第07章微生物生態(tài)微生物生態(tài)與環(huán)境生態(tài)工程中的微生物作用第07章微生物生態(tài)第一章微生物的生態(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07章微生物生態(tài)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)和生物圈（一）生態(tài)系統(tǒng)1.定義：生態(tài)系統(tǒng)是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)由生物與它們的生境通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個(gè)自然體。

生態(tài)系統(tǒng)=生物+環(huán)境條件

生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)的功能單位之一（個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)）。動(dòng)物、植物和微生物的個(gè)體、種群、群落光、水、土壤、空氣及其他因子第07章微生物生態(tài)2.組成：生態(tài)系統(tǒng)有四個(gè)基本組成：環(huán)境生產(chǎn)者（植物）消費(fèi)者（一級(jí)、二級(jí)……）分解者或轉(zhuǎn)化者（微生物）。

3.結(jié)構(gòu)：生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的三維空間結(jié)構(gòu)，由于環(huán)境條件在空間上的差異性，造成生物的分布也出現(xiàn)明顯的水平和垂直分布。能源：太陽(yáng)輻射生物代謝產(chǎn)物：CO2、O2、H2O、無(wú)機(jī)鹽媒質(zhì)：水、大氣、土壤基質(zhì)：砂、巖石泥土其他環(huán)境條件：溫度、pH第07章微生物生態(tài)4.功能：主要表現(xiàn)在生物生產(chǎn)、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。（1）生物生產(chǎn)：通過(guò)光合作用合成有機(jī)物，是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，包括初級(jí)生產(chǎn)（初級(jí)生產(chǎn)者進(jìn)行）和次級(jí)生產(chǎn)（其他生物進(jìn)行）；（2）能量流動(dòng)：太陽(yáng)光的光能→化學(xué)能，不斷消耗→熱能、動(dòng)能等；能量是單向流動(dòng)的；第07章微生物生態(tài)（3）物質(zhì)循環(huán)：各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在各個(gè)組成成分間傳遞、循環(huán)（物質(zhì)不滅）；物質(zhì)是被反復(fù)循環(huán)的；第07章微生物生態(tài)（4）信息傳遞：生態(tài)系統(tǒng)中的生物之間通過(guò)信息傳遞，進(jìn)行調(diào)節(jié)。信息有營(yíng)養(yǎng)信息、物理信息、化學(xué)信息及行為信息等，構(gòu)成一個(gè)整體的信息網(wǎng)。第07章微生物生態(tài)（二）生物圈

地球上的一切生物，其中包括人類，都生活在地球的表面層。因?yàn)橹挥羞@個(gè)表面層內(nèi)有空氣、水、土壤等維持生物的生命所必需的物質(zhì)，人們將這個(gè)生物有機(jī)體生存的地球表面層，稱為生物圈。即：地球上所有的生物及其環(huán)境所共同組成的一個(gè)最大的生態(tài)系統(tǒng)（地球上所有生態(tài)系統(tǒng)的總和）。

第07章微生物生態(tài)二、生態(tài)平衡

定義：生態(tài)系統(tǒng)在一定的時(shí)間和空間內(nèi)，保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，并能對(duì)外來(lái)干擾進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限度的，干擾超過(guò)限度，則不再具有恢復(fù)能力。這個(gè)限度稱為生態(tài)閾限。第07章微生物生態(tài)物質(zhì)和能量的輸入<物質(zhì)和能量的輸出生物量減少物質(zhì)和能量的輸入>物質(zhì)和能量的輸出生物量增加物質(zhì)和能量的輸入≈物質(zhì)和能量的輸出相對(duì)穩(wěn)定第07章微生物生態(tài)

生態(tài)系統(tǒng)的平衡的破壞和建立，是自然界發(fā)展的普遍規(guī)律。每當(dāng)氣候、日照、季節(jié)變化，或由于人為的因素，都可能造成舊平衡的破壞和新平衡的建立。生態(tài)系統(tǒng)總是在不平衡-平衡-不平衡的發(fā)展過(guò)程中進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，推動(dòng)著自身的變化和發(fā)展。

