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古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用

古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用
古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用

古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用

摘要:本文介绍了古生菌的特点及利用其极端性在环境保护方面的应用,综述了极端微生

物及其产生的极端梅在清洁生产、环保型生物材料的生产及环境污染治理中的应用前景及对环境保护的意义。

关键字:古生菌、极端环境、环境保护、污染治理、清洁环保

正文:现代基本把生物分为三大领域: 真核生物( Eucarya) ,细菌(Bacteria) 和古菌(Archaea) . 古菌作为三大领域之一的生物,具有其独特的性质,也是目前生物地球化学研究的热点之一. 古菌和细菌一样,是原核生物,即细胞核没有核膜包裹,细胞核与细胞质没有明显界限. 与真核生物和细菌相比, 古菌代表了生物圈的极限. 例如热网菌属(Pyrodictium) 能在高达121 ℃的温度下存活并生长. 这是至今为止所发现的最耐热生物. 在最初的时候,人们在火山口、盐湖等高热、高盐度、缺氧的极端环境发现有微生物,他们可以在极端恶劣的环境下生存。现在对古生菌的研究主要集中在以下四个类群:产甲烷菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌以及嗜热嗜酸细菌。他们和我们人类的生活息息相关,我们可以在很多方面都应用到他们。尤其是在环境保护中的应用。

一、古菌及古菌的特点

古菌是最古老的生命体,古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。古菌常被发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。

古菌的细胞形态有球形、杆状、螺旋形、耳垂形、盘状,不同古菌

规则形状也不相同,有的很薄、扁平,有的有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态,有的以单个细胞存在,有的呈丝状体或团聚体。其直径大小一般在0.1~15μm,丝状体长度有200μm。

古菌的细胞结构与细菌不同,如古菌的细胞外膜就与细菌不同。大多数古菌的细胞壁不含二氨基庚二酸(D-氨基酸)和胞壁酸,不受溶菌酶和内酰胺抗生素如青霉素的作用。革兰氏阳性古菌的细胞壁含有各种复杂的多聚体,如产甲烷菌的细胞壁含假肽聚糖,甲烷八叠球菌和盐球菌不含假肽聚糖,而含复杂聚多糖。革兰氏阴性古菌没有外膜,含蛋白质或糖蛋白亚基的表层,其厚度在20~40nm。甲烷叶菌属、盐杆菌属和极端嗜热的硫化叶菌属、热变形菌属和热网菌属的细胞壁有糖蛋白;甲烷球菌属、甲烷微菌属、产甲烷菌属和极端嗜热的脱硫球菌属有蛋白质壁,蛋白质呈酸性。古菌的细胞膜所含脂质与细菌的很不同,细菌的脂类是甘油脂肪酸酯,而古菌的脂质是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。古菌的细胞膜有两种:双层膜和单层膜。

古菌在代谢过程中,有许多特殊的辅酶。古菌因有5个类群,所以,它们的代谢呈多样性。古菌中有异养型、自养型和不完全光合作用3种类型。

古菌多数为严格厌氧、兼性厌氧,还有专性好氧

古菌的繁殖方式有二分裂、芽殖。其繁殖速度较慢,进化速度也比细菌慢。

大多数古菌生活在极端环境,如盐分高的湖泊水中,极热、极酸和绝对厌氧的环境,有的在极冷的环境生存。编辑本段古菌的分类按照古菌的生活习性和生理特性,古菌可分为三大类型:产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。从2001年起着手出版的《伯杰系统细菌学手册》第二版中,将原核生物分为古菌域和细菌域。古菌域分类为泉古生菌门和广

古生菌门。大多数泉古生菌门极端嗜热、嗜酸,代谢硫。硫在厌氧呼吸中作为电子受体和无机营养的电子源。它们多生长在含硫地热水或土壤中(如美国的黄石国家公园的富硫温泉)。广古生菌门:产甲烷菌、极端嗜盐菌、热原体、古生硫酸盐还原菌、嗜热嗜酸菌

二、古菌在环境保护中的应用

1、古生菌产生的耐热木聚糖用于造纸工业的清洁生产

造纸工业中的化学漂白产生大量有毒、致癌的含氯废水, 给环境带来严重的污染, 因此生物漂白技术是造纸业实现清洁生产的发展方向。用极端微生物中的嗜碱菌产生的耐热木聚糖酶代替氯及其衍生物,可以避免污染的同时减少纸浆成分的损失。在高温下,木聚糖酶可以打开细胞壁,在漂白阶段促进木质素的去除。而目前市场上的木聚糖酶在70 ℃以上时迅速变性,用这些酶处理纸浆时,必须先将纸浆冷却处理后再加热以进行下一个工艺步骤,既浪费时间和能量,又比较繁琐。因此,利用耐热木聚糖酶进行漂白显示了普通酶无法比拟的优越之处,正在成为关注和开发的目标。

迄今为止, 只发现少数几种超嗜热极端微生物能分泌具有高热稳定活力的木聚糖酶。其中大多数来自Thermotogasp1FjSS3 - B11、T1maritime 、T1neapolitana 以及Thermotoga thermarum。这些酶主要在80~105 ℃具有酶活。几个编码木聚糖酶的基因已经被克隆和测序, 来自T1maritima 的木聚糖酶基因在大肠杆菌中被克隆和表达。经比较研究发现, 该酶比目前用于造纸业中的最好的木聚糖酶更具有应用价值。因此极端微生物产生的耐热木聚糖酶用于造纸业的漂白过程, 可实现清洁生产, 从源头削减污染, 对环境保护有重要意义。

2、古生菌用于环保型生物材料的生产

以石油为原料制造的塑料在自然环境条件下不易被生物降解, 燃烧时又产生大量的有害气体, 造成的白色污染问题日益严重, 人们一直在致力于可生物降解塑料的研究和开发。以微生物发酵法产生的PHA (聚β2羟基烷酸) 为原料制造的新型塑料, 可被多种微生物完全降解, 开发应用前景十分可观。极端嗜盐菌比普通细菌产生的PHA 中的PHV (聚β2羟基戊酸) 含量较高, 可解决目前以PHB (聚β2羟基丁酸) 制备的塑料韧性不够的问题; 而且由于嗜盐菌在低盐中细胞自溶的特点,将大大简化后处理生产工艺, 有望降低成本, 为目前生产的PHB 由于价格问题而限制大规模生产提供新的出路, 因此极端嗜盐菌产生的PHA 将是用于降低白色污染的重要的环保型生物材料, 对环境保护有重要的意义。

3、古生菌用于清洁能源的生产

乙醇是理想的清洁能源, 利用极端微生物中的嗜热菌的高温酒精发酵, 可实现发酵和蒸馏的同步化, 可解决发酵周期长等问题。工业生产中的有机废物、废水和农业废弃物既是巨大的环境污染源, 同时又是再生能源的主要资源, 据统计, 我国农作物秸秆年产出量为6104 亿吨。秸秆、废渣等在高温、酸、碱等条件下易于处理, 极端微生物及其极端酶能够在此类极端环境中实现普通微生物不能完成的对纤维素半纤维素的有效转化。利用微生物混合菌群, 尤其是嗜碱和嗜热微生物或产甲烷菌的合理组合, 有望直接从秸秆发酵产生乙醇或甲烷, 实现环境整治和可再生能源的有机结合。

