微生物论文2000字
植物和微生物的演化 植物界发生、发展和演化的历史过程。当今地球上生长着约40多万种植物。它们不仅在形态结构上不同,而在营养方式、生殖方式和生活环境上也各不一样。现代科学和化石研究表明,现存的这些植物并不是现在才产生的,更不是由“上帝”创造出来的,它们大约经历了30多亿年的漫长历程逐渐发生发展和进化而来的。地球上最早出现的植物是细菌和蓝藻等原核生物,时间大约距今35~33亿年前。以后经历了5个主要发展阶段才发展到现在的状况。第一个阶段称为菌藻植物时代。即从35亿年前开始到4亿年前(志留纪晚期)近30亿年的时间,地球上的植物仅为原始的低等的菌类和藻类。其中从35~15亿年间为细菌和蓝藻独霸的时期,常将这一时期称为细菌—蓝藻时代。从15前亿年开始才出现了红藻、绿藻等真核藻类。第二阶段为裸蕨植物时代。从4亿年前由一些绿藻演化出原始陆生维管植物,即裸蕨。它们虽无真根,也无叶子,但体内已具维管组织,可以生活在陆地上。在3亿多年前的泥盆纪早、中期它们经历了约3千万年的向陆地扩展的时间,并开始朝着适应各种陆生环境的方向发展分化,此时陆地上已初披绿装。此外,苔藓植物也是在泥盆纪时出现的,但它们始终没能形
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成陆生植被的优势类群,只是植物界进化中的1个侧支。第三个阶段为
蕨类植物时代。裸蕨植物在泥盆纪末期已绝灭,代之而起的是由它们演化出来的各种蕨类植物;至二叠纪约1.6亿年的时间,它们成了当时陆生植被的主角。许多高大乔木状的蕨类植物很繁盛,如鳞木、芦木、封印木等。第四个阶段称为裸子植物时代。从二叠纪至白垩纪早期,历时约1.4亿年。许多蕨类植物由于不适应当时环境的变化,大都相继绝灭,陆生植被的主角则由裸子植物所取代。最原始的裸子植物(原裸子植物)也是由裸蕨类演化出来的。中生代为裸子植物最繁盛的时期,故称中生代为裸子植物时代。第五个阶段为被子植物时代。它们是从白垩纪迅速发展起来的植物类群,并取代了裸子植物的优势地位。直到现在,被子植物仍然是地球上种类最多、分布最广泛、适应性最强的优势类群。当然其他各类植物也都在发展变化,种类也不少。纵观植物界的发生发展历程,可以看出整个植物界是通过遗传变异、自然选择(人类出现后还有人工选择)而不断地发生和发展的,并沿着从低级到高级、从简单到复杂、从无分化到有分化、从水生到陆生的规律演化。新的种类在不断产生,不适应环境条件变化的种类不断死亡和绝灭,这条植物演化的长河将永不间断,永远不会终结。 人类生活在一个微生物无处不在的世界里。从某种意义上来说,微生物统治着这个世
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界,它们出现在我们看得见和
看不见的地方:从地层到海洋;从地球表面,到人类的皮肤,
甚至在人体内,都生活着丰富的微生物。 尽管微生物与人类的关系密切,它们的力量强大、覆盖面广。但是,微生物的世界对于人类来说,还只是一个谜。这是“无边界的微生物王国:环境中的微生物与它们的活动。 微生物为地球上生物体的生存提供了许多重要的贡献。它们是全球物质循环的引擎,包括氧气、二氧化碳,还包括将死亡的生物体分解为有用的营养物质。它们影响着食物链、生物能量的产生、废物管理和处理、食物的生产、植物
的固氮,等等。 随着我们星球上人口越来越多,人类对微生物的一些功能的依赖性也越来越大,这个风险很大,我们需要加快研究
的进度才行。 微生物不仅对我们的环境有着重要的影响,在人体中同样起着重要作用。“我们对于微生物在人体中的作用了解得非
常少,例如,在肠道和口腔中。 在理解微生物以及它们的潜能方面,需要进行许多方面的微生物研究。此项研究报告提供了许多有关方法学和研究 手段方面的建议,包括:
研究者需要采用更多的方法,以模拟微生物在它们自然生
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境中所面对的状况,尤其是营养物质低的环境,以及不同 养料、氧气浓度的环境。 微生物在进化过程中,有些微生物从单纯依赖于生物体,到携同进化成微生物群落。所以,希望分离出单一微生
物并进行培养的尝试难度很大。 在微生物尺度上的测量技术需要加强。此外,电子显微镜的观察技术,以及其他微观工具、原位环境检测技术等,
都需要改进。 科研与工业需要加强合作,这将有助于推动微生物研究,提供更具前景、丰富、创造性的科研方法和成果。 微生物学的合作可能具有挑战性,因为各学科的独立设置阻碍着学科间的合作,国际间的合作也存在很大挑战,因为海关的检查使得跨国的微生物样品的寄送非常困难。”但不
管如何,研究者认为微生物研究的未来值得期待。 篇二:微生物论文 学 院: 专 业: 姓 名: 班 级:
课程论文 微生物常规实验综述 化工与材料学院生物工程梁荣逸 学 号: 110504031004 11生物3班 指导老师: 吴正洁 中国·珠海 二○一二年十二
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微生物常规实验综述 摘要
微生物是一门以实验为基础的课程,其中涉及多种实验,所以为生物基础实验对于微生物研究学习尤为重要。微生物的培养、微生物的分离纯化是其中较为重要的两种操作,经过一代代生物工作者的的聪明才智,与及科学技术的进步,经过发展完善,已经形成了很完整的系统知识。对上述较为简单的,初学者,尤其在学校的学习实验室中经常应用到的两种进行大概的述。 关键词:
微生物的培养、培养基的种类、配制、高压灭菌、斜面接种、分离纯化、平板划线、涂布、稀释混合倒平板 目录
微
生
物
常
规
实
验
综
述 ................................................................................ 2
摘
要 ............................................................................................................. 2
1.
