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生物圈(biosphere) 是地球上最大、最复杂的生
态系统。
2
2.生态系统的组成 生态系统有四个基本组成: 环境(无机环境) 生产者(植物) 消费者(一级、二级……) 分解者或转化者(微生物)。
3.生态系统的结构: 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 现明显的水平和垂直分布。
3
生态系统的组成
能源:太阳辐射
环 境
生物代谢产物:CO2、O2、H2O、无机盐
条 媒质:水、大气、土壤
生件 态
基质:砂、岩石泥土

其他环境条件:温度、pH
统 生 生产者:植物群落、藻类等 物 群 消费者:动物群落
落 分解者:异养微生物、原生动物及微型后生4动物
池塘生态系统


生产者----浮游植物和水生植物 消费者 ----鱼、虾、浮游动物
0.04

真菌
119 50 14 6 3
藻类
25 5 0.5 0.1 - 19
我国各主要土壤的含菌量(万/g干土)
土类
地点
细菌
放线菌
真菌
暗棕壤
黑龙江呼玛
2,327
612
13
棕壤
辽宁沈阳
1,284
39
36
黄棕壤
江苏南京
1,406
271
6
红壤
浙江杭州
1,103
123
4
砖红壤
广东徐闻
507
39
11
磷质石灰土 西沙群岛
分解者 ----细菌和真菌
无机环境 ----阳光、水、氧气等
5
4. 生态系统的功能 主要表现在生物生产、能量流动、物质 循环和信息传递。

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或转化、微生物活动对环境的影响等,此即污染微生态学
研究内容。 (3)在治理污染的人工构筑系统中微生物的作用与应用,
此即环境工程微生物学的主要内容。
(4)在环境监测中的应用,此即环境微生物监测技术。
(三)环境微生物学学科特点
1、以微生物学为基础,与微生物生态学联系紧密。 2、是实用性极强的独立学科。与发酵微生物、工
五 环境微生物学及其研究内容
(一)环境微生物学概念
环境微生物学是由普通微生物学发展起来的环境 科学和环境工程相结合的一门理论基础学科。
以普通微生物学为基础,在研究微生物一般规律 的同时,着重微生物和环境之间相互作用的规律、 微生物活动对环境和人类产生的影响以及在环境污染 控制工程中有关微生物学原理的研究。
非细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等; 细胞结构的:
①属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等 ;
②属于真核生物的酵母菌、霉菌、蕈菌、单细胞藻类、原 生动物等。
脊髓灰质炎病毒
H1N1病毒
我们生活中的微生物
土壤 水体 空气 极端环境 皮肤 肠道 •••••• 土壤:细菌数亿/g
人口腔中的微生物
教学安排
54 学时,3学分
成绩评定
平时成绩 30% 期中考试成绩 20% 期末考试 50%
主要参考教材: 殷士学主编. 环境微生物学. 北京: 机械工业出版社, 2006
参考书目: 1. 乐毅全,王世芬主编.环境微生物学.北京:化学工
业出版社,2005 2. 和文祥,洪坚平主编.环境微生物学. 北京:中国农
我国环境微生物学的兴起与发展
我国环境微生物学科研起始于20世纪70年代。
目前研究的成果:
1、中科院微生物研究所在70年代初分离筛选有效 微生物,成功处理氯丁橡胶、腈纶、TNT炸药等工 业废水。华东师范大学研究球衣菌处理生活污水及 光合细菌处理豆制品废水。