4、古生菌用于洁净煤技术

当前, 煤炭是我国主要的能源之一, 然而大多数煤中都含有很高的无机或有机硫成分, 通常含量约0125 %~7 % , 煤燃烧产生的SO2 直接进入大气中, 促进了酸雨的形成, 所以对煤的直接利用已引起了严重的环境污染。在煤脱硫处理的方法中,微生物除硫既能除去煤中的有机硫, 又能除去无机硫, 因而具有较高的经济价值和社会效益, 对环境保护有重要意义。

微生物除硫中发挥作用的微生物主要是极端嗜酸菌。研究表明, 可以利用嗜酸硫杆菌脱除煤中的无机硫, 利用嗜热嗜酸菌(如硫化叶菌)既能脱除煤中无机硫, 也能脱出有机硫。

5、古生菌用于极端环境中的污染治理

利用生物方法治理极端环境中的污染物时, 普通微生物甚至在实验室构建的工程菌在实际应用中不能发挥作用, 而极端微生物则是作用的主体。当高原或纬度高的寒冷地带的河流、湖泊及土壤被污染时, 嗜冷微生物可对污染物进行降解和转化。应用低温微生物对广受污染的寒冷地域环境进行废物处理越来越受到人们的重视, 受污染寒冷土壤和水体的恢复可通过低温微生物的原位清洁作用来实现。Whyte 等在加拿大被石油污染的土壤中发现大量的嗜冷烃降解菌, 对寒冷地区石油污染的生物修复有重要的意义。arvinen 等进行了氯酚类的低温生物降解研究, 他们从地下水中分离到的耐冷高效氯酚降解菌用于好氧流化床, 净化地下水中的氯酚污染。实验结果表明: 在5~7 ℃下, 氯酚负荷为740mgP (L?d) 时, 氯酚去除率达9919 %。工业生产产生的酸性工业废水和碱性工业废水可以分别考虑用嗜酸微生物和嗜碱微生物进行处理, 可以大大简化处理程序, 降低处理成本。而在高温高盐的极端环境中, 污染物的降解则需嗜热、嗜盐微生物。

6、嗜盐菌在高盐废水生物处理中的应用

污泥在含盐环境中经过适当的驯化可以适应高盐环境,但是污泥驯化所需的时间过长而且有些污泥能耐受的盐度范围是有限的。盐田、盐湖中有丰富的嗜盐微生物,利用嗜盐微生物处理高盐废水是一种快速有效的方法,国内外已有关于这方面的报导,而且取得了较好的效果。Woolard CR[ 27 - 28 ]利用从美国大盐湖中分离出的嗜盐菌处理盐度为1% ~15%的含酚废水。研究结果表明,酚的去除率达到99% ,出水悬浮固体质量浓度约50 mg/L,低于普通污泥处理的含盐废水出水的悬浮固体;当盐度从1%突变到15%时,处理系统仍能对酚进行稳定有效地去除,这可能与反应器中同时存在耐盐微生物与嗜盐微生物有关。G. T. Shin等用酵母菌处理泡菜生产废水,48 h 后可以完全除去废水的酸度, BOD 由11 000mg/L 降到< 3 200 mg/L, 去除率为70%。M. H. Choi等用耐高渗透压酵母菌Pichia guilliermondiiA9处理泡菜生产废水, 24 h后废水BOD5 由1 210mg/L降到120 mg/L,去除率达到90%; NaCl质量分数为10%时,A9的生长没有受到抑制。B. M. Peyton等将五种不同的嗜盐菌放在含盐质量分数10%以酚为培养基的介质中培养。这五种菌都能将50 mg/L 的酚降解到2 mg/L。其中一种菌能降解初始质量浓度为320 mg/L的酚溶液。动力学分析表明:酚降解与酚浓度成零级关系,污泥增长量与污泥浓度成一级关系。初始酚质量浓度为50 mg/L时,它们的污泥比增长速率在0122~0132h-

1 ,与非嗜盐菌降解酚的污泥比增长速率近似。F. Kargi在生物转盘中,以嗜盐菌和活性污泥。

三、古生菌的发展前景

利用基因工程技术将极端微生物特异功能基因片段转入一般微生物体内或将一般微生物特异基因片段导入极端微生物中, 从而改造受体的生理功能,甚至创造新的物种. 例如利用大肠杆菌产生嗜盐性芽孢杆菌的胞外木聚糖[46]. 又如, 将嗜碱菌的纤维素酶、淀粉酶、B 甘露聚糖酶等在中性细菌中加以克隆和表达[47]. 再如Rawling[48]用遗传工程手段获得氧化亚铁硫杆菌抗砷菌株, 用于金精矿的浸出可提高金属的回收率. 再如Feller49]将一株耐冷型(Moraxella. sp)的脂酶基因在嗜温型大肠杆菌中克隆的表达. 总之, 采用基因工程技术对极端微生物性状、功能进行有益改良, 进而为人类服务是一条崭新的道路.综上所述, 极端微生物是一类古老而崭新的生命群体, 它的进一步研究, 为揭示极端生命形式的奥秘, 甚至对人类向外层空间的探索都有重大意义.

四、结论

在目前的工业生产和人类活动所排放的废弃物(如废水、废气、固体废物)中有些会处于一极端的环境状态(高温、低温、高盐、高pH值、低pH值等) 。采用常规的生物技术进行净化,受极端环境条件的影响,致使生物处理效果差,效率低,有些则不能进行处理净化,其他处理方法(物化法、化学法)则存在着投资大、运行费用高等缺点。此类废弃物的处理是目前环境保护中的难题,深入开展极端微生物生化特性及应用技术研究,对于拓宽生物技术在环境保护中的应用范围,提升环境生物技术水平有着重要意义,且具有广阔的应用前景。

极端微生物具有普通微生物不可比拟的抗逆能力, 极端微生物产生的酶在极端环境中保持活性, 对极端环境的污染生物治理起着主要作用; 同时, 极端微生物在清洁能源的生产和环保产品的开发方面具有巨大的应用潜力, 将有助于污染预防, 在源头上解决环境污染问题。因此极端微生物在环境保护中发挥着重要的作用, 对于实现可持续发展战略有重要意义。随着越来越多的极端微生物被分离鉴定、新产物的研究与生产、极端酶被分离纯化和极端酶工程研究的进展, 极端微生物及其产生的极端酶在环境保护中的应用将会进一步得到拓展。参考文献:[1 ]沈萍,卫杨保,王静怡等. 微生物学[M] . 北京:高等教育出版社,2000

