環(huán)境生物技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用-資料下載頁
2025-01-18 01:57本頁面
【正文】 木材和干草等 ② 農(nóng)業(yè)廢棄物，指農(nóng)作物經(jīng)加工后剩余的植物材料，如稻草、秸桿、稻殼、動(dòng)物糞便等 ③ 日常生活中的廢棄纖維產(chǎn)品，如廢紙等 ? 生產(chǎn)乙醇的微生物均不能直接利用木質(zhì)纖維作為發(fā)酵過程中所需的糖類物質(zhì) ? 酸堿處理和生物酶法 ? 木質(zhì)素水解需要葡聚糖內(nèi)切酶、纖維二糖水解酶和 β 葡萄糖酶三種酶協(xié)同作用，能產(chǎn)生這三種酶的微生物多為真菌，如正青霉菌 (Enpenicilum jaoanicum)、木霉 (Trichoderma)、疣孢青霉(Penicillum verrubsum)等 ? 復(fù)合微生物來發(fā)酵木質(zhì)素生產(chǎn)乙醇。如熱纖梭菌（ Clostridun thermocellum）能分解纖維素，但乙醇產(chǎn)量低，而熱硫化氫梭菌（ Clostrium thermohydrosulopaircum）不能利用纖維素但乙醇產(chǎn)量高 ? 淀粉原料發(fā)酵法是我國生產(chǎn)乙醇的主要方法 ? 目前可生產(chǎn)乙醇的菌株均不能直接利用淀粉發(fā)酵乙醇 ? 在進(jìn)行發(fā)酵之前需先進(jìn)行原料粉碎 ， 以破壞細(xì)胞組織 ， 使淀粉游離 ? 再加入淀粉酶 ， 使淀粉糊化 、 液化 ， 再經(jīng)過糖化酶后才可被微生物利用發(fā)酵乙醇 ? 水解淀粉的酶主要有 α淀粉酶 、 葡糖糖化酶和葡糖糖異構(gòu)酶 ? 淀粉 ? 微生物制氫 ? 藍(lán)細(xì)菌和綠藻 ? 藍(lán)細(xì)菌在光照條件下產(chǎn)氫，主要是固氮酶的功能，固氮酶在缺少其生理性基質(zhì) N2或產(chǎn)物NH4+時(shí)，能還原質(zhì)子放出 H2 ? 綠藻光裂解水產(chǎn)生氫氣 ? H2+O2 ? 厭氧光合細(xì)菌 光合細(xì)菌的氫代謝主要與三種酶有關(guān)，即固氮酶、氫酶和可逆氫酶。光產(chǎn)氫與固氮酶有關(guān)，暗產(chǎn)氫與可逆氫酶有關(guān)，吸氫現(xiàn)象與氫酶有關(guān)。光合產(chǎn)氫是這 3種酶共同的作用結(jié)果 ? 非光合生物 ? 降解大分子有機(jī)物產(chǎn)氫 固體廢料、廢水 微生物環(huán)境污染預(yù)防技術(shù) 一、微生物農(nóng)藥 微生物農(nóng)藥是指由微生物產(chǎn)生的用于防治農(nóng)作物病、蟲、草害或促進(jìn)植物生長的農(nóng)用抗生素類或毒素類生物制劑。主要包括農(nóng)用抗生素和活體微生物 ? 農(nóng)用抗生素是由抗生菌發(fā)酵產(chǎn)生的、具有農(nóng)藥功能的代謝產(chǎn)物，例如：井岡霉素、春雷霉素 ? 活體微生物農(nóng)藥是有害生物的病原微生物活體，即用了這些活的微生物可以使有害生物本身得病而喪失為害能力。如白僵菌、綠僵菌、蘇云金桿菌 ? 對(duì)人畜安全 ? 對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較小 ? 可以抑制害蟲的流行病 ? 可利用農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工 ? 生產(chǎn)設(shè)備通用性較好 ? 生物農(nóng)藥的特點(diǎn) ? 種類 ? 微生物殺蟲劑 細(xì)菌、真菌、病毒殺蟲劑 ? 微生物殺菌劑 ? 微生物除草劑 ? 微生物殺蟲劑 ? 細(xì)菌殺蟲劑（ 100多種） ? 芽孢桿菌科、假單孢菌科、腸桿菌科、乳桿菌科和微球菌科等 ? 通過營養(yǎng)體、芽孢在蟲體內(nèi)繁殖以及通過產(chǎn)生生物活性蛋白毒素等途徑來致死目標(biāo)昆蟲 ? 蘇云金芽孢桿菌 （ Bacillus Thuringiensis） 、日本金龜子芽孢桿菌 是目前商業(yè)開發(fā)較成功的微生物殺蟲劑。 ? 