第07章微生物生態(tài)三、生態(tài)系統(tǒng)的分類

由于生態(tài)系統(tǒng)可以小到一滴水，大到生物圈，所以，分類有多種。根據(jù)生存環(huán)境分：如水體生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)。各自還可進(jìn)一步細(xì)分，例如淡水生態(tài)系統(tǒng)和海水生態(tài)系統(tǒng)；根據(jù)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)可將淡水生態(tài)系統(tǒng)分為河流生態(tài)系統(tǒng)和湖泊生態(tài)系統(tǒng)；根據(jù)生物群落分的，有動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)、植物生態(tài)系統(tǒng)及微生物生態(tài)系統(tǒng)，在這些生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)又可根據(jù)生存環(huán)境或生物群落進(jìn)一步細(xì)分。第07章微生物生態(tài)第二節(jié)土壤微生物生態(tài)一、土壤的生態(tài)條件1．營(yíng)養(yǎng)

土壤內(nèi)有大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)（動(dòng)植物的殘?bào)w、分泌物、排泄物等）

2．pH

3.5~8.5，多為5.5~8.5；適合于大多數(shù)微生物的生長(zhǎng)繁殖。

第07章微生物生態(tài)3．滲透壓

土壤內(nèi)通常為0.3~0.6MPa，而在微生物（細(xì)菌）體內(nèi)，G+為2.0~2.5MPa，G-為0.5~0.6Mpa。所以，土壤是等滲或低滲溶液，有利于微生物吸收水份和營(yíng)養(yǎng)。4．氧氣和水

土壤具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，有孔隙，可以通氣和保持水分。土壤中氧氣的含量要少于空氣中，一般為7~8%。

5．溫度

土壤具有較強(qiáng)的保溫性，其變化幅度要小于空氣。第07章微生物生態(tài)6．保護(hù)層

表面幾毫米厚的土壤，可以使下面的微生物免受紫外線的直接照射。

綜合以上各方面，所以說(shuō)，土壤具備了微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)和各種環(huán)境條件，是微生物良好的天然培養(yǎng)基。

第07章微生物生態(tài)二、微生物在土壤中的種類、數(shù)量和分布1.數(shù)量和種類

同一土體由于微環(huán)境的通氣、水分、營(yíng)養(yǎng)等狀況都存在著差異，致使不同微生物呈立體分布。每克肥土中通常含有幾億至幾十億個(gè)微生物，貧瘠土壤每克也有幾百萬(wàn)至幾千萬(wàn)個(gè)微生物。①細(xì)菌

數(shù)量：70~90%；種類：主要為腐生，少數(shù)自養(yǎng)分布：表層最多，隨土層加深減少，厭氧菌反之。②放線菌數(shù)量：5~30%③真菌④藻類⑤原生動(dòng)物第07章微生物生態(tài)表9－2農(nóng)田土壤上層15cm處微生物數(shù)量和生物量微生物土壤中的數(shù)量(個(gè)/g)生物量（g/m2）細(xì)菌

放線菌

真菌

藻類

原生動(dòng)物9.8×107

2.0×106

1.2×102

2.5×204

3.0×104160

160

200

32

8第07章微生物生態(tài)2.分布

水平分布——不同類型的土壤中所含微生物不同

垂直分布——同一土壤的不同深度，微生物的分布不同第07章微生物生態(tài)三、土壤自凈和污染土壤微生物生態(tài)

1．土壤自凈土壤對(duì)進(jìn)入其中的一定負(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(guò)各種物理、生化過(guò)程自動(dòng)分解污染物使土壤恢復(fù)到原有水平的凈化過(guò)程，稱土壤自凈。

第07章微生物生態(tài)