引
言 ........................................................................................................ 5
(来自:WWw.Zaidian.Com 在点网:微生物论文2000字)2、
5
微生物的培
养 .................................................................................... 5 2.1
选用和设计制造培养基的原则和方
法 .............................................. 5
2.2
培
养
基
的
种
类 ...................................................................................... 5
2.2.1
根
据
成
分
不
同
分
类 ........................................................................... 5 2.2.2
按培养基外观的物理状态分
类 ....................................................... 6
2.4现在,以本人曾做的试验为例子简单介绍: .................................. 7
2.灭菌锅操作:首先装水至搁架,加盖拧好,加热使水沸腾,水蒸气
..................................................................................................................... 7 排除锅内空气后方可关阀继续加热,当加热到锅压为1kg/cm2,即保持
当 ................................................................................................................. 7
2.5.
菌
种
培
养............................................................................................... 8
6
培养主要培养在斜面上,对该操作论述如下: .................................... 8
3.
微
生
物
的
分
离
纯
化 ................................................................................. 9
4.
结
论 ........................................................................................................ 10 微
生物课程论文 微生物课程论文 1.引言
微生物的培养、微生物的分离纯化是两种常用微生物实验基础操作。几乎凡是在微生物实验都会涉及到这两个操作。所以,对其中的操作细节和原理需要有全面的了解和熟悉,根据对其原理的理解去进行这些操作,能方便我们注意操作中的一些细微细节,那些不明显的却很重要的“小动作”,甚至可以根据对其中原理的理解,按照自身在正确范围内情况去操作,甚至改变一些无伤大雅反而改后更有益于实验的某写步骤。对这两个基础操作进行了概述,对其中的一些容易忽略的但至关重要的细节步骤进行了说明,一些原理和该注意的地方也略笔带了一下,对一些初进微生物的实验室的学生一个参考。
2、微生物的培养微生物培养是生物培养中的一种。所培
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养的微生物主要是病毒、细菌、放线菌、真菌等、、、 2.1选用和设计制造培养基的原则和方法
微生物的培养需要用到培养基,根据微生物的不同种类、生活习性:微生物的化学组成、营养要素及营养类型和营养要素进入微生物的方式也就是根据目的明确、营养协调、理化适宜这三个原则再加上一个经济节约原则共四个原则作为选用和设计培养基的原则。
培养基制造制造有四个方法:一:在土壤中生活着地球上最丰富,最多的各种微生物,其中所包含的营养物质比能满足绝大部分的微生物生长。可以直接去一些泥土,经灭菌后可作为天然培养基,或者模仿其中的一些条件,也是很好的选择。同理,别的自然条件,例如水,也可用;二:在做培养基的时候,也可以参考前人所做的一些经典培养基“站在巨人的肩膀上”;三:在做培养基需要考虑到很多因子,很多是需要反复试验对比的,此时借用一些数学工具就是必须的;四:在设计好培养养基后,还要经过实际试用,改进。 2.2培养基的种类
培养基名目繁多,种类各异,以下按照本人曾接触的教材的三大分类予以介绍。 2.2.1根据成分不同分类
A:天然培养基:这是一种利用动、植物或微生物,包括其提取物所制成的培养基,其中所含有的营样物质极复杂,丰
