1、微生物应用(yngyng)技术,学习(xux)情境六 微生物检验技术,第一页，共六十四页。,主要(zhyo)内容,1,说课内容(nirng),微生物的危害(wihi),饮用水和空气中微生物的卫生标准及检测,1,2,3,了解微生物在自然界中的分布,第二页，共六十四页。,任务(rn wu)1 微生物的危害,第三页，共六十四页。,内容(nirng),第四页，共六十四页。,内容1 水体(shu t)富营养化,水体富营养化 指氮、磷等营养物质大量进入水体，使藻类和浮游生物旺盛增殖，从而破坏水体生态平衡的现象(xinxing)。以湖泊、水库对人类生产和生活影响最大。,第五页，共六十四页。,水体富营养化特征
2、：DO先而后；C、N、P含量(hnling)；藻类由硅藻占优势变成由绿藻、蓝藻占优势；透明度。这种富营养化现象发生在湖泊等内陆水体可形成水华（又称水花）；发生在海洋可形成赤潮（又称红潮）。,第六页，共六十四页。,一、富营养化的形成(xngchng)和影响因素,高山、极地湖泊的富营养化大多属于天然的富营养化。人为的水体富营养化是在人类活动的影响(yngxing)下发生的水体生态演变。,1.富营养化(f yn yn hu)的形成,（1）营养物质 氮、磷 限制因子。（2）季节与水温（3）光照,2.富营养化的影响因素,第七页，共六十四页。,目前一般采用的富营养化指标：水体(shu t)含氮量大于0.2
3、0.3mg/L，含磷量大于 0.010.02mg/L，生化需氧量大于10mg/L，细菌总数（淡水，pH79）达 105个/mL，叶绿素a（藻类生长量的标志）大于10mg/m3。,第八页，共六十四页。,二、引起(ynq)富营养化的优势藻类,微型(wixng)藻类,微型(wixng)藻类,海洋中现已查明的有60多种 裸甲藻属、膝沟藻属、多甲藻属的种类。,湖泊中以蓝细菌为主。常见的有：微囊藻属、鱼腥藻属、束丝藻属和颤藻属。,由于占优势的浮游藻类所含色素不同，使水体呈现蓝、绿、红、棕、乳白等不同颜色。,第九页，共六十四页。,三、水体(shu t)富营养化的危害水体的溶解氧急剧下降 破坏水生生态系统 危
4、害自然景观 危害人体及其它生物的健康,第十页，共六十四页。,四、富营养化的防治1、外环境控制措施（截外源）（1）工业：加强排污总量控制；污水进行深度处理（硝化反硝化脱氮，化学混凝沉淀除磷，氧化塘除氮、磷）。（2）农业(nngy)：减少化肥使用量，加强农家肥使用的宣传力度，并做好肥料的贮存和施用工作；建立农村污水处理设施。,第十一页，共六十四页。,四、富营养化的防治1、外环境控制措施（截外源）（3）生活：实行合成洗衣粉含磷量的限制。（4）水体周围：建立良性生态平衡，包括建立水体周围的缓冲林带；保护水体周围及上游的森林植被，防止营养物 质的过多流失(lish)。如湖边应保证有2km5km的湖滨保护
5、带，带内严禁新建污染企业和从事有污染的活动。带内土地应当退地还湖。,第十二页，共六十四页。,2、内环境控制（除内源）（1）生物法：细菌、真菌、噬藻体等杀藻剂每月投入12次；养殖藻类和水生植物并定期收获；养殖食草性鱼类、贝类。（2）药物除藻法：CuSO40.10.5mg/L（杀藻而不能除气味）、漂白粉0.51mg/L（既杀藻又除气味）、明矾（主要除蓝藻）。适用于小范围水体，用于藻类刚开始繁殖时，装 袋拖挂于船后或直接(zhji)喷洒。药剂用量最好经试验确定。,第十三页，共六十四页。,2、内环境控制（除内源）（3）充氧曝气法：利用机械搅拌或强力通气破坏湖中的分层现象使湖水混合，可收到较显著效果。常
6、用于较深的水体。（4）凝集(nngj)沉淀法：加Fe盐、Al盐及粘土矿物与磷结合成不溶物沉淀,第十四页，共六十四页。,2、内环境控制（除内源）（5）底泥挖掘法：将沉淀于底泥中的磷除去，消除二次污染机会。（6）稀释冲刷法：加贫营养水稀释或用贫营养水进行换水冲刷，这是最快速的手段。（7）深层排水法：一般(ybn)深层的营养盐比表层的多，排掉深层的水可带走很多营养盐类。,第十五页，共六十四页。,内容(nirng)2 微生物代谢物与环境污染,一、微生物毒素与食品(shpn)污染 1.细菌毒素 2.放线菌毒素 3.真菌毒素 4.藻类毒素,第十六页，共六十四页。,1.细菌毒素 可分为(fn wi)内毒素与