土壤自凈是有一定限度的，即自凈容量。如果超過(guò)這個(gè)容量，就會(huì)造成土壤污染。土壤自凈能力的大小取決于土壤中微生物的種類、數(shù)量和活性；取決于土壤結(jié)構(gòu)、通氣狀況等理化性質(zhì)。土壤有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，并棲息著極為豐富、種類繁多的微生物群落，這使土壤具有強(qiáng)烈的吸附、過(guò)濾和生物降解作用。第07章微生物生態(tài)2．污染土壤的微生物生態(tài)土地是天然的生物處理廠，可用土地法處理廢水、生活污水，易被微生物降解的工業(yè)廢水經(jīng)土地處理后得到凈化。進(jìn)行土壤灌溉時(shí)，要十分小心，要注意：（1）要根據(jù)物質(zhì)和植物的特點(diǎn)，合理灌溉；（2）不能超過(guò)自凈容量；（3）不能用含有有毒或難以降解物質(zhì)的污水。這是因?yàn)檫@些物質(zhì)會(huì)在生物體內(nèi)積累、富集，最終會(huì)影響到人類自己。第07章微生物生態(tài)四、土壤污染和土壤生物修復(fù)1．土壤污染及其后果來(lái)源：廢水（農(nóng)田灌溉和土地處理）、固體廢棄物、油庫(kù)泄漏或農(nóng)藥的使用等。污染物質(zhì)：農(nóng)藥、石油類、氨、重金屬等。易降解的污染物在土壤中會(huì)被逐漸分解，而難降解物質(zhì)和重金屬等會(huì)在土壤中停留和積累，甚至進(jìn)入地下水中。第07章微生物生態(tài)土壤污染的后果：（1）改變土壤的性質(zhì)，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)；（2）污染物通過(guò)食物鏈遷移或進(jìn)入水體，危害人類健康；（3）各種病原微生物可能通過(guò)各種途徑傳播。第07章微生物生態(tài)2．土壤修復(fù)

土壤生物修復(fù)是利用土壤中的天然微生物或人為加入特定菌株，使土壤中的污染物質(zhì)加快降解和轉(zhuǎn)化的速度，使土壤恢復(fù)其天然功能。有關(guān)污染環(huán)境的修復(fù)（生物修復(fù)），是目前環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。

第07章微生物生態(tài)土壤生物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵（1）微生物種目前“土著”微生物應(yīng)用較多，具有經(jīng)濟(jì)性，但效果較差；從污染土壤選育優(yōu)勢(shì)菌種，經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)接種到污染土壤中，易實(shí)施，收效快，效果好；質(zhì)粒育種或基因工程構(gòu)建工程菌，但有不相容性。第07章微生物生態(tài)（2）微生物營(yíng)養(yǎng)C:N:P

因污染物的過(guò)量積累，可能使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)品種單一，營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡嚴(yán)重，要通過(guò)可行性試驗(yàn)確定適應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)元素比例?？蓞⒄找话阃寥牢⑸锏奶嫉?5:1，污水好氧生物處理的BOD:N:P=100:5:1等作基本參數(shù)，在試驗(yàn)過(guò)程中加以調(diào)整。第07章微生物生態(tài)（3）溶解氧通氣良好的土壤溶解氧在5mg/L左右，粘土和積水土溶解氧極低，加上有污染物，因而溶解氧更低。保證好氧微生物和兼性厭氧微生物的旺盛生長(zhǎng)，才能有效分解污染物。用鼓風(fēng)機(jī)向地下鼓風(fēng)，可使土壤中溶解氧達(dá)8～12mg/L；通純氧可達(dá)50mg/L；若含有較多的苯和低碳烷基苯，則需更多溶解氧（20～200mg/L）滿足微生物需要，苯等污染物才能被氧化徹底。（4）微生物的環(huán)境因子適量的水、pH和溫度對(duì)于土壤的生物修復(fù)也有很大影響。第07章微生物生態(tài)土壤生物修復(fù)工程（1）原位處理：在污染區(qū)原地鉆一組注水井，用泵注入微生物、水和營(yíng)養(yǎng)物，通入空氣。另外鉆一組抽水井，用抽水泵抽取地下水，使地下水呈流動(dòng)狀態(tài)，促使微生物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均勻分布。工藝簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，但處理速度較慢。（2）生物通風(fēng)：氣體流動(dòng)。用于處理因儲(chǔ)油罐泄漏而污染的土壤。第07章微生物生態(tài)第三節(jié)空氣微生物生態(tài)一、空氣的生態(tài)條件