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富,很难确切说出其中的化学成分。例如:牛肉膏蛋白胨和麦芽汁培养基。此类培养基有很明显的长处就是营养物质丰富,种类齐全,而且配制方便,价格低廉。但其中的缺点也十分明显,成分不明显,不稳定,故此类培养基只适用培养一些菌种用。培养时,还可以选用商品形式的天然材料,可以省去许多繁杂工作步骤; 篇三:微生物论文
微生物在环境保护中的作用和地位
(华南师范大学生命科学学院,广东广州 510631) 摘要:随着生物科技的发展和现在社会的环保要求日益强烈,人类越发重视利用微生物在处理环境污染物和环境监测等方面的应用,并取得了不少的成果。本文对当前人类环境现状和环境保护中所面临的各种问题做了简要的分析,并从废水、废气、固体废弃物处理及环境监测等几个方面介绍了微生物在环境保护中的应用和研究进展,分析了生物处理工艺的特点及优越性,展望了生物技术未来的发展方向和前景。 关键词:微生物 环境保护 应用
近年来,随着工业的高度发展、人口的急剧增长,人类在生产和生活劳动中产生的大量废弃物,如生活垃圾、工业生产形成的“三废”(废水、废弃、废渣)、农业生产中大量使用的化肥、农药等,进入人类赖以生存的环境,造成对生态系统的压力,当超过一定限度时,生态系统的结构与功能
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受到破坏,导致生态环境恶化与失衡,从而给人类自身带来严重危害。 当前,如何提高人类对保护和合理利用自然资源的认识,防止自然环境受到污染和破坏;加强对受到污染和破坏的环境的综合治理;协调好人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展都是环境保护进程中面临的非常现实的问题。
通过对生态的研究,我们知道,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,起着“天然环境卫士”的作用。而且微生物种类繁多,分布广泛,资源丰富,是人类最宝贵、最具开发潜力的资源库。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重要作用。
此外,由于环境污染物一般来讲性质相对稳定,难于用物理或化学方法将其进行无害化处理,而生物过程是以酶促反应为基础,反应过程是常温常压和接近中性的条件下进行的,这与物理、化学法相比,利用微生物处理环境污染物具有投资省,费用少,耗能低,效果好,过程稳定,操作简便的优点,更重要的是可基本达到无害化。因此,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。
1 微生物对污染物的降解与转化
人类在生产与生活中常常会释放到水体、大气和土壤各
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种各样的污染物,造成对环境和人类自身不利的影响,这些物质包括农药、污泥、烃类、合成聚合物、重金属及放射性物质等。总体上可分为无毒和有毒两大类,前者如纤维素、淀粉、后者如苯酚、多氯联苯、氰化物、重金属等。各种污染物对人类的危害有的短时间内直接表现出来,而有的则具有长期性和积累的特点。
微生物在自然界分布广泛,具有遗传多样性和代谢类型多样性,因此释放于环境中的几乎所有的有机物都能被微生物降解与转化。同时,微生物具有个体小、繁殖快、易变异和适应力强的特点。微生物可以通过形成诱导酶、产生新的突变体和产生新的酶系、与其他微生物进行共代谢、获得降解性质粒等多种途径实现对污染物的分解和转化。 1.1化学农药的微生物降解
化学农药包括各种人工合成的除草剂、杀虫剂、杀菌剂等化学药物,目前生产中使用的农药主要是有机氯、有机磷、有机硫农药。大部分的农药会在土壤中残留,吸附于土壤,并以空气、地表水扩散至更远的范围,从而对生态系统中的动植物、微生物以及人类自身造成影响。农药在土壤中残留的时间除与土壤和气候有关外,更主要的是决定于药物本身的性质
与结构,例如一般有机氯农药的残留时间长,有机磷农药的残留时间段,因此有机氯农药残害性更大。
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实验表明,环境中农药的清除主要是靠细菌、放线菌、真菌等微生物的降解作用。例如DDT(二氯二苯三氯乙烷)可以被芽孢杆菌属、棒杆菌属、诺卡菌属的一些种类降解,五氯硝基苯可以被链霉菌属、诺卡菌属的一些和总类降解,敌百虫可被曲霉、青霉等真菌降解。微生物降解农药主要通过脱卤作用、脱烃作用,对酚、胺、脂的水解作用、氧化作用、还原作用以及环裂解、缩合等方式把化学农药的分子结构改变而达到的。微生物降解化学农药可分为两种类型,一种是将农药作为碳源或氮源直接利用,这种情况下农药很快被微生物降解,另一种是通过共代谢作用降解。例如氟乐灵(三氟-2,6-二硝基-N,N-二丙基-4-三氟甲苯胺)是一种除草剂,可被一些曲霉作为唯一碳源。六六六是一种难以被降解的农药,直肠梭菌在有蛋白胨存在时可降解丙体六六六,由于微生物不能直接从共代谢农药中获得能量和碳源,其降解速度很慢。
1.2烃类化合物的微生物降解
烃类是相对分子质量为16-1000的碳氢化合物,包括烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃。存在状态有气体(甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等)、挥发性液体(汽油、苯)和固体(蜡)。烃是石油产品的主要组成成分。随着石油的开采、运输、加工和利用,由于各种污染导致烃类物质进入水体、土壤和大气,因此,污染土壤和水体的生态修复成为人们研究的重点,而在众多
