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微生物對環境的污染與危害ppt課件下載

素材編號:
419039
素材軟件:
PowerPoint
素材格式:
.ppt
素材上傳:
yangyiner
上傳時間:
2020-07-04
素材大小:
1 MB
素材類別:
生物課件PPT
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微生物對環境的污染與危害ppt課件

微生物對環境的污染與危害ppt課件免費下載是由PPT寶藏(www.ichenwin.com)會員yangyiner上傳推薦的生物課件PPT, 更新時間為2020-07-04,素材編號419039。

這是微生物對環境的污染與危害ppt課件,包括了水體富營養化,病原微生物,微生物代謝物與環境污染等內容,歡迎點擊下載。


第一節   水體富營養化
         水體富營養化 —— 指氮、磷等營養物質大量進入水體,使藻類和浮游生物旺盛增殖,從而破壞水體生態平衡的現象。以湖泊、水庫對人類生產和生活影響最大。
水體富營養化特征:DO先↑而后↓;C、N、P含量↑;藻類由硅藻占優勢變成由綠藻、藍藻占優勢;透明度↓。
            這種富營養化現象發生在湖泊等內陸水體可形成水華(又稱水花);發生在海洋可形成赤潮(又稱紅潮)。
一、富營養化的形成和影響因素
  1. 富營養化的形成
              一些高山、極地湖泊的富營養化大多屬于天然的富營養化。人為的水體富營養化是在人類活動的影響下發生的水體生態演變。因此產生富營養化的水體主要是人群集中、工業和農業發達地區的湖泊。
  2. 富營養化的影響因素
    (1)營養物質  氮、磷—— 限制因子。
    (2)季節與水溫 
    (3)光照
目前一般采用的富營養化指標是:水體含氮量大于0.2~0.3mg/L,含磷量大于 0.01~0.02mg/L,生化需氧量大于10mg/L,細菌總數(淡水,pH7~9)達 105個/mL,葉綠素a(藻類生長量的標志)大于10mg/m3。
二、引起富營養化的優勢藻類
            主要是微型藻類。
            海洋中現已查明的有60多種 —— 裸甲藻屬、膝溝藻屬、多甲藻屬的種類。常見的有:腰鞭毛蟲、裸甲藻、短裸甲藻、梭角藻、原甲藻、中肋骨條硅藻、角刺藻、卵形隱藻、無紋多溝藻、夜光藻等。
         湖泊中以藍細菌為主。常見的有:微囊藻屬、魚腥藻屬、束絲藻屬和顫藻屬。
         由于占優勢的浮游藻類所含色素不同,使水體呈現藍、綠、紅、棕、乳白等不同顏色。
三、水體富營養化的危害
1. 消耗溶解氧,致使水生生物大量死亡。
2. 藻類過度繁殖會阻塞魚鰓和貝類的進出水孔,影響它們的呼吸作用。
3. 某些藻類體內及其代謝產物含有生物毒素,引起魚、貝類中毒病變或死亡。如鏈狀膝溝藻——石房蛤毒素。
4. 產生氣味化合物,使水體散發不良氣味。
5. 破壞環境景觀  外觀呈色、變濁、產生不良氣味、影響景觀。
6. 水體沼澤化  沉積作用。
7. 危害供水
四、富營養化的防治
1、外環境控制措施(截外源)
(1)工業:加強排污總量控制;污水進行深度處理(硝化—反硝化
                      脫氮,化學混凝沉淀除磷,氧化塘除氮、磷)。
(2)農業:減少化肥使用量,加強農家肥使用的宣傳力度,并做好
                      肥料的貯存和施用工作(在農作物生長期間施肥,肥料
                      能被作物很快吸收);建立農村污水處理設施。
(3)生活:實行合成洗衣粉含磷量的限制。
(4)水體周圍:建立良性生態平衡,包括建立水體周圍的緩沖林
