【正文】 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。接近海岸和海底淤泥表層的海水中和淤泥上，菌數(shù)較多，離海岸越遠(yuǎn)，菌數(shù)越少。有些真菌可產(chǎn)生真菌毒素，有的真菌毒素是致癌物，其中以部分黃曲霉菌株產(chǎn)生的黃曲霉毒素（aflatoxin）最為常見。胃中含有鹽酸，pH較低不適于微生物生活，除少數(shù)耐酸菌外，進(jìn)入胃中的微生物很快被殺死。專性嗜熱菌的最適生長溫度在65～70℃，超嗜熱菌的最適生長溫度在80～110℃。（六）嗜壓菌嗜壓菌僅分布在深海底部和深油井等少數(shù)地方。根系向周圍土壤中分泌有機(jī)酸、糖類、氨基酸、維生素等物質(zhì)，這些物質(zhì)是根際微生物的重要營養(yǎng)來源和能量來源。前者稱為寄生物，后者稱為寄主或宿主。在制造泡菜、青儲飼料過程中，由于乳酸菌迅速繁殖產(chǎn)生大量乳酸導(dǎo)致環(huán)境的pH下降，從而抑制其他微生物的生長，這是一種非特異拮抗，因?yàn)檫@種抑制作用沒有特定專一性，對不耐酸細(xì)菌均有抑制作用。（二）降解性質(zhì)粒污染物的生物降解反應(yīng)和其他生物反應(yīng)本質(zhì)上都是酶促反應(yīng)，降解過程中大部分降解酶是由染色體編碼的，但其中有些酶，特別是降解難降解化合物的酶類是由質(zhì)?？刂频?，這類質(zhì)粒被稱為降解性質(zhì)粒。微生物雖然不能降解重金屬，但通過對重金屬的轉(zhuǎn)化作用，控制其轉(zhuǎn)化途徑，可以達(dá)到減輕毒性的作用。生物處理根據(jù)其處理過程中氧的狀況，可分為好氧處理系統(tǒng)與厭氧處理系統(tǒng)。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物合成細(xì)胞物質(zhì)，使菌體大量繁殖。圖93 厭氧消化器的構(gòu)造圖污水厭氧發(fā)酵是一個(gè)極為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，它涉及多種交替作用的菌群，各要求不同的基質(zhì)和條件，形成復(fù)雜的生態(tài)體系。對于城市垃圾的處理還可采用生態(tài)工程處理方法，其原理是利用適當(dāng)?shù)姆罎B和阻斷材料，將垃圾堆進(jìn)行物理隔離，然后在隔離的垃圾堆上重建以植物為主的土壤植物生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)輔以適當(dāng)?shù)木坝^建筑、園林小品等將原來的垃圾山建成公園式的風(fēng)景娛樂場所或?yàn)檗r(nóng)、牧業(yè)重新利用。微生物的生長繁殖和降解活動需要充足均衡的營養(yǎng)，為了提高降解速度，需要添加缺少的營養(yǎng)物；③提供電子受體。二是“大腸菌群值”，是指水樣中可檢出1個(gè)大腸菌群數(shù)的最小水樣體積（ml數(shù)），即： 大腸菌群值 ＝ 1000／大腸菌群數(shù)我國衛(wèi)生部門規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)是：1ml自來水中的細(xì)菌總數(shù)不可超過100個(gè)（37℃，培養(yǎng)24h）；而1000ml自來水中的大腸菌群數(shù)則不能超過3個(gè)（37℃，培養(yǎng)48h），即大腸菌群值不得小于333 ml。通過靈敏的光電測定裝置，檢查在毒物作用下發(fā)光菌的發(fā)光強(qiáng)度變化可以評價(jià)待測物的毒性。大腸菌群是最基本的糞便污染指示菌，最常用的水質(zhì)指標(biāo)之一。主要的污染物是石油烴及各種有毒有害難降解的有機(jī)污染物。但此法不設(shè)通氣系統(tǒng)、有機(jī)廢棄物在堆內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，溫度低，腐熟及無害化所需時(shí)間長。圖92 生物轉(zhuǎn)盤法構(gòu)造示意圖2. 厭氧處理系統(tǒng)在缺氧條件下，利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機(jī)污染物的方法，又稱厭氧消化或厭氧發(fā)酵法。圖91 完全混合曝氣法處理污水的裝置污水進(jìn)入曝氣池后，活性污泥中的細(xì)菌等微生物大量繁殖，形成菌膠團(tuán)絮狀體，構(gòu)成活性污泥骨架，原生動物附著其上，絲狀細(xì)菌和真菌交織在一起，形成一個(gè)個(gè)顆粒狀的活躍的微生物群體。BOD的測定條件一般規(guī)定在20℃下5晝夜，故常用BOD5符號表示。