細(xì)菌生長到一定階段后，菌體一端形成一種伴孢晶體，其內(nèi)含蛋白類 δ內(nèi)毒素，菌體破裂后，釋放出孢子和伴孢晶體 ? 晶體或孢子進(jìn)入幼蟲體，被堿性腸液活化，在蛋白酶作用下轉(zhuǎn)化為有殺蟲活性的 δ內(nèi)毒素，破壞幼蟲腸壁的上皮細(xì)胞，使幼蟲停止取食，從而中毒死亡 （芽孢能在昆蟲腸道中大量增殖，并穿透腸壁進(jìn)入血液中，導(dǎo)致昆蟲敗血死亡 ） ? 病毒殺蟲劑（ 1200種） ?已開發(fā)的有核型多角體病毒 （ NPV） 和顆粒體病毒 （ GV） ?以包涵體形式存在 ， 遇 到 昆 蟲 的 堿 性 腸 液（ ） ， 釋放出病毒顆粒 。 幼蟲死亡后釋放出大量的包涵體進(jìn)而侵染更多的幼蟲或在土壤中累積起來 在國外已登記的殺蟲劑病毒有： 梨豆夜蛾核多角體病毒（巴西） 苜蓿夜蛾丫紋蛾核多角病毒（美國） 谷實(shí)夜蛾核多角體病毒（美國） 煙芽夜蛾核多角體病毒（法國） 赤松毛蟲細(xì)胞質(zhì)多角體病毒（日本） 小菜粉蝶顆粒體病毒（俄羅斯） 松紅頭卷葉角葉鮮多角體病毒（加拿大） ? 真菌殺蟲劑（ 400500種） 僅次于細(xì)菌殺蟲劑 ， 400~500種真菌具有不同程度的殺蟲能力 ， 半知菌有 250種 白僵菌 、 綠僵菌可在鱗翅目 、 鞘翅目 、 直翅目 、半翅目 、 雙翅目的 700多種幼蟲體內(nèi)寄生 ? 放線菌殺蟲劑 主要用于防螨類 ? 微生物 除草劑 鏈霉菌產(chǎn)生的 茴香霉素 是一個(gè)商品化的微生物代謝產(chǎn)物 ， 能強(qiáng)烈抑制雜草 。 缺點(diǎn)：不能非選擇性的除去多種雜草 ， 沒有化學(xué)除草劑速效 ① 生物農(nóng)藥穩(wěn)定性差 ② 生物農(nóng)藥防治效果緩慢 ③ 生產(chǎn)工藝落后，技術(shù)和研發(fā)力量等條件不具備 ④ 生產(chǎn)成本過高是限制農(nóng)用抗生素大規(guī)模生產(chǎn)和在農(nóng)藥市場上競爭的主要因素之一 選育效價(jià)高穩(wěn)定性好的優(yōu)良菌株是降低生產(chǎn)成本增強(qiáng)農(nóng)用抗生素在市場上競爭能力的最基礎(chǔ)性工作 ? 存在問題 二、 微生物肥料 微生物肥料是指含有活的微生物的特定制品，應(yīng)用于植物生產(chǎn)起到特定的肥料效果，這種效應(yīng)產(chǎn)生過程中，制品中活的微生物的生命活動(dòng)起關(guān)鍵作用，由于這些生命活動(dòng)，增加了作物營養(yǎng)元素的供應(yīng)量。 ? 微生物肥料種類 ? 微生物氮肥 以固氮微生物為主 ， 如根瘤菌肥料 、 固氮菌肥料 、固氮藍(lán)細(xì)菌肥料和氟蘭克氏肥料 ? 微生物磷肥 以能分解難溶性磷和有機(jī)磷的微生物為主，最受重視的是解磷巨大芽孢桿菌和解磷假單胞菌。 如無機(jī)解磷肥料、菌根菌肥等 ? 微生物鉀肥 ? 利用微生物分解土壤中難溶性的鉀 ， 提高土壤中的鉀含量 ? 該類微生物大多為膠質(zhì)芽孢桿菌 、 膠樣芽孢桿菌 ? K細(xì)菌 （ 硅酸鹽細(xì)菌 ） 能分解長石 、 云母等硅酸鹽類礦物 ? 抗病與刺激作物生長的生物肥料 指利用某些微生物發(fā)代謝產(chǎn)物對(duì)作物生長具有刺激作用的生物肥料 。 如“ 5046”菌肥、“ G4”放線菌制劑 ? 有機(jī)肥 作用機(jī)理 （ 1） 提高土壤中養(yǎng)分的利用效率 （ 2） 分泌生物活性物質(zhì)刺激植物生長 （ 3） 抑制病害微生物的生長 （ 4） 增強(qiáng)植物的抗逆能力 作用機(jī)理 （ 1） 研發(fā)力度不足 ， 技術(shù)人員水平有待提高 （ 2） 生產(chǎn)工藝落后 ， 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn) （ 3） 菌株目標(biāo)效能不穩(wěn)定 ， 配伍不盡合理 、 抗逆性差 （ 4） 微生物肥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步完善 存在問題
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