天然水体中的微生物生境优秀课件
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天然水体中的微生物生境
悬浮在水体中的微生物群落被称为浮游生物
• 这个群落中包括真核生 物、原核生物两类生物 在内的光自养生物统称 为浮游植物，悬浮的异 养细菌群体被称为浮游 植物。悬浮的异养细菌 群体被称为浮游细菌， 原生动物种群组成浮游 动物。这三类生物组成 富有微生物群落。
真菌
细菌
浮游植物
• 食物链中的初级生产者，通过光合作 用固定二氧化碳将其转化成有机物。 在浮游微生物群落中，这种初级生产 是有机碳和能源的主要来源，它可以 被转移到食物链中的其他营养级，浮 游植物生产的有机物按他们的大小分 成颗粒性或溶解性的两类。
多污带
• 靠近排污点下游，河水深暗、浑浊，含大量有机物，BOD 高，呈缺氧或厌氧状态，污染严重。有机物分解产生H2S、 NH3，使河水有异味。 • 水生生物种类极少，以厌氧和兼性厌氧微生物为主，无 鱼类、显花植物等。
• 代表性的指示生物是细菌，且种类多、数量大，每ml水 中可达几亿个，例如硫酸盐还原菌与产甲烷菌等，此外 还有颤蚯蚓、蚊蝇幼虫。
(一)个体极小，比表面积大 光学显微镜的分辨率为0.2um，可以看见大部分微生物的轮 廓 (二)代谢速率快、繁殖快 生物界中，微生物具有最高的繁殖速度。尤其是以二分裂 方式繁殖的细菌，其速度更是惊人。 在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。 伤寒杆菌在含0.125％的蛋白胨培养基中的代时为800min， 而在含1.0％时仅为40min。大肠杆菌每20-30分钟可以繁殖 一代，一天内可以繁殖72代，培养4-5天，细胞的重量一地 球相仿。 在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。
浮游植物
捕食 溶解性有机物
排泄和裂解
浮游动物
吸收
二氧化碳
矿化
吸收
细菌
卫生微生物学课件-水微生物
毛，多兼性厭氧菌，蛋白質分解能 力強，糖分解能力低；
具嗜鹽性，無鹽不長，少數能在淡 水中生長；
大部分具嗜低溫性， 12～25℃生 長較好， 30℃時很少能夠生長；
營養要求低； 多形性； 發光性。
第二節 水微生物的來源、種類、分佈及 衛生學意義
二、水微生物種類及分佈
（三）海水微生物
3.常見種類：
湖泊和池塘微生物垂直分佈差異大，表層為 需氧，深層為厭氧。
土著微生物多為光能自養。
第二節 水微生物的來源、種類、分佈及 衛生學意義
二、水微生物種類及分佈
（二）淡水微生物
3.地下水：土壤過濾，營 養成分和溶解氧相對較 少，細菌也比地面水少。
主要為無色桿菌、黃桿 菌。
泉水和深井水微生物含 量很少。
（1）需氧處理法：水體 自淨作用的人工強化，將 有機物分解為二氧化碳和 水，例如活性污泥法。
（2）厭氧處理法：將有 機物降解為甲烷，例如沼 氣池。
第四節 水微生物污染的預防與控制
三、水微生物污染預防控制 3.三級處理：厭氧污泥消化、污泥壓濾曬乾
等。
（三）水中病毒的消除：二級處理後可清除 95%以上，在三級處理後可加入消毒劑。
（一）細菌類病原體
革蘭陰性菌為主，如 腸桿菌科、弧菌科、 軍團菌屬、氣單胞菌 屬、鄰單胞菌屬，以 及結核分枝桿菌。
腸桿菌科：大腸埃希 菌、沙門菌、志賀菌、 小腸結腸炎耶爾森菌
第四節 水微生物污染的預防與控制
二、水中常見病原體 （一）細菌類病原體 弧菌：霍亂弧菌、副溶血性弧菌
第四節 水微生物污染的預防與控制
二、水微生物種類及分佈
（一）水微生物分類：
1.微生物學分類：原生動物、藻類、真菌、 細菌和病毒。
2.營養類型分類：異養微生物，必須利用有 機物質生長繁殖；自養微生物，只需要無機 物質就能繁殖。
具嗜鹽性，無鹽不長，少數能在淡 水中生長；
大部分具嗜低溫性， 12～25℃生 長較好， 30℃時很少能夠生長；
營養要求低； 多形性； 發光性。
