微生物的生态2011515.pptx

第九章 微生物的生态 微生物生态学微生物生态学(microbiological ecology):是研究微生物在它们自然环境中的行是研究微生物在它们自然环境中的行为和活性。为和活性。第一节第一节 微生物在自然界中的分布微生物在自然界中的分布 与菌种资源的开发与菌种资源的开发每克土壤的含菌量大体上有一个十倍系列的递减规律：细菌（108）放线菌（107）霉菌（106）酵母菌（105）藻类（104）原生动物（103）一一、微生物在自然界中的分布微生物在自然界中的分布(一一)、土壤中的微生物、土壤中的微生物图91 纳米比亚硫珍珠状菌（Thiomargarita namibieebsis）-世界上已知最大的细菌引自Lansing M.Prescott et al Microbiology(fifth edition)(二)水体中的微生物1、不同水体中的微生物种类、不同水体中的微生物种类(1)淡水型水体的微生物淡水型水体的微生物 清水型水生微生物（有机物含量低）数量少、硫细菌、铁细菌和衣细菌 腐败型水生微生物（有机物含量高）无芽孢G_最多 污水净化 致病菌(2)海水型水体微生物海水型水体微生物耐渗透压，深海 耐高静水压2、水体的自净作用、水体的自净作用水体快速流动 流水不腐3、饮用水的微生物学标准、饮用水的微生物学标准自来水 细菌总数100个/ml；E.coli 3个/L(三)空气中的微生物表91 不同条件下1M3空气的含菌量条件数量畜舍1-2106宿舍20000城市街道5000市区公园200海洋上空1-2北极（北纬80）0（引自周德庆微生物教程第一版284页）(四四)工农业产品上的微生物工农业产品上的微生物(五五)极端环境下的微生极端环境下的微生1、工业产品的霉腐、工业产品的霉腐2、食品微生物、食品微生物3、农产品微生物、农产品微生物 曲霉素：粮食、饲料的霉变曲霉素：粮食、饲料的霉变 黄曲霉毒素（黄曲霉毒素（AFT）防癌必先防霉）防癌必先防霉 1、人体的正常菌群、人体的正常菌群 人体五大微生态系统：皮肤、口腔、胃肠道、消化道、泌尿生殖道等 正常菌群：生活在健康动物各部位，数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物。（p257 表8-6）微生态制剂：依据微生态学理论而制成的含有有益菌的活菌制剂，其功能在于维持宿主的微生态平衡、调整宿主的微生态失调并兼有其他保健功能。（p257-258）国际上已将其分成3个类型，即益生菌（Probiotics）、益生元（Prebiotics）和合生素（Synbiotics）美国FDA(1989)规定允许用作益生素的微生物有43种，我国农业部的可用于饲料微生物添加剂的有12种(六六)生物体内外的正常菌群生物体内外的正常菌群2、无菌动物与悉生生物、无菌动物与悉生生物 3、根际微生物和附生微生物 （1）根际微生物 （2）附生微生物 （生活在植物体表面，主要是叶面微生物）第二节 微生物与生物环境间的关系一、互生一、互生(一一)微生物间的互生微生物间的互生(二二)人体肠道中正常菌群与人的互生人体肠道中正常菌群与人的互生(三三)互生现象与发酵工业中的混菌培养互生现象与发酵工业中的混菌培养二、共生二、共生（一）微生物间的共生（一）微生物间的共生（二）微生物与植物间的共生（二）微生物与植物间的共生（三）微生物与动物间的共生（三）微生物与动物间的共生互生互生互生是指两种可以单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。这是一种“可分可合，合比分好”的松散的相互关系。