微生物與環(huán)境保護精品課件

1、重金屬污染環(huán)境污染水污染隨著工業(yè)的高度發(fā)展，人口的增長，大量的生活廢棄物、工業(yè)生產(chǎn)形成的三廢及農(nóng)業(yè)上使用化肥、農(nóng)藥的殘留物等，如不經(jīng)處理、直接排放，會給環(huán)境造成嚴重污染，最終會給人類造成嚴重的危害。三臺兩工廠隨意排放廢水煙塵，江水變白燒開一碗水就有這么多沉淀水污染對人們生活的諸多影響微生物與環(huán)境保護制作人：. 環(huán)境污染：所謂環(huán)境污染，主要是指土壤、水體等生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受外來有害因素的破壞而失去了平衡，導(dǎo)致物質(zhì)流、能量流無法正常運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 污染物：是指人類在生產(chǎn)生活中，排入大氣、水體或土壤中的能引起環(huán)境污染，并對人和自然界有不利影響的物質(zhì)的總稱。例如：農(nóng)藥、污泥、烴類有機物、合成聚合物重

2、金屬、放射性元素等。人們對環(huán)境認識的四個階段： 治理三廢（廢氣、廢水、廢渣） 消除公害 保護環(huán)境 走可持續(xù)性發(fā)展道路環(huán)境污染污染物1、病原體污染物生活污水、畜禽飼養(yǎng)場污水以及制革、洗毛、屠宰業(yè)和醫(yī)院等排出的廢水，常含有各種病原體，如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病，如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等 2、耗氧污染物 在生活污水、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中，含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機物質(zhì)。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在于污水中其分解過程中需要消耗氧氣，因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少，影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡后，有機

3、物進行厭氧分解，產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味，使水質(zhì)進一步惡化 3、植物營養(yǎng)物是指在人類活動的影響下，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。4、有毒污染物有毒污染物指的是進入生物體后累積到一定數(shù)量能使體液和組織發(fā)生生化和生理功能的變化，引起暫時或持久的病理狀態(tài)，甚至危及生命的物質(zhì)。如重金屬和難分解的有機污染物等 5、石油類污染物：石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物，進入水體后的危害是多方面的。如在水上形成油膜，能阻礙水體復(fù)氧作用，油類粘附在魚鰓上，可使魚窒息；粘附在藻類、浮游生物上

4、，可使它們死亡。油類會抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化，嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產(chǎn)品質(zhì)量降低。6、放射性污染物放射性污染是放射性物質(zhì)進入水體后造成的。放射性污染物主要來源于核動力工廠排出的冷卻水，向海洋投棄的放射性廢物，核爆炸降落到水體的散落物，核動力船舶事故泄漏的核燃料；開采、提煉和使用放射性物質(zhì)時，如果處理不當(dāng)，也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面，也可以進入生物體蓄積起來，還可通過食物鏈對人產(chǎn)生內(nèi)照射。7、酸、堿、鹽無機污染物各種酸、堿、鹽等無機物進入水體(酸、堿中和生成鹽，它們與水體中某些礦物相互作用產(chǎn)生某些鹽類)，使淡水資源的礦化度提高，影響各種用水水質(zhì)。鹽污

5、染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業(yè)廢渣。另外，由于酸雨規(guī)模日益擴大，造成土壤酸化、地下水礦化度增高。8、熱污染熱污染是一種能量污染，它是工礦企業(yè)向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業(yè)過程中的冷卻水，若不采取措施，直接排放到水體中，均可使水溫升高，水中化學(xué)反應(yīng)、生化反應(yīng)的速度隨之加快，使某些有毒物質(zhì)(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高，溶解氧減少，影響魚類的生存和繁殖，加速某些細菌的繁殖，助長水草叢生，厭氣發(fā)酵，惡臭。微生物簡介微生物有兩大類，一是自養(yǎng)型的，二是異養(yǎng)型的。自養(yǎng)型微生物（如藍藻、硝化細菌）和生物圈中的綠色植物一樣是生物圈中的生產(chǎn)者。異養(yǎng)型微生物又可分為腐生性、寄生性微