第二節 水微生物的來源、種類、分佈及 衛生學意義
二、水微生物種類及分佈
（三）海水微生物
3.常見種類：
湖泊和池塘微生物垂直分佈差異大，表層為 需氧，深層為厭氧。
土著微生物多為光能自養。
第二節 水微生物的來源、種類、分佈及 衛生學意義
二、水微生物種類及分佈
（二）淡水微生物
3.地下水：土壤過濾，營 養成分和溶解氧相對較 少，細菌也比地面水少。
主要為無色桿菌、黃桿 菌。
泉水和深井水微生物含 量很少。
（1）需氧處理法：水體 自淨作用的人工強化，將 有機物分解為二氧化碳和 水，例如活性污泥法。
（2）厭氧處理法：將有 機物降解為甲烷，例如沼 氣池。
第四節 水微生物污染的預防與控制
三、水微生物污染預防控制 3.三級處理：厭氧污泥消化、污泥壓濾曬乾
等。
（三）水中病毒的消除：二級處理後可清除 95%以上，在三級處理後可加入消毒劑。
（一）細菌類病原體
革蘭陰性菌為主，如 腸桿菌科、弧菌科、 軍團菌屬、氣單胞菌 屬、鄰單胞菌屬，以 及結核分枝桿菌。
腸桿菌科：大腸埃希 菌、沙門菌、志賀菌、 小腸結腸炎耶爾森菌
第四節 水微生物污染的預防與控制
二、水中常見病原體 （一）細菌類病原體 弧菌：霍亂弧菌、副溶血性弧菌
第四節 水微生物污染的預防與控制
二、水微生物種類及分佈
（一）水微生物分類：
1.微生物學分類：原生動物、藻類、真菌、 細菌和病毒。
2.營養類型分類：異養微生物，必須利用有 機物質生長繁殖；自養微生物，只需要無機 物質就能繁殖。
《水产微生态》PPT课件
水中大量的氧气，导致地底层形成无氧环境，硫酸盐还原
菌大量繁殖，产生对鱼虾有毒害作用的硫化氢、酸性物质
等水中有机物、氨及亚硝酸盐含量偏高，严重影响了养殖
动物的生长。养殖地底层的这种环境正好是适于光合细菌
生存的条件。
光合细菌在水产养殖中的作用
光合细菌施入水体后，它可降解水体中的残存饲料、鱼类的粪便及其
陆地生态系统
山地生态系统
水域生态系统
海洋、湖泊、河流、水库、池塘
水产生态系统
水 产 生 态 系 统
非 生 物
因 素
生 物
因 素
养 殖
对 象
其 它
生 物
大
型
生
物
物 理
因 素
微
生
物
化 学
因 素
人 为
因 素
投 饵
肥 料
药 物
微 生
物 制
剂
微生物：一切微小生物的总称
微生物
病
毒
单
胞
藻
类
菌
类
放
线
菌
细
菌
腐
生
利用光能进行光合作用
在厌氧光照条件下，能利用低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族
化合物等低分子有机物作为光合作用的电子受体，进行光能异养生长。
同时将某些有毒物质如 H2S和某些芳香族化合物，进行生物转化，合成无毒、
无副作用且富含各类营养物质的菌体蛋白，改善了生态环境，可提供高质量
的饲料原料 。
光 能 自 养 型
紫
硫
细
菌
光 照
非 硫
紫 色
细 菌
不
《环境微生物学》PPT课件 (2)
精选PPT
16
二、 河流污染和自净过程
3. 随河水流动以及微生物的活动，有 机物浓度降低，COD和BOD降低、溶 解氧浓度增加，甚至达到饱和，水 生生物开始繁殖。
4. 有机物被完全降解，细菌数量减少， 河水回复到原先的水平，自净作用 完成。
精选PPT
17
三、影响河流自净ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用的因素
• 有机物质种类及浓度：排入河流的有 机物被降解的难易程度、有机污染物 的浓度菌直接影响河流的自净作用。
莱尔涅尔格罗河
多瑙河
河水中的细菌数 (个/mL)
3.52×105 ~ 9.8×106
2~3×105 4.55×105
作者
Jannasch Schmidt Daubner
湖泊类型
贫营养湖泊 中营养湖泊 富营养湖泊 富营养水库
细菌总数（×103 /mL）
50~340
450~1400
2200~12300
1000~57900
精选PPT
23
1. 多污带（polysaprobic zone）