《环境工程微生物学》课件

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实验室技术与操作
常用实验室技术
微生物分离与培养、鉴定与检测、微生物生态学 研究等。
实验室操作注意事项
如何确保实验室安全,正确处理试剂、垃圾等, 避免污染和误操作。
课程总结
知识掌握
掌握微生物基本概念和环境 工程中的微生物学应用。
实验操作
掌握常用实验室技术和操作 注意事项。
应用案例
了解环境工程中微生物应用 的具体案例,深度理解其应 用价值。
环境工程微生物学
探索微生物的神奇世界,发现它们在环境工程中扮演的重要角色。
课程介绍
1 课程目标
介绍微生物学基础知识,深入探讨其在环境工程中的应用
2 课程内容
• 微生物的基本概念 • 环境工程中的微生物学应用 • 案例研究 • 实验室技术与操作
微生物的基本概念
微生物的定义
微生物领域的重要性
微生物是无法看到的微小生物,包括细菌、真菌、 病毒等。
土壤修复中的微生物应用
4
解和还原等,净化空气质量。
利用微生物降解土壤中的废水处理案例
使用微生物技术处理印染废水,减少了COD和氨氮的排放,同时提高了水质。
废气处理案例
利用微生物处理化工尾气,成功降解了有机物污染物,减少了沉积物产生。
土壤修复案例
在重金属污染地区进行微生物修复,成功修复并保护了当地生态环境。
微生物在土壤形成、营养循环、能源转换和生物 多样性保护方面具有重要作用。
环境工程中的微生物学应用
1
应用领域的概述
微生物在环境工程中的应用领域包括
废水处理中的微生物应用
2
废水处理、废气处理和土壤修复等。
利用微生物净化废水,将有机物转化
为无害的物质。

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(一)分解半纤维素的微生物
分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。许多芽孢杆菌、
假单胞菌、节细菌及放线菌能分解纤维素。霉菌有根霉、曲霉、 小克银汉霉、青霉及镰刀霉。
(二) 半纤维素的分解过程
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三、果胶成的直链高分子化 合物,其羧基与甲基酯化形成甲基酯。果胶质存在植物的细胞壁和细
二氧化碳是植物、藻类和光合细菌的唯一碳源,若以大气 中二氧化碳的含量为0.032%为例,其储藏量约有6000×108t, 全球(陆地、海洋、河流、湖泊)植物每年消耗大气中CO2约 ( 600~700 ) ×108t,10年就可将大气中CO2用尽。由于,人、 动物呼吸、微生物分解有机物产生大量CO2,源源不断补充至大
纤维素)、脂肪、蛋白质等。碳循环以二氧化碳为中心,二氧化碳被植 物、藻类利用进行光合作用,合成为植物性碳;动物吃植物就将植物 性碳转化为动物性碳;动物和人呼吸放出二氧化碳,有机碳化合物被 厌氧微生物和好氧微生物分解所产生的二氧化碳均回到大气。而后, 二氧化碳再一次被植物利用进入循环和。
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碳循环
6
碳循环
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洛阿山(夏威夷)和南极几个监测站近1000年大气CO2变化曲线
基林曲线(莫纳罗亚山CO2变化曲线)
8
一、纤维素的转化
纤维素是葡萄糖的高分子聚合物,每个纤维素分子含1 400~10 000个葡萄 糖基,分子式为(C6H10O5)1400~10000 。树木、农作物秸秆和以这些为原料的工业 产生的废水,如:棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及有机垃圾等,均含 有大量纤维素。
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酮酸,经三羧酸循环完全氧化为二氧化碳和水。
* *
(三)降解淀粉的微生物
途径①中:好氧菌有枯草杆菌和根霉、曲霉。枯草杆菌可将淀粉 一直分解为二氧化碳和水。 途径②中:根霉和曲霉是糖化菌,它们将淀粉先转化为葡萄糖,