[2 ]柳耀建,林影,吴晓英. 极端微生物的研究概况[J ] . 工业微生物,2000

[3]李安明,赵海. 一株极端嗜热木聚糖分解细菌的分离及特性[J ] . 中国科学(C 辑) ,1998

[4]辛明秀,周培瑾. 低温微生物研究进展[J ] . 微生物学报,1998

[5]李雅琴. 嗜酸菌及其应用[J ] . 微生物学通报,1998

[6 ]曾艳,刘铁汉,周培瑾等. 嗜碱菌(Bacillus sp. ) ZBAW6 的木聚糖酶的分离纯化及其性质[J ] . 微生物学报,2004

[7 ]张甲耀,龚利萍,罗宇煊等. 嗜碱细菌复合碳源条件下对麦草木质素的降解[J ] . 环境科学,2002

微生物在环境污染治理中的作用

微生物在污染治理中的应用 环境工程101 陶涛201008340230 摘要:自然环境在没有或只受到有限的人为活动所造成污染时,能自动地维持生态平衡,环境洁净,各种生物和谐生存,繁衍生息。但随着人类生产、生活领域及其规模的不断扩大,特别是包括煤炭和石油等矿物能源及生物外源性有毒、有害物质,生物难降解化学品的广泛开发和利用,排放的污染物数量突破了自然环境所固有的自净负荷,给自然环境造成了越来越严重的污染。环境污染的恶化不仅给经济的可持续发展带来滞后性,而且直接影响到人类的健康、稳定的生活。因此,环境问题日益引起了人类的高度重视。微生物作为生物界的主要降解类群,在水体污染、固体废弃物污染、重金属污染、化合物污染、石油及大气污染等治理过程中,均取得显著效果且不易造成二次污染,应用范围广泛,所以倍受人们关注。 关键词:环境污染;生物技术;微生物;生物降解;污染治理;应用;极端微生物

微生物在废水处理等环境污染防治方面具有广泛的应用,在农林牧渔业、环保等各方面发挥着巨大的作用。近年来,人们对微生物在环境中的分布状况、分离纯化和开发(包括驯化和基因操作等)利用等方面的报道与日俱增。伴随着人口增加、经济发展和大规模工业化进程,进入环境中的有害物质逐年增多,并在环境中长期存在且难以降解,致使环境问题成为当今世界所面临的一个重要问题。同时,长期以来形成的重经济发展、轻环境治理的状况,使我国的环境污染问题尤为突出。加入世贸组织后,环境保护已不再是我国的内部事务,它将直接并严重影响着我国国民经济的持续发展。因此,绿色区的环境保护和污染区的环境治理迫在眉睫。 1.环境污染的现状与微生物技术 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我同目前谚待解决的重要问题。 1 .1.生物技术在环境治理中的优势 科技的发腱也充分证明微生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程,从根本上体现了可持续发展的战略思想。微生物技术在处理环毙污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反鹿条件温和以受无二次污染等显著优点,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。 目前微生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术。其在水污染控制、大气污染治理,有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测.污染环境的修复和污染严重的f业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的 作用。应用微生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用微生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一。种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代微生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞f程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,使微乍物处理具有更高的效率,更低的 成本和更好的专一性,为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 2. 微生物在污染治理中的应用 应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染,在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为:①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定;②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建;③生物恢复的实际应用和工程化。 2 .1 .污水治理 环境中的污染物,在自然界中经过迁移、转化,绝大多数将归入水体,引起水体不断受到污染的胁迫。尤其是高浓度生活污水和工业废水的大量倾入,使水体富营养化现象日趋严重。通常情况下,只要这种污染不超过阀值,污染的水体在物理、化学和生物的综合作用下,是可以得到净化的,这种净化主要源于水体中的微生物能直接或间接地把污染物作为营养源,在满足微生物生长需要的同时,又使污染物得以降解,达到净化水质的目的。目前,世界各国在应用微生物治理污水方面积累了较丰富的经验,具备了一定的研究基础,应用于污水治

常见病原菌

葡萄球菌属 金黄色葡萄球菌 生物学特性: 1.形态:G+,球形,葡萄状,0.4~1.2 m 2.培养:色素、耐盐 3.抗原构造:SPA 4.分类:金黄色葡萄球菌;表皮葡萄球菌;腐生葡萄球菌 5.抵抗力:强;易耐药 致病性: 1、致病物质:血浆凝固酶;溶血素;杀白细胞素;肠毒素 2、所致疾病:化脓性炎症;食物中毒;假膜性肠炎 防治原则:注意个人卫生;严格无菌操作;加强食品监督;合理使用抗生素。 链球菌 乙型溶血性链球菌 生物学特性: 1、形态:G+,球形,链状,0.5~1.0 m 2、培养:血平板 3、分类: 1) 根据溶血现象分: 甲型溶血性链球菌:草绿色溶血环。条件致病菌 乙型溶血性链球菌:透明宽大溶血环。致病性强 丙型链球菌:无溶血环。无致病性 2) 依细胞壁多糖抗原不同分:A、B、C、D等20个群,致病链球菌株90%属A群 4、抵抗力:不强 致病性: 1、致病物质: (1)菌体表面物质:M蛋白;脂磷壁酸 (2)毒素: 1)链球菌溶血素: SLO:对氧敏感,免疫原性强,感染后血中可出现溶血毒素O抗体; SLS:对氧稳定; 免疫原性弱,与溶血环有关 2)致热外毒素(红疹毒素或猩红热毒素) (3)侵袭性酶:透明质酸酶;链激酶;链道酶。 使链球菌的感染容易扩散且脓汁稀薄。 2、所致疾病 (1)乙型溶血性链球菌:化脓性疾病;中毒性疾病(猩红热);超敏反应性疾病如风湿热、急性肾小球肾炎(2)甲型溶血性链球菌: 条件致病菌,引起亚急性细菌性心内膜炎 防治原则: 1、讲究卫生,及时治疗病人和带菌者,减少传染源。 2、彻底治疗咽峡炎、扁桃体炎,以防止急性肾小球肾炎、风湿热、亚急性细菌性心内膜炎。 3、治疗链球菌感染性疾病首选青霉素G。 肺炎链球菌 生物学特性: 1、形态:G+ ,矛头状,钝端相对,成双排列,荚膜 2、培养:血平板,自溶现象 3、生化反应:胆汁溶菌试验阳性,菊糖分解试验阳性 4、抗抗力:弱 致病性: 主要致病物质:荚膜

极端环境微生物——台喜生

极端环境微生物研究进展 极端环境(extreme environment)泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境,包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等,适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物(extremophiles)(Margesin and Schinner,2001; Rothschild and Mancinelli,2001; 陈骏等,2006;张敏和东秀珠,2006)。具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代谢产物。 一、海洋极端环境微生物 1.海洋极端环境微生下微生物类型主要为细菌和古生菌,热泉微生物群落主要为异氧发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等;冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古生菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌,这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定,有较高的生物丰度和较低的分异度,具有垂向和水平分带性,并能营生一套独特的宏体生物(王家生等,2007)。 2.油气资源的形成和演化与时间、温度和有机质组成密切相关(Seewald,2003),油气的产生、运移、圈闭和后期改造过程也大多是在一些特殊环境中进行的,极端微生物活动可能参与了整个过程。 3.探索海洋极端环境下微生物活动,不仅在理论上可将其作为特定地质微生物标志(geomicrobiological signature),揭示现代和地史时期海洋环境变化和地质环境变迁(党宏 月等,2006)、探索生物圈与地圈之间协同演化、阐明生物多样性形成机制和认识生命极限等(汪品先,2003;中国大洋钻探学术委员会,2003),而且在实践中指导海洋深水油气田的开发和地史早期潜在烃源岩的寻找。 4.自第一个海底冷泉1984年首次报道后(Paull et al.,1984),迄今全球已至少发现共 24处海底冷泉。冷泉流体一般含有大量甲烷气体,在海底表面通常表现为泥火山,喷口附 近发育独特的营甲烷化能自养生物群落,下伏的沉积物中通常伴有天然气水合物,在更深部位则通常为油气藏。海底冷泉微生物以化能自养细菌和古生菌为主,它们能与冷泉中化学气体(甲烷、硫化氢等)发生化学反应,把碳氧化物还原成有机碳获得能源,它们通常贴附在沉积物表面形成细菌席,或与其他生物内共生。根据类脂生物标志化合物、16S rDNA分子 序列和DNA分子探针荧光原位杂交(FISH)分析,冷泉微生物主要是ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌(脱硫八叠球菌属Desul fosarcina和脱硫球菌属Desul fococcus细菌)的共栖互养体(Syntrophism),其次为ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌(Hinrich et al.,1999; Orphan et al.,2001,2002; Boetius and Suess,2004; Zhang and Lanoil,2004; 党宏月等,