• 靠近排污点下游，河水深暗、浑浊，含大量有机 物，BOD高，呈缺氧或厌氧状态，污染严重。 有机物分解产生H2S、NH3，使河水有异味。
• 水生生物种类极少，以厌氧和兼性厌氧微生物为 主，无鱼类、显花植物等。
• 代表性的指示生物是细菌，且种类多、数量大， 每ml水中可达几亿个，例如硫酸盐还原菌与产甲 烷菌等，此外还有颤蚯蚓、蚊蝇幼虫。
精选PPT
19
四、衡量水体自净的参考指标
1、P/H指数 • P代表水体中光合自养型微生物数量，H代表
异养微生物数量，二者之比即为P/H指数，它 在一定程度上反映水体污染和自净的程度。
自然环境中微生物PPT课件
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THANKS
在环保上的应用
生物修复
利用微生物降解和转化污染物，降低污染物的毒 性。
污水处理
利用微生物处理污水，降低污染物含量，实现污 水资源化利用。
有机废弃物处理
利用微生物将有机废弃物转化为肥料、沼气等资 源，实现废弃物的资源化利用。
06
微生物的危害与防治
病原微生物的危害
传播疾病
病原微生物如细菌、病毒等是导致人类和动物疾病的常见原因，如 霍乱弧菌、流感病毒等。
空气中的微生物
空气细菌
空气中存在着大量的细菌，它们 主要来自土壤、水体等自然环境，
也有人为污染源。
空气真菌
空气真菌包括霉菌、酵母菌等， 它们在空气中飘浮，有时会引发
人类和动物的呼吸系统疾病。
病毒
病毒是一种极其微小的微生物， 主要通过空气传播，可引起人类
和动物的多种疾病。
极端环境中的微生物
高温环境中的微生物
分解方式
微生物通过分泌酶将有机物分解成小分子，如氨基酸、单糖和脂肪酸等， 再进一步分解成更简单的物质。
03
生态意义
分解有机物是自然环境中物质循环的重要环节，对维持生态平衡起着至
关重要的作用。
转化物质
1 2 3
转化物质
微生物能够将一些物质转化为另一种物质，如将 氨气转化为硝酸盐、将硫化物转化为硫酸盐等。
微生物的分类
根据其形态、结构、生理和遗传 特征，微生物可被分为细菌、真 菌、藻类、原生动物和病毒等不 同类型。
微生物的特点与功能
体积微小
繁殖快
微生物的体积非常微小， 通常在微米级别，因此
肉眼难以观察。
微生物具有极快的繁殖 速度，可以在短时间内
自然环境中微生物课件
-
35
七、环境条件对水体中微生物群落的影响 有机营养物浓度 无机盐浓度 CO2、O2浓度 温度 光照 水流…...
-
36
八、微生物在水体生态系统中的作用 1.降解不溶性有机物 2.同化可溶性有机物 3.参与无机元素循环 4.作为初级生产者，支撑起水体生态系统
-
37
空气中的微生物群落
空气不是微生物生长 的合适环境 营养物质 光照 来源于土壤、水、动 植物
-
11
酵母 主要为半知菌，假丝酵母（Candida）、隐球酵母 （Cryptococcus）、汉逊酵母（Hansenula） 原生动物
-
12
-
13
酸化土壤肥力减退、农业减产
酸雨可使土壤微生物种群变化，细菌个体生长变小， 生长繁殖速度降低，如分解有机质及其蛋白质的主 要微生物类群芽胞杆菌，有关真菌数量降低，影响 营养元素的良性循环。特别是酸雨可降低土壤中氨 化细菌和固氮细菌的数量，使土壤微生物的氨化作 用和硝化作用能力下降。
-
21
二、淡水体中微生物的数量和 分布
洁净的湖泊中10～1000个/mL 典型的清水型微生物以化能自 养微生物和光能自养微生物为 主，如硫细菌、铁细菌和衣细 菌等，以及含有光合色素的蓝 细菌、绿硫细菌和紫细菌等。
-
22
养鱼塘中 107个/mL
腐败型水生微生物尤其是细菌和原生动物大量繁殖， 每毫升污水的微生物含量达到107～108个。其中主 要为各种肠道杆菌、芽胞杆菌、弧菌和螺菌等。这 些微生物在污水环境中大量繁殖，逐渐把水中的有 机物分解成简单的无机物污水也就逐步净化变清。
通过土壤微生物的代谢活动，可改变土壤的理化性质，
进行物质转化，因此，土壤微生物是构成土壤肥力的重 要因素 .
