【正文】 胞菌、靈桿菌和變形桿菌等兼性細(xì)菌，巨大芽孢桿菌、覃狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、腸膜芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌等需氧性細(xì)菌，腐敗芽孢桿菌等厭氧菌。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。 這里著重介紹：（一）蛋白質(zhì)的分解（二）核酸的分解（三）其它含氮有機(jī)物的分解（一）蛋白質(zhì)的分解1. 氧化脫氨基作用：產(chǎn)生酮酸和氨2. 水解脫氨基作用：產(chǎn)生含氧酸和氨3. 還原脫氨基作用：產(chǎn)生飽和酸和氨氨基酸脫氨基后的殘余基團(tuán)是一個(gè)有機(jī)酸，將作為微生物生活的碳源物質(zhì)，在呼吸作用中或被氧化分解成 CO2。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)。前兩種形態(tài)的氮雖然數(shù)量很大，但不能被植物直接吸收利用。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。七、烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化煉油廠、煤氣廠、焦化廠、化肥廠的廢水均含有芳香烴。假單胞菌的個(gè)別種也能分解木質(zhì)素。所以造紙和人造纖維廢水均含有大量木質(zhì)素。毛紡、油脂廠廢水，制革廢水含有大量油脂。凡是以上述物質(zhì)作為原料的工業(yè)廢水等均含有淀粉。四、淀粉的轉(zhuǎn)化淀粉的種類包括：直鏈淀粉和支鏈淀粉。果膠質(zhì)水解生成的果膠酸、聚戊糖、半乳糖醛酸、甲醇等在好氧條件下分別為二氧化碳和水，在厭氧條件下進(jìn)行丁酸發(fā)酵，產(chǎn)物有丁酸、乙酸、醇類、二氧化碳和氫氣。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)。造紙廢水和人造纖維廢水含半纖維素。二、半纖維素的轉(zhuǎn)化半纖維素存在于植物細(xì)胞壁中。第二章 微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用第一節(jié) 氧循環(huán)第二節(jié) 碳循環(huán)第三節(jié) 氮循環(huán)第四節(jié) 硫循環(huán)第五節(jié) 磷循環(huán)第六節(jié) 鐵循環(huán)第一節(jié) 氧循環(huán)人和動物呼吸微生物有機(jī)物分解O2植物藻類O2光第二節(jié) 碳循環(huán)一、纖維素的轉(zhuǎn)化二、半纖維素的轉(zhuǎn)化三、果膠質(zhì)的轉(zhuǎn)化四、淀粉的轉(zhuǎn)化五、脂肪的轉(zhuǎn)化六、木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化七、烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化一、纖維素的轉(zhuǎn)化纖維素是葡萄糖的高分子聚合物，分子式： (C6H10O5)1400~10000纖維素在微生物酶的作用下，分解為葡萄糖。歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是 5mg/L以下。（三 ） 防止水體富營養(yǎng)化防止天然水體富營養(yǎng)化的根本措施是將各種污水和廢水中的氮和磷的排放量控制在低的水平。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，通過測干重或細(xì)胞數(shù)來測其增長量。（二）評價(jià)水體富營養(yǎng)化的方法與 AGP評價(jià)水體富營養(yǎng)化的方法： 1. 觀察藍(lán)藻等指示生物； 定生物的現(xiàn)存量； ； ；。由于水體中藻類和異養(yǎng)細(xì)菌的代謝活動，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，使浮游動物和魚類無法生存。三、水體富營養(yǎng)化（一）水體富營養(yǎng)化的概念與發(fā)生由于某些自然因素，尤其是人類將富含氮、磷的城市生活污水和工業(yè)廢水排放入自然水體中，使得自然水體中的氮、磷營養(yǎng)過剩，促使水體中藻類過量生長，使淡水水體發(fā)生 “水華 ”，使海洋發(fā)生 “赤潮 ”。 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。如下表所示：污染程度 清潔水 輕度污染水 中等污染水 嚴(yán)重污染水BIP值 0~8 8~20 20~60 60~100細(xì)菌菌落總數(shù) (CFU)： 細(xì)菌菌落總數(shù)是指 1ml水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中于 37℃ 培養(yǎng) 24h后所生長出來的菌落總數(shù)。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。