论微生物与环境保护概要

论微生物与环境保护 生物工程系 摘要:社会的高速发展,环境污染日益严重,微生物原本就与人们的生活密切相关,它作为一种新型的污染处理材料,应用在污水、废气的处理,土壤污染治理等方面。一方面微生物具有污染环境的作用,但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。因此,控制和消除微生物对环境的污染,最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用,无疑对环境保护具有重要意义。在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。 关键词:环境污染微生物土壤污染治理 当前社会是高速发展,变化的社会,随着人类工农业的高速发展和全球人口的急速增加,使人类赖以生存的自然环境严重恶化,当代人类的生产活动势必造成环境污染。污染物长期残留在环境之中,对生态环境和人类健康危害极大。生态环境是人类和其他生物赖以生存的空间,生命质量和环境密切相关已成为全球共识。随着我国经济建设的快速发展,微生物是自然界中的分解者,在好氧条件下,它能将有机污染物彻底的氧化,分解成CO2、H2O、PO42-、NO3-等无机物,在厌氧条件下,能将有机物降解,转化成有机酸、CO2、H2、CH4

等。。如果没有微生物的作用,仅历年积累下的生物残体就会堆积如山。一、中国当前社会环境保护的状况的 不良现象 随着目前环境污染的地区许多,我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。太原、兰州、广州、济南。北京、等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。 现在环境问题越来越为人民所关注,世界各国都建立“可持续发展”战略,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。同时,国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象,从而中止和这些企业的合作。至2003年,ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准,从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义,中国环境科学学会拟于2008年7月在广西桂林举办“首届全国微生物污染防治监测新技术与环境安全管理研讨交流会”。为我国环境保护近一步改善

科技发展与环境保护作文

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未来的天空一定是碧蓝的,水是清澈的,绿树成荫鲜花遍地,人类可以尽情享受大自然赋予我们的幸福。1998年,流经中国大地的长江、嫩江、松花江等大将大河,隐去往日温柔美丽的笑靥,露出了凶猛可怖的狰狞。肆虐的暴雨,横扫着中国的南方和北方,暴雨所到之处,江湖水涨,河沟漫溢。咆哮的江水卷起了一次又一次洪峰,吞噬了一个个村庄,一片片良田,一个个市县,一座座工厂,一所所学校。我为周围环境的恶化肆虐的洪水像一只只无情的魔爪,几千万亩良田被淹,几百万人痛失家园。浩浩荡荡的江水,每天都在制造大大小小的险情。 暴戾的烘魔,酿造大大小小的险情。暴戾的烘魔,酿造大大小小的悲剧。给水以家园,给万物生灵以家园,人类才会有自己的家园,人类才会有自己的家园;给水以活路,给万物生灵以活路,人类才会能生存和发展。而感到心痛,我想:作为未来接班人的青少年,如果不了解人类环境的构成和环境问题的严重性,无视有关环境保护的法律法规,不去增强环境保护意识,自觉履行保护环境的义务的话,我们的生命将毁在自己的手中,老天将对我们作出严厉的惩罚。为此我下定决心要从我做起爱护环境,保护我们这个赖以生存的家园,做一个保护环境的卫士。 第二篇:科技发展与环境保护 科技与环保伦敦烟雾事件,洛杉矶光化学烟雾,日本水保病,这些都是人类驱逐唯物利益而利用科技破坏自然的下场。前两者均在五天内造成五千多人的死亡,而第三者直接造成两百人死亡,并使此病

微生物在环境保护中的应用综述

本科生毕业论文(设计) 题目:微生物在环境保护中的应用 系 部 生命科学系 学科门类 生物 专 业 生物科学 学 号 1011410036 姓 名 刘路强 指导教师 施夏明 2014年1月4日 装 订 线

微生物在环境保护中的应用 摘要 时代的脚步在发展,人类对物质和健康的追求越来越高,对生存环境的要求日益提高。微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物,个体微小,结构简单,通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物,统称为微生物。微生物包括细菌、病毒、真菌、和少数藻类等。(但有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝等。)病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。根据存在的不同环境分为原核微生物、空间微生物、真菌微生物、酵母微生物、海洋微生物等。17世纪显微镜的出现人类真正观察到了微生物,并不断的深入了解和研究。微生物具有很强悍的环境修复能力。因此微生物在环境保护领域上有着极其重要的作用。本文综述了微生物及微生物技术在环境保护治理检测方面的具体应用概况。 关键词微生物环境保护环境治理

Abstract This paper reviews the application and development of microorganisms in the field of environmental protection, governance ,the detection of trends. 1 引言 几千年来的社会发展人类的精神文明达到了前所未有的高度,但同时在发展的过程中对环境的破坏让人类付出了惨痛的代价,全球的环境状况严重的恶化:水土资源急剧减少、森林减少臭氧层破坏土壤沙漠化酸雨增加等。在我国各大城市中变现为雾霾天气非常的严重,对人们的日常生活及身体健康造成了严重的影响。这些极大地威胁了我们人类的生存和发展,亟待找到一条合理有效的环境保护治理检测综合性出路。 微生物与动物植物一样是生态系统的重要组成部分之一,微生物生产与动物植物生产并列为生物产业的三大支柱,对生态系统的平衡有着不可替代的作用,在环境保护领域中也有着广泛的应用。如:降解硝基芳香烃烃的微生物类群、极端微生物、煤炭脱硫、废水的处理、环境污染的治理等方面。因此,各国对微生物在环境保护领域的功能都投入的极大的精力开发和研究微生物技术,并且取得了许多成果。今后微生物的环保功能定能大显身手,微生物环保产品具有巨大的发展潜力。 2 主体 一、微生物在环保领域应用现状 19世纪末期污水生物处理的出现使其成为污水处理应用中使用最广泛的方法之一,标志着人类应用为生物于环境保护的开始。 1.1微生物的多样性 微生物是最原始的生命,在生物界有着举足轻重的地位。微生物的多样性分为代谢类型和生存环境的多样性。按代谢类型的多样性把微生物分为光能利用生物、化能利用生物以及自养生物、异养生物,能够利用许多种无机物和有机物为自身提供能源物质,比如:可以以石油、苯、酚、邻苯二酚、苯甲酸、三硝基甲苯,以及多种燃料和农药。生存环境的多样性使得微生物能够生存在很多的环境中,甚至在很多极端的环境中也能够生存。比如:极嗜热菌能够在90℃以上的环境中正常的生活。正是因为微生物代谢类型和生存环境的多样性使得微生物可以清除恶劣环境条件下的污染和能够在非常多的环境条件下生存下去,为微生物起到环保的作用奠定基础。【1】 1.2微生物在废水处理中的应用 近年来城市化建设的进展迅速,各种工厂建设比比皆是,但随之而来的工业废水的净化是一大难题,例如:在河南一家化工厂私自排放废水被周围居民举报重

