环境微生态
A. 土壤微生态环境指什么
生活在固定区域的土壤中的微生物,通过吞食有机物产生腐殖质,增加土壤肥力,这个生态系统 就是土壤微生物环境系统
B. 油田区环境微生态效应及优势菌种的选择
一、油田区的地质环境微生态效应
(一)石油开采对地质环境的影响
由于石油的开采和落地原油改变了原有地质环境中的生态系统,造成了非天然条件下生态系统中的生物演化与演替的较大波动。这些微生物的演替过程,即是石油污染产生各种微生物作用与地球化学作用的过程。特别是在水的参与下,微生物一方面可以对某些石油中有毒有害的物质进行分解和降解,但另一方面由于其分解得不彻底,易解析出或化合成对人类有害的甚至是有毒的物质,它们一旦逸出或随水渗入地下或流入地表水体,均会对环境造成污染,对人类产生危害。
在石油的分解过程中,某些物质呈分子状态被分离出来,或又产生了新的化合物,特别是在微生物地球化学作用下,使石油污染物周边的介质环境和地质环境发生变化,如pH值和Eh值、土壤性质,随污染物质的变化而改变,温度也随分解和化合中能量形式的转换而上升。这些地质环境的变化,反过来又影响着各种作用的方向和进程,尤其是微生物的演替。因此,在落地原油及其周围地质环境中,物质成分和微生物地球化学作用是非常复杂而又不断地变化着,直至在该环境所限定的条件下,经过长期作用,而达到新的平衡。水是石油分解演化中不可缺少的物质,也是一切生命物质的主要组成部分。影响油田区的主要水体是大气降水和浅层地下水,它们一同作为环境中的物质循环载体,一方面对石油污染物在微生物细菌作用下进行降解;另一方面又对地质环境造成污染并使其迁移扩散。由于微生物细菌的微小并可随水的运移而迁移,在其迁移过程中通过其生命的代谢活动参与各种生物化学反应,在一定条件下,微生物代谢活动可以催化石油有机物的分解,从而能促进污染质形成小分子络合物而迁移进入地下水。另一方面在微生物作用下,可使许多有机物得到转化和降解。
土壤包气带土体是微生物细菌生活的大本营,也是污染物质进入环境的一个重要媒介和载体。许多污染物质在进入土壤包气带土体后被其以物理机械吸附、胶体物理化学吸附、化学沉淀等方式作用截留,使其在土体中含量不断积累。虽然土体中的大量微生物可以转化和降解许多的污染物质,但受自然地理条件和营养物质等环境因素的影响,以及石油开采仍有不断的落地原油等污染物质,进入包气带及地下水中,使其石油污染物的量在不断增加,这就造成污染范围的不断扩大,因此,石油开采区落地石油对环境的污染成为影响生态环境的主要因素。对调查区的地质环境和水环境要素的调查与现场测试表明,石油类污染物一般为褐黑色,大多为黑色。
调查区中地表水体:pH值为7.43~9.1,90%以上的取样点大于8。Eh值在-338~101mV之间,一般较低。TDS含量为336~3990mg/L。溶解氧(DO)大多含量较低,为0.8~8.2mg/L(表6-1)。
表6-1 研究区地表水中pH值,Eh,DO,TDS及温度现场测试结果
地下水体中pH值为7.3~8.4,多为8以下近于中性。Eh值在23~134mV之间,为弱氧化环境。TDS含量为236~4980mg/L,大部分小于1000mg/L。溶解氧(DO)含量为1.6~8.2mg/L,大多含量为5mg/L左右(表6-2)。
油层水:pH值为7.0~7.5;Eh值在-109~-132mV之间;TDS含量为159000~292000mg/L,溶解氧(DO)含量较低,为1.6~4.1mg/L(表6-3)。
根据上述情况,地表水主要受采油和炼油污水的影响而定,如污水大量排入水质则差,否则水质好一些。地下水的情况较为复杂,受其各种条件的控制,有些地段污染较重,水质变化较大,有些地段较好尚未受到污染,但从pH值、Eh值和溶解氧(DO)来看,均是微生物细菌生长的良好环境,适宜多种微生物细菌的生长和繁衍。油层水含盐量大于盐卤水,不适宜一般细菌的生长,仅有一些古细菌和极端细菌生长。