水中的微小生物ppt课件
实验记录
鼓藻细胞对称地分为两半 ,成为在中央连接的两个“半 细胞”
鼓藻
科学实践
实验记录
通常呈乳白、淡黄或棕红 色，虫体一般呈线柱状或圆柱 状，不分节，左右对称
线虫
科学实践
水中除表中介绍的几种微小 生物外，还有轮虫、钓钟虫、硅 藻等。我们在显微镜下看到的一 切难以用肉眼观察的微小生物， 统称为微生物。
看，能看见一个亮的光圈。 ③ 调节粗准焦螺旋将镜筒抬起，使低倍物镜离载物台2～3厘米。将想观察的标
本的载玻片放在载物台上，用压片夹夹住，使标本恰好在载物台通光孔的中 央。 ④ 调节粗准焦螺旋，降低镜筒，使低倍物镜恰好在载玻片的上面。从目镜往下 看，调整粗准焦螺旋，看到物像后，再调整细准焦螺旋，将镜筒慢慢地抬升 到标本出现在视野里为止，最后调整光线使尽可能地看清标本。 ⑤ 慢慢移动载玻片，观察标本的各个部分，注意移动的方向和从目镜里看到的 方向正好相反（如观察目标在视野左侧时，则载玻片要向左移）。
课堂巩固
1.下列环境中，容易采集到微生物的是（ C ）。
A.自来水
B.纯净水
C.池塘水
D.凉开水
2.在显微镜下观察的物体，制作的装片必须是（ D ）。
A.一般物体
B.可厚可薄
C.透明的
D.薄而透明的物体
3.下列光学显微镜使用顺序正确的是（ B ）。
A.安放→上片→对光→调焦→观察
B.安放→对光→上片→调焦→观察
科学实践
实验记录
草履虫
草履虫的身体前端较钝， 后端较尖，中后部较宽，形状 像一只倒转的草鞋
科学实践
实验记录
水蚤体小，呈卵圆形，左 右侧扁。体外有2片壳瓣，后 端延伸而成长的尖刺（壳刺） ，头部伸出壳外，吻较尖
空气微生物水体的微生物PPT课件
• 初级生产者对整个生态系统的生物活力有着重要的影响。这些光合生物 进行初级生产的速率高低，影响整个水生生态系统的活力，而光合生物的 生产速率又受温度、光线、PH等物理化学因子以及可利用的营养物质的 种类和浓度的影响。
第32页/共71页
• 例如，在开敞的海域里，初级生产者的生产率是低下的，因为在哪里，供 藻类生长所需要的无机营养含量很低，而在近岸海域和江、湖水体，接受 来自沿岸的丰富营养，故生产率较高。但也有些远离海岸的海域，因受这 些地方的风和潮水的影响，造成海水强烈地向上翻腾，从海底把营养带到 表层，这样的海域中初级生产率也是较高的。
第28页/共71页
• 发光细菌对于测定由空气污染物引起的细胞学损伤也是良好的工具，发光 细菌在暗处生长，它们的生物发光又较易测定。已知由氧化氮和丁烯经光 化 学 作 用 产 生 烟 雾 能 明 显 阻 碍 生 物 发 光 。 发 光 细 菌 对 PA N （ 过 氧 乙 酰 硝 酸 酯）也特别敏感，浓度在小于2微升/升时，就能抑制它发光，而这样低的 浓度还不会对人眼产生刺激作用，尽管这样低的空气污染水平，也可能在 高等生物中引起细微的生理学影响，但是人们却不易觉察它，在这方面， 微生物可以成为我们很好的助手。
场所
畜舍
宿舍
城市 街道
市区 海洋 公园 上空
北纬 80º
微生物
(1~2)1 06
2×1 04
5×10
3
200
1~2
0
第6页/共71页
• 三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术 • 空气是人类与动植物赖以生存的极重要因素，也是传播疾病的媒介。为了
防止疾病传播，提高人类的健康水平，要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1M3空气中细菌总数为500～ 1000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菌丛中 的绿色链球菌为最合适，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。
水环境中微生物化学过程
弱酸条件下，主要分解为甲基汞，溶于水，易为 鱼吸收，进入人体。酸性水中捕获的鱼含汞较高， 反之则低。
日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成 的。
多样微生物生境。 近海区：海洋中含有大量的有机物和无机盐，总
细菌数细菌含量很高，比比远海区高一个数量级。 远海区：含菌数低。 垂直分布上，距海面0-10m，由于阳光照射，细菌