古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用

古生菌(极端微生物)在环境保护中的应用 摘要:本文介绍了古生菌的特点及利用其极端性在环境保护方面的应用,综述了极端微生 物及其产生的极端梅在清洁生产、环保型生物材料的生产及环境污染治理中的应用前景及对环境保护的意义。 关键字:古生菌、极端环境、环境保护、污染治理、清洁环保 正文:现代基本把生物分为三大领域: 真核生物( Eucarya) ,细菌(Bacteria) 和古菌(Archaea) . 古菌作为三大领域之一的生物,具有其独特的性质,也是目前生物地球化学研究的热点之一. 古菌和细菌一样,是原核生物,即细胞核没有核膜包裹,细胞核与细胞质没有明显界限. 与真核生物和细菌相比, 古菌代表了生物圈的极限. 例如热网菌属(Pyrodictium) 能在高达121 ℃的温度下存活并生长. 这是至今为止所发现的最耐热生物. 在最初的时候,人们在火山口、盐湖等高热、高盐度、缺氧的极端环境发现有微生物,他们可以在极端恶劣的环境下生存。现在对古生菌的研究主要集中在以下四个类群:产甲烷菌、极端嗜盐菌、极端嗜热菌以及嗜热嗜酸细菌。他们和我们人类的生活息息相关,我们可以在很多方面都应用到他们。尤其是在环境保护中的应用。 一、古菌及古菌的特点 古菌是最古老的生命体,古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。古菌常被发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。 古菌的细胞形态有球形、杆状、螺旋形、耳垂形、盘状,不同古菌 规则形状也不相同,有的很薄、扁平,有的有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态,有的以单个细胞存在,有的呈丝状体或团聚体。其直径大小一般在0.1~15μm,丝状体长度有200μm。 古菌的细胞结构与细菌不同,如古菌的细胞外膜就与细菌不同。大多数古菌的细胞壁不含二氨基庚二酸(D-氨基酸)和胞壁酸,不受溶菌酶和内酰胺抗生素如青霉素的作用。革兰氏阳性古菌的细胞壁含有各种复杂的多聚体,如产甲烷菌的细胞壁含假肽聚糖,甲烷八叠球菌和盐球菌不含假肽聚糖,而含复杂聚多糖。革兰氏阴性古菌没有外膜,含蛋白质或糖蛋白亚基的表层,其厚度在20~40nm。甲烷叶菌属、盐杆菌属和极端嗜热的硫化叶菌属、热变形菌属和热网菌属的细胞壁有糖蛋白;甲烷球菌属、甲烷微菌属、产甲烷菌属和极端嗜热的脱硫球菌属有蛋白质壁,蛋白质呈酸性。古菌的细胞膜所含脂质与细菌的很不同,细菌的脂类是甘油脂肪酸酯,而古菌的脂质是非皂化性甘油二醚的磷脂和糖脂的衍生物。古菌的细胞膜有两种:双层膜和单层膜。 古菌在代谢过程中,有许多特殊的辅酶。古菌因有5个类群,所以,它们的代谢呈多样性。古菌中有异养型、自养型和不完全光合作用3种类型。 古菌多数为严格厌氧、兼性厌氧,还有专性好氧 古菌的繁殖方式有二分裂、芽殖。其繁殖速度较慢,进化速度也比细菌慢。 大多数古菌生活在极端环境,如盐分高的湖泊水中,极热、极酸和绝对厌氧的环境,有的在极冷的环境生存。编辑本段古菌的分类按照古菌的生活习性和生理特性,古菌可分为三大类型:产甲烷菌、嗜热嗜酸菌、极端嗜盐菌。从2001年起着手出版的《伯杰系统细菌学手册》第二版中,将原核生物分为古菌域和细菌域。古菌域分类为泉古生菌门和广

微生物与环境保护

微生物与环境保护 内容摘要: 随着工业高度发展、人口急剧增长,在人类生活的环境中,大量的生活废弃物( 粪便、垃圾和废水) ,工业生产形成的三废( 废气、废渣和废水) 及农业上使用化肥、农药的残留物等,特别是生活污水和工业废水,不经处理,大量排放入水体,给人类生存环境造成严重污染。环境污染对人畜健康、工业、农业、水产业等都有很大危害。所谓环境污染即是指生态系统的结构和机能受到外来有害物质的影响或破坏,超过了生态系统的自净能力,打破了正常的生态平衡,给人类造成严重危害。所以保护生态环境已成为人类最关心的大问题。 社会的高速发展,环境污染日益严重,微生物原本就与人们的生活密切相关,它作为一种新型的污染处理材料,应用在污水、废气的处理,土壤污染治理等方面。微生物种类繁多,分布广泛,资源丰富,是人类最宝贵、最具开发潜力的资源库。微生物在地球生态系统物质循环过程中充当分解者的角色,外号“天然清洁工”。在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态保护等方面微生物都能发挥着非常重要作用。对微生物的环境保护功能世界各国都极为重视,投入大量人力、物力进行研究开发,取得了许多成果。 关键字: 污水处理、生物接触氧化、降解与转化、环境监测 正文: 微生物技术的发展 微生物学本身就是通过解决实际问题,并伴随着其他学科的发展而发展起来的,也是在不断深入以及实践需要的基础上逐渐发展起来的。 19世纪初,人们开始注意到污水中细菌的存在及其对环境的影响,1913年英国的费拉开创了活性污泥法,并随着欧美各国一些城市先后建立和发展了自来水厂。 20世纪50年代,英美法一些国家的学者陆续发表了研究报告。 20世纪60—70年代,由于世界经济的飞速发展,环境污染的日趋严重,人类充分认识到环境保护与生态平衡的重要性,污染控制技术有了许多突破性发展,生物膜和活性污泥法更加完善,污染控制微生物有了很大发展。微生物学与生物化学的结合,诞生了遗传工程。 20世纪80年代以后,污染控制微生物日臻成熟。 微生物与污水处理 微生物在循环经济发展中,扮演着十分重要的角色——污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物处理中既需要微生物分解和除掉各种有害物质,此外,还要靠微生物进行除臭。污水与污物的处理速度、处理效果取决于微生物的种类和功能。

