微生物與環(huán)境污染

關(guān)于微生物與環(huán)境污染第一頁，共四十頁，2022年，8月28日

微生物污染空氣、水體、土壤和食品，會影響生物生產(chǎn)量和質(zhì)量，危害人類健康，這種污染稱為微生物污染。根據(jù)污染對象空氣微生物污染水體微生物污染食品微生物污染根據(jù)危害方式病原微生物污染水體富營養(yǎng)化微生物代謝產(chǎn)物污染土壤微生物污染第二頁，共四十頁，2022年，8月28日第一節(jié)微生物傳播與危害一、空氣微生物污染概念：微生物污染引起空氣環(huán)境質(zhì)量惡化，導(dǎo)致人類活動、人體健康和生物生存受到影響的現(xiàn)象，稱為空氣微生物污染。（一）空氣微生物及其影響因素1.種類和數(shù)量空氣微生物具有抗逆性。通過形成芽孢、孢子、包囊等，在空氣中長時間存活。進(jìn)入空氣的微生物種類較多，常見的有八疊球菌、枯草芽孢桿菌、微球菌，以及霉菌和酵母菌的孢子等。第三頁，共四十頁，2022年，8月28日較少。室外空氣中微生物的數(shù)量與所在地區(qū)人口密度、動植物數(shù)量、土壤和地面的鋪墊情況以及氣溫、大氣濕度、氣流和日照等因素有關(guān)。種類和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于室外空氣。在室內(nèi)空氣中，特別是在通風(fēng)不良、人員擁擠的環(huán)境中不乏病原微生物，如結(jié)核桿菌、腦膜炎球菌、感冒病毒等。室外空氣微生物：室內(nèi)空氣微生物：第四頁，共四十頁，2022年，8月28日2.對空氣微生物影響因素（2）溫度：高溫會加速微生物失活，而低溫延緩失活。G-菌：相對濕度較低G+菌：相對濕度較高細(xì)菌更易存活病毒有包膜：相對濕度﹤50%裸露的：相對濕度﹥50%存活時間長（1）濕度：對空氣微生物存活影響很大。（3）射線：日照中的紫外線（UV）和電力輻射（如X射線）對微生物產(chǎn)生損害。第五頁，共四十頁，2022年，8月28日（4）其他：①氧氣在閃電和UV的作用下，從惰性狀態(tài)轉(zhuǎn)變成H2O2、過氧化物、超氧化物等活潑狀態(tài)，造成細(xì)胞損害;②室外空氣因子(OAF);③陽離子可引起微生物活性物理衰減，而陰離子可產(chǎn)生物理和生物影響。第六頁，共四十頁，2022年，8月28日（二）空氣微生物傳播過程包括發(fā)射傳播沉降3個環(huán)節(jié)1.發(fā)射：含微生物微粒懸浮于空氣中的過程。它是導(dǎo)致空氣微生物污染的重要原因。常見發(fā)射機(jī)制：①土壤微生物通過灰塵；②污水表面微生物通過自然風(fēng)力；③病原微生物通過呼吸道，也可通過排泄物和灰塵；④病原真菌將孢子直接釋放至空氣。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日2.傳播：流動空氣將動能傳給含微生物微粒，使其從一個地方送到另一個地方的過程。大多數(shù)懸浮于空氣中的微生物存活能力有限，因此常見的傳播是亞小范圍（﹤10min，﹤100m）和小范圍（10-60min，100m—1000m）傳播。一些病毒、孢子和芽孢能進(jìn)行中等范圍（數(shù)天，100Km）甚至大范圍（更長）傳播。3.沉降：微粒通過一種或多種機(jī)制沉積于物質(zhì)表面的過程。沉降機(jī)制有重力作用、分子擴(kuò)散、表面碰撞、降水沖洗等。第八頁，共四十頁，2022年，8月28日（三）空氣微生物污染的危害1.感染農(nóng)作物，導(dǎo)致種植業(yè)減產(chǎn)；2.感染家畜，導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)損失；3.感染敏感人群，導(dǎo)致人類患病；4.污染食品，導(dǎo)致食物腐敗變質(zhì)。第九頁，共四十頁，2022年，8月28日病