紫外線、干燥、溫度變化大、缺乏營(yíng)養(yǎng)等，這些特點(diǎn)決定了空氣不是微生物生長(zhǎng)繁殖的場(chǎng)所。

二、空氣微生物的種類、數(shù)量和分布

1.空氣中的微生物來(lái)源于：土壤（飛揚(yáng)的塵土把微生物帶至空中）；水體（水面吹起的小水滴）；人和動(dòng)物（皮膚脫落物、呼吸道等）。第07章微生物生態(tài)不同場(chǎng)所上空微生物的數(shù)量（單位：個(gè)/m3空氣）場(chǎng)所畜舍宿舍城市街道市區(qū)公園海洋上空北緯80°微生物1～2×1062×1045×1032001～20第07章微生物生態(tài)2.空氣中的微生物只是短暫停留，是可變的，沒(méi)有固定類群。3.在空氣中存活的微生物，主要是有芽孢的細(xì)菌、有孢子的霉菌、放線菌及各種胞囊。4.取決于多種因素的影響：空氣的相對(duì)濕度、紫外線、塵土顆粒的數(shù)量和大小以及微生物本身的性質(zhì)。也與環(huán)境衛(wèi)生狀況有關(guān)，如綠化。第07章微生物生態(tài)三、空氣微生物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及生物潔凈技術(shù)

空氣是人類與動(dòng)植物賴以生存的極重要因素，也是傳播疾病的媒介。為了防止疾病傳播，提高人類的健康水平，要控制空氣中微生物的數(shù)量。目前，空氣還沒(méi)有統(tǒng)一的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，一般以室內(nèi)1m3空氣中細(xì)菌總數(shù)為500~1000個(gè)以上作為空氣污染的指標(biāo)?？諝馕廴镜闹甘揪匝屎碚＞鷧仓械木G色鏈球菌為最合適，綠色鏈球菌在上呼吸道和空氣中比溶血性鏈球菌易發(fā)現(xiàn)，且有規(guī)律性。第07章微生物生態(tài)

最好的措施是綠化環(huán)境和搞好室內(nèi)外環(huán)境衛(wèi)生。有些工業(yè)部門需要采用生物潔凈技術(shù)凈化空氣，多用備有高效過(guò)濾器的空氣調(diào)節(jié)除菌設(shè)備，它既達(dá)到恒溫控制又可提供無(wú)菌空氣。生物潔凈室也沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)國(guó)家采用美國(guó)1967年頒發(fā)的航空宇宙局(NASA)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，對(duì)民用生物潔凈環(huán)境要求可能過(guò)高。

第07章微生物生態(tài)

空氣微生物衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)可以浮游細(xì)菌數(shù)為指標(biāo)或以降落細(xì)菌數(shù)為指標(biāo)。飄浮在空氣中的細(xì)菌稱浮游細(xì)菌。浮游細(xì)菌附著在塵粒上，故浮游細(xì)菌的數(shù)量與塵粒的數(shù)量和粒徑有關(guān)。浮游細(xì)菌在一定條件下緩慢地降落下來(lái)成為降落菌。它的數(shù)量取決于浮游細(xì)菌的數(shù)量，浮游細(xì)菌和降落菌有一定關(guān)系。第07章微生物生態(tài)（一）空氣微生物的測(cè)定方法落菌數(shù)（平皿落菌法）

