【正文】 生物通過其代謝活動可改變土壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，因此，土壤微生物是構(gòu)成土壤肥力的重要因素。研究微生物的生態(tài)規(guī)律有著重要的理論意義和實踐價值。根據(jù)拮抗作用的選擇性，可將拮抗分為非特異性拮抗和特異性拮抗兩類。第九章 微生物的生態(tài)要點：微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物群體——微生物區(qū)系或正常菌群與其周圍環(huán)境的生物和非生物因素的相互關(guān)系的科學(xué)。捕食：又稱獵食，一般是指一種大型的生物直接捕捉、吞食另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。它將有助于我們進(jìn)一步認(rèn)識微生物在自然界的分布和在生態(tài)系統(tǒng)的作用，有助于促進(jìn)菌種資源的開發(fā)，防止有害微生物的活動，推動微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。土壤微生物的分布主要受到營養(yǎng)狀況、含水量、氧氣、溫度和pH等因素的影響，集中分布于土壤表層和土壤顆粒表面。在遠(yuǎn)離人們居住區(qū)的湖泊、池塘和水庫中，有機物含量少，微生物也少（10～103個/ml），并以自養(yǎng)型微生物為主；而處于城鎮(zhèn)等人口密集區(qū)的湖泊、河流以及下水道中，有機物的含量高，微生物的數(shù)量可高達(dá)107～108個／ml，這些微生物大多數(shù)是腐生型細(xì)菌和原生動物。一般在河口、海灣的海水中，細(xì)菌數(shù)約為105個／ml，而遠(yuǎn)洋的海水中，只有10～250個／ml?？諝庵械奈⑸镏饕懈鞣N球菌、芽孢桿菌、產(chǎn)色素細(xì)菌以及對干燥和射線有抵抗力的真菌孢子等。黃曲霉毒素是一種強烈的致肝癌毒物，對熱穩(wěn)定（300℃時才能被破壞），對人、家畜、家禽的健康危害極大。（三）引起工業(yè)產(chǎn)品霉腐的微生物許多工業(yè)產(chǎn)品是部分或全部由有機物組成，因此易受環(huán)境中微生物的侵蝕，引起生霉、腐爛、腐蝕、老化、變形與破壞，即便是無機物如金屬、玻璃也會因微生物活動而產(chǎn)生腐蝕與變質(zhì)，使產(chǎn)品的品質(zhì)、性能、精確度、可靠性下降。人體腸道呈中性或弱堿性，且含有被消化的食物，適于微生物的生長繁殖，所以腸道特別是大腸中含有很多微生物。因此在進(jìn)行治療時，除使用藥物來抑制或殺滅致病菌外，還應(yīng)考慮調(diào)整菌群恢復(fù)腸道正常菌群生態(tài)平衡的問題。大部分超嗜熱菌都是古生菌。氧化亞鐵硫桿菌為專性自養(yǎng)嗜酸桿菌，能將還原態(tài)的硫化物和金屬硫化物氧化產(chǎn)生硫酸，還能把亞鐵氧化成高鐵，并從中獲得能量。嗜壓菌與耐壓菌不同，它們必須生活在高靜水壓環(huán)境中，而不能在常壓下生長。第二節(jié) 微生物與生物環(huán)境間的關(guān)系自然界中微生物極少單獨存在，總是較多種群聚集在一起，當(dāng)微生物的不同種類或微生物與其他生物出現(xiàn)在一個限定的空間內(nèi)，它們之間互為環(huán)境，相互影響，既有相互依賴又有相互排斥，表現(xiàn)出相互間復(fù)雜的關(guān)系。另外根系的穿插，使根際的通氣條件和水分狀況比根際外的良好，溫度也比根際外的略高一些。此外，人體腸道中的正常菌群還可抑制或排斥外來腸道致病菌的侵入。有些寄生物一旦離開寄主就不能生長繁殖，這類寄生物稱為專性寄生物。凡能引起動植物和人類發(fā)生病變的微生物都稱為致病微生物。許多微生物在生命活動過程中，能產(chǎn)生某種抗生素，具有選擇性地抑制或殺死別種微生物的作用，這是一種特異性拮抗。環(huán)境污染對人畜健康、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)業(yè)等都有很大危害，所以保護(hù)生態(tài)環(huán)境已成為人類關(guān)心的大問題。細(xì)菌中的降解性質(zhì)粒和分離的細(xì)菌所處環(huán)境污染程度密切相關(guān)，從污染地分離到的細(xì)菌50％以上含有降解性質(zhì)粒，與從清潔區(qū)分離的細(xì)菌質(zhì)粒相比，不但數(shù)量多，其分子也大（信息量大）。