原

微

生

物疾

病

名

稱細(xì)菌

結(jié)核分枝桿菌（Mycobacteriumtuberculosis）

肺炎鏈球菌（Streptococcuspneumoniae）

葡萄球菌（Staphylococcussp）

釀膿鏈球菌（Streptococcuspyogenes）

腦膜炎奈瑟球菌（Neisseriameningitidis）

白喉棒桿菌（Corynebacteriumdiphtheriae）

百日咳博德特氏菌（Bordetellapertussis）

鼠疫耶爾森氏菌（Yersiniapestis）

炭疽芽孢桿菌（Bacillusanthracis）

嗜肺軍團(tuán)菌（Legionellapneumophila）細(xì)菌性疾病

肺結(jié)核

肺炎鏈球菌肺炎

葡萄球菌呼吸道感染

鏈球菌呼吸道感染

腥紅熱流行性腦脊髓膜炎白喉百日咳鼠疫肺炭疽軍團(tuán)病病毒流感病毒鼻病毒等腮腺炎病毒麻疹病毒天花病毒水痘病毒風(fēng)疹病毒腺病毒病毒性疾病流行性感冒普通感冒流行性腮腺炎麻疹天花水痘風(fēng)疹急性咽炎、病毒性肺炎等其它病原微生物伯氏考克斯氏體（Coxiellaburnetii）肺炎支原體(Mycoplasmapneumoniae)星狀馬杜拉放線菌(Actinomaduraasteroides)莢膜組織胞漿菌(Histoplasmacapsulatum)新型隱球菌(Cryptococcusneoformans)干草小多孢菌(Micropolysporafaeni)其它疾病Q熱原發(fā)性非典型肺炎奴卡氏菌病組織胞漿病隱球菌病農(nóng)民肺通過空氣傳播的主要病原微生物及其引起的疾病第十頁，共四十頁，2022年，8月28日（四）空氣微生物污染的防治防止空氣污染傳播疾病，除應(yīng)注意隔離病人和戴口罩等措施外，可再根據(jù)具體情況采用下列措施：1.室內(nèi)通風(fēng)：開啟門窗交換氣流后，由于空氣的流通稀釋，室內(nèi)空氣的細(xì)菌數(shù)可顯著減少。人口密集的，如電影院、會議室等場所，采用此種簡便易行方法可收到良好效果。2.空氣過濾：對空氣清潔程度要求較高的場所，如手術(shù)室、嬰兒室等可利用各類空氣過濾器，除去灰塵。3.空氣消毒：采用物理方法（紫外線照射）或化學(xué)方法（噴灑甲醛、漂白粉、次氯酸鈉等）。第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日二、水體微生物污染概念：致病微生物進(jìn)入水體或某些藻類大量繁殖，致使水體惡化，直接或間接危害人類健康或影響生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)象，稱為水體微生物污染。（一）常見的水體病原微生物（1）霍亂弧菌：屬于霍亂致病菌。1883年Koch首次發(fā)現(xiàn)此菌。1905年Cotschlich分離類似霍亂弧菌的菌株——EL-Tor弧菌。兩菌所致的疾病統(tǒng)稱霍亂?；魜y弧菌產(chǎn)生毒素，可引起嘔吐和腹瀉，在短期內(nèi)使人脫水，造成急性腎功能衰竭第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日

（2）沙門氏菌：為一類能運動、無芽孢、G-桿菌，好癢或兼性厭氧，在許多培養(yǎng)基上生長良好，適溫37℃。是造成水介疾病暴發(fā)以及食物中毒的重要原因之一，水體常易為沙門氏菌污染。此菌污染的飲水可導(dǎo)致腸胃炎或傷寒暴發(fā)流行。（3）致病性大腸桿菌：大腸埃希氏菌通常稱大腸桿菌，是人類和大多數(shù)溫血動物腸道中的正常菌群。但某些血清型的可引起不同癥狀的腹瀉。1996年日本發(fā)生腸道出血性大腸桿菌感染事件，9000名兒童被感染。原因是致病性大腸桿菌通過污水污染蘿卜苗，患者生食被污染的蘿卜苗。第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日（4）軍團(tuán)菌：1976年美國退伍軍人協(xié)會會員中曾爆發(fā)急性發(fā)熱性呼吸道疾病，是已知的首次爆發(fā)；221人感染疾病，其中死亡34人。由于大多的死者都是軍團(tuán)成員，因此稱為軍團(tuán)病。（5）志賀氏菌：也稱志賀菌或者痢疾桿菌，是一類革不活動、不產(chǎn)生孢子的蘭氏陰性桿菌，可引起人和其他哺乳動物的細(xì)菌性痢疾。2.病毒甲型肝炎病毒（HAV）:為RNA病毒科，肝炎病毒屬?？稍谖鬯图仔透窝谆颊呒S便中存活較長時間，通過水體傳播。甲型肝炎1988年在上海大流行，30多萬人發(fā)病。戊型肝炎病毒（HEV）：是一種單股RNA病毒，經(jīng)糞—口途徑傳播。也是一種能引起水源性疾病暴發(fā)流行的病毒。第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日3.原蟲：隱孢子蟲：