1.將營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基融入無(wú)菌平皿中制成平板，

2.將它放在待測(cè)點(diǎn)（通常設(shè)5個(gè)測(cè)點(diǎn)），打開(kāi)皿蓋暴露于空氣中5～10min，待空氣微生物降落在平板表面，

3.蓋好皿蓋，置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后取出，計(jì)菌落數(shù)即落菌數(shù)。四空氣微生物檢測(cè)第07章微生物生態(tài)撞擊法1.用吸風(fēng)機(jī)或真空泵將含菌空氣以一定流速穿過(guò)狹縫，菌落被吸到營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板上。平板以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。2.通常平板轉(zhuǎn)動(dòng)一周，取出置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，計(jì)算含菌量第07章微生物生態(tài)注：采集含菌量高的空氣樣品時(shí)。平板的轉(zhuǎn)動(dòng)速度要比含菌量低的空氣樣品的轉(zhuǎn)速快。液體法1.將一定體積的含菌空氣通入無(wú)菌蒸餾水或無(wú)菌液體培養(yǎng)基中，依靠氣流的洗滌和沖擊使微生物均勻分布在介質(zhì)中。2.取一定量的菌液涂布于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上。3.置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h，取出計(jì)菌落數(shù)。第07章微生物生態(tài)（二）空氣微生物的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)以20～30個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)為宜，最少測(cè)點(diǎn)數(shù)為5～6個(gè)（三）空氣微生物的培養(yǎng)溫度和時(shí)間

37℃，48h第07章微生物生態(tài)第四節(jié)水體微生物生態(tài)一、水體中的微生物群落水體：天然水體和人工水體水體中的微生物來(lái)源：水體中固有的；來(lái)自土壤（徑流）；生產(chǎn)和生活（廢棄物）；空氣（降雨等）。

水體中的微生物種類很多，微生物在水體中的分布和數(shù)量受水體類型、有機(jī)物的含量、微生物的拮抗作用、雨水沖刷、河水泛濫、工業(yè)廢水、生活污水的排放量等因素的影響。第07章微生物生態(tài)（一）海洋中的微生物群落1、種類：多數(shù)是嗜鹽菌2、分布：水平分布：沿海帶，海水中含有大量有機(jī)物，溫度適宜，每毫升海水含菌10，0000個(gè)。外海帶，每毫升含菌10～250個(gè)。海洋微生物的水平分布內(nèi)陸氣候、雨量、潮汐的影響。第07章微生物生態(tài)垂直分布：表層（0～10m）：藻類中層（5～50m）：兼性厭氧微生物底層：厭氧菌及硫酸還原菌3、海洋微生物群落的生態(tài)特征：海水的鹽質(zhì)量濃度高約30g/L，所以海洋微生物大多是耐鹽或嗜鹽的，有的還能耐高滲透壓。海洋微生物還耐高的靜水壓力，甚至嗜高靜壓力。

第07章微生物生態(tài)4、分類：按棲息地分為底棲性細(xì)菌：因海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)和有機(jī)物含量的不同而異；浮游性細(xì)菌：有鞭毛，自由生活；附著性細(xì)菌：附著于動(dòng)、植物體上，異養(yǎng)菌。第07章微生物生態(tài)（二）淡水微生物

1、來(lái)源：土壤、空氣、污水及有機(jī)殘?bào)w

2、種類：自養(yǎng)菌

3、影響微生物在淡水中分布的因子：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溫度、溶解氧、pH等。浸入小河里的載玻片上的發(fā)育形成的小菌落第07章微生物生態(tài)藍(lán)細(xì)菌、藻、水生植物陽(yáng)光表層輸入(河流)產(chǎn)氧光合動(dòng)物、原生動(dòng)物、好氧細(xì)菌嗜甲烷菌、無(wú)機(jī)化能細(xì)菌不產(chǎn)氧光合發(fā)酵厭氧呼吸菌產(chǎn)甲烷菌沉積物厭氧層好氧層表層輸出層次化湖泊生態(tài)

