺脫與其他微生物的營養(yǎng)與空間的競爭菌根分外生菌根和內(nèi)生菌根。圖3.寄生關(guān)系絕大多數(shù)植物病原菌都是寄生菌，其中95%是病原真菌。植物病原細(xì)菌主要是黃單胞菌屬，假單胞菌屬，歐文氏菌屬，土壤桿菌屬和棒桿菌屬的一些種。植物病毒病現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)800多種

第三節(jié)微生物與自然界物質(zhì)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)：指生物圈中的各種化學(xué)元素，經(jīng)生物化學(xué)作用在生物圈中的轉(zhuǎn)化和運(yùn)動。地球上的大部分元素都以不同的循環(huán)速率參與一、碳素循環(huán)碳元素是一切生物有機(jī)體的最主要組分，約占有機(jī)物干重的50%碳元素的存在形式：碳素循環(huán)圖p265Flash在好氧條件下，大生物和微生物都能分解簡單的有機(jī)物和生物多聚物；微生物是唯一在厭氧條件下進(jìn)行有機(jī)物分解的二-氮素循環(huán)氮是生物有機(jī)的主要組成元素，氮素循環(huán)是最重要的生物地球化學(xué)循環(huán)氮元素的主要存在形式：氨和銨鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)含氮物和氣態(tài)氮氮素循環(huán)圖Flash（1）生物固氮，分子氮通過固氮微生物固氮酶系的催化形成氨的過程，根瘤菌屬（2）硝化作用，氨態(tài)氮經(jīng)化能自養(yǎng)細(xì)菌氧化成為硝酸態(tài)氮的過程，稱硝化作用分兩個階段：①氨經(jīng)亞硝化細(xì)菌作用氧化為亞硝酸，如亞硝化單胞菌屬②亞硝酸經(jīng)硝化細(xì)菌作用氧化為硝酸，如硝化桿菌屬（3）硝酸鹽同化硝酸鹽還原作用，硝酸鹽被生物體還原成銨鹽并進(jìn)一步合成各種含氮有機(jī)物的過程（4）氨化作用，含氮有機(jī)物經(jīng)微生物的分解產(chǎn)生氨的作用，熒光假單胞菌，巴氏芽孢桿菌，嗜幾丁桿菌等可進(jìn)行氨化作用（5）銨鹽同化作用，微生物以氨鹽為氮素營養(yǎng)合成含氮有機(jī)物（6）異化性硝酸鹽還原作用，硝酸離子作為呼吸鏈的末端電子受體從而被還原成亞硝酸的過程,兼性厭氧菌？（7）反硝化作用，硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮化物（N2和N2O）的作用，地衣芽孢桿菌，脫氮硫桿菌等可進(jìn)行反硝化作用（8）亞硝酸氨化作用，亞硝酸通過異化性還原可以經(jīng)羥氨而轉(zhuǎn)變成氨，氣單胞菌屬、芽孢桿菌屬和腸桿菌屬的一些種類可進(jìn)行此類反應(yīng)二、硫素循環(huán)硫是構(gòu)成生命物質(zhì)的重要元素（一）硫素循環(huán)圖Flashp267（1）同化性硫酸鹽還原作用，硫酸鹽經(jīng)還原后，最終以巰基形式固定在蛋白質(zhì)等成分中，由植物、藻類和微生物引起（2）脫硫作用，指在無氧條件下，通過一些腐敗微生物的作用，把生物體中蛋白質(zhì)等含硫有機(jī)物中的硫分解成H2S的等含硫氣體的作用（3）硫化作用，指H2S或S被微生物氧化成硫或硫酸的過程，具有硫氧化能力的微生物包括好氧或微好氧的化能營養(yǎng)硫氧化菌和光能營養(yǎng)硫細(xì)菌，前者如硫桿菌屬、貝日阿托氏菌屬和發(fā)硫菌屬，后者如著色菌屬和綠菌屬等（4）異化性硫酸鹽還原作用，指某些微生物利用硫酸鹽作為末端電子受體還原成不被同化的H2S的作用，稱這些微生物為硫酸鹽還原菌，它們是專性厭氧菌，包括脫硫弧菌屬、脫硫桿菌屬等（5）異化性硫還原作用，指硫還原成H2S的作用，可由脫硫單胞菌屬引起（二）細(xì)菌瀝濾利用化能自養(yǎng)細(xì)菌（主要是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌）對礦物中的硫或硫化物進(jìn)行氧化，使它不斷生產(chǎn)和再生浸礦劑，并讓低品位礦石中的銅等金屬以硫酸銅等形式不斷溶解出來，然后再用鐵置換，以此獲取銅等有色金屬或稀有金屬圖p269四、磷素循環(huán)磷