第七章微生物生态
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第七章微生物生态
土壤污染和土壤修复
土壤污染：土壤中的污染物含量超过土壤 自净能力而影响土壤的生态条件。污染物 主要有农药、石油烃类、重金属等。
第七章微生物生态
土壤污染的后果
改造土壤理化性质、使土壤盐碱化、板结 ， 从而破坏土壤生态平衡； 植物吸收、富集污染物质，随食物链迁移 进入人体；
或是被雨水冲刷进入水体，也会进入人体； 进入河流等水源破坏水 体质量，含有各种
土壤自净和污染土壤微生物生态
• 土壤自净：土壤对施入其中一定负荷的有 机物或是有机污染物具有吸附和生物降解 能力，通过物理、生化过程自动降解污染 物使土壤恢复原有水平的净化过程。 自净能力的大小取决于：微生物的种类、 数量及其活性；土壤结构、通气状况等理 化性质。
第七章微生物生态
污染土壤的微生物生态： 土壤中的“土著”微生物,会因土壤受 到污染而发生改变，出现大量耐受甚至 利用污染物的微生物群体。 同时，可以利用土壤法对废水和生活污 水进行生物处理。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
微生物在土壤中的分布
横向：肥沃土壤中含有的微生物量高于贫瘠土 壤，可以利用微生物含量表征土壤的肥沃度
wenku.baidu.com
同时具体微生物种类分布与土壤中物质含量有 关，如森林中分解纤维素的微生物多，如霉菌、 芽孢杆菌等；生产果胶酶的菌株多分布在蔬菜 地或是果园土壤中。
纵向：最表层微生物含量低，但随着深度的增
土壤修复工程
原位处理：两组泵完成，一组向土壤中注 入微生物、水、营养及空气；另外一组则 从土壤中向外抽取水，使微生物及营养在 土壤中流动达到降解有机物的目的。
生物通风：针对污染较为严重的土壤，特 别是原油泄漏的区域，需要溶解氧量大。 与原位处理不同的是空气流动来完成。
挖掘堆置处理和反应器处理：类似于固体 废弃物的堆肥化。
第七章微生物生态
影响土壤修复的因素：
微生物种：土著微生物；选育出的优势 菌株；利用质粒育种或基因工程构建工程 菌等；
微生物营养：C/N/P，C/N＝25：1
溶解氧：5mg/L;鼓风时，8－12mg/L； 含苯及低烷基苯时需要溶解氧为20－ 200mg/L
微生物的环境因子：适量的水、pH和温 度
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第二节 空气微生物生态
• 空气的生态条件：较强的紫外、比较干 燥、温度变化大、缺乏营养等。因此， 空气只是微生物的暂留场所
• 空气微生物的种类、数量和分布：微生 物来自于土壤、水体、动物排泄物等；
• 室外空气中微生物数量与环境卫生状况、 绿化程度等因素有关。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
空气微生物检测
•空气微生物的测定方法
固体法：1）平皿菌落法：将营养琼脂培 养基铺入到90mm的无菌培养皿中，凝固 后打开皿盖置于待测点（通常设5个待测 点），5－10min后盖好皿盖，于培养箱 中培养48h后计菌落数。
奥梅梁斯基公式（个/m2)
C=N/(A×t）×5×10000
•种类比较繁多，类群不固定，主要是芽 孢杆菌、霉菌和放线菌的孢子等。而室 内空气中存在大量的致病微生物，如金 黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
空气微生物的排放标准及生物净化技 术 500－1000个/m3以上为污染空气。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。空气污 染的指示菌以绿色链球菌为最合适。
1,074
棕钙土 宁夏宁武
140
草甸土 黑龙江亚沟
7,863
嵝土
陕西武功
951
白浆土 吉林皎河
1,598
滨海盐土 江苏连云港第七章微生物生态 466
放线菌 612 39 271 123
39 1,105 1,024 319
11 29 1,032
55 41
真菌 13 36 6 4 11 15 19 2 4 23 4 3 0.4
病原微生物进入水体，从而进入人体
第七章微生物生态