水體不同層次微生物分布第07章微生物生態(tài)二、水體自凈和污染水體微生物生態(tài)（一）水體自凈1．概念河流（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(微生物、動(dòng)物和植物)等因素的綜合作用后得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前的水平和狀態(tài)，叫作水體自凈。任何水體都有其自凈容量。自凈容量是指在水體正常生物循環(huán)中能夠凈化有機(jī)污染物的最大數(shù)量。第07章微生物生態(tài)———自然凈化物理作用：稀釋、沉淀（強(qiáng)）化學(xué)作用：日光、氧氣等對(duì)污染物的分解（弱）生物作用：生物降解（食物鏈）（強(qiáng)）第07章微生物生態(tài)2．自凈過(guò)程水體自凈過(guò)程大致如下：a污染物排入水體后被水體稀釋，有機(jī)和無(wú)機(jī)固體物沉降至河底；b水體中好氧細(xì)菌利用溶解氧把有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物和無(wú)機(jī)物；c水體中的溶解氧逐漸恢復(fù)；d自凈過(guò)程完成。第07章微生物生態(tài)

水體自凈過(guò)程大致如下a.物理作用有機(jī)污染物排入水體后被水稀釋，有機(jī)和無(wú)機(jī)固體沉降到河底；b.生物作用

溶氧↓溶解氧↑好氧菌↑好氧菌↓有機(jī)物降解

厭氧菌↑自然溶氧、藻類產(chǎn)氧如下圖河流污染和自凈過(guò)程第07章微生物生態(tài)河流污染與自凈過(guò)程

污水第07章微生物生態(tài)河流污染對(duì)水生生物的影響

第07章微生物生態(tài)3．衡量水體自凈的指標(biāo)（1）P/H指數(shù)：P代表光合自養(yǎng)型微生物，H代表異養(yǎng)型微生物，兩者的比即P/H指數(shù)。P/H指數(shù)反映水體污染和自凈程度。水體剛被污染，水中有機(jī)物濃度高，異氧型微生物大量繁殖，P/H指數(shù)低，自凈的速率高；在自凈過(guò)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)型微生物數(shù)量增多，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。

第07章微生物生態(tài)（2）氧濃度晝夜變化幅度和氧垂曲線。

水中溶解氧的來(lái)源：由空氣中的氧溶于水而得到補(bǔ)充：光和自養(yǎng)型微生物的光和作用放出氧得到補(bǔ)充第07章微生物生態(tài)污染河流中氧濃度晝夜變化示意圖

第07章微生物生態(tài)（二）污染水體的微生物生態(tài)1．污化系統(tǒng)毒物或污染物排入水體后水質(zhì)發(fā)生一系列變化，接近污染源往往污染較嚴(yán)重，因河水有自凈能力，隨距離增加河水逐漸凈化。根據(jù)這個(gè)原理，將水體劃分為一系列的帶：多污帶、α中污帶、β中污帶和寡污帶，并存在相應(yīng)的生物群落，耐污的種類及其數(shù)量按以上順序逐漸減少，而不耐污的種類和數(shù)量逐漸增多。污化指示生物包括細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、浮游甲殼動(dòng)物，底棲動(dòng)物有寡毛類的顫蚯蚓、軟體動(dòng)物和水生昆蟲(chóng)。第07章微生物生態(tài)（1）多污帶

水呈暗灰色，很渾濁，含有大量有機(jī)物，BOD高，溶解氧極低，為厭氧狀態(tài)。由于環(huán)境惡劣，水生生物的種類很少，以厭氧菌和兼性厭氧菌為主，種類多，數(shù)量大，每毫升含幾億個(gè)細(xì)菌。水面上有氣泡，魚(yú)類絕跡。（2）α中污帶水為灰色，溶解氧少，為半?yún)捬鯛顟B(tài)，有機(jī)物減少，BOD下降，水面上有泡沫和浮泥，有NH3、氨基酸及H2S,生物種類比多污帶稍多。細(xì)菌數(shù)量較多，每毫升水約有幾千萬(wàn)個(gè)。有藻類、原生動(dòng)物，底泥已部分無(wú)機(jī)化。第07章微生物生態(tài)（3）β中污帶