是生物體的重要組成，如作為核酸、磷脂及生物能量轉(zhuǎn)換和貯存物質(zhì)（ATP等）的一種成分磷素循環(huán)內(nèi)容如下：（1）不溶性無機(jī)磷的可溶化異養(yǎng)微生物代謝過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸，化能自養(yǎng)細(xì)菌如硫化細(xì)菌和硝化細(xì)菌產(chǎn)生的硫酸和硝酸，都能使不溶性的磷酸鹽釋放出可溶性的磷酸根（2）可溶性無機(jī)磷的有機(jī)化可溶性的無機(jī)磷酸鹽很容易被植物和微生物吸收，并被固定化成有機(jī)磷酸鹽（3）有機(jī)磷礦化有機(jī)磷化物經(jīng)各種腐生微生物的分解作用轉(zhuǎn)變成可溶性無機(jī)磷化物。微生物有芽孢桿菌、鏈霉菌、曲霉、青霉等Flash

第四節(jié)微生物與環(huán)境保護(hù)環(huán)境污染：指土壤和水體等生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受到外來有害因素的破壞而失去了平衡，導(dǎo)致物質(zhì)流、能量流無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。一、水體的污染—富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化：指含有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的廢水排放于湖泊、河口、海灣等緩流水體，使水體的氮、磷營養(yǎng)過剩，促使水體表層的藻類和其他浮游生物迅猛增殖，而后引起異養(yǎng)微生物旺盛代謝活動，耗盡了水體中的溶解氧，水質(zhì)惡化，導(dǎo)致魚類及其他生物大量死亡，水體出現(xiàn)大量沉淀物和異常顏色“水華”指發(fā)生在淡水水體中的富營養(yǎng)化現(xiàn)象“赤潮”指發(fā)生在河口、港灣或淺海等咸水區(qū)水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象二、用微生物治理污染（一）污水的微生物處理1.微生物處理污水的原理表p271常用名詞：BOD：即生化需氧量，是一種表示水中有機(jī)物含量的間接指標(biāo)，一般指20℃下，1L污水中所含的有機(jī)物（主要是有機(jī)碳源），在進(jìn)行微生物氧化時，5日內(nèi)所消耗的分子氧的毫克數(shù)（mg/L）COD：即化學(xué)需氧量，使用強(qiáng)氧化劑使1L污水中的有機(jī)物迅速進(jìn)行化學(xué)氧化時所消耗的氧的毫克數(shù)（mg/L）。強(qiáng)氧化劑常用重鉻酸鉀TOD：即總需氧量，指污水中能被氧化的物質(zhì)在高溫下燃燒變成穩(wěn)定氧化物時所需的氧量DO：即溶解氧量，指溶于水體中的分子態(tài)氧SS：即懸浮物含量，指污水中不溶性固態(tài)物質(zhì)的含量TOC：即總有機(jī)碳含量，指水體內(nèi)所含有機(jī)物中全部有機(jī)碳的量2.用于污水處理的特種微生物3.污水處理的方法和裝置污水處理方法和具體裝置很多，從能量角度可分為：節(jié)能型：氧化塘、灑水濾床法耗能型：活性污泥法——推流式曝氣法完全混合曝氣法生物膜法——生物轉(zhuǎn)盤法塔式濾池法產(chǎn)能型：厭氧消化法——沼氣發(fā)酵（1）完全混合曝氣法是一種利用活性污泥處理污水的方法?；钚晕勰嘀敢环N由細(xì)菌、原生動物和其他微生物群體與污水中懸浮的有機(jī)物、膠狀物和吸附在一起構(gòu)成的絮凝團(tuán)，在污水處理中具有很強(qiáng)的吸附、分解和利用有機(jī)物或毒物的能力。其中的細(xì)菌有生枝動膠菌、浮游球衣菌和假單胞菌等；原生動物有獨縮蟲、蓋纖蟲和鐘蟲等圖（2）生物轉(zhuǎn)盤法p273是生物膜法的一種，生物膜是生長在固體支撐物（生物濾池的濾料或生物轉(zhuǎn)盤盤片）表面的一層由多種微生物構(gòu)成的粘滑、暗色菌膜，能氧化、分解污水中的有機(jī)物或某些有毒物質(zhì)圖（二）固體有機(jī)垃圾的微生物處理圖p274三、沼氣發(fā)酵與環(huán)境保護(hù)（一）沼