水體環(huán)境和水體中的微生物

1、水體環(huán)境和水體中的微生物水體環(huán)境和水體中的微生物海洋海洋97冰川冰川2湖泊湖泊0.009河流河流0.00009地下水地下水 地球上的水體分為淡水和海水，海水占地表水地球上的水體分為淡水和海水，海水占地表水體總量的體總量的9797，覆蓋地球表面積達(dá)，覆蓋地球表面積達(dá)7171。 水體是地球表面的一個(gè)很重要的生態(tài)環(huán)境。水體是地球表面的一個(gè)很重要的生態(tài)環(huán)境。水體微生物的來源 1、水體中固有的微生物 2、來自土壤的微生物 3、人類活動(dòng)產(chǎn)生的微生物 4、來自空氣中的微生物一、淡水中的微生物淡水微生物的共同特征：1 能在低營(yíng)養(yǎng)物濃度下生長(zhǎng)2 微生物是可以游動(dòng)的3 表面積和體積比大（柄細(xì)菌），有效吸收營(yíng)養(yǎng)1.

2、大氣水p有微生物存在，但類群少；p細(xì)菌（芽胞桿菌的芽胞、小桿菌、少量球菌），放線菌和真菌的孢子；p這些類群在大氣水中僅為過路客，不可能在此環(huán)境中進(jìn)行繁殖、生長(zhǎng)。2. 江河水微生物數(shù)量和類群決定于江河通過的土壤類型。流動(dòng)很慢的小河、小溪（淺水）：流動(dòng)很慢的小河、小溪（淺水）：v連成絲狀的單細(xì)胞藻類v鐵、硫細(xì)菌v化能自養(yǎng)性細(xì)菌v絲狀真菌（壺菌、水綿、水霉屬）表層底層（河底污泥）細(xì)菌：芽胞桿菌、無芽胞小桿菌（E.coli、變形桿菌、產(chǎn)氣桿菌、弧菌）放線菌：鏈霉菌、諾卡氏菌真菌：絲狀水生真菌為主細(xì)菌：芽胞桿菌放線菌：鏈霉菌真菌：酵母菌 流動(dòng)很大的水域 靠近村莊的小池塘：有機(jī)質(zhì)含量高，微生物量大3. 湖

3、泊水：靜止?fàn)钏蚣?xì)菌：大量腐生菌，病原菌（痢疾、傷寒），109 個(gè)/ml放線菌：鏈霉菌、諾卡氏菌真菌：絲狀水生真菌和酵母菌 遠(yuǎn)離村莊的大湖泊、水庫(kù)：有機(jī)質(zhì)含量少主要是光能自養(yǎng)型微生物，藍(lán)細(xì)菌、單細(xì)胞藻類、光合細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌、藻、水生植物陽(yáng)光表層輸入(河流)產(chǎn)氧光合（藍(lán)細(xì)菌）動(dòng)物、原生動(dòng)物、好氧細(xì)菌嗜甲烷菌、無機(jī)化能細(xì)菌不產(chǎn)氧光合發(fā)酵厭氧呼吸菌產(chǎn)甲烷菌沉積物厭 氧 層好 氧 層表層輸出層次化湖泊生態(tài)Ecology of a Stratified lake 水體不同層次微生物分布光穿透光穿透溫度溫度氧氣濃度氧氣濃度湖底沉積泥中和表面的微生物湖底沉積泥中和表面的微生物 淺層湖泊沉積泥表面：淺層湖泊沉積泥