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的石油污染重,烃是最常见的污染源。在这些污染物中,短链烃容易挥发,对环境影响较小,中链烃易于被环境中的微生物降解,不会造成长期的危害,而长链烃常温下通常处于固态,生物可利用性差,故对环境的危害是持久的。微生物对烃类的降解主要是在加氧酶的催化作用下,将分子氧参入到基质中形成含氧的中间产物,然后转化为其他物质参与代谢过程。
1.3微生物对其他有机物的降解
在工业生产与日常生活中,一些有机化合物如表面活性剂、多氯联苯、氰和腈等会造成环境污染及对人类健康产生危害。一些微生物对这些复杂有毒的化合物也具有降解的能力。
1.4微生物对重金属的转化
自然界存在多种重金属,如汞、砷、铅、镉等,这些金属并不是生物所必需的元素,达到一定浓度时会对生物产生抑制或致死作用。它们产生毒性的一般范围为1-100mg/ml,汞和镉在0.01-0.001mg/ml,即可产生毒害作用。值得注意的是,进入生物体内的有毒元素可以再体内积累,可导致生物慢性中毒。土壤和水体等环境中的有毒元素主要来自工业废水、废渣和垃圾。金属的存在形式不同,其毒性作用也不同。微生物不能降解重金属,但可通过改变其存在状态而改变其毒性。
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汞造成的环境污染最早受到关注,其微生物转化及其环境意义也具有代表性。有机汞作为农药和消毒剂曾普遍应用于农业生产和日常生活,大量的含汞废电池随垃圾进入环境。全球由于汞矿开采、煤和石油的燃烧,每年向环境释放约40000t的汞,对生态环境造成了严重威胁。
微生物对汞的转化作用主要包括3方面:无机汞的甲基化,无机汞的还原,有机汞的还
原。自然界汞大量以汞矿形式存在(HgS),溶解性很低,在有氧条件下被硫杆菌转化为毒性
2=很高的可溶性Hg,并可进一步还原为单质汞。许多细菌和真菌可通过甲基化作用将维生素
2= 2= B12上的甲基结合于Hg形成可溶性的甲基汞和二甲基汞。甲基汞的毒性比单质汞和Hg强
2= 100倍,并能在水生生物体内富集。一些细菌细胞能产生汞还原酶,能将有机或无机Hg 还原成Hg,大大减轻其毒性。 2 微生物与污水处理
水源的污染对环境和人类自身造成的危害最大,因此,工业和生活污水在排放前需要进行净化处理,达到国家规定的标准后才能排放或供生产与生活实用。工业废水种类较多,如发酵、制药、印染、造纸、塑料、电镀、冶炼及炼焦等,其成分差异很大。因此,不同的废水采用的处理方法会
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有差异,总的可分为物理法、化学法和生物法,实际中往往是多种方法的结合。对于生活污水、发酵废水等含有机物废水应用最广的是生物法,但对于冶炼、电镀等含金属离子的特种废水则不适于微生物方法去除。污水处理一般可分为三级。一级处理又称为预处理,是通过格栅过滤等措施出去粗固体。二级处理为常规处理,可通过物理、化学、生物等不同方法出去可溶性有机物。三级处理又称为高级处理,主要是出去氮、磷和其他无机物以及消毒等。
微生物对废水处理是指微生物征程的代谢过程对废水中各种污染物进行迁移和转化,使废水得到净化的过程。微生物在常规条件下经过酶催化即完成,因此,处理费用低廉,微生物具有来源广,易培养,繁殖快,对环境适应性强和易事先变异等特性,能适应各种各样的废水,处理水质范围特别广。
2.1 废水中有机物的降解
人类在生活和生产中所产生的污水按主要成分,可分为有机污水、无机污水和综合污水。有机污水是指污水中污染物主要是有机物质,一般具有生物可降解性。生活污水常具有如下特征:水质浑浊、色深、具有恶臭、呈微碱性,但一般不含有毒物质;固体物质含量很低,仅占总重量的0.1%~0.2%;有机杂质约占60%, 有机成分占全部悬浮物总量的四分之三以上。生物处理去除有机污水中的有机物质的原理是
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利用微生物的新陈代谢过程。微生物群体依靠细胞壁将污水中的有机物质吸收消化,同时产生一定的代谢物质,再作为其他微生物的养料,进行吸收消化,周而复始,直至污水中的有机物质全部分解。而且微生物分解有机物的能力是惊人的,微生物几乎能分解自然界中存在的一切有机物。 2.2 废水中重金属的去除
重金属污染主要来源于这些重金属:铅、铜、汞、铋、镉、砷、铬、氟、镍。我国每年有1200万吨粮食遭到重金属污染,直接经济损失超过200亿元。2009年,我国重金属污染事件致使4035人血铅超标、182人镉超标,引发32起群体性事件。2009年,我国1/6的耕地受到重金属污染,重金属污染土壤面积至少有2000万公顷。废水中重金属微生物处理法的原理是利用细菌、真菌(酵母)、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除和(或)积累废水中的重金属,并通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来,从而降低废水中重金属离子的浓度。虽然国际上对微生物处理重金属废水的研究已经取得了长足发展,确认了微生物修复的应用前景。然而,有关微生物对重金属的吸附、沉淀机理还不是很明确,该项技术尚处于实验室阶段,大规模利用微生物处理重金属废水的情况还很少,很多因素限制了它的大规模使用。