另一方面微生物直接和間接的作用也可以去除環(huán)境中的重金屬，有助于改善環(huán)境。三、污染介質(zhì)的微生物處理人類生產(chǎn)和生活活動產(chǎn)生的污水(廢水)、廢氣及固體廢棄物都可以用生物方法進(jìn)行處理。一級處理也稱為預(yù)處理，主要通過格柵等過濾器除去粗固體；二級處理稱為常規(guī)處理，主要去除可溶性的有機物，方法包括生物方法、化學(xué)方法和物理方法；三級處理稱為高級處理，主要是除氮、磷和其他無機物，還包括出水的氯化消毒，也有生物、物理、化學(xué)方法。1. 好氧處理系統(tǒng)微生物在有氧條件下，吸附環(huán)境中的有機物，并將其氧化分解成無機物，使污水得到凈化，同時合成細(xì)胞物質(zhì)。,并多以菌膠團的形式存在，具有很強的去除有機物的能力，原生動物起間接凈化作用。微生物不斷進(jìn)行生物氧化，環(huán)境中有機物不斷減少，使污水得到凈化。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同，其微生物的組成也類似。甲烷發(fā)酵包括3個階段：液化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段 (圖94)。厭氧發(fā)酵法包括厭氧堆肥法和沼氣發(fā)酵。（三）氣態(tài)污染物的生物處理氣態(tài)污染物的生物處理技術(shù)是生物降解污染物的新應(yīng)用。由于自然的生物修復(fù)過程一般較慢，難于實際應(yīng)用，生物修復(fù)技術(shù)則是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù)；它是傳統(tǒng)的生物處理方法的延伸，其創(chuàng)新之處在于它治理的對象是較大面積的污染。為使有機物的氧化降解途徑暢通，要提供充足的電子受體，一般為好氧環(huán)境提供氧，為厭氧環(huán)境的降解提供硝酸鹽；④提供共代謝底物。（一）糞便污染指示菌糞便中腸道病原菌對水體的污染是引起霍亂、傷寒等流行病的主要原因。（二）致突變物與致癌物的微生物檢測環(huán)境污染物的遺傳學(xué)效應(yīng)主要表現(xiàn)在污染物的致突變作用，致突變作用是致癌和致畸的根本原因。人們稱此法是一種良好的潛在致突變物與致癌物的初篩報警手段。當(dāng)環(huán)境條件不良或有毒物質(zhì)存在時，發(fā)光能力受到影響而減弱，其減弱程度與毒物的毒性大小和濃度成一定的比例關(guān)系。微生物生長快的特點正適合這種要求，微生物監(jiān)測被公認(rèn)是對致突變物最好的初步檢測方法。因此不能把直接檢測病原菌作為常規(guī)的監(jiān)測手段，從而提出了檢測與病原菌并存于腸道，且具相關(guān)性的“指示菌”，從它們的數(shù)量來判定水質(zhì)污染程度和飲水（包括食品等）的安全性。低水溶性的疏水污染物難于被微生物所降解，利用表面活性劑、各種分散劑來提高污染物的溶解度，可提高生物可利用性；⑥添加生物降解促進(jìn)劑。目前生物修復(fù)技術(shù)主要用于土壤、水體（包括地下水）、海灘的污染（如原油的泄漏）治理以及固體廢棄物的處理。生物降解作用難于在氣相中進(jìn)行，所以廢氣的生物處理中，氣態(tài)污染物首先要經(jīng)歷由氣相轉(zhuǎn)移到液相或固體表面液膜中的過程。堆制方式與好氧堆肥法基本相同。 （二）固體廢棄物處理固體廢棄物是指被人們丟棄的固體狀和泥狀的污染物質(zhì)。生物膜法根據(jù)介質(zhì)與水接觸方式不同，有生物轉(zhuǎn)盤法（圖92）、塔式生物濾池法等。曝氣池中混合物以低BOD值流入沉淀池?；竟に嚵鞒桃妶D91。（1）活性污泥法又稱曝氣法，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學(xué)方法。一般指在1L污水或待測水樣中所含有的一部分易氧化的有機物，當(dāng)微生物對其氧化、分解時，所消耗的水中的溶解氧毫克數(shù)（其單位為mg/L）。污水的種類很多，包括生活污水、農(nóng)牧業(yè)污水、工業(yè)有機廢水和有毒污水等。汞的微生物轉(zhuǎn)化包括三個方面：無機汞（Hg2+）的甲基化；無機汞（Hg2+）還原成Hg0，甲基汞