土壤修复：利用土壤中天然的微生物资 源或人为投加目的菌株，甚至用构建的 具特异降解功能菌投加到各污染土壤中， 将滞留的污染物快速降解和转化，使土 壤恢复其天然功能。
第七章微生物生态
土壤修复的工作步骤： 调查污染地的本底资料，包括土壤的 理化性质、土壤结构如孔隙率、含氧 量和温度，“土著”微生物种群和数 量等； 制定治理方案，进行适当的可行性试 验； 技术实施
第七章微生物生态
•氧气和水：团粒结构可以提供通气条件 同时可以保持水分 •温度：土层保温性较强 •保护层避免紫外的照射
第七章微生物生态
微生物在土壤中的种类、数量和分布
• 土壤中微生物的种类和数量 微生物总数为108－ 109个/g土（肥土） 106－ 107个/g土（贫瘠土）
微生物的种类分布规律为： 细菌>放线菌>真菌>藻类>原生动物
第七章微生物生态
土壤的生态条件
• 营养：动植物的残体、分泌物、排泄物 等提供丰富的无机营养及有机质以满足 微生物生长发育的需要。
• pH 3.5－8.5（大多数为5.5－8.5）适合 大多数微生物生长需要。
• 渗透压 0.3－0.6Mpa 其中 G－为0.5－ 0.6Mpa ，而G＋则为2.0－2.5Mpa，因 此土壤的渗透压利于微生物摄取营养
第七章 微生物生态
第七章微生物生态
目录
• 第一节 土壤微生物生态 • 第二节 空气微生物生态 • 第三节 水体微生物生态
第七章微生物生态
• 生态系统：是在一定时间和空间内由生物和 它们地生境通过能量流动和物质循环组成的 一个自然体。
第七章微生物生态
第一节 土壤微生物生态
• 土壤的生态条件 • 微生物在土壤中的种类、数量和分布 • 土壤自净和污染土壤微生物生态 • 土壤污染和土壤修复
用奥氏公式计算的浮游菌数比实际细菌数
少
第七章微生物生态
撞击法：利用真空泵等将含菌空气以 一定流速穿过狭缝，微生物的惯性较 大，因此在改变方向时会“吸”到营 养琼脂平板上。
加，微生物含量增加，60cm以下微生物量有
所降低。
第七章微生物生态
我国各主要土壤的含菌量(万/克干土)
土类
地点
细菌
暗棕壤 黑龙江呼玛
2,327
棕壤
辽宁沈阳
1,284
黄棕壤 江苏南京
1,406
红壤
浙江杭州
1,103
砖红壤 广东徐闻
507
磷质石灰土 西沙群岛
2,229
黑土
黑龙江哈尔滨
2,111
黑钙土 黑龙江安达
土壤污染和土壤修复
土壤污染：土壤中的污染物含量超过土壤 自净能力而影响土壤的生态条件。污染物 主要有农药、石油烃类、重金属等。
第七章微生物生态
土壤污染的后果
改造土壤理化性质、使土壤盐碱化、板结 ， 从而破坏土壤生态平衡； 植物吸收、富集污染物质，随食物链迁移 进入人体；
或是被雨水冲刷进入水体，也会进入人体； 进入河流等水源破坏水 体质量，含有各种
土壤自净和污染土壤微生物生态
• 土壤自净：土壤对施入其中一定负荷的有 机物或是有机污染物具有吸附和生物降解 能力，通过物理、生化过程自动降解污染 物使土壤恢复原有水平的净化过程。 自净能力的大小取决于：微生物的种类、 数量及其活性；土壤结构、通气状况等理 化性质。
第七章微生物生态
污染土壤的微生物生态： 土壤中的“土著”微生物,会因土壤受 到污染而发生改变，出现大量耐受甚至 利用污染物的微生物群体。 同时，可以利用土壤法对废水和生活污 水进行生物处理。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
微生物在土壤中的分布
横向：肥沃土壤中含有的微生物量高于贫瘠土 壤，可以利用微生物含量表征土壤的肥沃度
wenku.baidu.com
同时具体微生物种类分布与土壤中物质含量有 关，如森林中分解纤维素的微生物多，如霉菌、 芽孢杆菌等；生产果胶酶的菌株多分布在蔬菜 地或是果园土壤中。
纵向：最表层微生物含量低，但随着深度的增
土壤修复工程
原位处理：两组泵完成，一组向土壤中注 入微生物、水、营养及空气；另外一组则 从土壤中向外抽取水，使微生物及营养在 土壤中流动达到降解有机物的目的。
生物通风：针对污染较为严重的土壤，特 别是原油泄漏的区域，需要溶解氧量大。 与原位处理不同的是空气流动来完成。
挖掘堆置处理和反应器处理：类似于固体 废弃物的堆肥化。
第七章微生物生态
影响土壤修复的因素：
微生物种：土著微生物；选育出的优势 菌株；利用质粒育种或基因工程构建工程 菌等；
微生物营养：C/N/P，C/N＝25：1
