环境微生物学(08微生物生态)课件.ppt

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1、第八章第八章 微生物生态微生物生态 主要内容主要内容：生态学基本原理生态学基本原理 土壤生态系统及其微生物土壤生态系统及其微生物 空气生态系统及其微生物空气生态系统及其微生物 水体生态系统及其微生物水体生态系统及其微生物 微生物之间的相互关系微生物之间的相互关系当代生物科学的发展方向概括起两大方面当代生物科学的发展方向概括起两大方面:一是向微观方面发展，借助于电子显微镜等先进仪器，一是向微观方面发展，借助于电子显微镜等先进仪器，从有机体的分子结构研究，开创了分子生物学，以揭示从有机体的分子结构研究，开创了分子生物学，以揭示生命微观的奥秘；由大到小，由个体生命微观的奥秘；由大到小，由个体-器官器

2、官-组织组织-细细胞而至分子结构。胞而至分子结构。另一方面则是向着宏观方向发展，它从个体扩大到种群另一方面则是向着宏观方向发展，它从个体扩大到种群、群落、生态系统及生物圈，甚至宇宙太空。、群落、生态系统及生物圈，甚至宇宙太空。宏观方向就是生态学的研究方向。宏观方向就是生态学的研究方向。第一节第一节 生态学基本原理生态学基本原理生物学研究对象的组织层次槽（仿生物学研究对象的组织层次槽（仿Odum，l971）不同学者对生态学的定义不同，其中比较经典的定义是：不同学者对生态学的定义不同，其中比较经典的定义是：生态学是研究生物与环境相互关系的科学，生态学是研究生物与环境相互关系的科学，（Haeckel

3、,1866Haeckel,1866）。我国著名生态学家马世骏先生将生）。我国著名生态学家马世骏先生将生态学定义为态学定义为“生态学是研究生物的生存条件、生物群落与生态学是研究生物的生存条件、生物群落与环境系统之间相互作用的过程及其规律的科学。环境系统之间相互作用的过程及其规律的科学。根据研究对象的不同，可把生态学分为动物生态学、植根据研究对象的不同，可把生态学分为动物生态学、植物生态学、昆虫生态学、微生物生态学、人类生态学等物生态学、昆虫生态学、微生物生态学、人类生态学等；也可根据研究方法和手段分为形态生态学、化学生态；也可根据研究方法和手段分为形态生态学、化学生态学、分子生态学等。学、分子生

4、态学等。2.2.生态学的研究内容和目的生态学的研究内容和目的生态学是研究生物与环境相互关系的科学，它从生物个生态学是研究生物与环境相互关系的科学，它从生物个体、种群、群落、生态系统以及生物圈等多个层次上来体、种群、群落、生态系统以及生物圈等多个层次上来研究生物与环境相互作用的过程和规律。研究生物与环境相互作用的过程和规律。生态学研究的最终目的是要为人类的生存与发展服务，生态学研究的最终目的是要为人类的生存与发展服务，要根据现代生态学的原理和技术方法，保护、发展和利要根据现代生态学的原理和技术方法，保护、发展和利用有益生物，控制有害生物，保护生物多样性和生物资用有益生物，控制有害生物，保护生物多

5、样性和生物资源，促进经济的可持续发展，使资源、人口和人类生存源，促进经济的可持续发展，使资源、人口和人类生存环境在整体上保持协调、和谐并得到良性循环。环境在整体上保持协调、和谐并得到良性循环。二、二、种群和群落种群和群落1.1.种群的概念种群的概念种群（种群（populationpopulation）可以定义为占据特定空间的同一生物种）可以定义为占据特定空间的同一生物种的所有个体的集合体。种群是生物群落的组成单位。的所有个体的集合体。种群是生物群落的组成单位。2.2.种群的特征种群的特征种群的基本成分是具有潜在互配能力的个体，但不等于是个种群的基本成分是具有潜在互配能力的个体，但不等于是个体的