4、表面：厭氧光合自養(yǎng)細(xì)菌（使水體出現(xiàn)特征顏色），降解纖維素的真菌（植物碎片），能進(jìn)行厭氧呼吸的微生物（假單胞細(xì)菌反硝化細(xì)菌） 沉積泥中：沉積泥中：專性厭氧細(xì)菌（梭狀芽孢桿菌、產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)硫化氫的脫硫弧菌） 有機(jī)質(zhì)含量很低，因此發(fā)育的微生物也很少； 主要是細(xì)菌，而且是耐饑餓的細(xì)菌（無色桿菌、黃桿菌等） 泉水：所含礦物質(zhì)決定微生物類群4. 地下水Fe鐵細(xì)菌，如氯化鐵細(xì)菌S 硫化細(xì)菌，脫硫彎桿菌淡水生態(tài)系統(tǒng)中微生物的主要功能 降解死的有機(jī)物，釋放無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物，水體凈化 同化可溶性有機(jī)物重新進(jìn)入食物鏈 無機(jī)元素循環(huán) 進(jìn)行光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng) 作為原生動(dòng)物食物，大面積深湖中的主要初級(jí)生產(chǎn)者二、海水中的微生物

5、p體積廣闊，有機(jī)質(zhì)含量少；p鹽分為3.23.23.63.6, ,死海的含鹽量達(dá)百分之2323到2525左右 ；p9090的海水常年溫度低于55；p深海處有較高的靜壓p嗜鹽性：嗜鹽性：2.42.44.04.0（海洋細(xì)菌無氯化鈉不能生長(zhǎng)，（海洋細(xì)菌無氯化鈉不能生長(zhǎng)，對(duì)鈉離子和氯離子的主動(dòng)運(yùn)輸，維持細(xì)胞膜的生物學(xué)功對(duì)鈉離子和氯離子的主動(dòng)運(yùn)輸，維持細(xì)胞膜的生物學(xué)功能）能）p嗜壓性：耐嗜壓性：耐100100大氣壓大氣壓p嗜冷性：嗜冷性：0 044能生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)溫度為能生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)溫度為1818左右左右（除了熱帶海水表面，海洋細(xì)菌都為嗜冷菌）（除了熱帶海水表面，海洋細(xì)菌都為嗜冷菌）p耐貧瘠、廣食性耐貧

6、瘠、廣食性p增殖很慢，代時(shí)很長(zhǎng)（幾十增殖很慢，代時(shí)很長(zhǎng)（幾十100100多小時(shí)），能運(yùn)動(dòng)多小時(shí)），能運(yùn)動(dòng)p數(shù)量：105106個(gè)/mlp分布的特點(diǎn)：離海面1050m深處數(shù)量最多，109個(gè)/ml（藻類在此生長(zhǎng)繁殖，為細(xì)菌提供了有機(jī)質(zhì)）p海底u(yù)近海底（海灣、海港）：有機(jī)質(zhì)多，107108個(gè)/mlu遠(yuǎn)海底： 107108個(gè)/ml3.海水中細(xì)菌的數(shù)量、分布和優(yōu)勢(shì)屬種 海水中的真菌壺菌、水霉、綿霉屬，但數(shù)量不多；酵母菌、假絲酵母、球擬酵母發(fā)光桿菌屬德國(guó)生物學(xué)家舒爾斯在非洲西南面的納米比亞海岸的海床沉積物中發(fā)現(xiàn)了用肉眼也可以看見的世界最大細(xì)菌。這種細(xì)菌呈球形細(xì)胞，寬度普遍有0.10.3毫米，有些可大至0.7

7、5毫米，它們比以前所知的最大細(xì)菌大100倍，能夠清楚地用肉眼看見。發(fā)硫菌屬海洋微生物2、分布：（1）平面分布：近海數(shù)量很高（2）垂直分布： 表層：好氧性微生物 中層：紫硫細(xì)菌 底層：厭氧菌及硫酸還原菌 1. 定義當(dāng)水體中N、P營(yíng)養(yǎng)元素的含量大量增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常指標(biāo)，結(jié)果導(dǎo)致原有生態(tài)系統(tǒng)破壞，藻類或某些細(xì)菌數(shù)量猛增，其他生物種類減少，水質(zhì)變壞的現(xiàn)象。2. 指標(biāo)P0.03 mg/L，N0.3 mg/L，葉綠素a10光合作用（P）:呼吸作用（K）1，發(fā)生水體富營(yíng)養(yǎng)化；P:K=1，正常；P:K1，嚴(yán)重水體富營(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)變壞、發(fā)臭3. 富營(yíng)養(yǎng)化水體中的主要生物種類1）水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在淡水水域）水體富

