第七章 环境微生物对环境的污染与危害
一.土壤中微生物
(一)土壤是微生物生活的良好环境 土壤具有微生物生长繁殖所必须的各种条件。
1.营养
土壤中有大量动植物残体、植物根系的分泌物、人和动物的排泄物。这些有机物为微生物提供了良好的碳源和氮源,土壤中丰富的矿物质元素可以满足微生物的需要。2.水分和渗透压 土壤有一定的蓄水性,为微生物提供水分,土壤的渗透压对微生物是等渗或低渗环境,有利于微生物摄取营养。
3.空气
土壤团粒结构的空隙中充满空气,其中氧含量占总体积的7-8%(约为大气氧含量的1/3)大大超过了好氧微生物对氧的需求,所以土壤可以满足各种微生物对氧的需要。4.pH值 土壤的pH值多接近中性,且缓冲能力强,能适合大多数微生物生长的需要。
5.温度
土壤具有保温性,与空气相比,其昼夜温差小的多。土壤温度一般为10~25℃,适宜多种微生物生长。在冬季,即使地面冻结,一定深度土壤中仍保持较高的温度。此外,几毫米厚的表层土可以吸收和阻挡太阳光中的紫外辐射,保护了土壤中微生物。综上所述,土壤为微生物生长繁殖提供了良好的条件,被称为“微生物天然培养基”,所以土壤中微生物种类最多,数量最大。
(二)土壤微生物的种类、数量 土壤中微生物的种类和数量因土壤类型、季节、土层深度而不同,如肥沃土壤,每克土含几亿至几十亿微生物,而贫瘠土壤每克只含几百万至几千万。其中细菌最多,放线菌和真菌次之,藻类和原生动物较少。
1.细菌 细菌约占土壤微生物总数的70~90%,常见细菌有固氮菌、氨化菌、硝化菌、反硝化菌、硫酸还原菌、纤维素分解菌、钾细菌、铁细菌
等,主要是异养型,少数为自养型。异养型参与土壤有机质的分解和腐殖质的合成,自养型主要转化矿物质。
2.放线菌
约占土壤微生物总数的5~30%,孢子含量达每克土几千万至几亿,常见种类有诺卡氏菌属、链霉菌属等。放线菌都是异养类,较耐干旱,在潮湿土壤中较少。3.真菌
含量较多,每克土几千至几十万。常见的霉菌有青霉、曲霉、头孢霉等,均为严格好氧的异养型,丝状体的菌丝交织蔓延在土壤中,起到了改良土壤团粒结构的作用。酵母菌含量较少,一般每克土几个到几千个。4.藻类
土壤中藻类的数量不多,不到微生物总数的1%,一般生长在土壤表层,多为单细胞绿藻和硅藻。藻类为光合型微生物,能利用光能把无机物合成有机物,产生氧气,但受阳光和水分影响较大。5.原生动物
通常在富含有机质的土壤中存在,主要是纤毛虫、鞭毛虫、肉足虫等,以吞食各种有机物的碎片、藻类、菌类为生,一般每克土含几十个至几十万个。土壤微生物可以转化土壤中各种物质的状态,改变土壤的理化结构,它们是构成土壤肥力的重要因素。由于土壤有团粒结构,又栖息着数
量庞大、种类繁多的微生物,使土壤具有很强的吸附、过滤和生物降解能力。
★土壤自净 土壤对进入其中一定量的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力,通过各种理化、生物过程自动分解污染物,使土壤恢复到原有水平,称为~。土壤微生物是土壤自净作用的基础,也是土壤生物修复的主力军。
二.水体中的微生物
水体分为天然水体和人工水体。天然水体指江河、湖泊、海洋;人工水体指水库、运河、城市给排水系统、污水处理系统等。水体中含有微生物所需的各种营养,因而也是微生物的天然生存环境。水中微生物除天然栖息者外,还来自土壤、空气、动植物残体、动物排泄物、工业废水和生活污水。
(一)水中微生物的种类
1.清水型水生微生物
在洁净的水域中,因营养物较少,微生物数量也较少,一般只有几十~几百/ml,并以自养型为主,常见有绿硫细菌、蓝细菌等;此外还有藻类如丝状绿藻、硅藻等、真菌如水霉菌属、原生动物如钟虫、固着型纤毛虫、微后动物如浮游甲壳动物等。2.腐败型水生微生物
在受严重污染的水域中,异养微生物占优势,它们分解有机物,对水体起净化作用。其中细菌较多,每毫升中达