探究海洋环境污染与保护

探究海洋环境污染与保 护 海洋教育研究性学习报告 课题名称:探究海洋环境污染与保护 学校: 班级: 组长: 组员: 指导老师: 联系电话: 探究海洋环境污染与保护 自上个世纪五十年代以来,随着各国社会生产力和科学技术的迅猛发展,海洋受到了来自各方面不同程度的污染和破坏,日益严重的污染给人类的生存和发展带来了极为不利的后果.下面是我关于海洋污染的研究报告。 海洋污染通常是指人类改变了海洋原来的状态,使海洋生态系统遭到破坏。有害物质进入海洋环境而造成的污染,会损害生物资源,危害人类健康,妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动,损坏海水质量和环境质量等。 下面是造成海洋污染的几个主要原因: 1.石油 包括原油和从原油中分馏出来的溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等等,以及经过裂化、催化而成的各种产品。每年排入海洋的石油污染物约1千万吨,主要是由工业生产,包括海上油井管道泄漏、油轮事故、船舶排污等造成 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

的,特别是一些突发性的事故,一次泄漏的石油量可达10万吨以上,这种情况的出现,大片海水被油膜覆盖,将促使海洋生物大量死亡,严重影响海产品的价值,以及其他海上活动。 2.重金属 包括汞、铜、锌、钴、镐、铬等重金属,砷、硫、磷等非金属由人类活动而进入海洋的汞,每年可达万吨,已大大超过全世界每年生产约9千吨汞的记录,这是因为煤、石油等在燃烧过程中,会使其中含有的微量汞释放出来,逸散到大气中,最终归入海洋,估计全球在这方面污染海洋的汞每年约4千吨。镉的年产量约1.5万吨,据调查镉对海洋的污染量远大于汞。 3.农药 包括有农业上大量使用含有汞、铜以及有机氯等成分的除草剂、灭虫剂,以及工业上应用的多氯酸苯等。这一类农药具有很强的毒性,进入海洋经海洋生物体的富集作用,通过食物链进入人体,产生的危害性就更大,每年因此中毒的人数多达10万人以上,人类所患的一些新型的癌症与此也有密切关系。有机物质和营养盐类:这类物质比较繁杂,包括工业排出的纤维素、糖醛、油脂;生活污水的粪便、洗

环境保护科学技术奖推荐书填写说明

《环境保护科学技术奖推荐书》填写说明 《环境保护科学技术奖推荐书》是环境保护科学技术奖评审的基本技术文件和主要依据,应严格按规定的格式、栏目及所列标题如实、全面填写。 《环境保护科学技术奖推荐书》要严格按规定格式打印或铅印,大小为A4复印纸(高297毫米,宽210毫米)竖装,文字及图表应限定在高257毫米、宽170毫米的规格内排印。左边为装订边,宽度不小于25毫米,正文内容所用字型应不小于5号字。推荐书及其指定附件备齐后应合订成册,其大小规格应与《环境保护科学技术奖推荐书》一致。 一、项目基本情况 1.项目编号:由环境保护科学技术奖励工作办公室填写。成果登记号:指已在国家环保总局进行过环境保护科技成果登记的登记号。 2.《项目名称》(中文)应当准确、简明地反映出项目的技术内容和特征,字数(含符号)不超过30个汉字。 3.《项目名称》(英文)系指中文名称的英译文,字符不得超过200个。 4.《主要完成人》、《主要完成单位》不超过《环境保护科学技术奖申报与评审要求》中授奖单项限额数,按贡献大小从左至右,从上到下顺序排列,主要完成单位指具有法人资格的单位。 5.《推荐单位》指组织推荐项目的省、部级单位科技主管部门及具有推荐资格的单位。

6.《项目名称可否公布》在"可"或"否"上划"√"。如选“否”,请详细填写密级以及定密审查机构。《密级》应填经定密审查机构审定批准的密级,密级分为秘密、机密、和绝密。《定密日期》填写由项目完成单位拟定的并经定密审查机构批准的日期,《保密期限》应填写整数年限。《定密审查机构》指有权审定批准项目密级的上级主管部门。 7.《主题词》按《国家汉语主题词表》填写3个至7个与推荐项目技术内容密切相关的主题词,每个词语间应加";"号。 8.《任务来源》在相应的字母上划“√”。 A.国家计划:指正式列入国家计划项目,A1、国家科技攻关计划,A2、863计划,A3、973计划,A4、其他计划; B.部委计划:指国家计划以外,国务院各部委下达的任务; C.省、市、自治区计划:指国家计划以外,由省、市、自治区或通过有关厅局下达的任务; D.基金资助:指以国家基金形式资助的项目,D1、国家自然科学基金,D2、其他基金; E.企业:指由企业自行出资进行的研究开发项目; F.国际合作:指由外国单位或个人委托或共同研究、开发的项目; G.自选:指本基层单位提出或批准的,占用本职工作时间研究开发的项目; H.其他:不能归属于上述各类的研究开发项目,如:其他单位委托、非职务项目;

微生物在环境保护中的作用

作者简介:尹玲莉(1965-),讲师,衡水职业技术学院生物工程系高级讲师,研究方向微生物。 收稿日期:2006-11-24 微生物在环境保护中的作用 尹玲莉 张学英 (衡水职业技术学院,河北衡水 053000) 摘 要:通过介绍微生物自身的特点、功能及生态系统的功能,揭示了两者之间的密切关系,从而指出微生物在环境保护中的作用及意义,进而使我们更加清楚地认识到微生物研究的重要性。关键词:微生物;生态系统;环境保护 中图分类号 Q938111 文献标识码 B 文章编号 1007-7731(2007)02-57-02 微生物与动物,植物一样,是自然界的重要组成部分,微生物生产与动植物生产并列为生物产业的三大支柱。微生物功能群在不同的生态系统中发挥着重要功能,对系统的稳定与发展起着不可替代的作用。如微生物在能源开发,清洁生产中的作用;在石油开采,石油和煤炭脱硫,生物制浆,可降解塑料生产中的作用;在环境保护,环境修复与环境治理中的作用;在矿产形成及生物冶金中的作用;以及微生物在农业、医学、水生生物学中的作用等。本文从微生物在环境保护中的作用及微生物的重要性等方面对微生物进行详细阐述。 1 生态系统中的清道夫—分解者 在日常生活中,放置的水果、食物、衣物、木材等经过或长或短的时间,都要变质、发霉、腐烂,这就是微生物分解作用的结果。微生物的这种作用虽然会造成人类生存资源的损失,但对于生态系统乃至全球的生物的生存、延续和发展却是不可缺少的。微生物通过分解动、植物的残体或腐植质获得能量和营养来合成自身,同时将有机物分解成可供植物利用的无机化合物,是生态系统中的分解者 (digester )。微生物可以把地球上死亡的动植物残体清扫 得干干净净,将有机体分解成生产者生长所需要的元素,所以微生物被看成是生态系统中的“清道夫”。微生物的分解作用是地球上生命波浪式发展、螺旋式进化的原动力之一。 2 微生物对污染物的抗性及降解———利用微生物 进行环境保护的基础 211 微生物抗毒 微生物个体微小、繁殖迅速、数量巨 大、代谢能力强速度快、易于突变,它们较其它生物更易适应环境。当环境条件发生变化,例如有新的化合物存在时,某些微生物能逐步发生改变以适应环境的变化。它们可能通过自然突变形成新的突变种,也可能通过在细胞内产生新的功能而适应新环境。这些特征使得微生物成为污染物降解中的主力军。 212 转化和降解 许多微生物可以对生物外源性物质进 行化学转化,使其转变成为毒性较小或易于被其它微生物所降解的化合物。如对杀虫剂DDT 和对炸药T NT 的转化。微生物对生物外源性物质的转化主要有以下几种形式:(1)脱卤(主要是脱氯),如DDT 的脱氯;(2)还原,将生物外源性物质上的取代基,特别是硝基,进行还原;(3)水合反应,如对有机氰的水合反应,形成无毒的含氮有机化合物。 微生物除了可以转化生物外源性物质外,有些微生物还可以把它们分解掉,把较大的化合物分子一步一步地变小,称为降解作用。有些生物外源性物质可以被彻底降解,即变成水和二氧化碳等无毒无害的很小的分子化合物或元素。但是,有些生物外源性物质不能被彻底降解。 3 污染环境的废弃物的生物处理 世界各国的科学家和工程技术人员,针对环境污染的问题和不同的环境污染类型,发展了各种处理办法。主要可以分为三大类:化学法(如絮凝沉淀法)、物理法(过滤)和生物法(如活性污泥法)。这三类方法也可以结合使用。在污染物的处理中,虽然物理、化学方法作出了一定的贡献,但由于这些方法存在投资大、成本高、二次污染的问题,因而逐渐被生物法所代替。生物处理(B i otreat m ent )也叫生化处理,是指利用处理系统中的生物,特别是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程。主要是针对各种污染源和小范围的环境污染。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点,为从根本上解决环境问题提供了希望,因而越来越受到人们的青睐。 311 城市垃圾生物处理技术 固体废弃物的处理有 很多方法,如填埋、堆肥、焚烧、用来发电等。垃圾的填埋处理不仅需要侵占大量的土地资源,而且需要很长时间(一般至少50-100年)才能完全使所填埋的垃圾 7 5安徽农学通报,Anhui Agri 1Sci 1Bull 12007,13(2):57-58