6、生物。腐生性微生物（如霉菌、乳酸菌）是生物圈中的分解者，促進了生物圈的物質(zhì)循環(huán)，是其他生物所不能代替的。寄生性微生物（如病毒）和人以及其他動物一樣，是生物圈中的消費者。總的來說，腐生性微生物是生物圈中必不可少的一部分微生物不但可以處理污染物，如污水，還可以用于環(huán)境監(jiān)測、重金屬轉(zhuǎn)化。 微生物在降解轉(zhuǎn)化物質(zhì)方面具有巨大的潛能。微生物在環(huán)境保護方面起著重要作用微生物特點： 微生物具有個體微小、繁殖快、適應(yīng)性強、易變異、代謝類型多樣等特點，可隨環(huán)境變化，產(chǎn)生新的自發(fā)突變株，也可以通過誘導(dǎo)產(chǎn)生新的酶系，具備新的代謝能力以適應(yīng)新的環(huán)境，從而降解那些“陌生”的化合物。微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化重金屬轉(zhuǎn)化污染

7、介質(zhì)的微生物處理環(huán)境污染的微生物監(jiān)測微生物與環(huán)境的保護1.微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化即微生物對物質(zhì)（尤其是污染物）的分解作用。自然界中所有的有機物幾乎都能被微生物講解和轉(zhuǎn)化、降解一些難降解的物質(zhì)起作用的主要是：降解性質(zhì)粒（降解一些難降解化合物的酶類是由質(zhì)?？刂频倪@些質(zhì)粒叫做降解性質(zhì)粒） 在污染地分離得到的細菌50%以上含有降解性質(zhì)粒。與其他質(zhì)粒相比這些質(zhì)粒數(shù)量多且分子大。 目前人們正在利用基因工程理論和技術(shù)構(gòu)建集多降解功能于一菌株的“多質(zhì)粒超級菌”?？偨Y(jié)微生物對污染物的降解主要包括氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、水解反應(yīng)和聚合反應(yīng)?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)是決定化合物生物降解的主要因素。結(jié)構(gòu)與自

8、然物質(zhì)越相似越易降解。2.重金屬轉(zhuǎn)化 有些重金屬如銅、鋅、鐵、錳等是生物所必需的微量營養(yǎng)元素，而有些重金屬與汞、砷、鎘、鉻等非微生物生活所必須的物質(zhì)，且在生物體內(nèi)達到一定濃度時會對生物產(chǎn)生抑制和致死作用。微生物在對減輕這些重金屬物質(zhì)對生物的毒性方面起到了不可代替的重要作用。微生物對重金屬的轉(zhuǎn)化機理 微生物對重金屬的吸附和聚集是微生物抗重金屬的一種機制主要是由于在微生物細胞表面上的（多糖、多肽等）可非特異性的結(jié)合許多重金屬離子。另外有些微生物還可以吸收重金屬元素微生物雖不能降解重金屬，但可以通過轉(zhuǎn)化作用控制其轉(zhuǎn)化途徑。例如：甲烷生成菌、產(chǎn)氣生成菌可使汞離子甲基化、一些抗汞微生物如假單胞菌、金黃色

9、葡萄球菌可是無機汞和有機汞還原成單質(zhì)汞。從而減小重金屬汞對生物的毒性作用。3.污染介質(zhì)的微生物處理即：利用有益微生物處理大量人類生產(chǎn)和生活過程中所產(chǎn)生的污染物使用微生物處理污水：好氧處理（活性污泥法、生物膜法） 厭氧處理（沼氣發(fā)酵）使用微生物處理固體廢棄物：堆肥法（在微生物的作用下，將有機物轉(zhuǎn)化為有肥效的腐殖質(zhì)）、生態(tài)工程處理法、廢纖維糖法使用微生物處理農(nóng)藥：通過脫鹵作用、脫氫作用、對酰胺及脂的水解、氧化作用、還原作用、即環(huán)裂解、縮合等方式改變農(nóng)藥分子的化學(xué)基本結(jié)構(gòu)微生物對烴化物的降解主要是在加氧酶的催化作用下，將氧分子摻入到基質(zhì)中，形成一種含氧的中間產(chǎn)物，然后轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)參與代謝的過程。 4.環(huán)境污染的微生物監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測：是指測定代表環(huán)境質(zhì)量的各種指標(biāo)數(shù)據(jù)的過程指標(biāo)為生物：作為環(huán)境狀況指標(biāo)的生物1.糞便污染指示菌：以腸道病原菌大腸群菌為主，其主要作用是指示水體是否已被糞便污染2.水體污染指示微生物;通過水體中動、植物和微生物的區(qū)系將水體分為多污帶、中污帶（甲型中污帶、乙型中污帶）和寡污帶。3.致突變物的微生物檢測：致癌、致畸。（鼠傷寒沙門菌、大腸埃希菌、枯草芽孢