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化学法则需加催化剂和氧化剂等,如次氯 酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。
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第6页
4. 污染少 生物处理产物是生物量,很轻易处理。
⑤ 耗能低
生物反应在常温常压下进行,能量来自微 生物利用VOCs成份本身产生能量。
生物处理法消耗动力只是污染气体进入
处理系统时所消耗能量(正压送风或负压 引风)。
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第10页
1.生物滤池
• 生物滤池内固态介质是一些天然材料, 常见固体颗粒有土壤和堆肥,这些材 料为微生物附着和生长提供表面,微 生物能够吸收废气中污染物将其转化 为无害物质。
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第11页
• 微生物滤池适合用于处理肉类加工厂、 动物喂养场、污水处理厂和堆肥厂等 处产生废气。
微生物数量、基质浓度和温度等原因也会 影响供氧。 少数厌氧条件,比如着色菌处理硫化氢, 则需控制无氧条件,以氨气取代反应系统 氧气。
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第42页
5、酸碱度
以中性或微碱性为宜。
废气生物处理中细菌多数适应于中性至微碱 性环境,只有少数种类对酸碱度要求比较特 殊,
比如氧化硫硫杆菌最适pH为2.6~2.8,最 低为pH1.0,最高为pH4.0~6.0。
溶于水中成为液相中分子或离子,这一 过程是物理过程,符合亨利定律。
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第28页
2. 吸着过程
溶于水中污染物被微生物吸附、吸收,污 染物从水中转入微生物体内。作为吸收剂 水被再生复原,继而再用以溶解新废气成 份。
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第29页
3. 生物降解过程
进入微生物细胞污染物作为微生物生命活 动能源或养分被分解和利用,从而使污染 物得以去除。

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环境微生物在可持续发展中的作用
生物降解与转化
生物修复
利用微生物的代谢活动, 实现有机污染物的生物 降解和转化,降低环境
污染程度。
通过微生物的作用,促 进土壤和水体的自净能 力,修复受污染的环境。
资源循环利用
利用微生物的发酵、转 化等功能,实现废弃物 的资源化利用,提高资
源利用效率。
新能源开发
发掘产氢、产甲烷等具 有新能源开发潜力的微 生物资源,推动清洁能
污染物对微生物酶活性的影响
与酶活性中心结合,降低酶活性,影响微生物的代 谢过程。
污染物对微生物遗传物质的影响
造成DNA损伤、基因突变等,影响微生物的遗传稳 定性和进化。
微生物在污染治理中的应用
生物修复技术
利用特定微生物或微生物 群落的降解能力,去除或 降低环境中污染物的浓度。
生物处理技术
通过微生物的代谢活动, 将污染物转化为无害或低 毒物质,如废水处理中的 活性污泥法。
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contents
目录
• 环境微生物概述 • 环境微生物的生理功能 • 环境微生物与污染物的相互作用 • 环境微生物的监测与评价 • 环境微生物资源与利用 • 环境微生物的未来展望
01
环境微生物概述
定义与分类
定义
环境微生物是指存在于自然环境中, 对环境产生直接或间接影响的微生 物群体。
适应性多样性
环境微生物能够适应各种极端环 境,如高温、低温、高盐、高酸
等,展现出强大的生命力。
02
环境微生物的生理功能
物质循环与能量流动
微生物在生态系统中的物质循环
01
通过分解有机物和无机物,将营养物质释放到环境中,供其他
生物利用。

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纳米材料在污染物降解中的应用
利用纳米材料的特性,提高微生物对污染物的降解效率,降低环境污染。
纳米材料在环境微生物检测中的应用
研发基于纳米材料的快速、灵敏、准确的环境微生物检测方法和技术。
人工智能技术在环境微生物监测和治理中潜力挖掘
人工智能在环境微生物监测中的应用
01
利用人工智能技术对环境微生物进行实时监测和数据分
影响微生物群落结构和功能。
营养物质影响微生物间相互作用
03
营养物质可改变微生物间的竞争和合作关系,从而影响微生物
群落稳定性和多样性。
05 环境污染治理中 新兴技术发展趋 势
基因工程技术在环境治理领域应用前景
01
基因工程菌的构建与应用
通过基因工程技术改造微生物,使其具备特定污染物降解能力,提高环
境治理效率。
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目 录
• 环境微生物学概述 • 微生物在自然界中分布与作用 • 微生物对环境污染治理技术应用 • 环境因素对微生物生长影响研究 • 环境污染治理中新兴技术发展趋势 • 实验设计与数据分析方法介绍
01 环境微生物学概 述Leabharlann 定义与发展历程定义
环境微生物学是研究微生物与环境 之间相互关系及其作用机制的学科。
04 环境因素对微生 物生长影响研究
温度对微生物生长影响机制探讨
1 2 3
温度影响微生物体内酶活性 适宜温度下,酶活性高,微生物代谢旺盛;过高 或过低的温度会导致酶失活,从而影响微生物的 生长和代谢。
温度影响细胞膜流动性 高温下细胞膜流动性增加,通透性增强,有利于 物质运输;低温下细胞膜流动性降低,通透性减 弱,物质运输受限。
与其他学科关系
01
02