8、營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在淡水水域“水華水華”2）水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在海洋水域“赤潮” 水體變混濁、發(fā)臭 破壞漁業(yè)生產(chǎn)和交通 危害人體健康微囊藻、魚腥藻、囊絲藻等在旺盛生長(zhǎng)時(shí)分泌內(nèi)毒素于體外；海水中溝藻在旺盛生長(zhǎng)時(shí)分泌腐肉毒素，9 mg/kg組織可致死第四節(jié) 空氣中的微生物一、空氣環(huán)境特點(diǎn)一、空氣環(huán)境特點(diǎn)l對(duì)流層中溫度隨高度增加而降低（對(duì)流層頂部-83-113度）l有機(jī)物濃度非常低，異養(yǎng)菌難以生長(zhǎng)，l缺乏可被利用的水，l紫外線輻射強(qiáng)，l空氣中氧氣含量隨高度增加而減少，大氣壓力下降。l平流層中高濃度的O3(強(qiáng)氧化劑，殺菌劑)（氟利昂和N2O）n具有各種孢子和孢囊及其他處于非營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)n具有抗性結(jié)構(gòu)二、空氣中存

9、在微生物必須具備的條件二、空氣中存在微生物必須具備的條件三、室內(nèi)空氣中的微生物三、室內(nèi)空氣中的微生物1 1、細(xì)菌來源：類群：數(shù)量：l葡萄球菌，芽孢桿菌，產(chǎn)氣莢膜梭菌，引起扁桃體炎的病原菌l通風(fēng)良好，幾百個(gè)細(xì)菌/m3；l廢物處理廠，數(shù)萬數(shù)十萬個(gè)細(xì)菌/m3l上呼吸道表面，咳嗽、談話、以氣溶膠形式釋放出來；l病毒也同樣方式釋放；l皮膚的小鱗片2 2、真菌l腐生菌如青霉，曲霉；能在食物和潮濕墻壁上生長(zhǎng)的微生物不同室內(nèi)環(huán)境的微生物總數(shù)及致病微生物的種類和數(shù)量（不同室內(nèi)環(huán)境的微生物總數(shù)及致病微生物的種類和數(shù)量（cfu/m3）場(chǎng)場(chǎng) 所所畜畜 舍舍宿宿 舍舍城市街城市街道道市區(qū)公市區(qū)公園園海洋上海洋上空空微生

10、物微生物10000002000050002001-2四、室外空氣中的微生物四、室外空氣中的微生物1.來源：來源：真菌孢子風(fēng)力；附著在灰塵上；海洋的蒸汽可攜帶微生物進(jìn)入海洋上空；各種水體經(jīng)攪拌和曝氣等產(chǎn)生的氣溶膠可以攜帶微生物進(jìn)入空氣；人類的活動(dòng)：耕地、開動(dòng)汽車等造成微生物進(jìn)入空氣室外空氣中的微生物主要是真菌孢子：半知菌類、枝孢屬、擲孢酵母；空氣中的微生物數(shù)量和種類隨著不同地區(qū)和一年不同月份，甚至一天中不同時(shí)間而發(fā)生變化。2.數(shù)量和分布：擲孢酵母孢子釋放在夜間進(jìn)行；疫霉在天亮，濕度下降后才釋放孢子。農(nóng)村：數(shù)百個(gè)細(xì)菌/m3；城市：數(shù)千個(gè)細(xì)菌/m3；海洋上空：少23個(gè)數(shù)量級(jí)；寒冷地區(qū)、熱帶地區(qū)、南極和北極的空氣中孢子數(shù)目更少。不同場(chǎng)所的上空微生物數(shù)量（cfu/mcfu/m3 3）場(chǎng)場(chǎng) 所所畜畜 舍舍宿宿 舍舍城市街城