6、简单相加，这是因为有机体之间存在着非独立性的交互体的简单相加，这是因为有机体之间存在着非独立性的交互作用，从而在整体上呈现出一种有组织有结构的特性。作用，从而在整体上呈现出一种有组织有结构的特性。从个体到种群，除了出现统计学上的特征如从个体到种群，除了出现统计学上的特征如:出生率、死亡出生率、死亡率、年龄结构、性比等外，还出现了如空间布局、种群行率、年龄结构、性比等外，还出现了如空间布局、种群行为、遗传变异和生态对策等新的特征。为、遗传变异和生态对策等新的特征。3.3.群落的概念群落的概念生物群落生物群落 (biocoenosis)(biocoenosis)简称群落简称群落 (communit

7、y)(community)，指一，指一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。群定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。群落中包括植物、动物和微生物等各个物种的种群，它们落中包括植物、动物和微生物等各个物种的种群，它们共同组成生态系统中有生命的部分。共同组成生态系统中有生命的部分。群落的分类主要是根据群落内的优势种来进行的，如在群落的分类主要是根据群落内的优势种来进行的，如在植物群落中，分为红松林群落、云杉林群落等等；也可植物群落中，分为红松林群落、云杉林群落等等；也可以根据群落所占的自然生境，如山泉急流群落、砂质海以根据群落所占的自然生境，如山泉急流群落、砂质海滩群落、岩岸潮间带

8、群落等。滩群落、岩岸潮间带群落等。4.4.群落的特征群落的特征群落是生态学中比种群更高一级的单元，具有种群水平群落是生态学中比种群更高一级的单元，具有种群水平所不具备的很多特征。所不具备的很多特征。在群落的数量特征方面，常用的指标有：物种丰富度、在群落的数量特征方面，常用的指标有：物种丰富度、多度、盛度和密度、频率、优势度等。多度、盛度和密度、频率、优势度等。为了描述群落内的生物组成结构，物种多样性是很常用为了描述群落内的生物组成结构，物种多样性是很常用的指标。有两个参数与物种多样性密切相关，即物种丰的指标。有两个参数与物种多样性密切相关，即物种丰富度和物种均匀度。富度和物种均匀度。生物群落，

9、如同生物个体一样，有其发生、发展、成熟生物群落，如同生物个体一样，有其发生、发展、成熟直至衰老消亡的生命过程，在每一个群落消亡的过程中直至衰老消亡的生命过程，在每一个群落消亡的过程中，即孕育着一个更适合当时当地环境条件的新群落的诞，即孕育着一个更适合当时当地环境条件的新群落的诞生，这就是生，这就是群落演替群落演替。群落演替的研究无论在理论上或。群落演替的研究无论在理论上或是实践上，在生态学研究中都具有极其重要的意义。是实践上，在生态学研究中都具有极其重要的意义。生态系统有四个基本组成：生态系统有四个基本组成：环境的（无机环境）环境的（无机环境）生产者（植物、藻类等）生产者（植物、藻类等）生物的

10、生物的 消费者（一级、二级消费者（一级、二级）分解者或转化者（微生物）分解者或转化者（微生物）生态系统具有明显的三维空间结构，由于环境条件在空生态系统具有明显的三维空间结构，由于环境条件在空间上的差异性，造成生物的分布也出现明显的水平和垂间上的差异性，造成生物的分布也出现明显的水平和垂直分布。直分布。生态系统中的物质循环和能量流动生态系统中的物质循环和能量流动2.2.生物圈生物圈地球上的一切生物，其中包括人类，都生活在地球的表地球上的一切生物，其中包括人类，都生活在地球的表面层。因为只有这个表面层内有空气、水、土壤等维持面层。因为只有这个表面层内有空气、水、土壤等维持生物的生命所必需的物质，人

11、们将这个生物有机体生存生物的生命所必需的物质，人们将这个生物有机体生存的地球表面层，称为的地球表面层，称为生物圈生物圈。即：地球上所有的生物及其环境所共同组成的一个最大即：地球上所有的生物及其环境所共同组成的一个最大的生态系统（地球上所有生态系统的总和）。的生态系统（地球上所有生态系统的总和）。生物圈可分为三层，上层是生物圈可分为三层，上层是“气圈气圈”的一部分（下层），的一部分（下层），中层是中层是“水圈水圈”（全部），下层是（全部），下层是“岩石圈岩石圈”的一部分的一部分（上层），它们构成地球上生命活动的主要舞台。（上层），它们构成地球上生命活动的主要舞台。3.3.生态系统的分类生态系统的