溶解氧：5mg/L;鼓风时，8－12mg/L； 含苯及低烷基苯时需要溶解氧为20－ 200mg/L
微生物的环境因子：适量的水、pH和温 度
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第二节 空气微生物生态
• 空气的生态条件：较强的紫外、比较干 燥、温度变化大、缺乏营养等。因此， 空气只是微生物的暂留场所
• 空气微生物的种类、数量和分布：微生 物来自于土壤、水体、动物排泄物等；
• 室外空气中微生物数量与环境卫生状况、 绿化程度等因素有关。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
空气微生物检测
•空气微生物的测定方法
固体法：1）平皿菌落法：将营养琼脂培 养基铺入到90mm的无菌培养皿中，凝固 后打开皿盖置于待测点（通常设5个待测 点），5－10min后盖好皿盖，于培养箱 中培养48h后计菌落数。
奥梅梁斯基公式（个/m2)
C=N/(A×t）×5×10000
•种类比较繁多，类群不固定，主要是芽 孢杆菌、霉菌和放线菌的孢子等。而室 内空气中存在大量的致病微生物，如金 黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
空气微生物的排放标准及生物净化技 术 500－1000个/m3以上为污染空气。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。空气污 染的指示菌以绿色链球菌为最合适。
1,074
棕钙土 宁夏宁武
140
草甸土 黑龙江亚沟
7,863
嵝土
陕西武功
951
白浆土 吉林皎河
1,598
滨海盐土 江苏连云港第七章微生物生态 466
放线菌 612 39 271 123
39 1,105 1,024 319
11 29 1,032
55 41
真菌 13 36 6 4 11 15 19 2 4 23 4 3 0.4
病原微生物进入水体，从而进入人体
第七章微生物生态
土壤修复：利用土壤中天然的微生物资 源或人为投加目的菌株，甚至用构建的 具特异降解功能菌投加到各污染土壤中， 将滞留的污染物快速降解和转化，使土 壤恢复其天然功能。
第七章微生物生态
土壤修复的工作步骤： 调查污染地的本底资料，包括土壤的 理化性质、土壤结构如孔隙率、含氧 量和温度，“土著”微生物种群和数 量等； 制定治理方案，进行适当的可行性试 验； 技术实施
第七章微生物生态
•氧气和水：团粒结构可以提供通气条件 同时可以保持水分 •温度：土层保温性较强 •保护层避免紫外的照射
第七章微生物生态
微生物在土壤中的种类、数量和分布
• 土壤中微生物的种类和数量 微生物总数为108－ 109个/g土（肥土） 106－ 107个/g土（贫瘠土）
微生物的种类分布规律为： 细菌>放线菌>真菌>藻类>原生动物
第七章微生物生态
土壤的生态条件
• 营养：动植物的残体、分泌物、排泄物 等提供丰富的无机营养及有机质以满足 微生物生长发育的需要。
• pH 3.5－8.5（大多数为5.5－8.5）适合 大多数微生物生长需要。
• 渗透压 0.3－0.6Mpa 其中 G－为0.5－ 0.6Mpa ，而G＋则为2.0－2.5Mpa，因 此土壤的渗透压利于微生物摄取营养
第七章 微生物生态
第七章微生物生态
目录
• 第一节 土壤微生物生态 • 第二节 空气微生物生态 • 第三节 水体微生物生态
第七章微生物生态
• 生态系统：是在一定时间和空间内由生物和 它们地生境通过能量流动和物质循环组成的 一个自然体。
第七章微生物生态
第一节 土壤微生物生态
• 土壤的生态条件 • 微生物在土壤中的种类、数量和分布 • 土壤自净和污染土壤微生物生态 • 土壤污染和土壤修复
用奥氏公式计算的浮游菌数比实际细菌数
少
第七章微生物生态
撞击法：利用真空泵等将含菌空气以 一定流速穿过狭缝，微生物的惯性较 大，因此在改变方向时会“吸”到营 养琼脂平板上。
加，微生物含量增加，60cm以下微生物量有
所降低。
第七章微生物生态
我国各主要土壤的含菌量(万/克干土)
土类
地点
细菌
暗棕壤 黑龙江呼玛
2,327
棕壤
辽宁沈阳
1,284
黄棕壤 江苏南京
1,406
红壤
浙江杭州
1,103
砖红壤 广东徐闻
507
磷质石灰土 西沙群岛
2,229
黑土
黑龙江哈尔滨
2,111
黑钙土 黑龙江安达