数量较低，浮游藻类数量较高。 10-50m，微生物数量较多。 50m以下，随深度增加微生物减少。
6、地下水
留并造成危害。直接以塑料为碳源生长的微生物 并不多。分解作用的三种方式：
生物物理代谢：引起塑料制品的机械破坏。
生物化学代谢:作用于聚合物。
直接酶作用：引起氧化分解。
塑料 曲霉光解 微生物降解 可降解塑料的开发研究 增加许多脆弱的化学键； 制造新型塑料，用PHB(脂肪族聚脂酯）作原料。 用微生物生产PHB。
P值减小，R值增大。
结论：有机物引起水体污染的两种效应即微生态 学和溶解氧减低效应相互关联。
6、5水体中金属微生物转化 1、铁的氧化还原 （1）铁的氧化 PH＞4.5时，Fe2+ 氧化 Fe3+ OH_ Fe(OH)3; PH<4.5时, Fe2+ 氧化极慢， Fe2+ 的氧化主要是铁
• 化学自净：污染物进入水体后经络合、氧化还 原、沉淀反应等而得到净化。
• 生物自净：在生物的作用下，污染物的数量减 少，浓度下降，毒性减轻或消失。
水的净化及污水处理 水体自净 水的软化 水的净化 城市污水系统 典型工业污水处理流程
水体自净
进入水体有机物不多，其耗氧量没有超过水体中 氧的补充量，溶解氧始终保持在一定的水平上， 表明水体自净能力，水体迅速恢复原状。分解产 物：H2O、CO2 、NO3 、SO42-。
日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成 的。
多样微生物生境。 近海区：海洋中含有大量的有机物和无机盐，总
细菌数细菌含量很高，比比远海区高一个数量级。 远海区：含菌数低。 垂直分布上，距海面0-10m，由于阳光照射，细菌
数量较低，浮游藻类数量较高。 10-50m，微生物数量较多。 50m以下，随深度增加微生物减少。
6、地下水
留并造成危害。直接以塑料为碳源生长的微生物 并不多。分解作用的三种方式：
生物物理代谢：引起塑料制品的机械破坏。
生物化学代谢:作用于聚合物。
直接酶作用：引起氧化分解。
塑料 曲霉光解 微生物降解 可降解塑料的开发研究 增加许多脆弱的化学键； 制造新型塑料，用PHB(脂肪族聚脂酯）作原料。 用微生物生产PHB。
P值减小，R值增大。
结论：有机物引起水体污染的两种效应即微生态 学和溶解氧减低效应相互关联。
6、5水体中金属微生物转化 1、铁的氧化还原 （1）铁的氧化 PH＞4.5时，Fe2+ 氧化 Fe3+ OH_ Fe(OH)3; PH<4.5时, Fe2+ 氧化极慢， Fe2+ 的氧化主要是铁
• 化学自净：污染物进入水体后经络合、氧化还 原、沉淀反应等而得到净化。
• 生物自净：在生物的作用下，污染物的数量减 少，浓度下降，毒性减轻或消失。
水的净化及污水处理 水体自净 水的软化 水的净化 城市污水系统 典型工业污水处理流程
水体自净
进入水体有机物不多，其耗氧量没有超过水体中 氧的补充量，溶解氧始终保持在一定的水平上， 表明水体自净能力，水体迅速恢复原状。分解产 物：H2O、CO2 、NO3 、SO42-。
新版第二章-水体环境与水体富营养化.PPT课件
• 自然界的水域中，一般营养物较缺乏，多数 微生物常在饥饿的状态下生活，因此在水中 存活的许多微生物可以在稀薄的营养环境下 生活。
• 水中异养菌的种类和数量均较多，水中也有自 养菌。
.
2
一、水体中微生物的分布特点
• 来自溪流的水较为清洁，营养物质缺乏， 其中细菌以革兰氏阴性无芽孢菌为主。含 铁和硫的水中则常见鞘细菌和硫细菌 ；
一、水体自净 1 概念： ✓地面水接受污染物后，水质发生变化，
经过一定时间(或流过一定距离)后，受 多种因素的影响，被污染的地面水又恢 复原有的洁净状态，这一过程称为水体 的自净作用。
.
9
自净容量
自净作用有一定的限度，在水体自净作用限 度内能够容纳的污染物的最大数量，称为该 水体的自净容量。
对于某一特定的水域，若污染物的排放总量 超过了其自净容量，则水体不能自行恢复至 原有的状态，其生态平衡将遭到破坏，河水 即被污染。
.
10
我国每年的废污水排放总量已经达到了620亿吨
.
11
.
12
.
13
❖ 水体自净作用的强弱和自净容量的大小受水量、 水质及一系列水文条件 (如流量、流速、河流 弯曲复杂程度等)影响。
❖ 自净作用是自然沉降恢复)、 日照等许多作用联合的结果。
• 河流自净作用完成后，P/H指数也恢复到原来 的水平，自净度高。
.