12、分类由于生态系统可以小到一滴水，大到生物圈，所以分类有由于生态系统可以小到一滴水，大到生物圈，所以分类有多种。多种。根据生存环境分：如水体生态系统和陆地生态系统。各自根据生存环境分：如水体生态系统和陆地生态系统。各自还可进一步细分，例如淡水生态系统和海水生态系统。根还可进一步细分，例如淡水生态系统和海水生态系统。根据动态和静态可将淡水生态系统分为河流生态系统和湖泊据动态和静态可将淡水生态系统分为河流生态系统和湖泊生态系统。生态系统。根据生物群落分：有动物生态系统、植物生态系统及微生根据生物群落分：有动物生态系统、植物生态系统及微生物生态系统，在这些生态系统内又可根据生存环境或生物物生态系统，在

13、这些生态系统内又可根据生存环境或生物群落进一步细分。群落进一步细分。四、生态平衡四、生态平衡定义：生态系统在一定的时间和空间内，保持相对稳定的状定义：生态系统在一定的时间和空间内，保持相对稳定的状态，并能对外来干扰进行自我调节。态，并能对外来干扰进行自我调节。生态系统的自我调节能力是有限度的，干扰超过限度，则不生态系统的自我调节能力是有限度的，干扰超过限度，则不再具有恢复能力。这个限度称为再具有恢复能力。这个限度称为生态阈值生态阈值。生态系统平衡的破坏和建立，是自然界发展的普遍规律。生生态系统平衡的破坏和建立，是自然界发展的普遍规律。生态系统总是在不平衡态系统总是在不平衡-平衡平衡-不平衡的发

14、展过程中进行着物质不平衡的发展过程中进行着物质和能量的交换，推动着自身的变化和发展。和能量的交换，推动着自身的变化和发展。第二节第二节 土壤微生物生态土壤微生物生态 一、土壤的生态条件一、土壤的生态条件1 1营养营养土壤内有大量的有机和无机物质（动植物的残体、分泌土壤内有大量的有机和无机物质（动植物的残体、分泌物、排泄物等）物、排泄物等）2 2pHpH3.53.58.58.5，多为，多为5.55.58.58.5；适合于大多数微生物的生长；适合于大多数微生物的生长繁殖繁殖。3 3渗透压渗透压土壤内通常为土壤内通常为0.30.30.6MPa0.6MPa，而在微生物（细菌）体内，而在微生物（细菌）体

15、内，G+G+为为2.02.02.5 MPa2.5 MPa，G-G-为为0.50.50.6 Mpa0.6 Mpa。所以，土壤是。所以，土壤是等渗或低渗溶液，有利于微生物吸收水份和营养等渗或低渗溶液，有利于微生物吸收水份和营养。4 4氧气和水氧气和水土壤具有团粒结构，有孔隙，可以通气和保持水分。土壤土壤具有团粒结构，有孔隙，可以通气和保持水分。土壤中氧气的含量要少于空气中，一般为中氧气的含量要少于空气中，一般为7 78%8%。5 5温度温度土壤具有较强的保温性，其变化幅度要小于空气。土壤具有较强的保温性，其变化幅度要小于空气。6 6保护层保护层表面几毫米厚的土壤，可以使下面的微生物免受紫外线的表面

16、几毫米厚的土壤，可以使下面的微生物免受紫外线的直接照射。直接照射。综合以上各方面，所以说，土壤具备了微生物所需要的营综合以上各方面，所以说，土壤具备了微生物所需要的营养和各种环境条件，是微生物良好的天然培养基。养和各种环境条件，是微生物良好的天然培养基。三、土壤自净和土地处理三、土壤自净和土地处理1 1土壤自净土壤自净土壤对进入其中的一定负荷的有机物或有机污染物具有吸土壤对进入其中的一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称土壤