7、外毒素。内毒素是微生物细胞的组分，通常为细胞壁的某一成分，只有当菌体裂解或融溶时才能释放。外毒素由微生物合成后，分泌到细胞外面。毒力强于内毒素，但不耐高温。常见的外毒素有白喉毒素、破伤风毒素、霍乱肠毒素、肉毒毒素、葡萄球菌肠毒素等。,第十七页，共六十四页。,（1）肉毒毒素 是由肉毒梭菌产生的外毒素，是一种极强的神经毒，主要作用于神经和肌肉的连接处及植物神经末梢，导致肌肉收缩不全和肌肉麻痹。肠道中蛋白分解酶不能分解此毒素。肉毒梭菌是革蓝氏阳性菌，产芽孢(y bo)，能运动，专性厌氧。预防肉毒中毒可把食品保存在pH4.5，或盐分10%或温度3 的条件下。罐头食品需经121高压灭菌，以杀死芽孢。,第
8、十八页，共六十四页。,（2）葡萄球菌肠毒素 是由金黄色葡萄球菌的产毒菌株产生的外毒素。肠道吸收该毒素后，在26h之内即可引起恶心呕吐等 金黄色葡萄球菌为革兰氏阳性、不产芽孢(y bo)的球状菌。该毒素用一般的烹饪方法不能破坏，需经100 oC，2h处理方可破坏。,第十九页，共六十四页。,2.放线菌毒素(d s)如链霉菌属放线菌产生的放线菌素，可使大鼠产生肿瘤。,第二十页，共六十四页。,3.真菌毒素 是指以霉菌为主的真菌代谢活动(hu dng)所产生的毒素。真菌毒素致病有下几个特点：中毒常与食物有关;发病有季节性或地区性；不产生抗体，也不能免疫；患者无传染性；一次性大量摄入往往发生急性中毒；长期
9、少量摄入则发生慢性中毒和致癌。,第二十一页，共六十四页。,3.真菌毒素 至今(zhjn)发现的真菌毒素达300种。其中，毒性较强的有黄曲霉毒素、棕曲霉毒素、黄绿青霉素、红色青霉毒素B、青霉酸等。,第二十二页，共六十四页。,3.真菌毒素 黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉产生的毒素，是剧毒物，也是致癌物，可诱发肝癌。以黄曲霉毒素B1毒性最大，致癌性最强。污染最重的是花生、花生油和玉米。预防(yfng)黄曲霉毒素污染的主要措施：降低含水量，降低相对湿度，充CO2降低氧量，使用化学药剂等。,第二十三页，共六十四页。,4.藻类毒素（1）甲藻 它产生的毒素对人类有剧毒。产生毒素的甲藻主要是膝沟藻属的种类，
10、海洋赤潮(ch cho)中的甲藻多为此属。（2）蓝细菌 淡水中蓝细菌产生的毒素使鱼类、家畜、水鸟等致死。（3）金藻 海水中金藻纲产生的毒素可使鱼类大量死亡。,第二十四页，共六十四页。,二、气味代谢物 从放线菌产生的土腥味物质中分离到土腥素（或土臭味(chu wi)素）。其他引起环境污染的微生物气味代谢物有氨、硫化氢、硫醇、（甲基）吲哚、粪臭素、脂肪、酸、醛、醇等。,第二十五页，共六十四页。,三、酸性矿水 酸性矿水的形成：化学(huxu)氧化和生物（耐酸细菌）氧化。FeS FeSO4+H2SO4 FeSO4 硫杆菌 Fe2(SO4)3FeS+Fe2(SO4)3 FeSO4+S S 硫杆菌 H2S
11、O4 酸性废水的危害：随水渗漏或顺河道扩散，污染农田、水渠、河流，破坏自然生态、生物群落、毒害鱼类、影响人类生活。,第二十六页，共六十四页。,酸性废水的治理措施：投加大量纤维素，造成缺氧环境，促进反硫化作用(zuyng)的产生；投加抗微生物的药剂（-酮酸类、羧酸类），抑制硫杆菌的活性。加石灰提高pH，使硫酸成为硫酸钙沉淀；开采后层层覆盖，避免酸性矿水形成。,第二十七页，共六十四页。,四、汞的生物甲基化 无机汞经过微生物的甲基化作用后，形成的甲基汞毒性增强，使汞的危害大大加剧。能形成甲基汞的厌氧细菌(xjn)有产甲烷菌、匙形梭菌；好氧细菌(xjn)有荧光假单胞菌、草分枝杆菌、大肠埃希氏菌、产气肠