微生物与环境保护

微生物与环境保护 专业环境科学与工程 年级 2012级 姓名 XXXXXX

摘要 环境污染是指生态的结构和机能受到外来有害物质的影响或破坏,超过了生 态系统的自净能力,破坏了环境正常的生态平衡]1[ 。在人类的生活的环境中, 有大量的生活废弃物,工业生产形成的三废及农业上使用的肥料、农药的残留物等。环境污染对认出健康、工业、农业、水产业等都有很大危害,环境污染给人类造成了严重危害,所以环境保护已成为当务之急。环境保护除了自然环境外,就是防治污染和其它公害。微生物不但可以处理污染物还可以用于环境监测,所以微生物在环境保护方面其重要作用。环境保护涉及的方面很广,主要目的是消除污染和保护生态环境,微生物在这两方面都具有重要作用。 关键词:微生物;环境保护.

一、微生物技术在污水治理中的应用 水源的污染是危害最大、最广的环境污染。污水的种类很多,包括生活污水、农牧业污水、工业有机废水和有毒污水等。这些污水必须先经处理,除去其杂质与污染物,待水质达到一定标准后,才能排入自然水体或直接供给生产和生活重复使用]2[。 1.活性污泥法 向生活污水中注入空气进行曝气,并持续一段时间后,污水中即形成一种絮凝体。这种絮凝体主要是有大量繁殖的微生物群体构成的,它易于沉淀分离并使污水得到澄清,这就是“活性污泥”。 基本工艺流程图如下: 活性污泥法处理系统,实质上市自然界水体自净的人工模拟,是对水体自净 能力的强化。因此,活性污泥法不仅要为微生物生长繁殖提供适宜的环境条件,更要为它们设置能够高效发挥其吸附、吸收和氧化污染物能力的场所。 A 活性污泥的组成 活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质。在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体。 综合而言,活性污泥由4部分物质所组成: 1) 具有活性的微生物群体; 2) 微生物自身氧化的残留物; 3) 原污水挟入的不能为微生物降解的惰性有机物质; 4) 原污水挟入的无机物质 ]4[ B 活性污泥中的微生物 空气 出水 进水 二次沉淀池 曝气池 回流活性污泥 剩余污泥

《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》(国发改委 科技部 环保部 2005第65号)

国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术 2005年第65号 为进一步推进资源节约综合利用和环境保护技术进步,加快新技术的推广应用, 引导投资方向,促进经济社会可持续发展,经各地方、国务院有关部门、有关行 业协会推荐,专家评审、评估和广泛征求意见,现将《国家鼓励发展的资源节约 综合利用和环境保护技术》260项技术予以公布。 国家发展改革委科技部国家环保总局 二○○五年十月二十八日 国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术(综合利用部分)序号技术简介 1 转炉尘泥的综合利用该技术通过研究转炉泥的粘结性、沉降性以及传输性能,采用转炉泥干、湿法利用工艺。干法利用是将转炉泥与烧结返矿、除尘灰等原料通过配矿、螺旋搅拌、利用干燥的返矿为球核,吸收转炉泥中的水分、外滚转炉泥造球,供烧结配料用。湿法利用是将转炉泥浆加到烧结配料室生石灰消化器内取代消化水,混合机内的清水作为调整水。该技术使转炉泥在钢铁企业内部达到良性循环,并实现转炉泥零排放。适用于国内外所有的钢铁联合企业。 2 氰化尾渣中综合回收有 价金属技术 该技术是以氰化尾渣中综合回收有色金属为目标,采用新型高效预处理技术和 新型浮选药剂,消除了矿泥的影响,并利用调整矿浆电位、pH和采用组合浮 选剂等措施,强化了超微细粒有用矿物的回收,并采用有效的活化剂及活化手 段,使有用矿物回收率提高。实现氰化尾渣无尾排放。该技术主要应用于含金 银多金属矿的综合回收。 3 难处理低品位金矿及尾 矿综合利用技术 该技术提出了破碎-筛分-洗矿,粗粒级堆浸,细粒级重选-炭浸的以堆浸为主, 重选、炭浸为辅的组合提金工艺。矿石经破碎后增加关键的筛分洗矿工艺,粗 粒级矿石直接堆浸,细粒级矿浆经溜槽重选分级后炭浸工艺。解决了氧化矿石 含泥高不宜直接堆浸的问题,缩短了浸出周期,提高浸出率。建设含氰废水零 排放工程和其它有效的环保设施,可有效地保护下游水体不受污染。适用于我 国低品位氧化金矿资源的综合利用。 4 立磨粉磨高炉矿渣技术该技术采用立磨粉磨设备,以挤压粉磨为原理,以燃油热风为热源,兼粉磨与烘干为一体对高炉矿渣进行粉磨。结合实际产品质量优化确定粉磨过程参数。同时优化改进设备条件,实现钢铁行业废渣综合利用,并提高废弃物综合附加值的目的。该技术可改善全球温室效应,减少自然资源的消耗。该技术适用于