20
• 河流自净过程中，好氧菌大量繁殖，使水中 溶解氧下降；而藻类和蓝细菌的光合作用产 生的O2及空气中向水体扩散的O2使溶解氧浓 度逐渐上升 (即复氧作用)。这种在耗氧与复 氧作用下的水中溶解氧变化曲线称为氧垂曲 线。
• 氧的消耗量能反映微生物自净作用的强弱， 溶解氧的完全恢复说明自净作用已完成，因 此氧垂曲线可反应出水体自净状况。
• 水中异养菌的种类和数量均较多，水中也有自 养菌。
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一、水体中微生物的分布特点
• 来自溪流的水较为清洁，营养物质缺乏， 其中细菌以革兰氏阴性无芽孢菌为主。含 铁和硫的水中则常见鞘细菌和硫细菌 ；
一、水体自净 1 概念： ✓地面水接受污染物后，水质发生变化，
经过一定时间(或流过一定距离)后，受 多种因素的影响，被污染的地面水又恢 复原有的洁净状态，这一过程称为水体 的自净作用。
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自净容量
自净作用有一定的限度，在水体自净作用限 度内能够容纳的污染物的最大数量，称为该 水体的自净容量。
对于某一特定的水域，若污染物的排放总量 超过了其自净容量，则水体不能自行恢复至 原有的状态，其生态平衡将遭到破坏，河水 即被污染。
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我国每年的废污水排放总量已经达到了620亿吨
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❖ 水体自净作用的强弱和自净容量的大小受水量、 水质及一系列水文条件 (如流量、流速、河流 弯曲复杂程度等)影响。
❖ 自净作用是自然沉降恢复)、 日照等许多作用联合的结果。
• 河流自净作用完成后，P/H指数也恢复到原来 的水平，自净度高。
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20
• 河流自净过程中，好氧菌大量繁殖，使水中 溶解氧下降；而藻类和蓝细菌的光合作用产 生的O2及空气中向水体扩散的O2使溶解氧浓 度逐渐上升 (即复氧作用)。这种在耗氧与复 氧作用下的水中溶解氧变化曲线称为氧垂曲 线。
• 氧的消耗量能反映微生物自净作用的强弱， 溶解氧的完全恢复说明自净作用已完成，因 此氧垂曲线可反应出水体自净状况。
水生微生态学PPT课件
第35页/共54页
第三节 水生微生物的作用
• 一、微生物与能量流 • 微生物在生态系统中作为还原者把绿色植物产生的能量通过食物链进行传递。
第36页/共54页
• 二、微生物与食物链 • 通过食物链和食物网关系可看出，细菌在水生动物营养上起着极其重要的作用。 不仅原生动物、轮虫、甲壳动物、软体动物等摄食细菌，一些鱼类也食细菌。 水中细菌多集聚成絮状、片状和块状等聚合体，许多动物不能吃单个细菌但可 吃聚合体。可见细菌是一种营养丰富的食物，目前光合细菌已大量培养，已用 到水产养殖中，既改善水质，防治鱼病，又能做为饲料添加剂，能很好地促进 水产经济动物的生长。
氨
微生物
硝酸盐 （硝化细菌）
第41页/共54页
• 4、脱氮作用：（无氧条件下进行）
•
•
N
O3N源自O2NON2O
N2
NH2OH
NH3
第42页/共54页
• 5、N转化在水体中的生产意义：施肥增氧促进微生物有氮循环，可促进水生动物的饵料生物的繁殖， 有利于提高水体生产力。
第43页/共54页
• （五）硫循环
第25页/共54页
• 对虾的蚤状幼体期活菌总数达高峰，随后急剧减少。 • 蚤状幼体期以弧菌为主，达成体期（孵化后126天）则以假单胞菌为主。发育不良的成体对虾则以气单胞
菌居多。
第26页/共54页
（四）藻体上微生物的分布
• 一些藻类体上附有细菌。 • 当形成浮游植物水华时，没有细菌存在；硅藻能主动抑制细菌在其表面附着。
第50页/共54页
• （3）光合细菌在废水处理中的应用 A.作为浮游动物的饵料 B.作为鱼苗和一般鱼类的饵料或添加剂 C.增强鱼类的抗病性
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第三节 水生微生物的作用
• 一、微生物与能量流 • 微生物在生态系统中作为还原者把绿色植物产生的能量通过食物链进行传递。
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• 二、微生物与食物链 • 通过食物链和食物网关系可看出，细菌在水生动物营养上起着极其重要的作用。 不仅原生动物、轮虫、甲壳动物、软体动物等摄食细菌，一些鱼类也食细菌。 水中细菌多集聚成絮状、片状和块状等聚合体，许多动物不能吃单个细菌但可 吃聚合体。可见细菌是一种营养丰富的食物，目前光合细菌已大量培养，已用 到水产养殖中，既改善水质，防治鱼病，又能做为饲料添加剂，能很好地促进 水产经济动物的生长。
氨
微生物