17、自净土壤自净。土壤自净是有一定限度的，即自净容量。如果超过这个容土壤自净是有一定限度的，即自净容量。如果超过这个容量，就会造成土壤污染。土壤自净能力的大小取决于土壤量，就会造成土壤污染。土壤自净能力的大小取决于土壤中微生物的种类、数量和活性；取决于土壤结构、通气状中微生物的种类、数量和活性；取决于土壤结构、通气状况等理化性质。况等理化性质。土壤有团粒结构，栖息着极为丰富、种类繁多的微生物群土壤有团粒结构，栖息着极为丰富、种类繁多的微生物群落，这使土壤具有强烈的吸附、过滤和生物降解作用。落，这使土壤具有强烈的吸附、过滤和生物降解作用。2 2污水灌溉和土地处理污水灌溉和土地处理土地是天然的生物处理

18、厂，可用土地法处理废水，生活污土地是天然的生物处理厂，可用土地法处理废水，生活污水和易被微生物降解的工业废水经土地处理后得到净化。水和易被微生物降解的工业废水经土地处理后得到净化。进行土壤灌溉时，要注意以下几点：进行土壤灌溉时，要注意以下几点：（1 1）要根据物质和植物的特点，合理灌溉）要根据物质和植物的特点，合理灌溉（2 2）不能超过自净容量）不能超过自净容量（3 3）不能用含有有毒或难以降解物质的污水。因为这些物）不能用含有有毒或难以降解物质的污水。因为这些物质会在生物体内积累、富集，最终会影响到人类自己质会在生物体内积累、富集，最终会影响到人类自己四、土壤污染和土壤生物修复四、土壤污染和

19、土壤生物修复1 1土壤污染及其后果土壤污染及其后果来源：来源：废水（农田灌溉和土地处理）、固体废弃物、油库废水（农田灌溉和土地处理）、固体废弃物、油库泄漏或农药的使用等。泄漏或农药的使用等。污染物质：污染物质：农药、石油类、氨、重金属等。农药、石油类、氨、重金属等。易降解的污染物在土壤中会被逐渐分解，而难降解物质和易降解的污染物在土壤中会被逐渐分解，而难降解物质和重金属等会在土壤中停留和积累，甚至进入地下水中。重金属等会在土壤中停留和积累，甚至进入地下水中。土壤污染的后果：土壤污染的后果：（1 1）改变土壤的性质，破坏土壤生态系统；）改变土壤的性质，破坏土壤生态系统；（2 2）污染物通过食物链

20、迁移或进入水体，危害人类健康；）污染物通过食物链迁移或进入水体，危害人类健康；（3 3）各种病原微生物可能通过各种途径传播。）各种病原微生物可能通过各种途径传播。2 2土壤修复土壤修复土壤生物修复是利用土壤中的天然微生物或人为加入特土壤生物修复是利用土壤中的天然微生物或人为加入特定菌株，并提供某些特定条件，使土壤中的污染物质加定菌株，并提供某些特定条件，使土壤中的污染物质加快降解和转化的速度，从而使土壤恢复其天然功能。快降解和转化的速度，从而使土壤恢复其天然功能。有关污染环境的修复（生物修复），是目前环境科学领有关污染环境的修复（生物修复），是目前环境科学领域的热点之一。域的热点之一。第三节第

21、三节 空气微生物生态空气微生物生态 一、空气的生态条件一、空气的生态条件紫外线、干燥、温度变化大、缺乏营养等，这些特点决定紫外线、干燥、温度变化大、缺乏营养等，这些特点决定了空气不是微生物生长繁殖的场所了空气不是微生物生长繁殖的场所。二、空气微生物的种类、数量和分布二、空气微生物的种类、数量和分布空气中的微生物来源于：空气中的微生物来源于：土壤（飞扬的尘土把微生物带至空中）；土壤（飞扬的尘土把微生物带至空中）；水体（水面吹起的小水滴）；水体（水面吹起的小水滴）；人和动物（皮肤脱落物、呼吸道等）人和动物（皮肤脱落物、呼吸道等）三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术三、空气微生物的卫生标准及生物洁