常见微生物检验项目及临床意义

细菌培养与其它检验项目的临床意义 卫生部规定接受抗菌药物治疗的住院患者微生物检验样本送检率不低于30%(卫办医政发〔2011〕56号)。特介绍微生物检验项目,方便统计与分析点评。细菌检验为感染性疾病诊断和治疗提供依据: 目标性治疗:提高微生物的送检率与检出率,有利于诊断与使用抗菌药。 经验治疗:根据本地区病原菌类型时间、区域、耐药谱等使用抗菌药。 调整治疗方案针对性用药:获得准确病原菌和细菌药敏结果。 细菌培养的临床意义 细菌培养与其它检验项目不同,由于其样本采集易受杂菌的干扰和培养条件的限制,因而造成检测结果有时与临床不完全一致,故在分析细菌培养报告时应明白:细菌培养阴性不代表无细菌感染、细菌培养阳性不代表该菌一定是病原菌,应结合患者具体情况而定。 1、血液和骨髓培养 目前血液培养仍然是菌血症和败血症的细菌学检验的基本方法,并且广泛地应用于伤寒、副伤寒及其它细菌引起的败血症的诊断。菌血症系病原菌一时性或间断地由局部进入血流,但并不在血中繁殖,无明显血液感染临床征象。常可发生在病灶感染或牙齿感染,尤以拔牙、扁桃体切除及脊髓炎手术后等多见。败血症是指病原菌侵入血流,并在其中大量生长繁殖,造成身体的严重损害,引起显著的全身症状(如不规则高热与全身中毒等症状),它多继发于组织器官感染,尤其是当机体免疫功能低下、广谱抗生素和激素的应用及烧伤等。 单次的血培养结果,对临床无鉴别指导意义,应多次多部位采集血液进行培养,才可判定检出菌究竟是病原菌还是污染菌。 抽血时应特别注意皮肤消毒和培养瓶口的灭菌。 2、脑脊液培养 正常人的脑脊液是无菌的,故在脑脊液中检出细菌(排除操作中的污染)应视为病原菌。引起脑膜炎的细菌种类不同,化脓性脑膜炎病原菌多为脑膜炎奈瑟菌,除此之外尚有肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等。 3、尿液培养 尿液细菌培养对于膀胱和肾脏感染的及早发现和病原学诊断很有价值,对于尿道、前列腺以及内外生殖器的炎症也有一定价值。尿液中出现细菌通常称为菌尿症,如果尿液本身澄清但培养出细菌,一般为标本采集时未彻底消毒尿道口引起。如果细菌培养阳性同时伴有脓尿出现,则提示有尿路感染的可能(需指出轻度感染时可无脓尿出现)。泌尿系感染常见菌为大肠埃希菌、葡萄球菌、链球菌、变形杆菌等,除结核分枝支杆菌外,这些细菌又是尿道口常驻菌,极易引起标本留样污染,应注意鉴别。某些真菌疾病,如曲菌病在播散时也可造成肾脏感染,且尿中也能检查到。

海洋环境污染与保护

海洋环境污染与保护教案 王梦天 [教学目标] (一)知识与技能 1.知道海洋污染防治的主要措施,理解海洋污染防治的意义。 2.知道海洋环境保护的重要措施——建立海洋自然保护区;了解海洋自然保护区的定义、分类,以及我国海洋自然保护区的基本情况。 3.结合“中国国家级海洋自然保护区”图,归纳我国海洋自然保护区的分布特点。(二)过程与方法 收集整理有关我国近海生态环境的资料分析面临的主要问题,提出并讨论保护我国海洋生态环境的主要对策。 (三)情感态度价值观 关注现实生活中可能引起海洋污染的事件,体会海洋环境保护对于人类社会的意义,增强学生的环境保护意识。 [教学重点] 1.海洋污染防治的主要措施 2.海洋自然保护区 3.我国近岸海域海洋生态环境所面临的主要问题 [教学难点] 海洋环境保护 [教学媒体与教具] 利用网络收集资料,结合案例分析、探究导学完成教学任务。

[课时安排] 1课时 [讲授过程] 【复习提问】海洋污染的类型、来源以及危害。 【导入新课】海洋环境是人类发展的重要基础。随着海岸带的大规模开发建设,海洋环境问题日益严重,防治海洋污染,进行海洋环境保护己经成为人类社会的共识。 【板书】第三节海洋污染的防治与环境保护 一、海洋污染的防治 【案例分析】阅读课本82页材料“水质污染鱼先知”探究讨论与陆地污染相比,海洋污染有哪些独特性?在治理上有哪些难度?你有什么治理良策? 【学生回答,教师总结】1.海洋污染的危害:海洋污染不仅威胁着海洋生物的生存环境,也危及人类的健康。 2.特点:海洋污染容易,治理难 3.海洋污染的防治措施主要有: 1. 对向海洋直接排污的企业实行强化管制; 2. 加快沿海城市污水处理厂的建设,生活污水处理之后再排放入海; 3. 禁止向海洋倾倒工业废料; 4. 禁止含磷洗涤用品的销售和使用; 5. 实施垃圾分类回收和循环利用,使用可降解塑料,不把海洋作为废水排放地和垃圾填埋场等等 【启发提问】除此之外,还有哪些措施可以防治海洋污染?

浅谈环保与科技

浅谈环保与科技 常平第一小学吴双江 一、古代的环保 一万年前,在人口资源的压力下,人类由渔猎采集文明向传统农耕文明转型。传统农耕文明经历过两个阶段,第一个阶段是青铜时代,中国的商朝和西周王朝属青铜时代。第二个阶段是黑铁时代,春秋战国时期属黑铁时代。随着铁冶炼和铸造技术的普及,传统的意识形态和社会制度因适应不了新生产力的要求而开始崩溃。直到秦王朝于公元前221年统一中国,一个“铁农具+小农经济+君主官僚制+儒道法意识形态”的中华文明得以成型。农耕文明一万年以来虽有各种自然灾害和战争,但人类总的来说是稳定和安全的,因为当时的科技主流顺应了自然法则。传统的农耕文明对自然资源的利用能力是有限的,对大自然具有很强的依赖性,他们敬畏自然。中国四千年前的夏朝,规定春天不准砍伐树木,夏天不准捕鱼,不准捕杀幼兽和获取鸟蛋;三千年前的周朝,根据气候节令,严格规定了打猎、捕鸟、捕鱼、砍伐树木、烧荒的时间;两千年前的秦朝,禁止春天采集刚刚发芽的植物,禁止捕捉幼小的野兽,禁止毒杀鱼鳖。中国历朝历代,皆有对环境保护的明确法规与禁令。中国历代农民,都知道“取之于地用之于地”的道理,从土地上生产出来的秸秆,消费食物后的粪便,都作为农家肥再还到土地,保持了土地能量的循环使用,中国耕地经几千年而不退化。农民砍伐山林薪柴,也是控制在有限的范围内,使村庄周围的燃料能永续利用。中国人口的膨胀也带来了周期性战争,而周期性的战争又将人口压缩回到自然资源的边界之内。世上任何科技系统,都应该限定在一定的资源范围内,支撑起特定的人口和文明形态。中国传统农耕文明的科技,从来没超出人力畜力和铁制农具的范围。人们自觉地根据耕地、山林草泽和水的资源总量,来安排自己的生产

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