表6-2 研究区地下水中pH值,Eh,DO,TDS及温度现场测试结果
表6-3 安塞油区油层水中pH值,Eh,DO,TDS及温度现场测试结果
(二)油田区地质环境中嗜油微生物细菌(以油为碳源培养的细菌)的分布状况分析
2006年4月我们对油田区周边的不同类型的不同位置不同地点采集了27组各类水样和37组土样进行了微生物细菌可利用石油类为营养碳源的培养测试,具体选择了能够反映石油影响环境的以石油、液体石蜡为营养碳源培养的微生物细菌。
1.石油对水体环境污染影响中的嗜油微生物细菌分布状况
从表6-4中可以看出,地下水中,以石油为营养碳源的细菌数,含量较低,一般细菌数在n~n×10个/mL,反映了大部地区地下水受石油污染影响较小,但在石油污染影响大的局部地区如琵琶寨、谷家滩则略高一些。
地下水也同样随石油污染程度、包气带厚度和岩性的不同,嗜油微生物细菌的含量也不同,一般距离石油污染越重包气带岩性较粗渗透性好,则受污染较重嗜油菌应较多。如果按饮用水标准看,采油场周围许多浅层地下水中的石油含量均已超标不能饮用,仅从细菌指标来分析,结合其他水质分析,可能污染的程度会更大一些,应引起人们的高度关注。
表6-4 地下水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果
地表水河流主要受石油开采排污和地段以及降水的影响,河水一般视其排污混合的比例不同含量有所变化,大部分样品是在河水的稀释作用下石油营养细菌的含量也不是很高,但总的来说河流中下游比地下水高些,细菌群在n×10个/L。从地表水采集样品来看,随着距离不同而污染程度不同,河流的上游如无石油开采则水质相对较好,或在雨季降水量较大也都能对地表水污染起到稀释的作用(表6-5)。
表6-5 地表水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果
地下油层水石油营养菌数很少,一般在n个/mL,原因是油层水中含有高浓度的盐,盐含量高达数十g/L,抑制了一般性微生物细菌的生长(表6-6)。
比较表6-4~6-6培养的石油营养细菌来看,基本反映了石油污染对水环境的影响,尤其是对地表水系石油污染影响较大。
表6-6 油层水中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果
2.石油对土壤环境影响中的嗜油微生物细菌分布状况
从表6-7不同地区的不同位置深度采集土壤样的石油营养微生物细菌培养测定结果看出,表层土的细菌群数量较大,随深度的加大则减少,但由于总的取样深度不大,有些细菌变化不大,这与土体中石油含量、土壤颗粒大小、氧化还原环境、pH值、温度等有关。石油营养细菌数,在0.25m以浅数量较大,从0.25~1.0m随深度加大数量在减小。
表6-7 土壤中嗜油菌(以油为营养碳源培养的细菌)培养与计数结果
土壤的石油污染程度不同也影响微生物细菌的种类和数量,高浓度石油污染物破坏了土壤的理化性质及通透性,改变了微生物的生存环境,对微生物的生长繁殖有毒害作用,因此,微生物种类数少。而石油污染程度较轻的土样,由于土壤中低浓度的石油污染物为微生物生长提供了碳源,促进微生物的生长繁殖。然而,从这些微生物细菌在土壤包气带中的菌类数量变化,也可得出环境条件的改变对微生物分布及活动的影响,当然不仅是随深度或距离的变化而变,而是随某些特定的地层环境而变化,这些变化也有助于包气带土体对污染物质的阻控与净化。我们也可以利用包气带土体的某些特征层位对石油污染物质加以阻控和修复。这就为我们修复污染土壤提供了一个信息,利用土著微生物修复油污土壤。