硝酸盐 （硝化细菌）
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• 4、脱氮作用：（无氧条件下进行）
•
•
N
O3N源自O2NON2O
N2
NH2OH
NH3
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• 5、N转化在水体中的生产意义：施肥增氧促进微生物有氮循环，可促进水生动物的饵料生物的繁殖， 有利于提高水体生产力。
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• （五）硫循环
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• 对虾的蚤状幼体期活菌总数达高峰，随后急剧减少。 • 蚤状幼体期以弧菌为主，达成体期（孵化后126天）则以假单胞菌为主。发育不良的成体对虾则以气单胞
菌居多。
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（四）藻体上微生物的分布
• 一些藻类体上附有细菌。 • 当形成浮游植物水华时，没有细菌存在；硅藻能主动抑制细菌在其表面附着。
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• （3）光合细菌在废水处理中的应用 A.作为浮游动物的饵料 B.作为鱼苗和一般鱼类的饵料或添加剂 C.增强鱼类的抗病性
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第二篇 第二讲 天然水体微生物生态
湖泊的环境条件
温带地区较深的湖泊有一个重要特点，就是随季节、温
度的变化而交替地发生热成层作用和湖水对流运动。 根据湖泊中水温的变化，可将湖泊分成三层：表水层、
深水层和两者之间的温变层。温变层的水温随深度而急剧下 降。
夏季，表水层温度较高达 20℃左右。温变层随深度增 加温度急剧下降。暖水总是位于冷水之上，不可能混合，呈 现夏季分层现象（夏季成层作用）。
污化系统
当有机污染物排入河流后，在排污点的 下游进行着正常的自净过程。沿着河流方 向形成一系列连续的污化带，根据指示生 物的种群、数量及水质划分为多污带、α中污带、β-中污带和寡污带，
污化指示生物包括细菌、真菌、藻类、 原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动 物、软体动物和水生昆虫。
水体有机污染指标
水体自净 与污染水体的微生物生态
一、水体自净 二、污化系统 三、水体有机污染指标
水体自净
河流接纳了一定量的有机污染物后，在 物理的、化学的和水生物（微生物、动物 和植物）等因素的综合作用后得到净化， 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。
自净容量是指水体正常生物循环中能够 净化有机污染物的最大数量。
1、BIP指数：无叶绿素的微生物占所有微生 物（有叶绿素和无叶绿素微生物）数的百分比。
2、细菌菌落总数（CFU）：1ml水样在营养 琼脂培养基中，于37℃培养24h后所生长出 来的细菌菌落总数。
3、总大肠菌群：是指示水体被粪便污染的一 个指标。
作业
•查阅相关参考文献，了解国 内外水体富营养化控制和管 理技术状况。
我国湖泊富营养化
根据20世纪80年代后期与90年代前期的调查结果， 我国富营养化湖泊主要分布在长江中下游湖区、云贵湖区， 部分东北山地及平原湖区与蒙新湖区。城市湖泊由于湖小 受城市废水的影响大，无论地理位置如何几乎都已达到富 营养化或严重富营养化程度。
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（三）数量多 因为繁殖速度快，所以数量多 凡有微生物生存的地方，它们通常都拥有巨大的数量。 例如： （1）土壤是微生物的“大本营”，其中细菌数量达数亿个／g， 放线菌孢子达数千万个／g，霉菌孢子达数百万个／g，酵母菌达 数十万个／g; (2) 全世界海洋中微生物的总重量约280亿吨 (3) 人体肠道内菌体总数达100万亿个左右。 (4) 新鲜叶子表面微生物数量达100多万个／g (5) 每张纸币上的细菌数平均多达900万个，大肠杆菌检出率达 87．9％。 (6) 一个喷嚏约含菌4，500—150，000个，感冒患者的一个喷嚏 含细菌多达8，500万个。 一系列的调查数据表明，我们是生活在一个被大量微生物包围着 的环境中，只是因为肉眼不可见而常常“身在菌中不知菌”。
(四)适应外界环境能力强，易变异 提问：为什么微生物较其他生物容易变异呢？ 各种生物自发变异频率一样——十分低保护能 力差、数量大 多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接 与环境接触，易受环境因素影响，引起遗传物 质DNA的改变而发生变异； 由于数量庞大，可以在短时间内出现大量变异 后代，当环境变化时，微生物会大量死亡，活下 来的微生物往往会发生结构和生理特性的变异以 适应变化了的环境。