衡量水體自凈的指標(biāo)（二）污水體系的微生物生態(tài) 當(dāng)有機(jī)物排入河流后，在排污點(diǎn)的下游進(jìn)行著正常的自凈過程。因此對于受污染的河流，水體中的微生物及水生生物也呈一定規(guī)律的變化。在自凈過程中，有機(jī)物減少，異養(yǎng)型微生物數(shù)量減少，光合自養(yǎng)型數(shù)量增多，故 P/H指數(shù)升高，自凈速率逐漸降低，在河流自凈完成后， P/H指數(shù)恢復(fù)到原有水平。 P/H指數(shù)反映水體污染和自凈程度。（一）水體自凈 由于天然水體的各種生物和微生物之間構(gòu)成的一個(gè)生物循環(huán)的生物鏈，因而水體有一個(gè)自凈的能力。陽光一級生產(chǎn)者 原生動物 輪蟲、浮游甲殼動物 魚 其他動物人廢物、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)。影響微生物群落和分布、種類和數(shù)量的因素主要有：水體類型、受污（廢）水污染程度、有機(jī)物的含量、水溫、 pH及水深等。（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。在海洋上部以含有好氧性的微生物和藻類為主，在深處主要以兼性或厭氧性的微生物為主。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。四、空氣微生物檢測空氣中微生物的檢測可通過：1. 固體法： （ 1）平皿落菌法；（ 2） 撞擊法撞擊法2. 2. 液體法空氣微生物的測點(diǎn)數(shù)越多越準(zhǔn)確，以 20~30個(gè)點(diǎn)為宜，最少測點(diǎn)數(shù)為 5~6個(gè)。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。微生物在空氣中停留時(shí)間的長短由風(fēng)力、氣流和雨、雪等氣象條件所決定，但它最終要沉降到土壤、水中、建筑物和植物上。所以空氣不是微生物生長繁殖的場所。針對受污染土壤的情況有原位生物修復(fù)、 生物通生物通風(fēng)風(fēng) 、挖掘堆置和反應(yīng)器處理等方法。針對污染土壤的問題，人們開始了污染土壤的生物修復(fù)工作。如果用污水對農(nóng)田進(jìn)行灌溉，只要不超過土壤自凈能力是不會引起土壤污染的。三、土壤自凈和污染土壤微生物生態(tài)土壤對施入其中一定負(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。肥沃土： 1108~1109個(gè)微生物 /克土貧瘠土： 1106~1107個(gè)微生物 /克土根據(jù)土壤性質(zhì)的不同，如 pH、 酸堿性、水分、透氣性等，土壤中所含的微生物數(shù)量和種類各不相同。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。雖然各生物群落有各自的生長、發(fā)育、繁殖及死亡過程，但動物、植物和微生物等群落的種群、數(shù)量，它們的數(shù)量比均保持相對穩(wěn)定。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。生態(tài)系統(tǒng)的這些功能是在生物圈內(nèi)進(jìn)行的。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。它是由生物群落及其生存環(huán)境組成的一個(gè)整體系統(tǒng)，可用下式表述：生態(tài)系統(tǒng) = 生物群落 + 環(huán)境條件生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能 包括：生物生產(chǎn)、能量流動、物資循環(huán)、信息傳遞。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。如果輸入和輸出在較長時(shí)間趨于相等，生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能將長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。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。二、微生物在土壤的種類、數(shù)量和分布土壤中的微生物含量是衡量土壤肥力的指標(biāo)之一。微生物在土壤中的分布隨土層深度的增加而減少。由于土壤中含有大量的微生物，可用土地法處理廢水，污染物在土壤中的存在還會誘導(dǎo)土壤中微生物的變異。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. 各種病原微生物會通過各種途徑進(jìn)入人體引起人體疾病。即針對污染物的性質(zhì)，選用高效的微生物菌種，投入到受污染的土壤中，并配以適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)和氧氣，對受污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)。