对比表6-4~6-7可以看出,土壤中石油营养菌数较地下水、地表水含量大得多,要高出几个数量级,其数量在n×103~n×107个/g之间。石油污染源的边缘地带土壤包气带中,细菌数量随距离和深度变化而发生变化。这也反映了土壤包气带土体对石油污染的阻滞净化作用较明显。
总之,从石油开采地区环境中的微生物细菌的调查研究,可以得出,石油的开采已经对其周边的环境造成了不同程度的污染。但污染程度和范围尚不是很大,究其原因一是大部分开采区近几年开始的清洁生产和人们环保意识的增强,加大投入主动治理环境,使开采区环境有较大的改变;二是包气带和土体均有一定的环境容量,对石油污染物质有一定物理和地球化学的吸附、过滤、氧化分解及化合、螯合等作用;三是在微生物细菌的作用下,使部分石油污染物质降解转化,等等。
二、石油降解菌的筛选和鉴定
本试验从调查区石油污染土壤中筛选出一系列石油降解菌群,通过初步石油降解实验验证后,将优势混合菌群投加到原污染土壤中,进行不同条件下微生物强化降解石油污染土壤的试验,其效果以土壤中石油去除率来验证。
(一)石油降解菌的筛选
将从调查区取得各类石油污染样品,用选择性培养基进行微生物培养并进行计数,确定不同环境中石油降解菌的种类和数量,一方面了解石油对环境污染的生态效应;另一方面从中筛选优势石油降解菌用于放大培养修复试验用菌群。
从调查区石油污染土壤中分离到的各类优势微生物均具有嗜油性,也就是其具有降解石油烃的能力,添加这些优势菌群,就可以提高微生物处理石油污染土壤的效果。
石油污染菌种菌群的分离与优化是用细菌的选择性培养基和富集培养基,对试验场石油污染土壤的样品进行菌种、菌群的培养分离,选择优化出试验用降解土壤中石油污染物的菌种、菌群。本次试验选择优化出的细菌初步鉴定主要为假单胞菌属、微球菌属、放线菌属、真菌类(毛霉、青霉、曲霉)等菌群。
(1)菌种筛选及优势菌群的构建
取石油开采区污染地下水10mL或土壤10g,加入100mL蒸馏水和1mL原油,30℃摇床培养5~7d,摇床转速100r/min。5d后接种到以石油或液体石蜡为唯一碳源的选择培养基平板,挑选生长良好的菌株在培养基平板上分离、纯化,获得石油降解菌。细菌、放线菌和真菌分别用不同的选择性培养基进行培养,并用石油为碳源进行筛选。将筛选得到的细菌、放线菌、真菌进行初步石油降解实验,即在无机盐培养基中加入1%的原油,再接种1%的培养24h后的菌悬液,摇床培养。5d后取出,用三氯甲烷萃取进行分析,从分析结果判断菌群对石油的降解情况,从而构建出优势降解菌群。
(2)降解石油细菌、放线菌、真菌的培养基成分
·1号石油碳源的培养基
固体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),琼脂(12~20g),石油(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。
液体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),石油(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。
·2号液体石蜡碳源的培养基
固体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),琼脂(12~20g),液体石蜡(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。
液体培养基:K2HPO4(1.0g),KH2PO4(1.0g),MgSO4·7H2O(0.5g),NH4NO3(1.0g),CaCl2(0.02g),FeCl3(微量),液体石蜡(1%~5%),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。