2.3 废水中脱氮除磷
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氮(N)、磷(P)是植物的重要无机营养源,但是他们在水体中的含量过高则将导致水体的富营养化污染问题。由于化肥、洗涤剂等,尤其是大量城市污水的排放,使天然水体(尤其滞留性水体)中N、P的含量持续升高,导致藻类大量繁殖,使水体缺氧并产生毒素,从而进一步导致水质的恶化,不仅影响了水体的使用功能,同时对水处理及其人体健康也产生了很大的危害。污水脱氮技术主要有活性污泥法脱氮工艺,包括A/O(缺氧/好氧)工艺,可使NH4+一N去除率达80%以上,A2/O工艺,改进的氧化沟工艺和SBR工艺都可使总氮(TN)去除率达90%以上。其基本原理是借助与不同微生物的共同协调作用以及合理的人为运行控制,从而将生物去碳过程转化而产生及原废水中存在的氨氮转化氮气而从废水中脱除。
3 微生物在大气污染治理中应用
随着现代工业的迅速发展,人类向大气中排放大量有毒有害的气体,对环境造成了严重污染。利用物理化学方法处理废弃虽然处理效果较好,但要求高温高压条件,需要大量的催化剂和其他化学药剂,而且严重腐蚀设备,并可使废弃得到降解和转化。同成规的废弃处理方法相比,微生物法以其处理效果好、设备简单、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,逐渐应用于空气污染控制中。 3.1 煤炭中硫的脱除
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煤炭是我国最主要的一次性能源,约占我国能源消耗量的70%。煤炭中通常含有0.25%-7%的硫,在燃烧过程中生成的S02随烟道气排入大气,造成酸雨。2000年预计我国一次性能源消耗量将超过12亿吨,S02排放量将超过3822万吨。目前可以进入工业化的技术多为物理方法和化学方法,虽然处理效果好,但成本较高,存在二次污染。利用微生物脱硫与化学和物理方法脱硫相比具有投资少、运行成本低、能耗少、可有效减少环境污染等优点。微生物脱硫技术的研究主要集中在以下几个方面,即煤炭脱硫、烟道气脱硫及生产废气脱硫。
3.2 二氧化碳的微生物固定
由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气。随着大气中CO2等增温物质的增多,使得能够更多地阻挡地面和近地气层向宇宙空间的长波辐射能量支出,从而使地球气候变暖,由此而带来的负面影晌,就是偏热带和温带的旱、涝灾害发生频繁,以及冰山熔化,海平面上升,沿海三角洲被淹没。光能和化能自养生物把大气中的二氧化碳固定为有机碳——活细胞的组分。然后,一部分有机碳通过食物链在生态系中转移。
3.3 含硫化氢气体的净化
硫化氢(H2S)是一种对人体和环境有着很大危害的有毒有
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害气体,它的存在不仅会引起设备和管路的腐蚀,而且严重威胁人身健康安全。国内外已有处理H2S气体的很多方法,依其弱酸性和强还原性而进行脱硫可分为物理法、化学法、生物法。生物法脱硫是20世纪80年代发展起来的常规脱硫替代新工艺,通过微生物菌群的作用,可将硫化物转化为单质硫并回收。
4 微生物在垃圾处理中应用 4.1 城市垃圾微生物处理
随着城市化进程在全球范围的加速,城市化带来的环境污染和人类聚居状况恶化等问题,已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,是城市环境的主要污染物之一。目前,城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋、堆肥化、焚烧三种,其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说,MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物,在一定控制条件下,进行一系列的生物化学反应,使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质,从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。
4.2 农村垃圾微生物处理
伴随着经济迅猛增长和农村城镇化水平的提高,农村生活水平及生活方式发生了重大变化,随之而来的生活垃圾污染