土壤中好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌、根际微生物与高等植物、人体肠道正常菌群与宿主间 共生共生共生是指两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系。菌藻共生或菌菌共生的地衣。前者是真菌（一般为子囊菌）与绿藻共生，后者是真菌与蓝细菌共生。绿藻或蓝细菌光合作用提供有机养料。真菌机酸矿质元素。根瘤菌与豆科植物、反刍动物与瘤胃微生物 植物的内生菌根和外生菌根的横切面的图解植物的内生菌根和外生菌根的横切面的图解侵入线侵入线已侵入的已侵入的 根瘤菌根瘤菌根毛根毛根瘤菌根瘤菌唾唾液液纤维纤维质饲质饲料料自然自然菌源菌源瘤胃内微瘤胃内微生物大量生物大量繁殖繁殖CO2，CH4，H2等等大量菌体在皱大量菌体在皱胃中消化胃中消化排泄物排泄物牛牛奶奶，牛肉牛肉有有机机酸酸，乙乙醇醇瘤瘤胃胃吸收吸收从口中呕气从口中呕气 奶牛的瘤胃微生物代谢关系示意图奶牛的瘤胃微生物代谢关系示意图寄生（一）微生物间的寄生（一）微生物间的寄生噬菌体与宿主噬菌体与宿主 、蛭弧菌（寄生于肠杆菌科和假单胞菌、蛭弧菌（寄生于肠杆菌科和假单胞菌、）、胞内劳森氏菌）、胞内劳森氏菌（二）微生物与植物间的寄生（二）微生物与植物间的寄生植物病原体植物病原体（三）微生物与动物间的寄生（三）微生物与动物间的寄生 冬虫夏草冬虫夏草 、昆虫病毒、动物病毒、昆虫病毒、动物病毒拮抗拮抗AB图图95 微生物之间的拮抗现象（图微生物之间的拮抗现象（图A是一种芽孢杆菌产生的细菌素对茄是一种芽孢杆菌产生的细菌素对茄子黄萎病菌的拮抗作用；图子黄萎病菌的拮抗作用；图B是五株放线菌的菌丝琼脂块对黄瓜枯萎病是五株放线菌的菌丝琼脂块对黄瓜枯萎病菌的拮抗作用）菌的拮抗作用）由某种微生物所产生的某种代谢产物可抑制他种微生物的生长发育甚至杀死他们的一种相互关系。捕食捕食图图96 食线虫真菌扑食线虫的实物照片（引自张克勤等编著食线虫真菌扑食线虫的实物照片（引自张克勤等编著的食线虫菌物生物学的食线虫菌物生物学2001）一般指一种较大型的生物直接捕捉、吞一般指一种较大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。相互关系。第三节微生物与自然界物质循环一、碳素循环一、碳素循环CO2+H2O化石燃料化石燃料呼吸作用呼吸作用O2 +“CH2O”醇，有机酸，醇，有机酸，H2+CO2CH4光合作用光合作用发酵作用发酵作用有氧环境有氧环境无氧环境无氧环境图图97 碳、氢、氧元素在自然界中的循环碳、氢、氧元素在自然界中的循环分解木质素 担子菌分解纤维素 真菌甲烷产生作用地球化学作用二、氮素循二、氮素循环大气N2生物体有机氮NH4+NO3-NO2-NON2ONH2OHNH4+硝化作用硝化作用硝 酸盐 同 化作用铵盐同化作用铵盐同化作用生物固氮生物固氮异异化化性性硝硝酸酸盐盐还还原原作作用用反反硝硝化化作作用用亚亚 硝硝酸酸 氨氨 化化作用作用硝化作用硝化作用氨化作用氨化作用 氮氮素素在在自自然然界界的的循循环环（红红箭箭头头表表示示微微生生物物与与植植物物的的共共同同作作用用；黄黄箭箭头头表示生物固氮循环中的重要环节）表示生物固氮循环中的重要环节）土壤、水体等三、硫素循环与细菌沥滤硫元素在自然界的循环（红箭头表示植物与微生物共同进行的反应）硫元素在自然界的循环（红箭头表示植物与微生物共同进行的反应）SSO42-H2S生生 物物 