·3号土壤放线菌培养基
(NH4)2SO4(2.0g),CaCO3(3.0g),K2HPO4(1.0g),MgSO4·7H2O(1.0g),NaCl(1.0g),可溶性淀粉(10.0g),琼脂(18g)(液体培养不加),水(1000mL),pH(7.0)。121℃灭菌30min备用。
·4号土壤真菌培养基
取去皮的马铃薯块200g,加水1000mL,煮沸20min左右,用砂布棉花过滤,滤液加水至1000mL,加0.2%的蔗糖,1.5%的琼脂,pH自然。121℃灭菌30min备用。临用时在培养皿中加入无菌的25%的乳酸2滴。
本项实验选择了调查区大部分水样、土样所培养的嗜油微生物细菌和培养的放线菌、真菌类进行了强化、驯化、组合优化实验多达60余组次,进行了大量的实验。
(二)菌群的鉴定
选择的是被石油污染的研究区原位的土壤样品,而后从这些样品中分离、优化、组合,强化这些土著微生物细菌的降解石油污染的能力。根据中国科学院微生物研究所东秀珠等编著的《常见细菌系统鉴定手册》,对选择的降解石油污染的优势菌群进行了初步鉴定主要是:假单胞杆菌属(Pseudomonas)、微球菌属(Micrococcus)、放线菌属(Actino-mycetes)、真菌(fungus)类的霉菌(mold)青霉属(Penicillium)、毛霉菌属(Mucor)、曲霉属(Aspergillus)等菌群。
C. 什么是微生态微生态的特点人体有哪些重要微生态环境
人体微生物种类繁多,数量巨大,它们共同组成了人体微生态系统。由于受到复杂繁多的人体内外因素的影响,因而人体微生态系统是一个非常复杂的系统, 按照正常微生物群在微生态系统中所占的空间不同把人的微生态系统分为以下几类:人类口腔微生态系统、人类胃肠道微生态系统、人类泌尿道微生态系统、人类生殖道微生态系统、人类皮肤微生态系统和人类呼吸道微生态系统。各系统正常菌群总数量达到百万亿计,总重量相当于肝脏的重量,其中肠道内的正常菌最多,占人体正常菌群总量的78%左右。这些正常菌群自我们离开母体呱呱落地就开始定植,并伴随终身。经过漫长的生物进化过程,正常菌群与人体处于共生状态,并与人体建立起密切的关系,对促进人体生理机能的完善尤其是免疫功能的成熟起非常重要的作用。它们与机体已形成相互依存、互为利益、相互协调又相互制约的统一。这种统一体现了人类微生态的动态平衡,平衡则健康,失衡则致病。
D. 什么是微生态
微生态学是研究正常微生物群的结构、功能及其与宿主相互依赖和相互制版约关系的科学,权最早由1977年德国VolkerRush提出。经过30年的发展,微生态学研究取得了长远的发展,其中最重要的成果是微生态制剂在临床的广泛应用。
自70 年代德国汉堡成立第一所微生态学研究所起,微生态学逐渐发展成为一门新兴学科而令人瞩目。微生态学是生命科学的分支,作为一门研究生物体正常微生物群与其宿主相互依赖、相互制约规律的科学,它涉及生物体与其内环境(包括微生物、生物化学和生物物理环境)相适应的问题,与人类健康密切相关。人类医学经历了治疗医学和预防医学,正在向保健医学迈进,微生态学则是保健医学的理论和实际应用的基础学科。
E. 大家都是做环境微生物什么方向的
可以考虑方向很多,感觉偏微生物的应该不少,如果跳槽环境应该不算难,例如专环境毒属理学和微生物学有很大关系的,微生物净化技术方向目前固液气三项都有人研究,污水处理微生物学的也有不少人研究,主要是机理方向的。还有些微污染物在微生物过程中的迁移转化规律等等,一般如果是你所学的专业很多用于环境方面都是比较前沿的东西。
F. 什么是人体微生态内环境
人体的一切生命活动都是在一定环境条件中进行的。人体生存所处的自然界叫做外环境。体内的绝大多数细胞并不与外环境直接接触,而是浸浴和生存在细胞外液之中,细胞代谢所需氧气的摄取和二氧化碳的排除,营养物质的摄取和代谢产物的排除,都必须通过细胞外液进行。所以,细胞外液是人体细胞直接生活的体内环境,是人体的内环境。