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开始侵蚀农村,农村生态环境遭遇到前所未有的威胁。农村垃圾日益增加,最根本的原因当然是生产发展和生活富足所致。但也有其他多方面的原因。归纳起来,其主要有:使用量大、重复利用率、回收机制不健全,回收价格太低、农村群众的环境观念和公益观念的淡薄。目前微生物在农村垃圾处理的应用主要有:高温好氧堆肥、厌氧发酵和生物质气化,高温好氧堆肥技术原理是将垃圾经过55℃以上高温发酵一段时间以后,便可达到无害化目的,同时经过生物氧化过程,可减容1/4~1/3而实现减量化;厌氧发酵技术的原理是使有机物在厌氧环境中,通过微生物发酵作用,产生可燃气体—沼气,将有机物转化为能源,可用作生活燃料,同时沼气和沼渣是优质肥料,该技术使有机物充分资源化;生物质气化技术的原理是利用农村丰富的有机废弃物资源,如秸秆、柴草、谷壳等废弃物,经高温热解、投送燃烧产生可燃气体,农户每家配备1台有机废弃物净化炉,可充分利用秸秆、生活垃圾和干粪等有机废弃物,减少农村生产生活垃圾对环境的污染,实现有机废弃物的资源化利用。 5 污染环境的生物修复
土壤中有机污染物 ,由于它的持久性和对人体健康的潜在威胁,越来越受到人们的关注。残留在土壤中的有机污染物,不仅影响土壤的正常功能,降低土壤环境质量 ,而且还可以通过生物富集进入食物链,危及人体健康。在污染土壤修复中,
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生物与物理化学修复相比具有非破坏性、经济性和安全性的 优点 ,使其成为有前途的污染环境修复技术之一。 土壤生物修复是利用土著性微生物、植物和小动物等生物体,将土壤中的危险染物原位降解成 二氧化碳和水或转化成为无毒害物质,减少其对环 境风险的过程及其工程技术系统的影响。对于有机污染土壤而言,生物修复就是利用土壤生物体将有机污染物做为唯一碳源和能源 ,或者通过共代谢作用,从其它化合物获得碳源和能源后,降解有机污染物大分子结构,使其成为简单、无害的形式。
6 微生物在环境中的其他应用 6.1 EM在水产养殖中的应用实践
有益微生物可广泛应用于种植业、养殖业、环境保护、人体保健等领域。应用EM微生态制剂可解决水产养殖的水质、废水处理等为题。应用微生态制剂还可以建立生物体的消化管或其他外界环境中的正常菌群,抑制有害微生物,合成并提供营养素和消化酶,增强机体抵抗力和免疫力,促进机体的生长发育。
6.2 光合作用在环境中的应用 篇四:环境微生物学论文
论述微生物与人类关系的重要性 摘要:
微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在
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人类疾病中有50%是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示:传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史,也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。 关键字:细菌 基因突变 抗生素
微生物能够致病,能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂,但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素,这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。
另外微生物还为人类带来巨大危害,如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差,容易发生变异,引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。
最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌,这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱,甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是,抗生素药物对它不起作用,病人会因为感染而引起可怕的炎症,高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力,而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力,对这种病菌,
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人们几乎无药可用。2010年,英国媒体爆出:南亚发现新型超级病菌NDM-1,抗药性极强可全球蔓延。
钟南山教授提到,“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆菌里含有一些酶的基因。大多数抗生素对这种所谓“超级细菌”没有效果。这种细菌的来源常常都是由于人们太多使用抗生素,特别是一般的感冒或流感。另一原因是用的抗生素不合适,这些细菌常是用比较高级的抗生素产生的。比如,第三代头孢霉素或碳青霉烯等药用得太多,就会产生。