体体有机硫有机硫异化性硫酸盐还原异化性硫酸盐还原同同化化性性硫硫酸酸盐还原盐还原脱硫作用脱硫作用硫氧化作用硫氧化作用异化性硫还原异化性硫还原硫氧化作用硫氧化作用通气不良，土壤H2S含量提高，水稻秧苗烂根四、磷素循环生物有机磷生物有机磷不溶性磷酸盐磷酸或可溶性磷酸盐与与土土壤壤中中的的盐盐基基结结合合产产酸酸微微生生物物的的作作用用或或磷磷肥肥的的生产生产植植物物与与微微生生物物的吸收同化的吸收同化微微生生物物的的分分解作用解作用微生物在自然界中磷元素的循环作用微生物在自然界中磷元素的循环作用第四第四节 微生物与微生物与环境保境保护一、水体的污染一、水体的污染-富营养化富营养化二、用微生物治理污染二、用微生物治理污染(一一)污水的微生物处理污水的微生物处理(二二)固体有机垃圾的微生物处理固体有机垃圾的微生物处理三、沼气发酵与环境保护三、沼气发酵与环境保护四、用微生物监测环境污染四、用微生物监测环境污染一、水体的污染、水体的污染-富营养化富营养化滇池厚达滇池厚达5 cm的微囊藻水华的微囊藻水华水体富营养化，是指由于大量的氮磷等植物性营养元素排入到流速缓慢，更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。“赤潮赤潮”，被喻为，被喻为“红色幽灵红色幽灵”，国际上，国际上也称其为也称其为“有害藻华有害藻华”，赤潮又称红潮，赤潮又称红潮，是海洋生态系统中的是海洋生态系统中的一种异常现象。它是一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海族，除了一些大型海藻外，很多都是非常藻外，很多都是非常微小的植物，有的是微小的植物，有的是单细胞植物。因赤潮单细胞植物。因赤潮生物种类和数量的不生物种类和数量的不同，海水可呈现红、同，海水可呈现红、黄、绿等不同颜色。黄、绿等不同颜色。赤潮赤潮污染物的微生物处理污水污水：当进入水体的外来的污染物的数量，超过了水体的自静：当进入水体的外来的污染物的数量，超过了水体的自静能力，并达到破坏水体原有用途的程度。能力，并达到破坏水体原有用途的程度。水体的自净作用水体的自净作用：水体中的污染物质浓度，可通过河水向下游：水体中的污染物质浓度，可通过河水向下游流动而自然减低，称为水体的自静作用（稀释、沉淀和微生物流动而自然减低，称为水体的自静作用（稀释、沉淀和微生物分解）分解）污水处理的方法污水处理的方法：物理、化学和生物（主要是微生物）：物理、化学和生物（主要是微生物）污水的微生物处理微生物处理污水的原理：利用微生物的催化作用和代谢活性，好氧或厌氧分解和转化污水中的污染物质。生化需氧量：在特定时间和温度下（通常为5天，20），微生物氧化有机物所消耗的氧量称为生化需氧量。常以BOD5表示。BOD5 BOD5是以氧来表示有机污染物浓度的是以氧来表示有机污染物浓度的一种指标，如污水的一种指标，如污水的BOD5BOD5值高，表示微值高，表示微生物分解有机污染物时消耗的氧多，进生物分解有机污染物时消耗的氧多，进而反映出污水中的有机污染物多。而反映出污水中的有机污染物多。BOD5BOD5只是一个间接指标只是一个间接指标。COD使用强氧化剂使1升污水中的有机物质迅速进行化学氧化时所消耗的毫克数。DO/TODTOCSS一.污水处理中的特种微生物(P272)分解氰的微生物：诺卡氏菌属(Nocardia)、腐皮镰孢霉(Fusarium solani)、假单孢菌属(Pseudomonas)等 TNT可被肠杆菌属(Enterobacter)降解；分解多氯联苯微生物 可 被 红 酵 母 属（Rhodotorula）、假 单 孢 菌 属(Pseudomonas)分解；一些高分子化合物可被臭假单孢菌属(Pseudomonas putida)等降解；活性污泥是一种由细菌、原生动物和其他微生物群体与污水中的悬浮有机物、胶状物和吸附物质在一起构成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解和利用有机物或毒物的能力。