廣泛存在于動物中，可引起隱孢子蟲病，是動物胃腸炎的常見原因。感染多種哺乳動物、鳥和爬行動物。寄生于人體的種主要是微小隱孢子蟲，該蟲是致病原蟲，也是一種腹瀉病原，人體隱孢子蟲病是近二十年來新發(fā)現(xiàn)的一種人體寄生蟲病，以胃腸炎為主要表現(xiàn)。溶組織阿米巴：是阿米巴痢疾的病原體，又稱痢疾變形蟲。阿米巴痢疾主要通過糞便污染食物和飲用水而傳播。第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日通過糞便、污水進(jìn)入水體的病原微生物細(xì)菌病毒原蟲沙門氏菌屬致賀氏菌屬致病性大腸桿菌變性桿菌屬克雷伯氏菌屬土拉熱弗朗西絲氏菌假單胞菌屬沙雷氏菌屬小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌空腸彎曲桿菌霍亂弧菌ElTor弧菌分枝桿菌屬芽孢桿菌屬梭狀芽孢桿菌屬鏈球菌屬鉤端螺旋體屬脊髓灰質(zhì)炎病毒考克賽基病毒腸細(xì)胞病變?nèi)斯聝翰《竞裟c孤病毒腺病毒輪狀病毒肝炎病毒胃腸炎病毒溶組織內(nèi)阿米巴人等孢子球蟲蘭伯氏賈弟蟲日本吸血蟲鉤蟲蛔蟲蟯蟲牛肉滌蟲豬肉滌蟲第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日（二）水體病微生物的來源清潔水體的微生物含量并不高，通常每ml水中只有幾十至幾百個細(xì)菌。清潔水體的微生物以自養(yǎng)菌為主，對人類無害。然而，清潔水體經(jīng)常受到土壤、垃圾、人畜糞便、以及各種污水的污染。一旦這些污染物中的病原菌進(jìn)人水體，或這些污染物引起某些藻類大量繁殖，就可使水質(zhì)嚴(yán)重惡化，危害人類。第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日（三）水體病原微生物的傳染1.接觸—皮膚感染：如葡萄球菌、沙眼衣原體2.飲水—腸道感染：如霍亂弧菌、沙門氏菌、大腸桿菌等3.水產(chǎn)品—腸道感染：水體中的病原微生物感染水產(chǎn)品，人們食用時，被病原微生物感染。（四）水體微生物污染的防治1.加強(qiáng)污水處理2.加強(qiáng)飲用水處理第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日廣東省貴嶼鎮(zhèn)河流、水塘都已被污染，村民們只好在被嚴(yán)重污染的水塘里洗滌第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日內(nèi)蒙古拉僧廟工業(yè)園區(qū)每天大量的工業(yè)污水流向黃河灘

第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日鎮(zhèn)江市鈦粉廠每天大量的化工污水排放長江，下游不到1000米處是丹陽市自來水取水處2009年6月10日

第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日江蘇省海門市化工園區(qū)污水處理廠偷排污水進(jìn)入長江2009年6月5日

第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日三、土壤微生物污染概念：一個或幾個有害的微生物種群，從外界環(huán)境侵入土壤，對人體健康或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響現(xiàn)象，稱為土壤微生物污染。（一）土壤病原微生物的來源及其存活影響因素自然土壤中存在病原微生物。污染土壤中病原微生物增多。要正確處理人畜糞便、生活垃圾、城市生活污水、飼養(yǎng)場和屠宰場污染物。不然，影響人類健康，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。土壤病原微生物的存活受以下因素的影響：（1）病原微生物種類（2）土壤性質(zhì)（3）環(huán)境條件（pH、溫度、日照等）第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日幾種病原微生物在土壤中存活時間病原微生物在土壤中存活時間糞鏈球菌沙門氏菌志賀氏菌結(jié)核桿菌霍亂弧菌鉤端螺旋體炭疽桿菌溶組織內(nèi)阿米巴腸道病毒26~77天15~280天，>280天1~3個月>180天8~60天15~43天15~60年6~8天8~170天第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日（二）土壤病原微生物的傳染土壤病原微生物危害人類的傳染途徑有：（1）人—土壤—人（2）動物—土壤—人（3）土壤—人（三）土壤微生物污染的防治要防治土壤的微生物污染，必須對污染源進(jìn)行無害處理。并通過研究污染微生物在土壤以及生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、分布和消長規(guī)律，采取相應(yīng)的控制措施。第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日伊犁河附近第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日第二節(jié)水體富營養(yǎng)化一、概念指氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入水體，使藻類和浮生生物大量繁殖，從而破壞水體生態(tài)平衡的現(xiàn)象。湖泊、內(nèi)海、河口、港灣等易發(fā)生。在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。水華是在富營養(yǎng)化淡水中主要由藍(lán)細(xì)菌、或綠藻、硅藻等爆發(fā)性繁殖所引起的生態(tài)現(xiàn)象；也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動物—腰鞭毛蟲引起。富營養(yǎng)化赤潮第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日