《环境工程微生物》课件

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土壤污染修复
生物监测
某些微生物具有降解重金属和有机污染物 的能力,可应用于土壤污染的修复。
微生物也可用于环境监测,通过检测水体 、土壤等环境中的微生物种类和数量,可 判断环境污染的程度和变化趋势。
PART 02
微生物生态
微生物的生态环境
水生环境
包括淡水、海水和污水 等,是微生物的主要栖
息地之一。
微生物技术分类
根据应用领域不同,微生物技术可分 为工业微生物技术、农业微生物技术 、环保微生物技术和医疗微生物技术 等。
微生物技术的原理
微生物的代谢与转化
微生物的生态与群落
微生物通过分解、合成等代谢过程, 将不同物质转化为其他物质,实现物 质的转化和能量的传递。
研究微生物在自然环境中的分布、生 长、繁殖和相互作用,通过调控微生 物群落结构,实现特定功能。
水体生物修复
利用微生物将污染水体中的有害 物质转化为无害物质,达到净化 水体的目的。
地下水生物修复
利用微生物将地下水中的有害物 质转化为无害物质,达到修复地 下水的目的。
PART 05
微生物与环境安全
微生物对环境的影响
微生物在自然界中扮演着分解者的角色,能够将 有机物分解为无机物,维持生态平衡。
微生物的分类
根据其形态、生理生化特性等特 征,微生物可分为细菌、病毒、 真菌、藻类等几大类。
微生物的特点与功能
繁殖速度快
微生物具有极快的繁殖速度,能 在短时间内大量繁殖,这为它们 在环境工程中的应用提供了有利
条件。
适应性强
微生物具有很强的适应性,能在各 种不同的环境条件下生存和繁殖, 如酸碱度、温度、湿度等。
微生物群落的营养和能量流动平衡

《环境工程微生物学》PPT演示课件

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生理生化试验
通过测定微生物的代谢产物、酶活性 等生理生化指标,推断其种类和代谢 特性。
培养法
通过特定的培养基和培养条件,使微 生物得以生长繁殖,进而观察其菌落 形态、生长速度等特征,进行微生物 的分离、纯化和计数。
现代微生物检测技术
分子生物学方法
利用PCR、基因芯片等技术,检测微生物特定基因序列的存在和表 达情况,实现快速、灵敏的微生物检测和鉴定。
常见环境工程微生物实验操作
微生物的分离与纯化
介绍从环境样品中分离和纯化微生物的方法和步骤,如平板划线 法、稀释涂布法等。
微生物的培养与计数
详细讲解微生物的培养条件、培养基的配制以及微生物的计数方法 ,如平板计数法、比浊法等。
微生物的生理生化实验
介绍常见的微生物生理生化实验,如糖发酵实验、蛋白质分解实验 等,用于鉴定不同种类的微生物。
微生物燃料电池在环境治理中潜力挖掘
微生物燃料电池原理
介绍微生物燃料电池的工 作原理及基本构造。
在环境治理中的应用
阐述微生物燃料电池在废 水处理、土壤修复等方面 的应用实例。
技术ห้องสมุดไป่ตู้战与解决方案
分析微生物燃料电池在实 际应用中面临的技术挑战 ,并提出相应的解决方案 。
未来发展方向
探讨微生物燃料电池在环 境治理中的未来发展方向 及潜在应用前景。
环境工程领域的微生物技术应用需要稳定的微生物群落支持,如何维持
群落稳定性是未来的研究重点。
03
环境因子对微生物技术的影响
环境因子如温度、pH值等对微生物的生长和代谢具有重要影响,如何
优化环境因子条件以提高微生物技术的处理效果需要进一步探讨。
THANKS
感谢观看
环境工程微生物学前沿研究