细菌有生枝动胶菌，浮游球衣细菌，亚硝化单胞菌，蛭弧菌属。如果丝状细菌（浮游球衣细菌）大量繁殖，会使污泥膨胀。原生动物有盖纤虫属、钟虫属。3.污水处理的主要装置污水处理的主要装置 氧化塘法氧化塘法 节能型节能型 洒水滤床法洒水滤床法污水处理装置污水处理装置 活性污泥法活性污泥法 耗能型耗能型 生物膜法生物膜法 产能型产能型 ：厌氧消厌氧消化法（沼气发酵化法（沼气发酵 法）法）污水生物处理类型：污水生物处理类型：生物膜法、生物膜法、活性污泥法、活性污泥法、氧化塘法、氧化塘法、厌氧处理法、厌氧处理法、土壤灌溉法土壤灌溉法 污水净化中三级处理的主要步骤污水净化中三级处理的主要步骤处理步骤处理步骤处理步骤处理步骤过过过过 程程程程一级处理一级处理一级处理一级处理通过沉淀、筛分、加明矾和其他凝絮剂以及通过沉淀、筛分、加明矾和其他凝絮剂以及通过沉淀、筛分、加明矾和其他凝絮剂以及通过沉淀、筛分、加明矾和其他凝絮剂以及其他物理方法去除水中不溶的颗粒其他物理方法去除水中不溶的颗粒其他物理方法去除水中不溶的颗粒其他物理方法去除水中不溶的颗粒二级处理二级处理二级处理二级处理生物方法去除水中的可溶性有机物生物方法去除水中的可溶性有机物生物方法去除水中的可溶性有机物生物方法去除水中的可溶性有机物细流过滤细流过滤细流过滤细流过滤活性污泥活性污泥活性污泥活性污泥氧化塘氧化塘氧化塘氧化塘延长通气系统延长通气系统延长通气系统延长通气系统厌氧消化厌氧消化厌氧消化厌氧消化三级处理三级处理三级处理三级处理生物去除无机营养物生物去除无机营养物生物去除无机营养物生物去除无机营养物化学去除无机营养物化学去除无机营养物化学去除无机营养物化学去除无机营养物微生物的去除和灭活微生物的去除和灭活微生物的去除和灭活微生物的去除和灭活微量化学物质的去除微量化学物质的去除微量化学物质的去除微量化学物质的去除一级处理一级处理一级处理一级处理 去除污水中呈悬浮状态的固体物质。去除污水中呈悬浮状态的固体物质。去除污水中呈悬浮状态的固体物质。去除污水中呈悬浮状态的固体物质。常用方法：物理法常用方法：物理法常用方法：物理法常用方法：物理法 BODBODBODBOD去除率：去除率：去除率：去除率：30303030左右左右左右左右二级处理二级处理 去除污水中大量呈胶体和溶解状态的有机物。去除污水中大量呈胶体和溶解状态的有机物。常用方法：生物法常用方法：生物法 BODBOD去除率：去除率：80809090三级处理三级处理 进一步去除污水中难降解的有机物质、磷、进一步去除污水中难降解的有机物质、磷、氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物质。以及某种特殊的污染物质，如除铁、除质。以及某种特殊的污染物质，如除铁、除锰、除氟等。锰、除氟等。常用方法：生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、常用方法：生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法、电渗砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法、电渗析法等。析法等。入水口入水口氧化池氧化池活性污泥池活性污泥池一级净化池一级净化池最终净化池最终净化池（三级净化池）（三级净化池）二级净化池二级净化池出水口出水口污水净化三级处理的模式图污水净化三级处理的模式图二、生物处理的优点和基本类型1、生物处理的优点、生物处理的优点效率高 普通活性污泥水处理厂，每天1m3曝气池能转换12kg干有机物，100倍于森林。