基因突变是产生此类细菌的根本原因。但在自然状况下,变异菌在不同微生物的生存斗争中未必处于优势地位,较易被淘汰。抗生素的滥用则是这类细菌今日如此盛行的导火线!由于人类滥用抗生素,使得原平衡中的优势种被淘汰,而这种“抗抗生素”的细菌则树立成长的成为了优势种,取得了生存斗争的优势地位,从而得以大量繁衍、传播。综上所诉,基因突变是产生此类细菌的根本原因,抗生素的滥用对微生物进行了定向选择,导致了超级细菌的盛行。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在,称正常菌群,其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存,互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收,菌群在这些过程中发挥的作用,以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失
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调,就会引起腹泻。
但是微生物对人类也还是有很多有益之处的。首先微生物的种类极其繁多,已发现的微生物达10万种以上,新种仍在不断发现中。而且微生物的分布非常
广泛,可以说微生物无处不有,无处不在。冰川、温泉、火山口等各种极端环境,以及土壤、空气、水中都含有大量的微生物。另外在动物的体表以及某些内部器官都分布着大量的微生物。
微生物为人类创造了巨大的物质财富,目前所使用的抗生素药物,绝大多数是微生物发酵产生的,以微生物为劳动者的发酵工业,为工、农、医等领域提供各种产品。特别是微生物在发酵工程中的应用。发酵工程即微生物工程,是指采用工程技术手段,利用微生物和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。
微生物的生长繁殖快,代谢能力很强。比如大肠杆菌在适宜的条件下,每20分钟即繁殖一代,24小时即可繁殖72
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代,由一个菌细胞可繁殖到47×1022个,如果将这些新生菌体排列起来,可绕地球一周有余。正是因为微生物具有生长快,代谢能力强的特点,才使得微生物能够成为发酵工业的产业大军,在工,农,医等战线上发挥巨大作用。 另外微生物的遗传稳定性差,容易发生变异。微生物个体微小,对外界环境很敏感,抗逆性较差,很容易受到各种不良外界环境的影响。微生物的结构简单,缺乏免疫监控系统,很容易变异。
利用微生物的发酵工程以其生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉,产物专一,废弃物对环境污染小和容易处理等特点,而在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到了广泛的应用,逐步形成了规模庞大的发酵工业。在一些发达国家,发酵工业的总产值占到国民生产总值的5%左右。
在医学上的应用十分显著,生产出了如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸、核苷酸(如肌苷)等。目前,常用的抗生素已达100多种,如青霉素类、头孢菌素类、红霉素类和四环素类。
发酵工程在食品工业上的应用则包括:生产传统的发酵产品,如啤酒、果酒、食醋等,使产品的质量和产量得到明显提高;生产食品添加剂。如L-苹果酸、柠檬酸、谷氨酸、红曲素、高果糖浆等;单细胞蛋白的生产等。
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所以,微生物既是人类的敌人,又是人类的朋友。我们要加强对微生物的研究,以便更规范地利用微生物,才能杜绝类似“超级细菌”的出现,以及更多的变异有害微生物的出现,才能更好地使用微生物为人类造福,让微生物成为人类更好的朋友。
参考文献:《微生物学》 吴柏春 《医学微生物学》 《基因工程原理》 篇五:微生物论文 乙型肝炎病毒
摘要:乙型肝炎病毒(HBV)简称乙肝病毒,是一种dsDNA病毒, 属于嗜肝DNA病毒科。是一种引起乙肝,即以肝脏炎性病变为主并可引起多器官损害的一种病毒。主要侵犯儿童及青壮年,发展中国家发病率高,据统计,全世界无症状乙肝病毒携带者超过2.8亿,我国约占1.3亿。多数无症状,其中1/3出现肝损害的临床表现。目前我国有乙肝患者3000万。乙肝病毒主要通过血液、母婴和性接触进行传播。乙肝疫苗的应用是预防和控制乙型肝炎,抵制乙肝病毒的根本措施。
关键词:乙型肝炎病毒发现史 研究成果 传播 预防治疗
乙肝病毒已经无时不有,无处不在,不仅严重影响人体健
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康,而且给家庭、社会造成沉重的经济负担,我国每年用于肝炎和肝病的医疗、保健费用高达1000多亿元。乙肝病毒携带者在很多方面受到很大影响,引起一系列社会问题,致使为数众多的人对肝炎忧心忡忡,束手无策,甚至发展到“谈肝炎色变”的地步。几年前,卫生部就已将肝炎列为威胁我国人民健康的头号“敌人”。 乙型肝炎已成为我国重大的公共卫生问题之一,同时也成了全世界医学界共同关注的重要课题。
1乙肝病毒的发现史
乙肝病毒是个古老的病原体,公元前2000年:首次记录肝炎的流行。这一疾病已被视为具有传染性,因为它常发生于人口密度大、卫生条件差的地区。
1947年:专门从事肝疾研究的英国医生F.O. Maccallam考虑是否在人的血液当中含有引起肝炎的病毒,通过对肝炎病人志愿者的研究,提出由血液传播引起的乙型肝炎。 于是科学家们尝试从血液样本中寻找突破,他们怀疑引起乙型肝炎的罪魁祸首可能是病毒,一个从事内科学和生物化学的专家Baruch Blumberg,提出疑问—为什么有些人易患某种疾病,为了研究具有遗传变异性的血液蛋白成分,开始从世界各地收集血液样本。