22、净技术空气是人类与动植物赖以生存的极重要因素，也是传播疾空气是人类与动植物赖以生存的极重要因素，也是传播疾病的媒介。为了防止疾病传播，提高人类的健康水平，必病的媒介。为了防止疾病传播，提高人类的健康水平，必须控制空气中微生物的数量。目前，空气还没有统一的卫须控制空气中微生物的数量。目前，空气还没有统一的卫生标准，一般以室内生标准，一般以室内1m1m3 3空气中细菌总数为空气中细菌总数为500 500 10001000个个以上作为空气污染的指标。空气污染的指示菌以咽喉正常以上作为空气污染的指标。空气污染的指示菌以咽喉正常菌丛中的绿色链球菌为最合适，绿色链球菌在上呼吸道和菌丛中的绿色链球菌为最合适

23、，绿色链球菌在上呼吸道和空气中比溶血性链球菌易发现，且有规律性。空气中比溶血性链球菌易发现，且有规律性。根据最新的国家标准根据最新的国家标准GB/T18883-2002GB/T18883-2002（室内空气质量标（室内空气质量标准）：对菌落总数的指标是准）：对菌落总数的指标是4000cfu/m4000cfu/m3 3，使用的测定方，使用的测定方法为撞击法（即采用撞击式空气微生物采样器，在营养法为撞击法（即采用撞击式空气微生物采样器，在营养琼脂平板上，琼脂平板上，3737培养培养48h48h）。沉降法为）。沉降法为45CFU/45CFU/皿皿空气清洁技术：空气清洁技术：生物洁净技术多用备有高效过

24、滤器的空气调节除菌设备，生物洁净技术多用备有高效过滤器的空气调节除菌设备，它既达到恒温控制又可提供无菌空气。它既达到恒温控制又可提供无菌空气。生物洁净室：生物洁净室：生物洁净室也没有统一标准，大多数国家采用美国生物洁净室也没有统一标准，大多数国家采用美国19671967年颁发的航空宇宙局年颁发的航空宇宙局(NASA)(NASA)标准。该标准要求严格，对标准。该标准要求严格，对民用生物洁净环境要求可能过高。民用生物洁净环境要求可能过高。空气微生物卫生标准可以浮游细菌数为指标或以降落细空气微生物卫生标准可以浮游细菌数为指标或以降落细菌数为指标。菌数为指标。飘浮在空气中的细菌称浮游细菌。浮游细菌附着

25、在尘粒飘浮在空气中的细菌称浮游细菌。浮游细菌附着在尘粒上，故浮游细菌的数量与尘粒的数量和粒径有关。浮游上，故浮游细菌的数量与尘粒的数量和粒径有关。浮游细菌在一定条件下缓慢地降落下来成为降落菌。它的数细菌在一定条件下缓慢地降落下来成为降落菌。它的数量取决于浮游细菌的数量，浮游细菌和降落菌有一定关量取决于浮游细菌的数量，浮游细菌和降落菌有一定关系。系。空气中微生物的测定空气中微生物的测定：落菌数（平皿落菌法）落菌数（平皿落菌法）浮菌数（撞击法、液体法等）浮菌数（撞击法、液体法等）需要专门的微生物空气采样器需要专门的微生物空气采样器第四节第四节 水体微生物生态水体微生物生态 一、水体中的微生物群落一

26、、水体中的微生物群落水体：天然水体和人工水体水体：天然水体和人工水体水体中的微生物来源：水体中固有的；水体中的微生物来源：水体中固有的；来自土壤（径流）；来自土壤（径流）；生产和生活（废弃物）；生产和生活（废弃物）；空气（降雨等）。空气（降雨等）。水体中的微生物种类很多，微生物在水体中的分布和数量受水体中的微生物种类很多，微生物在水体中的分布和数量受水体类型、有机物的含量、微生物的拮抗作用、雨水冲刷、水体类型、有机物的含量、微生物的拮抗作用、雨水冲刷、河水泛滥、工业废水、生活污水的排放量等因素的影响。河水泛滥、工业废水、生活污水的排放量等因素的影响。二、水体自净和污染水体的微生物生态二、水体自