                              帶;保護水體周圍及上游的森林植被,防止營養物
                              質的過多流失。如湖邊應保證有2km~5km的湖濱
                              保護帶,帶內嚴禁新建污染企業和從事有污染的活
                              動。帶內土地應當退地還湖。
2、內環境控制(除內源)
(1)生物法法:細菌、真菌、噬藻體等殺藻劑每月投入1~2次;養殖藻類
                              和水生植物并定期收獲;養殖食草性魚類、貝類。
(2)藥物除藻法:CuSO40.1~0.5mg/L(殺藻而不能除氣味)、漂白粉
                                  0.5~1mg/L(既殺藻又除氣味)、明礬(主要除藍
                                 藻)。適用于小范圍水體,用于藻類剛開始繁殖時,裝
                                 袋拖掛于船后或直接噴灑。藥劑用量最好經試驗確定。
(3)充氧曝氣法:利用機械攪拌或強力通氣破壞湖中的分層現象使湖水混
                                  合,可收到較顯著效果。常用于較深的水體。
(4)凝集沉淀法:加Fe鹽、Al鹽及粘土礦物與磷結合成不溶物沉淀。
(5)底泥挖掘法:將沉淀于底泥中的磷除去,消除二次污染機會。
(6)稀釋沖刷法:加貧營養水稀釋或用貧營養水進行換水沖刷,這是最快
                                  速的手段。
(7)深層排水法:一般深層的營養鹽比表層的多,排掉深層的水可帶走很
                                  多營養鹽類。
第二節    病原微生物
一、空氣中的病原微生物
   1、空氣中的病原微生物主要通過三種不同途
徑傳播疾病:
   (1)附著于塵埃上 
   (2)附著于飛沫小滴上 
   (3)附著于飛沫核上 
   (4)附著于污水噴灌產生的氣溶膠上
2、空氣微生物污染的防治措施
(1)加強通風換氣
(2)空氣過濾
(3)空氣消毒
     ①紫外線照射
     ②化學藥品消毒法
二、水中的病原微生物
1、水中的病原微生物種類
       水中常見的病原體有:傷寒桿菌、痢疾桿菌、致病性大腸桿菌、鼠
疫桿菌、霍亂弧菌、脊髓灰質炎病毒、甲型肝炎病毒等。
2、水中微生物污染的防治措施
      (1)污水的處理 
        排放前污水應加氯消毒或加明礬、石灰、鐵鹽等絮凝劑后再砂
濾,可除出大部分的病毒及病原菌。對于由污水而成的再生水,通
常用石灰作絮凝劑,使水維持較高的堿性(pH>11.5),并接觸1h
以上,則病毒的殺滅率可達到99.9%。
     (2)認真做好水源的衛生防護
      圍繞水源確定防護地帶,建立相應的衛生制度,使水源、水處理措施、
輸水總管等不受污染,從而保證良好的生活飲用水。
(3)生活飲用水消毒
自來水廠常用的方法有加氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒。
       ——目前最常用的是加氯消毒。
  A、加氯消毒
原理:     Cl2+H2O = HOCl+H+Cl
         HOCl = H++OCl-
                   HOCl和OCl-都有氧化能力
生活飲用水標準:
              氯接觸30min后,游離性余氯不應低于0.3mg/L。
       集中式給水處理廠的出廠水除符合上述要求外,管網末梢
       的水的游離性余氯不應低于0.05mg/L。