效果好 BOD去除率达90%95%，COD去除率为60%70%。生生物物处处理理的的优优点点含酚废水：含酚废水：萃取法：萃取法：100mg/L生物法：生物法：1mg/L适用范围广（与微生物特点相关）成本低、运行费用少；可处理的水量大，方法成熟 生物处理生物处理是废水二级处理的首选方法是废水二级处理的首选方法生生物物处处理理的的优优点点2、生物处理的基本类型u生物处理的方法很多好氧处理好氧处理厌氧处理厌氧处理活性污泥法活性污泥法生物膜法生物膜法微生物在构筑物中的状态微生物在构筑物中的状态 微生物与氧的关系微生物与氧的关系三、生物处理的作用机理1、吸附作用(absorption)吸附作用在污水处理厂密集的微生物生态系统中可能起着主要作用。通过微生物的吸附特性得以去除废水中的一些不可降解的污染物，如合成有机物、金属盐类以及一些放射性物质。2生物氧化和细胞合成作用生物氧化和细胞合成作用是通过微生物酶的作用进行的。CHON十十O2 C5H7O2N(有机物有机物)(新细胞新细胞)C5H7O2N 十十5 O2 5CO2十十NH3十十2H2O十十 能能量量(细细胞胞)(维维持持能能)活性污泥法的特点的特点（一）活性污泥的活性污泥的概念：以好氧性细菌为主体的微生物和水中的悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的肉眼可见的絮状颗粒。活性污泥法活性污泥法l颗粒大小约0.050.5mm，表面积为20100 cm2/mL，比重约1.0021.006，静置时能立即凝聚成较大的绒粒而沉降。l絮状体一般呈黄褐色，因水质不同也有呈深灰、灰褐，灰白等色。通过以活性污泥或生物膜形式存在的微生物旺盛的代谢活动，氧化分解有机污染物，使污水净化。（二）（二）活性污泥法的作用特点的作用特点微生物的代谢，无论合成或分解，都是一系列极为复杂的生物化学变化，有分解、合成、氧化、还原、转移、异构等各种反应，绝大多数是在特定的酶促作用中进行的。初级曝气池初级曝气池SECONDARY CLARIFIER阿科蔓污水处理系统新罗东肖 好氧生物膜法好氧生物膜法 利用固着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水的方法称为生物膜法(biofilm process)，是一种重要的生物处理方法。亦称固着膜法(fixed-film process)，主要结构是生物滤池(biological filter)英国称为溶滤池(percolating filter)，美国称为滴滤池(trickling filter)。生物膜的净化原理污水从上部均匀喷洒到生物滤池表面，薄膜状吸附于滤料周围形成附着水(adhesive water)，沿薄膜流过滤料即流动水(flowing water)。滤料表面微生物迅速繁殖，形成一层充满微生物的生物膜。革兰氏阴性菌 丝状细菌，并有糖萼的形成，有助于生物膜微生物黏结在滤料表面。具体来说，生物膜由细菌、真菌、藻类、原生动物和其它动物构成的食物链，对有效地去除水中有机物起着十分重要的作用。同活性污泥相比，生物膜的食物链长而复杂，还有环节动物、昆虫幼虫等 塔式生物滤池塔式生物滤池塔式生物滤池塔式生物滤池生物滤池生物滤池生物滤池生物滤池特殊的活性污泥法。氧化塘是人工的、接近自然水生生态系统，在氧化塘(或氧化沟)内，各种生物共存于同一环境中，保持互生关系。其食物链与自然水体基本相同。氧氧化化塘塘(或或氧氧化化沟沟)1、氧化塘和活性污泥法的不同点停留时间很长，负荷较低，微生物量较低，不需要曝气，下层有厌氧分解，生物以藻菌共生为主，并起主要的净化作用。