27、净和污染水体的微生物生态（一）水体自净（一）水体自净河流（水体）接纳了一定量的有机污染物后，在物理、化河流（水体）接纳了一定量的有机污染物后，在物理、化学和水生生物学和水生生物(微生物、动物和植物微生物、动物和植物)等因素的综合作用下等因素的综合作用下得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，叫作水体自得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，叫作水体自净。任何水体都有其自净容量。自净容量是指在水体正常净。任何水体都有其自净容量。自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大数量。生物循环中能够净化有机污染物的最大数量。1.1.自净过程自净过程（1）污污染染物物排排入入水水体体后后被被水

28、水体体稀稀释释，或或有有机机和和无无机机固固体体物沉降至河底物沉降至河底（2）水水体体中中好好氧氧细细菌菌利利用用溶溶解解氧氧把把有有机机物物分分解解为为简简单单有有机物和无机物机物和无机物（3）水体中的溶解氧逐渐恢复水体中的溶解氧逐渐恢复（4）自净过程完成自净过程完成河流污染与自净过程河流污染与自净过程河流污染对水生生物的影响河流污染对水生生物的影响2 2衡量水体自净的指标衡量水体自净的指标（1 1）P/HP/H指指数数：P P代代表表光光合合自自养养型型微微生生物物，H H代代表表异异养养型型微生物，两者的比即微生物，两者的比即P/HP/H指数。指数。（2 2）氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线

29、。）氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线。污染河流中氧浓度昼夜变化示意图污染河流中氧浓度昼夜变化示意图（二）污染水体的微生物生态（二）污染水体的微生物生态1 1污化系统污化系统毒物或污染物排入水体后水质发生一系列变化，接近污毒物或污染物排入水体后水质发生一系列变化，接近污染源往往污染较严重，因河水有自净能力，随距离增加染源往往污染较严重，因河水有自净能力，随距离增加河水逐渐净化。根据这个原理，将水体划分为一系列的河水逐渐净化。根据这个原理，将水体划分为一系列的带：多污带、带：多污带、中污带、中污带、中污带和寡污带，并存在相中污带和寡污带，并存在相应的生物群落。应的生物群落。耐污的种类及其数量按以上顺序

30、逐渐减少，而不耐污的耐污的种类及其数量按以上顺序逐渐减少，而不耐污的种类和数量逐渐增多。污化程度指示生物包括细菌、真种类和数量逐渐增多。污化程度指示生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动物菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动物有寡毛类的颤蚯蚓、软体动物和水生昆虫。有寡毛类的颤蚯蚓、软体动物和水生昆虫。（1 1）多污带）多污带（2 2）中污带中污带（3 3）中污带中污带（4 4）寡污带）寡污带应用污化系统时，要注意两点：应用污化系统时，要注意两点：（1 1）只适用于有机污水（无毒）；）只适用于有机污水（无毒）；（2 2）只能定性描述）只能定性描述。2 2水体有机

31、污染指标水体有机污染指标 （1 1）BIPBIP指数指数 BIP=B/(A+B)100BIP=B/(A+B)100其中：其中：A A为有叶绿素的微生物数，为有叶绿素的微生物数，B B为无叶绿素的微生物为无叶绿素的微生物数。所以数。所以BIPBIP的含义是无叶绿素的微生物数占总微生物数的含义是无叶绿素的微生物数占总微生物数的百分比。的百分比。BIPBIP值值 0-8 0-8 清洁水清洁水 8-20 8-20 轻度污染水轻度污染水 20-60 20-60 中度污染水中度污染水 60-100 60-100 严重污染水严重污染水（2 2）细菌菌落总数（）细菌菌落总数（CFUCFU）细菌菌落总数是指细菌

32、菌落总数是指1ml1ml水样在营养琼脂培养基中，于水样在营养琼脂培养基中，于3737培养培养24h24h后所生长出来的细菌菌落总数。它用于指示被检后所生长出来的细菌菌落总数。它用于指示被检的的水水源源水水受受有有机机物物污污染染的的程程度度，为为生生活活饮饮用用水水作作卫卫生生学学评价提供依据评价提供依据。（3 3）总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）用以间接指示水体被粪便污染的一个指标。用以间接指示水体被粪便污染的一个指标。大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：大肠菌大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：大肠菌群是人肠道中正常寄生菌，数量最大，对人较安

