【正文】 微生物有毒害作用。二、光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)廢水BOD5在 10000mg/L以上的高濃度有廢水（糞便廢水、豆制品廢水、食品加工廢水、屠宰廢水等）可利用有機(jī)光合細(xì)菌(Potosyntetic Bacteria PSB)處理。有機(jī)酸濃度（以乙酸計(jì)）是控制發(fā)酵的重要指標(biāo)，以 2023mg/L為宜。2. 嚴(yán)格缺氧環(huán)境。2. 厭氧生物濾池：厭氧生物濾池在使用塊狀填料的情況下，體積負(fù)荷可以達(dá)到 3~6 kg COD /（ m3? d）。甲烷細(xì)菌都以 NH4+做氮源。它們要求嚴(yán)格厭氧條件，在淡水底泥中，當(dāng)氧化還原電位為 250mV甚至更低時(shí)，甲烷菌數(shù)量最多。根據(jù) DNA序列分析，將其列于古菌綱中。上述 1和 2兩個(gè)階段可合稱為不產(chǎn)甲烷階段，其作用微生物稱非甲烷菌。（一）沼氣發(fā)酵的生物化學(xué)現(xiàn)在比較普遍接受沼氣的三階段理論，明確認(rèn)識(shí)到微生物生成甲烷的底物只限于乙酸、甲酸、 H CO2等幾種化合物：1. 液化階段； 2. 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段； 3. 產(chǎn)甲烷階段1. 液化階段：復(fù)雜有機(jī)物如纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪等在微生物作用下降解至其基本結(jié)構(gòu)單位或簡(jiǎn)單有機(jī)酸、醇等。下列因素都可使絲狀微生物過度生長： 1. 溫度； ；； 4. 有機(jī)物濃度； 5. pH引起活性污泥絲狀膨脹的機(jī)理包括： 1. 對(duì)溶解氧的競(jìng)爭(zhēng)；2. 對(duì)可溶性有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)； 3. 對(duì)氮、磷的競(jìng)爭(zhēng)； 4. 對(duì)有機(jī)物沖擊負(fù)荷影響。膨脹污泥包括由絲狀細(xì)菌引起的絲狀膨脹污泥和有非絲狀細(xì)菌引起的菌膠團(tuán)膨脹污泥。第三章 水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學(xué)原理第一節(jié) 污、廢水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng)第二節(jié) 活性污泥絲狀膨脹和絲狀膨脹控制第三節(jié) 厭氧環(huán)境中活性污泥和生物膜的微生物群落第一節(jié) 污、廢水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng)一、好氧活性污泥法二、好氧生物膜法好氧處理厭氧處理微生物與氧的關(guān)系 微生物的狀態(tài)活性污泥法生物膜法一、好氧活性污泥法（一）好氧活性污泥中的微生物群落1. 好氧活性污泥的組成和性質(zhì)2. 好氧活性污泥的存在狀態(tài)3. 好氧活性污泥的微生物群落4. 好氧活性污泥微生物的濃度和數(shù)量 (MLSS) （二 ） 好氧活性污泥凈化廢水的作用機(jī)理好氧活性污泥的凈化作用有類似于水處理工程中混凝劑的作用，同時(shí)有能吸收和分解水中溶解性污染物。Fe2O3 + 3H2S 2FeS + 3H2O + SFeS + 2H2CO3 Fe(HCO3)2 + H2S（三）含鐵化合物的形成與分解溶解性的鐵可被微生物吸收利用形成有機(jī)結(jié)合態(tài)，或與有機(jī)酸結(jié)合成為有機(jī)酸鐵鹽。Ca3(PO4)2 + 4H2CO3 + H2O → Ca(H 2PO4)2?H2O + 2Ca(HCO3)2 至于許多微生物活動(dòng)產(chǎn)生的各種有機(jī)酸，以及硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌產(chǎn)生的 HNO3及 H2SO4等，比 H2CO3作用更強(qiáng)。它們能將有機(jī)磷化物轉(zhuǎn)化分解，釋放出其中的磷酸部分，使成為無機(jī)磷酸鹽狀態(tài)存在于環(huán)境中。第五節(jié) 磷循環(huán)一、含磷有機(jī)物的分解二、不溶解性磷礦物的溶解磷在土壤和水體中以含磷有機(jī)物、無機(jī)磷化合物及還原態(tài)PH3三種狀態(tài)存在。如：氧化硫桿菌： 2S +3O2 + 2H2O → 2H2SO4 + 能量2. 反硫化作用：硫酸鹽在缺氧條件下被一些微生物利用而還原生成硫化氫的過程稱為反硫化作用 (Desulphurication) 。