包括梭菌、脈孢菌、假單胞菌等和許多真菌在內(nèi)的微生物具有甲基化汞的能力。一、微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化（一）生物降解生物降解是微生物（也包括其他生物）對物質(zhì)（特別是環(huán)境污染物）的分解作用。能引起人和動物致病的微生物很多，主要是細(xì)菌、真菌和病毒。前者是真菌（一般為子囊菌）與綠藻共生，后者是真菌與藍(lán)細(xì)菌共生。這是一種“可分可合，合比分好”的松散的相互關(guān)系。嗜堿菌產(chǎn)生的堿性酶可被用于洗滌劑或其他用途。了解極端環(huán)境下微生物的種類、遺傳特性及適應(yīng)機(jī)制，不僅可為生物進(jìn)化、微生物分類積累資料，提供新的線索，還可利用它的特殊基因、特殊機(jī)能，培育更有用的新種。五、正常人體及動物體上的微生物正常人體及動物體上都存在著許多微生物。測定空氣中微生物的數(shù)量可采用培養(yǎng)皿沉降法或液體阻留法。由于水中病原菌含量少，且檢測手續(xù)復(fù)雜，故一般以來源相同、數(shù)量又多的大腸菌群作指示菌，通過檢查指示菌的數(shù)量來判斷水源被糞便污染的程度，從而間接推測其他病原菌存在的概率（見本章后述）?？梢哉f，土壤是微生物的“天然培養(yǎng)基”。這是一種“可分可合，合比分好”的松散的相互關(guān)系。大腸菌群是指一大群與大腸桿菌相似的好氧及兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢桿菌，它們能在48h內(nèi)發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。主要有細(xì)菌、放線菌、真菌、病毒、藻類和原生動物等，其種類和數(shù)量一般要比土壤少得多。微生物在空氣中的分布很不均勻，塵埃多的空氣中，微生物也多。罐頭食品在制作過程中雖然經(jīng)過了加熱處理，但有時(shí)也會出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象。當(dāng)機(jī)體防御機(jī)能減弱時(shí)，如皮膚大面積燒傷、粘膜受損、機(jī)體受涼或過度疲勞時(shí)，一部分正常菌群會成為病原微生物。嗜冷菌可分為專性和兼性兩種（參見表62）。與微生物有關(guān)的輻射有可見光、紫外線、X射線和γ射線，其中生物接觸最多、最頻繁的是太陽光中的紫外線。人體腸道正常菌群與宿主間的關(guān)系，主要是互生關(guān)系。土壤中存在著一些溶真菌細(xì)菌，它們侵入真菌體內(nèi)，生長繁殖，最終殺死寄主真菌，造成真菌菌絲溶解。微生物間的捕食關(guān)系主要是原生動物捕食細(xì)菌和藻類，它是水體生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的基本環(huán)節(jié)，在污水凈化中也有重要作用。塑料薄膜因分子體積過大而抗降解，造成白色污染。污水處理的方法有物理法、化學(xué)法和生物法。所謂活性污泥是指由菌膠團(tuán)形成菌、原生動物、有機(jī)和無機(jī)膠體及懸浮物組成的絮狀體。沉淀的活性污泥一部分回流曝氣池與未處理的廢水混合，重復(fù)上述過程，回流污泥可增加曝氣池內(nèi)微生物含量，加速生化反應(yīng)過程。其中生物法主要是利用微生物分解有機(jī)物，制作有機(jī)肥料和沼氣，可分為好氧性堆肥法和厭氧發(fā)酵法兩大類。處理過程在懸浮或附著系統(tǒng)的生物反應(yīng)器中進(jìn)行。近十余年來，人類在石油、農(nóng)藥、重金屬汞等物質(zhì)的微生物代謝、降解、轉(zhuǎn)化方面取得了一定的進(jìn)展。其原理是利用鼠傷寒沙門氏菌的組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株在致突變物的作用下發(fā)生回復(fù)突變的性能，來檢測物質(zhì)的致突變性。當(dāng)培養(yǎng)基中含有微量組氨酸時(shí)，傾注過量菌液的平板上形成一層微小的菌落，但當(dāng)受到致突變物作用時(shí)，缺陷型菌株回復(fù)為野生型菌株，這時(shí)在培養(yǎng)基上長出明顯的菌落。由于微生物易變異，抗性強(qiáng)，微生物作為環(huán)境污染的指示物在應(yīng)用上不及動物和植物廣泛而規(guī)范。四、污染環(huán)境的生物修復(fù)生物修復(fù)是微生物催化降解有機(jī)污染物，轉(zhuǎn)化其他污染物從而消除污染的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過程。一般認(rèn)為堆料中易降解有機(jī)物基本上被降解即達(dá)到腐熟。（2）生物膜