文档介绍：第十二章微生物与环境保护
我们只有一个地球。现在,保护地球的环境已经成了人类的共识,也是我国可持续发展战略的重要组成部分。随着人口增加及人类生产和生活活动的增加,人类物质和精神文明的水平得到了很大的提高。但是人们在对环境质量的要求越来越高的同时,对环境的威胁和破坏也越来越严重。在工业化发展的初期,人们一方面对环境问题还缺乏认识,另一方面出于对发展经济的良好愿望,往往会忽略工业化对环境的破坏作用;当工业化发展到一定程度时,人们已经开始认识到了保护环境的重要性,又会发现环境保护的复杂性和困难性。环境保护是需要全社会共同努力并持之以恒的一项伟大事业。微生物在环境中扮演着十分重要的角色,一直默默地为保护环境作出了重要的贡献,随着人们对微生物和环境关系研究的不断深入,微生物在环境保护中必将发挥更大的作用。
在自然生态环境(土壤、水和空气)中,存在着大量的、形形色色的微生物,它们具有将有机物经氧化、还原、转化、分解等途径最终转化为无机物的巨大能力,在自然界的碳、氮、氧、硫、磷等元素的物质循环中起着不可替代的重要作用。人们在实践中发现可以采用各种方法强化微生物的这些功能,在人工创造的环境中,使微生物在最有利的条件下分解人类生活和生产活动中排放的污染环境的废弃物。用微生物处理废弃物已经成了保护环境最有效的方法之一。
12. 1 环境中微生物的相互作用
在自然环境中,许多不同的微生物共同生活,相互之间存在着复杂的关系。微生物用于处理环境中的污染物时,往往也是通过多种微生物、甚至原生动物的共同作用完成的。因此研究不同微生物之间的相互作用具有非常重要的意义。在自然或人工生态系统中,由于环境因素的影响,如营养物种类、pH及温度等,微生物群中往往又是由几种微生物占据着统治或优势地位,这样会对微生物群的生物多样性造成一定的限制。因此为了减少分析讨论的复杂性,而又能反映出微生物相互作用的特点,我们将把讨论的重点放在只有二、三种微生物组成的简单系统。
微生物之间的相互作用可以根据一种微生物是否因为另一种微生物的存在而受益、受害或不受影响进行分类,。
微生物间相互作用的分类
相互作用分类
特点
相会作用对微生物的影响
微生物 A
微生物B
种间共处(neutralism)
微生物间没有相互作用
0
0
mensalism)
一种受益而其它种不受影响
0
+
互惠共生(mutualism)
每一种都因其它种的存在而受益
+
+
petition)
微生物间为营养或空间而竞争
-
-
偏害共生(amensalism)
一种微生物改变了环境并不利于另外物种生长
0或+
-
寄生现象(parasatism)
一种微生物寄生在另一种上
+
-
捕食现象(predation)
一种微生物捕食其它微生物
+
-
0——不受影响;+——有利于生长;-——不利于生长
如果不同的微生物之间存在种间共处,就说明这些微生物所利用的营养物质不同,它们释放到环境中的代谢产物不会影响其他微生物的生长。这种情况在自然界几乎不存在,只在实验室中观察到了几个特殊例子。例如,专性无机化能营养菌
Thiobacillus neapolitanus 和专性异养菌Spirillum G7能够在交替供应还原态硫化物和醋酸的培养基中共存,它们的生长不会因对方存在而受到影响。
共栖现象可以分为两种情况:属于第一种情况时,一种微生物的代谢产物是另一种微生物生长所必需的营养物质,而后者对其本身的生长则没有明显的影响;另一类是一种微生物除去了环境中的有害物质,使得其它微生物能够生长。共栖生长的共同特点是一种微生物受益而其它微生物不受影响。。
共栖现象的典型例子
A)、一种微生物为另一微生物提供生长所需的物质
化合物
产生该化合物的微生物
受益微生物
烟酸
haromyces cerevisiae
变形杆菌Proteus vulgaris
硫化氢
脱硫弧菌Desulfovibrio
硫细菌Sulphur bacteria
甲烷
厌氧甲烷菌Anaerobic methane bacteria
甲烷氧化菌Methane oxidizing bacteria
硝酸盐
硝化杆菌Nitrobacter
反硝化杆菌Denitrifying bacteria
果糖
醋杆菌Acetobacter suboxydans
haromyces carlsbergensis
B)、一种微生物除去了有害于另一种微生物生长的化合物
化合物
微生物间的相互关系
氧
好氧微生物消耗氧气以利于厌氧微生物生长