33、全，在群是人肠道中正常寄生菌，数量最大，对人较安全，在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便，因而被选中，一直沿用至今。，因而被选中，一直沿用至今。检测法：检测法：多管发酵（多管发酵（MPNMPN）法和滤膜法）法和滤膜法多管发酵（多管发酵（MPNMPN）法适用于饮用水、水源水，特别是浑浊）法适用于饮用水、水源水，特别是浑浊度高的水中的大肠杆菌的测定；滤膜法则适用于饮用水度高的水中的大肠杆菌的测定；滤膜法则适用于饮用水和低浊度的水源水和低浊度的水源水根据我国原国家标准（根据我国原国家标准（GB5749-85GB5749-85）：）：生活饮

34、用水中生活饮用水中 细菌菌落总数细菌菌落总数100100个个/ml/ml；总大肠菌群数总大肠菌群数33个个/L/L。新的修订国标已经出台（新的修订国标已经出台（GB5749-2006).GB5749-2006).新标准规定的质检测指标数由原来的新标准规定的质检测指标数由原来的3535项增加至项增加至106106项，项，对饮用水的水质安全要求更高。对饮用水的水质安全要求更高。其中微生物指标由其中微生物指标由2 2 项增至项增至6 6 项，增加了大肠埃希氏项，增加了大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫；修订了总菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫；修订了总大肠菌群标准。还增加了毒理指

35、标大肠菌群标准。还增加了毒理指标（三）水体富营养化（三）水体富营养化1.1.水体富营养化的概念和发生水体富营养化的概念和发生水体从贫营养向富营养的发展，是一个自然的、缓慢的过水体从贫营养向富营养的发展，是一个自然的、缓慢的过程。在天然情况下，需要千百万年的时间。程。在天然情况下，需要千百万年的时间。由于某些因素，特别是人类的活动，使营养物质（氮、磷由于某些因素，特别是人类的活动，使营养物质（氮、磷等）大量进入水体，造成水体出现富营养化，促使水体中等）大量进入水体，造成水体出现富营养化，促使水体中的藻类过量繁殖。在淡水水体中称为的藻类过量繁殖。在淡水水体中称为“水华水华”，在海水中，在海水中为为

36、“赤潮赤潮”。在水体中，一般氮和磷是藻类生长的限制因子，当氮和磷在水体中，一般氮和磷是藻类生长的限制因子，当氮和磷的浓度增加，就会造成藻类的大量繁殖。的浓度增加，就会造成藻类的大量繁殖。与富营养化有关的藻类主要是蓝藻中的微囊藻属、腔球与富营养化有关的藻类主要是蓝藻中的微囊藻属、腔球藻属和鱼腥藻属等藻属和鱼腥藻属等。2.2.富营养化的危害富营养化的危害藻类死亡使藻类死亡使水体浑浊，散发出不良气味水体浑浊，散发出不良气味使水体缺氧使水体缺氧许多藻类能产生毒素。许多藻类能产生毒素。3.3.水体富营养化的评价水体富营养化的评价常用的方法有：观察蓝藻等指示生物常用的方法有：观察蓝藻等指示生物 测定生物量

37、测定生物量 测定透明度测定透明度 测定测定N N、P P等营养物质等营养物质 AGPAGP（藻类潜在生产力的测定）（藻类潜在生产力的测定）一般采用的富营养化的指标是：一般采用的富营养化的指标是：磷含量大于磷含量大于0.03mg/L0.03mg/L；氮含量大于氮含量大于0.3mg/L0.3mg/L；细菌总数（淡水）达细菌总数（淡水）达10104 4CFU/mlCFU/ml；叶绿素叶绿素a a（藻类生长的标志）大于（藻类生长的标志）大于1010g/Lg/L。4.4.水体富营养化的防治水体富营养化的防治防止天然水体富营养化的根本措施是将各种污水和废水中防止天然水体富营养化的根本措施是将各种污水和废水