12、杆菌、巨大芽孢杆菌等；真菌中有粗糙脉孢霉、黑曲霉、短柄帚霉以及酿酒酵母等。汞的生物甲基化往往与甲基钴胺素有关。甲基钴胺素即VB12甲基传递体。,第二十八页，共六十四页。,（1）汞的非酶促甲基化 在中性水溶液中，以VB12作为甲基供体，汞可被转化为甲基汞。是纯化学反应，能快速而定量地进行(jnxng)。在有氧和厌氧条件下，汞的甲基化均能顺利完成。,第二十九页，共六十四页。,（2）汞的酶促甲基化 在自然界，除个别情况外,甲基汞都是在微生物的作用下形成的。微生物的作用可分为直接作用与间接作用。直接作用是指直接在微生物酶的催化下发生甲基化过程。间接作用则是指在微生物体外发生的甲基化过程。水体中酶促甲基
13、化的速率受pH值、通气、微生物种类(zhngli)的影响。,第三十页，共六十四页。,五、微生物引起的硝酸盐还原(hun yun)对人体的影响,第三十一页，共六十四页。,五、微生物引起的硝酸盐还原对人体(rnt)的影响,1.引起高铁血红蛋白症 在有氧条件下，微生物 NO-3。当饮用水中NO-3过高时，会使婴儿得高铁血红蛋白症。2.生成亚硝胺 在人肠道内处于酸性情况下，硝酸(xio sun)还原细菌可把NO-3 NO-2，蛋白质等物质代谢过程中常有胺类物质产生。故硝酸盐被认为是致癌物亚硝胺的前体。,第三十二页，共六十四页。,任务(rn wu)2 了解微生物在自然界中的分布,第三十三页，共六十四页。
14、,(一)水体中微生物的来源1水体中固有的微生物 2来自土壤的微生物 3来自生产(shngchn)和生活的微生物 4来自空气的微生物,一、水中微生物的种类(zhngli)和分布,任务(rn wu)2 了解微生物在自然界中的分布,第三十四页，共六十四页。,(二)海水微生物的分布和种类 海水中常见的微生物有假单胞菌属、弧菌属、黄色杆菌属、五色杆菌属及芽孢杆菌属等。(三)淡水微生物的分布和种类 主要是一些能分解各种有机物的腐生菌，如芽孢杆菌、生孢梭菌、变形杆菌、大肠杆菌、粪链球菌等。有的甚至(shnzh)还含有伤寒、痢疾、霍乱、肝炎等人类病原菌。,一、水中微生物的种类(zhngli)和分布,任务(rn
15、 wu)2 了解微生物在自然界中的分布,第三十五页，共六十四页。,病原菌在各种水中生存(shngcn)时间（d）,（一）大肠菌群作为指标(zhbio)的意义,任务2 了解(lioji)微生物在自然界中的分布,第三十六页，共六十四页。,水温对伤寒杆菌在水中生存(shngcn)的影响,（一）大肠菌群作为指标(zhbio)的意义,第三十七页，共六十四页。,伤寒杆菌痢疾杆菌霍乱弧菌,伤寒(shnghn)沙门氏菌副伤寒沙门氏菌乙型副伤寒沙门氏菌,痢疾杆菌副痢疾杆菌,（一）大肠菌群作为指标(zhbio)的意义,第三十八页，共六十四页。,沙门氏菌(sh mn sh jn),人畜共患病(hun bn),生化(
16、shn hu)反应,形态,对理化因素的抵抗力,革兰氏阴性菌，杆菌无芽孢，无荚膜，具周生鞭毛。,不分解乳糖；可以柠檬酸盐作为唯一碳源,60下，半小时可杀死5石炭酸钟后致死,伤寒沙门氏菌副伤寒沙门氏菌乙型副伤寒沙门氏菌,（一）大肠菌群作为指标的意义,第三十九页，共六十四页。,志贺氏菌,多数不分解(fnji)乳糖,无荚膜、无鞭毛(binmo)，有菌毛,生化(shn hu)反应,形态,对理化因素的低抗力,痢疾志贺氏菌副痢疾志贺氏菌,60 10分钟 死亡0.1石炭酸仅生存1015min。,第四十页，共六十四页。,志贺氏菌引起的中毒性(d xn)痢疾病,（一）大肠菌群作为(zuwi)指标的意义,第四十一页，共六十四页。,弧型或逗点状菌体，具鞭毛(binmo)，革兰氏阴性，无荚膜,霍乱弧菌（V.cholerae）,霍乱弧菌,生化(shn hu)反应,形态(xngti),对理化因素的低抗力,60 10 min杀死1石炭酸 min,兼性厌氧，使硝酸盐还原成亚硝酸盐。,（一）大肠菌群作为指标的意义,第四十二页，共六十四页。,（一）大肠菌群作为指标的意义 选作卫生指标的菌群必须符合的要求(yoqi)：生理特