有機(jī)物較少，BOD和懸浮物含量低，溶解氧濃度升高，細(xì)菌數(shù)量減少，每毫升水有幾萬(wàn)個(gè)。藻類大量繁殖，水生植物出現(xiàn)。（4）寡污帶標(biāo)志著河流自凈過(guò)程已完成，有機(jī)物全部無(wú)機(jī)化，BOD和懸浮物含量極低，H2S消失，細(xì)菌極少，水的渾濁度低，溶解氧恢復(fù)到正常含量。應(yīng)用污化系統(tǒng)時(shí)，要注意兩點(diǎn)：（1）只適用于有機(jī)污水（無(wú)毒）；（2）只能定性描述。第07章微生物生態(tài)特征多污帶α-中污帶β-中污帶寡污帶水色暗灰色，很渾濁灰色，較渾濁渾濁渾濁度低BOD高減少,有懸浮物減少,懸浮物少極少,懸浮極少溶解氧含量極低（或無(wú)）少升高恢復(fù)正常氣體H2S、CO2和CH4NH3、H2S氨及H2S減少H2S消失細(xì)菌數(shù)量幾億/毫升幾千萬(wàn)/毫升幾萬(wàn)/毫升極少微生物種類特點(diǎn)（兼）厭氣性硫酸還原菌產(chǎn)甲烷菌藻類及原生動(dòng)物出現(xiàn)藻類大量繁殖纖毛蟲(chóng)活躍魚(yú)腥藻、硅藻、黃藻、鐘蟲(chóng)、變形蟲(chóng)動(dòng)物類型寡毛類（顫蚯蚓）顫蚯蚓，增多輪蟲(chóng)、浮游甲殼動(dòng)物輪蟲(chóng)、浮游甲殼動(dòng)物增多顯花植物無(wú)無(wú)出現(xiàn)增多魚(yú)類無(wú)無(wú)無(wú)有底泥大量的有機(jī)質(zhì)部分無(wú)機(jī)化大量無(wú)機(jī)化第07章微生物生態(tài)注：*顫蚯蚓屬后生動(dòng)物，與陸地上的蚯蚓從體態(tài)和習(xí)性上都十分相似，他們也是環(huán)節(jié)動(dòng)物，棲息于水底污泥中，與蚯蚓類似吞食污泥故俗稱水蚯蚓，與蚯蚓不同的是，他們體表多毛。第07章微生物生態(tài)**有關(guān)生物的形態(tài)見(jiàn)下圖天藍(lán)喇叭蟲(chóng)、椎尾水輪蟲(chóng)、櫛蝦。天藍(lán)喇叭蟲(chóng)椎尾水輪蟲(chóng)櫛蝦第07章微生物生態(tài)***β-中污帶的藻類見(jiàn)下圖。變異直鏈硅藻短棘盤星藻水花束絲藻梭裸藻第07章微生物生態(tài)****寡污帶的指示生物見(jiàn)附圖輪蟲(chóng)、水蚤、魚(yú)腥藻、玫瑰旋輪蟲(chóng)。蚤狀水蚤大型水蚤

魚(yú)腥藻玫瑰旋輪蟲(chóng)前節(jié)晶囊輪蟲(chóng)第07章微生物生態(tài)2．水體有機(jī)污染指標(biāo)（1） BIP指數(shù)BIP=B/(A+B)×100%其中：A為有葉綠素的微生物數(shù)，B為無(wú)葉綠素的微生物數(shù)。所以BIP的含義是無(wú)葉綠素的微生物數(shù)占總微生物數(shù)的百分比。BIP值0-8清潔水

8-20