B、微電解消毒
原理:1)微電解H2O產生活性氧(如02-、OH-)和H+。
         02-和OH-具有強氧化能力,可殺死細菌及藻類。
            2)活性氧還可與水中氯離子作用生成HOC1,更增強了殺菌
          能力。
      3)活性氧還可氧化水中的NH3和N02-為NO3-。
適應水體:H202可用于凈化程度高的飲用水消毒,
                    尤其是桶裝飲用水因為細菌數量極少,
                   H202可起到抑菌和保質作用。
C、臭氧消毒
干燥空氣放電時,部分氧氣即轉化為臭氧,濃度可達25mg/L左右。
與加氯消毒相比,水的臭氧消毒還有幾個優點:
1)不會造成異臭異味
2)提高溶解氧量
3)氧化有機物等
4)目前尚未發現有害人體健康的產物。
缺點:
沒有余量,也就沒有后續的殺菌能力。
鑒于加氯消毒可能產生致癌有機物,用臭氧氧化代替水廠中的濾前
加氯和污水廠中的加氯消毒是可取的。
D、紫外線消毒
1)紫外線消毒的機理有二:
①短波射線一般有改變細胞組成的作用,從而促使細胞因突變而死亡;
②紫外線的照射改變核酸分子的結構從而殺死細菌。
2)紫外線由紫外燈發出,有效波長在200~300nm之間
3)優點:
紫外線照射是物理方法,經過消毒的水化學性質不變,不會產生臭味和有害健康的產物。
4)缺點:
因懸浮物和有機物干擾殺菌效果和費用較高,所以只適用于少量清
水的消毒,如優質水及純水的消毒
第三節 微生物代謝物與環境污染
一、微生物毒素與食品污染
     1. 細菌毒素
          2. 放線菌毒素
     3. 真菌毒素
     4. 藻類毒素
1.  細菌毒素
       可分為內毒素與外毒素。內毒素是微生物細胞的組分,通常為細胞壁的某一成分,只有當菌體裂解或融溶時才能釋放。外毒素由微生物合成后,分泌到細胞外面。外毒素的毒力強于內毒素,但不耐高溫。
       常見的外毒素有白喉毒素、破傷風毒素、霍亂腸毒素、肉毒毒素、葡萄球菌腸毒素等。
(1)肉毒毒素        是由肉毒梭菌產生的外毒素,是一種極強的神經毒,主要作用于神經和肌肉的連接處及植物神經末梢,阻礙神經末梢乙酰膽堿的釋放,導致肌肉收縮不全和肌肉麻痹。肉毒毒素屬劇毒物,1mg可以殺死100萬只豚鼠。此毒素對熱極不穩定,經80℃、30min或100℃、10~20min可完全破壞。腸道中蛋白分解酶不能分解此毒素。肉毒梭菌是革藍氏陽性菌,產芽孢,能運動,專性厭氧,可侵染水果、蔬菜、魚、肉、罐頭、香腸等食品。
      預防肉毒中毒可把食品保存在pH﹥4.5,或鹽分﹥10%或溫度﹤3 ℃的條件下。罐頭食品需經121℃高壓滅菌,以殺死芽孢。
(2)葡萄球菌腸毒素           是由金黃色葡萄球菌的產毒菌株產生的外毒素,可引起食物中毒。當腸道吸收了該毒素后,在2~6h之內即可引起惡心嘔吐等急性腸胃病癥狀。毒性較弱,較少致命。
      金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽性、不產芽孢的球狀菌。該毒素用一般的烹飪方法不能破壞,需經100 oC,2h處理方可破壞。因此預防中毒的方法是,防止一切污染該菌的機會。
2. 放線菌毒素
       如鏈霉菌屬放線菌產生的放線菌素,可使大鼠產生腫瘤。
3. 真菌毒素
          是指以霉菌為主的真菌代謝活動所產生的毒素。
          真菌毒素致病有下幾個特點:
  ①中毒常與食物有關;
  ②發病有季節性或地區性;
  ③不產生抗體,也不能免疫;
  ④患者無傳染性;
  ⑤一次性大量攝入往往發生急性中毒;長期少量攝入則發生慢性中毒和致癌。