S含硫有機(jī)物反硫化分解同化硫化 硫化SO42 H2S一、含硫有機(jī)物的轉(zhuǎn)化含硫有機(jī)化合物如蛋白質(zhì)、含硫氨基酸、磺氨酸等在許多土壤微生物的分解中，經(jīng)脫硫作用生成硫化氫，進(jìn)行含硫有機(jī)物的無機(jī)質(zhì)化的過程。土壤和水體受到上述物質(zhì)不同程度的污染，對(duì)人畜都有毒害。光合型固氮微生物中，藍(lán)細(xì)菌的許多屬能進(jìn)行旺盛的固氮作用。五、固氮作用微生物直接利用大氣中的分子態(tài)氮，使之還原為氨的過程，稱為固氮作用（ Nitrogenfixation）。引起反硝化作用的微生物，統(tǒng)稱為反硝化微生物。引起亞硝化作用的主要是亞硝化單胞菌屬（ Nitrosomonas），引起硝化作用的主要是硝化桿菌屬（ Nitrobacter）。O = C + 2H2O (NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2ONH2NH2尿酶2. 幾丁質(zhì) 某些微生物如貝內(nèi)克氏菌屬中的一些種，產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶使幾丁質(zhì)水解，生成氨基葡萄糖和乙酸。（二）核酸的分解各種生物細(xì)胞中均含有大量的核酸，它們是核苷酸的縮聚物。絕大多數(shù)異養(yǎng)型微生物，包括細(xì)菌、真菌、放線菌，都有不同的蛋白質(zhì)分解能力。上述三種形態(tài)的氮素物質(zhì)，在自然界中因生物的作用，不斷地相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)行著氮素循環(huán)。苯的代謝如下：第三節(jié) 氮循環(huán)一、微生物轉(zhuǎn)化氮素物質(zhì)的一般途徑二、氨化作用三、硝化作用四、反硝化作用五、固氮作用六、其它含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化一、微生物轉(zhuǎn)化氮素物質(zhì)的一般途徑氮素是核酸及蛋白質(zhì)的主要成分，是構(gòu)成生物體的必須元素。假單胞菌的個(gè)別種也能分解木質(zhì)素。毛紡、油脂廠廢水，制革廢水含有大量油脂。四、淀粉的轉(zhuǎn)化淀粉的種類包括：直鏈淀粉和支鏈淀粉。半纖維素的分解過程如下：三、果膠質(zhì)的轉(zhuǎn)化果膠質(zhì)存在于植物細(xì)胞壁和細(xì)胞間質(zhì)中，造紙、制麻廢水多含有果膠質(zhì)。二、半纖維素的轉(zhuǎn)化半纖維素存在于植物細(xì)胞壁中。歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是 5mg/L以下。把特定的藻類接種在天然水體或廢水中，在一定的光照度和溫度條件下培養(yǎng)，使藻類增長到穩(wěn)定期為止，通過測(cè)干重或細(xì)胞數(shù)來測(cè)其增長量。由于水體中藻類和異養(yǎng)細(xì)菌的代謝活動(dòng)，耗盡了水中的溶解氧，大量藻類覆蓋在水面，大氣中的氧不易溶于水，造成水體缺氧，使浮游動(dòng)物和魚類無法生存。 水源水中細(xì)菌菌落總數(shù)不能說明污染物的來源，因此通常用大腸菌群數(shù)來判斷水的污染源。水體有機(jī)污染指標(biāo)： BIP指數(shù)用來衡量水體有機(jī)污染程度。因此對(duì)于受污染的河流，水體中的微生物及水生生物也呈一定規(guī)律的變化。 P/H指數(shù)反映水體污染和自凈程度。陽光一級(jí)生產(chǎn)者 原生動(dòng)物 輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物 魚 其他動(dòng)物人廢物、排泄物異養(yǎng)細(xì)菌(藻類、光合細(xì)菌、水生植物 )水體自凈： 水體接納了一定量的有機(jī)污染物后，在物理的、化學(xué)的和水生物的因素的綜合作用下得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前的水平和狀態(tài)。（二）淡水微生物群落 河流、湖泊、小溪和池塘等水體中微生物種類和土壤中的相似。第四節(jié) 水體微生物生態(tài)一、水體的微生物群落二、水體自凈和污染水體的微生物生態(tài)三、水體富營養(yǎng)化水體中微生物的來源主要有四個(gè)方面：1. 水體中固有的微生物2. 來自土壤的微生物3. 來自生產(chǎn)和生活的微生物4. 來自空氣微生物一、水體的微生物群落（ 一）海洋中微生物群落在近海由于自然和人為的影響，微生物含量比遠(yuǎn)海要多。微生物 (1~2)106 2104 5103 200 1~2 0 空氣中的微生物還隨著海拔高度而變化，一般來說，海拔越高，微生物數(shù)量越少。