海洋赤潮第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日

海洋赤潮第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日

淡水藍(lán)藻水華第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日水體富營養(yǎng)化的檢測國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前一般根據(jù)以下指標(biāo)判斷：水體含氮量>0.3mg/L；水體含磷量>0.02mg/L；BOD5>10mg/L；淡水中細(xì)菌總數(shù)>105個/ml；葉綠素α（藻類生長量的標(biāo)志）>10μg/L。第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日二、水體富營養(yǎng)化的生物學(xué)特性水體未被污染和污染后的微生物種類和數(shù)量不同。富營養(yǎng)化時出現(xiàn)的種群主要微藻類。導(dǎo)致赤潮的微藻類很多，已檢出60多種。常見的有腰鞭毛蟲、裸甲藻、短裸甲藻、梭角藻、原甲藻等等。腰鞭毛蟲又稱甲藻，單細(xì)胞、具有兩根鞭毛，含有光合色素，呈深褐、橙紅、黃綠色。赤潮水體中可達(dá)50000個/mL，使水體呈現(xiàn)細(xì)胞顏色。導(dǎo)致水華的藻類主要是藍(lán)藻（藍(lán)細(xì)菌），常見的有：微囊藍(lán)細(xì)菌、魚腥藍(lán)細(xì)菌、束絲藍(lán)細(xì)菌、顫藍(lán)細(xì)菌。第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日項目富營養(yǎng)湖泊

貧營養(yǎng)湖泊數(shù)

量品

種分

布晝夜間的遷移水華現(xiàn)象主要藻類豐富較少主要生長在水體表層有限經(jīng)常發(fā)生藍(lán)藻綱(Cyanophyceae)色球藻科(Chroococcaceae)微囊藻屬(Microcystis)銅綠微囊藻(Microcystisaerugrinosa)水華微囊藻(Microcystisflosaquae)具緣微囊藻(Microcystismarginata)念珠藻科(Nostocaceae)魚腥藻屬(Anabaena)螺旋魚腥藻(Anabaenaspiroides)束絲藻屬(Aphanizomenon)顫藻科(Oscillatoriaceae)顫藻屬(Oscillatoria)等片硅藻科(Deatomaceae)直鏈藻屬(Melosira)脆桿藻屬(Fragilaria)冠盤藻屬(Stephanodescus)星桿藻屬(Astericoolla)稀少很多可生長至深層頻繁很少出現(xiàn)綠藻科(Chlorophyceae)角星鼓藻屬(Staurastrum)片硅藻科(Diatomaceae)平板藻屬(Tabellaria)小環(huán)藻屬(Cyclotella)金藻科(Chrysophyceae)錐囊藻屬(Dinobryon)富營養(yǎng)與貧營養(yǎng)湖泊中微生物的比較第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日三、富營養(yǎng)化成因及其影響因素（一）富營養(yǎng)化的成因富營養(yǎng)化是既可以是“天然的”，也可以是人為的。人為的富營養(yǎng)化的主要原因：超過水體自凈能力的大量有機(jī)或無機(jī)營養(yǎng)物進(jìn)入水體。有機(jī)物被微生物礦化分解成為無機(jī)物水，體中的無機(jī)物成為藻類生長良好營養(yǎng)，使藻類大量生長。海洋中的富營養(yǎng)化主要由陸源的營養(yǎng)鹽輸入引起，所以富營養(yǎng)化出現(xiàn)在沿岸的淺海和海灣，尤其是河流入?？诘暮^(qū)。第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日（二）富營養(yǎng)化影響因素1.營養(yǎng)物質(zhì)藻類生長需20-30種元素。藻類原生質(zhì)（C106H263O110N16P）的生成對N和P需要量是很大的。