• 代表性生物：藻类的水花束丝藻、变异直链硅藻、短 棘盘星藻、舟形藻、梭裸藻 ；原生动物的草履虫、聚 缩虫；微型后生动物的腔轮虫、水蚤。
• 微生物在不同的环境中特征是不同的 • 生境：指生物生活的空间和其中全部生态因子的
总和
• 1、浮游生物环境 • 浮游生物：在海洋、湖泊及河川等水域生物钟，
自身完全没有移动能力、或者有也非常弱，因而 不能逆水流而运动，而是浮在水面生活，这类生 物总称为浮游生物。
中污带
• 在多污带下游，有机物量略减少，BOD下降，河水依 然灰暗，溶解氧低，水面上可有浮沫和浮泥。生物 种类增加，细菌数减少，但每毫升仍有几千万个。
• 代表性的指示生物举例如下：天蓝喇叭虫、椎尾水 轮虫、栉虾、独缩虫、颤藻、小球藻等。
少污带
• 细菌数量减少，藻类大量繁殖，轮虫、甲壳动物和昆 虫增加，生根的植物、鱼类出现。
生态系统。 微生物生态系统对于天然水环境的 质量控制起到了决定性的作用。 生活中的应用：微生物化学过程与 原理成为水环境污染治理的重要理
论环节。
非细胞形态的微生物
病毒（包括噬菌体 ）
水中的生
细菌
物
原核生物
放线菌
细胞形态的 微生物
真核生物
蓝细菌（蓝藻）
酵母菌 真 菌
霉菌
原生动物
后生动物
藻类（除蓝藻 ）
天然水体中的微生物生境优秀课件
第一节：天然水中微生物生境
了解什么是微生物：
微生物是天然水环境中的初级生产 者，大约占有地球全部生产力的 50%，也是初级消费者，栖息在水 环境中的微生物种类繁多，包括细 菌、病毒、真菌、藻类和其他微生 物等，以他们为主体便构成了一个 水生生态系统的子系统——微生物
浮游植物
捕食
溶解性有机物
浮游动物
吸收 排泄和裂解
吸收 捕食
二氧化碳
矿化
细菌
捕食
食菌性浮游 动物
2、底栖生物生境
• 底栖生物生活在江河湖海底部的动植物， 与浮游环境相比，这个区域的特征是微生 物的浓度显著增加。
• 微生物的浓度取决于有机物和氧的可利用 性。在界面去的下部，微生物的数量下降。
悬浮在水体中的微生物群落被称为浮游生物
• 这个群落中包括真核生 物、原核生物两类生物 在内的光自养生物统称 为浮游植物，悬浮的异 养细菌群体被称为浮游 植物。悬浮的异养细菌 群体被称为浮游细菌， 原生动物种群组成浮游 动物。这三类生物组成 富有微生物群落。
真菌 细菌
浮游植物
• 食物链中的初级生产者，通过光合作 用固定二氧化碳将其转化成有机物。 在浮游微生物群落中，这种初级生产 是有机碳和能源的主要来源，它可以 被转移到食物链中的其他营养级，浮 游植物生产的有机物按他们的大小分 成颗粒性或溶解性的两类。
水体的一种分类法。当有机污染物排入河流，在其下游河段的自净过 程中，形成一系列污化带。 ➢ 因各种水生生物需要不同的生存条件，故在各个带中可找到不同的代 表性指示生物，这些指示生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物等微 生物，以及轮虫、浮游甲壳动物、鱼类及底栖动物等。 ➢ 根据指示生物的不同，污化系统中的污化带分为多污带、-中污带、 -中污带和寡污带。
(五) 种类多、分布广、代谢类型多样 种类多 世界生物多样性现状目前地球上究竟有多少物 种还很难准确断定。据不完全统计，被科学上 描述过的物种约140万种，其中脊椎动物4万余 种，昆虫75万种，高等植物25万种，其他为无 脊椎动物真菌和微生物等，还有很多物种没有 被人类发现
污染水体的微生物生态
一、污化系统及其指示生物 ➢ 污化系统 (也称有机污染系统)是根据水体有机物污染程度的不同，对
多污带
• 靠近排污点下游，河水深暗、浑浊，含大量有机物，BOD 高，呈缺氧或厌氧状态，污染严重。有机物分解产生H2S、 NH3，使河水有异味。
• 水生生物种类极少，以厌氧和兼性厌氧微生物为主，无 鱼类、显花植物等。
• 代表性的指示生物是细菌，且种类多、数量大，每ml水 中可达几亿个，例如硫酸盐还原菌与产甲烷菌等，此外 还有颤蚯蚓、蚊蝇幼虫。
微生物的特点 （一）个体极小，比表面积大 （二）繁殖快、代谢速率快 （三）数量多 （四）适应外界环境能力强；易变异 （五）种类多、分布广、代谢类型多样
(一)个体极小，比表面积大 光学显微镜的分辨率为0.2um，可以看见大部分微生物的轮 廓
(二)代谢速率快、繁殖快 生物界中，微生物具有最高的繁殖速度。尤其是以二分裂 方式繁殖的细菌，其速度更是惊人。 在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。 伤寒杆菌在含0.125％的蛋白胨培养基中的代时为800min， 而在含1.0％时仅为40min。大肠杆菌每20-30分钟可以繁殖 一代，一天内可以繁殖72代，培养4-5天，细胞的重量一地 球相仿。 在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。