38、中的氮和磷的排放量控制在低水平的氮和磷的排放量控制在低水平加强对水体富营养化的研究，探索其发生的机理，及时预加强对水体富营养化的研究，探索其发生的机理，及时预报，减少对人类生活和生产的损失报，减少对人类生活和生产的损失物理物理/化学与生物防控措施化学与生物防控措施第五节第五节 微生物与其他生物之间的关系微生物与其他生物之间的关系 生物与生物之间的相互关系，是生态学的重要研究内容之一。生物与生物之间的相互关系，是生态学的重要研究内容之一。微生物不仅与环境因素密切相关，而且与其他生物之间也有微生物不仅与环境因素密切相关，而且与其他生物之间也有密切关系。其实对于一个（或一种）生物而言，其他生物个密切

39、关系。其实对于一个（或一种）生物而言，其他生物个体（或种）就是它的环境因素。根据两种生物种之间的关系体（或种）就是它的环境因素。根据两种生物种之间的关系（有利、不利或中性），可形成多种类型的相互关系。包括（有利、不利或中性），可形成多种类型的相互关系。包括种间竞争和种内竞争。种间竞争和种内竞争。（一）竞争关系（一）竞争关系不同的微生物对于资源发生竞争，互相受到不好的影响，不同的微生物对于资源发生竞争，互相受到不好的影响，如对营养物质、空间地位等等。如在活性污泥中，菌胶团如对营养物质、空间地位等等。如在活性污泥中，菌胶团细菌和丝状菌会发生对溶解氧或营养的竞争。细菌和丝状菌会发生对溶解氧或营养的竞

40、争。（二）互生关系（二）互生关系两种可以单独生活的微生物共存，互为有利。这是一种可两种可以单独生活的微生物共存，互为有利。这是一种可分可合，合比分好的相互关系。如在植物根部生长的根际分可合，合比分好的相互关系。如在植物根部生长的根际微生物与高等植物之间存在着互生关系，在人体肠道中正微生物与高等植物之间存在着互生关系，在人体肠道中正常菌群与人之间也存在着互生关系。又如在氧化塘中的藻常菌群与人之间也存在着互生关系。又如在氧化塘中的藻类和细菌。类和细菌。（三）共生关系（三）共生关系两种不可以单独生活的微生物共存，互为有利，彼此分离两种不可以单独生活的微生物共存，互为有利，彼此分离就不能很好地生活。地

41、衣就是微生物间共生的典型例子，就不能很好地生活。地衣就是微生物间共生的典型例子，它是真菌和蓝细菌或藻类的共生体。它是真菌和蓝细菌或藻类的共生体。（四）偏害关系（拮抗关系）（四）偏害关系（拮抗关系）拮抗关系是指一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢拮抗关系是指一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，产物或改变环境条件，从而抑制其他微生物的生长繁殖，甚至杀死其它微生物的现象。可分为非特异性偏害和特异甚至杀死其它微生物的现象。可分为非特异性偏害和特异性偏害。如乳酸菌对其他细菌的影响，产生抗生素的微生性偏害。如乳酸菌对其他细菌的影响，产生抗生素的微生物对

42、其他微生物的影等。物对其他微生物的影等。（五）捕食关系（五）捕食关系一种微生物吞食另一种微生物，如原生动物吞食细菌等一种微生物吞食另一种微生物，如原生动物吞食细菌等 （六）寄生关系（六）寄生关系寄生指的是小型生物生活在较大型的生物体内或体表，从寄生指的是小型生物生活在较大型的生物体内或体表，从后者获得营养，进行生长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至后者获得营养，进行生长、繁殖，并使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。前者为寄生菌，后者为寄主或宿主。如噬被杀死的现象。前者为寄生菌，后者为寄主或宿主。如噬菌体与细菌的关系。菌体与细菌的关系。叶状地衣（南极石耳）壳状地衣（南极中国长城站海边崖岩上的地衣群落）壳状地衣（南极丽石黄衣，红色和赤星衣，米黄色）壳状地衣（南极的瘿茶渍衣）