所以空氣不是微生物生長繁殖的場(chǎng)所。針對(duì)污染土壤的問題，人們開始了污染土壤的生物修復(fù)工作。三、土壤自凈和污染土壤微生物生態(tài)土壤對(duì)施入其中一定負(fù)荷的有機(jī)物或有機(jī)污染物具有吸附和生物降解能力，通過各種物理、生化過程自動(dòng)分解污染物使土壤恢復(fù)到原來水平的凈化過程，稱土壤自凈。三、生態(tài)系統(tǒng)的分類水體生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)淡水生態(tài)系統(tǒng)海水生態(tài)系統(tǒng)河流生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)水體生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)植物生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)生存環(huán)境生存狀態(tài)微生物生存狀態(tài)水體微生物生態(tài)系統(tǒng)空氣微生物生態(tài)系統(tǒng)微生物生態(tài)系統(tǒng)第二節(jié) 土壤微生物生態(tài)一、土壤微生物生態(tài)二、微生物在土壤的種類、數(shù)量和分布三、土壤自凈和污染土壤微生物生態(tài)四、土壤污染和土壤生物修復(fù)一、土壤微生物生態(tài)土壤對(duì)微生物的生存的影響包括以下幾個(gè)方面：1. 營養(yǎng)；2. pH；3. 滲透壓；4. 氧氣和水；5. 溫度；6. 保護(hù)層。二、生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，當(dāng)能量和物質(zhì)的輸入（被植物等固定）大于輸出（消費(fèi)和分解、人類收獲）時(shí)，生物量增加；反之，生物量減少。第二篇 微生物生態(tài)與環(huán)境工程中的微生物作用第一章 微生物生態(tài)第二章 微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用第三章 水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學(xué)原理第四章 污、廢水深度處理和微污染源水預(yù)處理的微生物學(xué)原理第五章 有機(jī)固體廢棄物與廢氣的微生物處理及其微生物群落第六章 微生物學(xué)新技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用第一章 微生物生態(tài)第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)第二節(jié) 土壤微生物生態(tài)第三節(jié) 空氣微生物生態(tài)第四節(jié) 水體微生物生態(tài)第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈二、生態(tài)平衡三、生態(tài)系統(tǒng)的分類一、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈 生態(tài)系統(tǒng) (ecosystem)是生物圈的組成部分與基本單元。生物圈是指：生存在地球陸地以上和海面以下個(gè) 10km之間的范圍，包括巖石圈、土壤圈、水圈和大氣圈內(nèi)所有生物群落和人以及他們生存環(huán)境的總體。即使有外來干擾，生態(tài)系統(tǒng)能通過自行調(diào)節(jié)的能力恢復(fù)到原來穩(wěn)定的狀態(tài)（例如土壤和水體的自凈）這就是生態(tài)系統(tǒng)的平衡，即生態(tài)平衡。微生物在土壤中的分布隨土層深度的增加而減少。四、土壤污染和土壤生物修復(fù)當(dāng)污染物排放到土壤中，超過了土壤的自凈能力，則會(huì)產(chǎn)生不良后果： 1. 破壞土地的生態(tài)平衡； 2. 有毒有害物質(zhì)滲入到地下水中，危害人類； 3. 各種病原微生物會(huì)通過各種途徑進(jìn)入人體引起人體疾病。第三節(jié) 空氣微生物生態(tài)一、空氣的生態(tài)條件二、空氣微生物的種類、數(shù)量和分布三、空氣微生物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及生物潔凈技術(shù)四、空氣微生物檢測(cè)一、空氣的生態(tài)條件 空氣中有較強(qiáng)的紫外輻射，具有較干燥，溫度變化大，缺乏營養(yǎng)等特點(diǎn)。二、空氣微生物的種類、數(shù)量和分布空氣中微生