1963年:Baruch Blumberg和Harvey Alter首次在澳大利亚土著人血液中发现的抗原性物质Aa(澳大利亚抗原)(后
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改称HBsAg,即乙型肝炎表面抗原)。
1966年,Baruch Blumberg等发现在一个12岁的唐氏综合症男孩的血液中检测出有Aa,而且他还有肝炎症状。这一巧合说明,Aa与肝炎有关。在检测肝炎患者和非肝炎患者的血清时发现,肝炎患者血清中Aa阳性率高于非肝炎患者。
1967年:Baruch Blumberg等人报道了Aa参与乙型肝炎的形成,明确了这种抗原与乙型肝炎(简称乙肝)有关。 1970年:伦敦Middlesex医院的D.S Dane用电子显微镜发现了Aa阳性患者血样中的乙肝病毒颗粒。
1972年:美国法律正式规定每一个献血者的血样必须经过HBsAg的筛查,所有血库对每一个血样进行检查,这样输血后乙肝的发生变得十分罕见了。
对肝炎病毒的发现和研究,以及血液筛查,使科学家坚信病毒性肝炎将很快被人类所控制,它将永远不会象过去的几千年那样对人类造成威胁,从此,人类掀开了与乙肝病毒抗争的历史。
2乙型肝炎病毒的研究成果。
2. 1目前,乙型肝炎病毒生物学性状已经研究得比较清楚。 2.1.1形态与结构:分三种颗粒:大球形颗粒:亦称Dane颗粒,它是一种由一个囊膜和一个含有DNA分子的核衣壳组成的病毒颗粒。小形球颗粒:直径约22nm的小球形颗粒
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是HBV感染后血液中最多见的一种。管形颗粒:它是一串聚合起来的小颗粒,同样具有HBsAg的抗原性。
2.1.2基因结构:目前,已可从感染HBV病人的血清中及感染肝脏提纯的病毒核心中分离出环状双股DNA,从而确定HBV属DNA病毒。
2.1.3抗原组成: HBsAg是由HBV的基因组所特定的,为上述三种形态的颗粒所共有。HBsAg的检出是HBV感染的标志之一。HBcAg存在于Dane颗粒的核心和乙型肝炎患者的肝细胞核内。 HBeAg:有关e抗原的本质还不十分清楚,但多数认为它是潜藏存在于Dane颗粒的核心部分。 2.1.4抵抗力:HBV对外界的抵抗力较强。对低温、干燥、紫外线和一般化学消毒剂均耐受。
2.2乙型肝炎病毒病毒复制。乙型肝炎病毒病毒复制是在肝细胞内,先脱去衣壳,DNA进入肝细胞核。正链DNA在DNA多聚酶的作用下,以负链为模版,延长修补成完整状态。同时也翻译出相应的蛋白质,最终成为病毒体。从肝细胞浆释放至肝细胞外。
2.3致病机理与免疫性:HBV的致病机理尚未完全明了。鉴于乙肝临床类型可表现为多种多样,因而认为HBV的致病作用一般病毒不同。可能不是由于病毒在夺细胞内增殖而直接损害靶细胞,而很可能系通过机体对病毒的免疫反应而引起病变和症状。
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2.3.1.特异性抗体:受乙肝病毒感染后,机体可产生三种抗体,抗HBs、抗HBc及抗HBe.
2.3.2.免疫复合物的损伤作用:在乙型肝炎病人血循环中常可测出HBsAg—抗HBs的免疫复合物。免疫复合物可引起Ⅲ型变态反应,其中以关节炎和肾炎最为常见。 2.3.3.细胞介导的免疫反应:目前认为HBV是非溶细胞性的,即不会增殖裂解被感染的细胞。
2.3.4自身免疫反应:HBV感染肝细胞后,一方面可引起肝细胞表面抗原的改变,暴露出膜上的肝特异蛋白抗原,另一方面可能因HBsAg含有与宿主肝细胞蛋白相同的抗原,从而诱导机体产生对肝细胞膜抗原成份的自身免疫反应。 2.3.5乙型肝炎与原发性肝癌:近年来,关于乙型肝炎病毒感染与原发性肝癌的发生之间的关系,日益受到重视。 2.4.乙型肝炎病毒的微生物学诊断:目前已建立对HBsAg、HBcAg及HBeAg及其抗体系统的检测法。以放射免疫法及酶联免疫法及酶联免疫法最为敏感,其次为反向被动血凝及免疫粘附血凝法。 3.乙肝病毒的传播。
3.1.母婴传播:乙肝患者的体液具有传染性,体液包括唾液、泪液、汗液、乳汁、精液、内分泌液、血液,这些都属于人体的体液,只要体液就含有乙肝病毒,就具有传染性。母婴传播包括两方面的内容,一个是垂直传播,另外一方面
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就是水平传播。主要的是在围生期和出生后的密切生活接触水平传播。
3.2医源性传染:在医院的检查治疗过程因使用未经严格消毒而又反复使用被HBV污染的医疗器械引起感染的,这个叫医源性传播,包括手术、牙科器械、采血针、针灸针和内镜等。
3.3输血传播:输入被HBV感染的血液和血液制品后,可引起输血后乙型肝炎的发生。
3.4密切生活接触传播:包括一起吃饭,生活当中只要皮肤黏膜有受到损害,那就有可能被感染。
3.5性传播:对于乙肝患者是可以通过性传染的,性传播也是属于体液传播的一种。另外接吻也能传播,如果口唇黏膜破损了也有这种可能性。
4.乙型肝炎的预防和治疗,防治原则: 预防为主, 治疗为辅。
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