至今發現的真菌毒素達300種。其中,毒性較強的有黃曲霉毒素、棕曲霉毒素、黃綠青霉素、紅色青霉毒素B、青霉酸等。
黃曲霉毒素主要由黃曲霉和寄生曲霉產生的毒素,是劇毒物,也是致癌物,可誘發肝癌。已確定結構的黃曲霉毒素共有20多種,以黃曲霉毒素B1毒性最大,致癌性最強,穩定性最高。黃曲霉毒素污染食物的范圍很廣,包括糧食、油、蔬菜、豆類、煙草、肉類、乳品、水果等,其中以花生、花生油、玉米、棉籽餅粉、棕櫚仁、可可豆、大米、小米等較常見,污染最重的是花生、花生油和玉米。
       預防黃曲霉毒素污染的主要措施:降低含水量,降低相對濕度,充CO2降低氧量,使用化學藥劑等。
4. 藻類毒素
(1)甲藻    甲藻是藻類中對人類威脅最大的藻種,它產生的毒素對人類有劇毒。產生毒素的甲藻主要是膝溝藻屬的種類,海洋赤潮中的甲藻多為此屬。
   (2)藍細菌     淡水中藍細菌產生的毒素主要使魚類、家畜、水鳥等致死。
 (3)金藻       海水中金藻綱產生的毒素可使魚類大量死亡。
二、氣味代謝物
         從放線菌產生的土腥味物質中分離到土腥素(或土臭味素)。土腥素是一種透明的中性油,相對分子質量182,嗅閾值極低<0.2mg/L。具有土腥味的魚肉中也可檢出土腥素,魚肉的味閾值為0.6µg/100kg魚肉。
其他引起環境污染的微生物氣味代謝物有氨、胺、硫化氫、硫醇、(甲基)吲哚、糞臭素、脂肪、酸、醛、醇、脂等。
三、酸性礦水
           酸性礦水的形成:化學氧化和生物(耐酸細菌)氧化。
FeS——﹥FeSO4+H2SO4      FeSO4   硫桿菌  ﹥Fe2(SO4)3
FeS+ Fe2(SO4)3——﹥FeSO4+S         S   硫桿菌  ﹥H2SO4
         酸性廢水的危害:隨水滲漏或順河道擴散,污染農田、水渠、河流,破壞自然生態、生物群落、毒害魚類、影響人類生活。
酸性廢水的治理措施:投加大量纖維素,造成缺氧環境,促進反硫化作用的產生;投加抗微生物的藥劑(α-酮酸類、羧酸類),抑制硫桿菌的活性。加石灰提高pH,使硫酸成為硫酸鈣沉淀;開采后層層覆蓋,避免酸性礦水形成。
四、汞的生物甲基化
         排入環境的汞大多為無機汞(元素汞和汞離子),經過微生物的甲基化作用后,形成的甲基汞毒性增強,使汞的危害大大加劇。是水俁病的主要原因。
         能形成甲基汞的厭氧細菌有產甲烷菌、匙形梭菌;好氧細菌有熒光假單胞菌、草分枝桿菌、大腸埃希氏菌、產氣腸桿菌、巨大芽孢桿菌等;真菌中有粗糙脈孢霉、黑曲霉、短柄帚霉以及釀酒酵母等。
         汞的生物甲基化往往與甲基鈷胺素有關。甲基鈷胺素即VB12——甲基傳遞體。
(1)汞的非酶促甲基化  在中性水溶液中,以甲基鈷胺素作為甲基供體,汞可被轉化為甲基汞。這種轉化是純化學反應,能快速而定量地進行。在有氧和厭氧條件下,汞的甲基化均能順利完成。
(2)汞的酶促甲基化  在自然界,除個別情況外,甲基汞都是在微生物的作用下形成的。微生物的作用可分為直接作用與間接作用。直接作用是指直接在微生物酶的催化下發生甲基化過程。間接作用則是指在微生物體外發生的甲基化過程。
         水體中酶促甲基化的速率受pH值、通氣、微生物種類的影響。在汞污染水域,魚體內的汞主要以甲基汞的形態存在。 (四種機理)
五、微生物引起的硝酸鹽還原對人體的影響
    1.  引起高鐵血紅蛋白癥
         在有氧條件下,微生物—— NO-3。當飲用水中NO-3過高時,會使嬰兒得高鐵血紅蛋白癥。
   2.  生成亞硝胺
       在人腸道內處于酸性情況下,硝酸還原細菌可把NO-3轉變為NO-2,蛋白質等物質代謝過程中常有胺類物質產生。故硝酸鹽被認為是致癌物亞硝胺的前體。
 

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