人体内含有大量的液体,这些液体统称为体液。体液可以分为两部分:存在于细胞内的部分,叫做细胞内液;存在于细胞外的部分,叫做细胞外液。细胞外液主要包括组织液,血浆和淋巴等。人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境。
指细胞外液。是人体细胞直接浸浴和生存的环境。因为人体摄入的各种营养物质和氧气,必须通过细胞外液才能进入细胞,而细胞的代谢产物和二氧化碳也都是先排送到细胞外液中,最后排出体外。因此生理学中把细胞外液叫做机体的内环境,以区别于机体生存的外界环境。细胞外液包括血浆、组织液、淋巴液和脑脊液。特别是血浆,由于新陈代谢的进行,各种化学成分和理化特性,经常在一定范围内变化,处于动态的相对恒定状态中。因此内环境的相对稳定,是细胞进行正常生命活动的必要条件。一旦内环境的相对稳定遭到破坏,机体将出现病态。所以临床上经常进行血液的化验,以做为辅助诊断。
内环境是指由血浆,组织液和淋巴构成的一个可用来进行生命活动维持稳态等等作用的一个环境,不是望文生义的“人体内部的细胞外部的空间”
血浆是血细胞的内环境,也是沟通各部分组织液以及外环境进行物质交换的场所。组织液是其它大部分细胞的内环境。
人体内的液体的总称为体液,其在体内所占的份量约为体重的60%。体液依据其分布部位的不同可分为细胞内液的细胞内液。细胞外液占人体体重的20%左右,它的1/4存在于血内,即血浆;另外的3/4存在于组织间隙,即组织液。
细胞外液=血浆+组织液+淋巴。
G. 环境微生物生态学研究还能走多远
只要问题还没彻底解决,研究都将继续走下去!
毕竟生物是会不断进化的!不过据现在的研究看来,50年后应该差不多了!
H. 环境微生物学的研究意义
在当前环境污染日益严重的情况下,环境微生物学主要深入研究并阐明微生物,污染物与环境三者间的相互关系与作用规律,为保护环境,造福人类服务。
1.由于微生物个体微小,有很大的细胞比表面积,微生物生理生化功能多样,代谢能力强,易适应新环境,遗传功能易于改造,繁殖速度快,能彻底净化环境污染物,不会造成二次污染,处理污染物时只需在常温,常压下进行,不需特殊的设备,在处理污染物过程中还会产生许多有用的产物,所以利用有关的混合微生物群体净化环境污染物有重要的实际和经济意义。生物工程技术不断发展,基因工程技术的广泛使用,使构建新的具有降解多种污染物的微生物菌株成为可能,为更有效地净化日趋严重的环境污染带来了新的希望。
2.许多环境污染物或微生物转化某些污染物产生的一些中间产物对人体和生态平衡危害极大,有些污染物或它们的代谢中间产物甚至可以导致人体细胞癌变,所以开展污染生态中微生物降解污染物的途径、降解程度和降解速率的研究,可以给环境医学和环境保护的对策提供理论依据。
3.自然界有许多微生物是人、动物和植物的病原菌,有些微生物在自然界生长和代谢过程中,产生一些毒物或改变局部的自然条件,结果不利于其它生物的生长和生存,象这样的微生物我们应当设法控制它们的生长和扩散。
4.由于科学技术的发展,人们生活和工作的需要,排放到自然环境中的人工合成化合物越来越多,这些化合物在自然界停留的时间应引起我们高度重视。在许多发达国家,每一种人工合成化合物排放到自然界之前,都应经过微生物可降解试验的研究,以便判断该化合物将对环境产生的影响。
I. 怎样的环境适合微生物生存
这个“世界公民”本领可真大
J. 环境微生物检测什么项目
面包一般保质期都3天,因此出厂微生物不用批批检验,检测出来,产品已经变质了,检测内有什么意义。新的容面包标准中出厂检验已经不包括微生物了,规定微生物检验可以两周抽检一次,按审核细则微生物项目主要包括菌落总数,大肠菌群。