氧化塘净化污水的原理1、表层好氧菌或兼性厌氧菌氧化分解有机物，释放出氮、磷和CO2。表层的藻类利用氮、磷和CO2，光合作用，释放出氧气。溶解氧又为好氧菌所利用，这样构成藻菌“共生”体系。2、塘下层和污泥层进行厌氧过程，形成CH4、CO2、NH3，和H2S，还有多种可溶性降解产物。厌厌氧氧处处理理法法是是在在缺缺氧氧条条件件下下利利用用厌厌氧氧微微生生物物(包包括括兼兼性性厌厌氧氧微微生生物物)分分解解污污水水中中有有机机物物的的方方法法，也也称称厌厌氧氧消消化化法法。其其代代谢谢产产物物沼沼气气主主要要成成分分是是甲甲烷烷，故故又又称称作作沼气发酵法沼气发酵法或或甲烷发酵法甲烷发酵法。厌氧处理法三、沼气发酵与环境保护（一）沼气发酵的意义沼气（marsh gas,swamp gas），又称生物气（biogas），是一种混合可燃气体，主要成分为甲烷，另有少量的H2、N2和CO2。（二）.沼气发酵的三个阶段 第一阶段(水解阶段)：厌氧、兼厌氧细菌或发酵性细菌 将碳水化合物、含氮化合物降解为 丙酮酸、乙酸丁酸氢气、二氧化碳。第二阶段（产酸阶段）：产氢和产乙酸细菌将各种有机酸 分解成乙酸、氢气、二氧化碳。第三阶段（产气阶段）：由严格厌氧的产甲烷菌群利用氧化碳、甲醇甲酸乙酸、氢气等 合成甲烷。产甲烷细菌是一类既不含过氧化氢酶也不含超氧化物歧化酶SOD的严格的厌养菌。沼气发酵过程目前公认的沼气发酵过程目前公认的沼气发酵过程复杂有机物（多糖、脂类、蛋白质等）可溶性物质（糖类、脂酸、氨基酸等）H2+CO2CH3COOHCH4H2O丙酸、丁酸等长链脂肪酸CH4CO2人工沼气发酵研究已有100多年的历史，从19世纪末到20世纪初，许多国家的微生物学者对纤维素的发酵进行研究。前苏联微生物学者奥梅梁斯基发现奥氏甲烷杆菌，提出沼气发酵理论，并为开辟沼气应用的途径奠定了基础。产甲烷菌有很强的抗菌作用，能使痢疾杆菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌等致病菌无法生存。、沼气发酵微生物（细菌）（一）沼气微生物的种类（一）沼气微生物的种类 在沼气发酵过程中，主要有：在沼气发酵过程中，主要有：“发酵性细菌、产发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸氢产乙酸菌、耗氧产乙酸菌、食氢产甲烷菌和食乙酸产甲烷菌产甲烷菌”等五大菌群参与活动。等五大菌群参与活动。五大菌群：.发酵性细菌：一些不溶性物质被发酵性细菌所分泌的胞外酶水解为可 溶性的糖、肽、氨基酸和脂酸，再将吸入细胞，发酵为 乙酸、丙酸、丁 酸等和醇类及一定量的H2及CO2以纤维素为例，反应过程如下：（C6H10O5）+nH2O n(C6H12O6)2 C6H12O6 CH3COOH+CH3CH2COOH+CH3CH2CH2COOH+3CO2+3H2.产氢产乙酸菌：除甲酸、乙酸和甲醇外的物质均不能被产甲烷菌所 利用，所以必须由产氢产乙酸菌将其分解转化为乙 酸、氢和二氧化碳 反应过程如下：CH3CH2COOH+2H2O CH3COOH+CO2+3H2 CH3CH2CH2COOH+2H2O 2CH3COOH+2H2五大菌群：.耗氢产乙酸菌：它们既能利用H2+CO2 生成乙酸，也能代谢糖类生 成乙酸。2CO2+4H2 CH3COOH+2H2O C6H12O6 3CH3COOH.产甲烷菌（食氢、食乙酸）：它们在厌氧条件下将前三群细菌代谢的 终产物，在没有外源受氢体的情况下，把乙酸 和H2/CO2转化成CH4/CO2。产甲烷菌广泛存在于水底 沉积物和动物消化道等极端厌氧的环境中。