环境微生物学(共94张PPT)

环境微生物学(共94张PPT)
草履虫
1 细菌
1.1 细菌的形态与大小
球状
球菌细胞个体呈球形或椭圆形,不同种的 球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排 列方式,常被作为分类依据。分有:单 球菌、双球菌(肺炎球菌)、四联球菌、 八叠球菌(甲烷球菌)、链球菌、葡萄 球菌。
四联球菌 八叠球菌
双球菌 链球菌
葡萄球菌
葡萄球菌
杆状
细胞呈杆状或圆柱形,一般其粗细 (直径)比较稳定,而长度则常因培 养时间、培养条件不同而有较大变化。 分有:单杆菌、双杆菌、球杆菌和链 杆菌。
常用的染色法有:
A 简单染色:常用来观察细菌的形态、大小和排列方式。
用一种染液染色菌体。一般菌体被染上染料的颜色。
B 复合染色法:两种染料染色,以区别细菌的革兰氏染色反应或
抗酸性反应,或将菌体和某一结构染成不同颜色。
革兰氏染色
程序:(1)初染(结晶紫30S) (2)媒染剂(碘液30S)
(3)脱色(95%乙醇10~20S)
偏端单胞
如:红色螺菌
两端丛生
偏端丛生
周生鞭毛 如:大肠杆菌
鞭毛生理功能
运动方式:旋转
运动
请说出下面细菌菌体从内到外的结构
菌毛
鞭毛
拟核
细胞质
cytoplasm
荚膜
细胞质膜 细胞壁
……
思考
1)细菌有哪几种形态?举例说明? 2)细菌的一般结构和特殊结构是什么? 各具有哪些生理功能? 3)革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞 壁结构有什么异同?各有哪些化学组成?
A
A A
(1)初染(结晶紫30S)
(2)媒染剂(碘液30S) (3)脱色(95%乙醇10~20S)
(4)复染(蕃红30 ~ 60S)

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中国各海区赤潮发生情况(1952-1998)
2020-11-16 资料来自“邹景忠,赤x潮x 灾害,《海洋志》”
12
沿海省(自治区、直辖市)赤潮发现次数
2020-11-16
xx
13
(二)水体污染(有毒化学物危害)
2020-11-16
xx
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2020-11-16
xx
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2020-11-16
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(二)、研究污染环境的微生物行为及微生 物对污染物的去除或转化、微生物活动对环 境的影响等,此即污染微生态学研究内容。
2020-11-16
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(三)、在治理污染的人工构筑系统中微 生物的作用与应用,此即环境工程微生物 学的主要内容。
(四)、在环境监测中的应用,此即环境 微生物监测。
2020-11-16
16
(三) 荒漠化
过去我们常理解为“沙漠不断扩大,把沙漠 里的沙子扩散到越来越广的肥沃土地上”, 这是不准确的。
1992年世界环境与发展大会上通过的定义是 “包括气候和人类活动在內种种因素造成的 干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化”。 也就是由于大风吹蚀,流水侵蚀,土壤盐漬 化等造成的土壤生产力下降或丧失,都称为 荒漠化。
2. 沈德中主编,环境与资源微生物学. 北京:中国环 境科学出版社,2003
3. 李顺鹏主编,环境生物学. 北京:中国农业出版社, 2002
2020-11-16
xx
3
绪论
一、环境微生物学概念 环境微生物学是由普通微生物学发展起来的环境 科学和环境工程的一门学科。它以普通微生物学为 基础,在研究微生物学一般规律的同时,着重微生 物和环境之间相互作用的规律、微生物活动对环境 和人类产生的有益和有害的影响以及在环境污染控 制工程中有关的微生物学原理的研究,是环境科学 和环境工程的重要理论基础。
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