生成CH4的主要反应如下：CH3COOH CH4+CO2 4H2+CO2 CH4+2H2O 4HCOOH CH4+3CO2+2H2O 4CH3OH 3CH4+CO2+2H2O 五大菌群：各种发酵性细菌各种发酵性细菌 玉米秸发酵时的发酵性细菌玉米秸发酵时的发酵性细菌 五大菌群：食氢产甲烷菌食氢产甲烷菌甲烷八叠球菌甲烷八叠球菌甲烷丝菌甲烷丝菌甲烷细菌一般性质 杆状杆状球状球状螺旋状螺旋状 形态形态甲烷八叠球菌属甲烷八叠球菌属碳源：有机酸、醇类碳源：有机酸、醇类氮源：氮源：NH4+营养营养通气：严格厌气通气：严格厌气温度：多为中温性温度：多为中温性酸碱性：中性或微碱性酸碱性：中性或微碱性环境环境 （二）沼气发酵微生物的作用 1 1、不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养；、不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养；2 2、不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧环境；、不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧环境；3 3、不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质；、不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质；4 4、不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的、不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度。酸碱度。（三）沼气发酵微生物的特点 1 1、分布广，种类多、分布广，种类多 上至上至1.21.2万米的高空，下至万米的高空，下至2 2千米千米的地层深处都有微生物的踪迹；沼气微生物在自然界分布的地层深处都有微生物的踪迹；沼气微生物在自然界分布也很广，种类达也很广，种类达200-300200-300种。种。2 2、繁殖快，代谢强、繁殖快，代谢强 产酸菌在生长旺盛时，产酸菌在生长旺盛时，2020分钟分钟或更短的时间内就可以繁殖一代，产甲烷菌繁殖速度较慢或更短的时间内就可以繁殖一代，产甲烷菌繁殖速度较慢，约为产酸菌的，约为产酸菌的1/151/15。3 3、适应性强，容易培养、适应性强，容易培养 与高等生物相比，多种微与高等生物相比，多种微生物适应性较强，并且容易培养。例如，沼气池里的微生生物适应性较强，并且容易培养。例如，沼气池里的微生物在物在10-60C10-60C条件下，都能进行沼气发酵。条件下，都能进行沼气发酵。人工制取沼气的基本条件是：一、适宜的发酵原料一、适宜的发酵原料 二、质优足量的菌种二、质优足量的菌种 三、严格的厌氧环境三、严格的厌氧环境 四、适宜的发酵温度四、适宜的发酵温度 五、适度的发酵浓度五、适度的发酵浓度 六、适宜的酸碱度六、适宜的酸碱度 沼气发酵实例农村沼气池产生的沼气成为农村重要的能源物质；大型养殖场的畜禽废水处理采用沼气发酵消除污染；高浓度的生活污水亦可采用沼气发酵技术去除有机污染物；四、用微生物监测环境污染1、肠道菌群2、艾姆氏试验3、生物发光发光细菌luminescent bacteris.luminousbacteria 是一类G-,长有极性鞭毛的杆菌或弧菌，兼性厌氧，在有氧条件下能发出波长为475-505nm的荧光。多数为海生。细菌发光的强度受环境中氧浓度、毒物种类及其含量等的影响，只要用灵敏的光电测定仪器就可方便地检测试样中的污染程度或毒物的毒性强弱。发光菌验毒