资源微生物论述

1、第一章绪论1.怎么样认识资源与微生物？微生物资源：生物资源是指对人类具有实际或潜在用途或价值的遗传资源、生物体或其局部、生物群体或生态系统中任何其他生物组成局部。微生物的种类：一般认为微生物主要包括所有原核生物包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、古生菌及真核生物中的真菌，包括大型食药真菌类。按照分类学意义分有：细菌、放线菌、古生菌、真菌、病毒、原生动物、显微藻类等按照采样环境分有：土壤微生物、大气微生物、海洋微生物、淡水微生物、湿地微生物、极端环境微生物、植物内生菌、动物内生菌、外太空微生物等。按照用处或产业分：环境微生物、农业微生物、工业微生物、医药微生物、能源微生物等。微生物的应用：1微生物与可再生能源微生物可以将生物质秸秆等有机废物转化为气、液燃料一甲烷、乙醇、生物油和氢气以替代不可再生的化石燃料。这类替代能源大都可从有机废物转化，同时燃烧时产的污染少2微生物与替代工艺和替代产品微生物采油microbial enhanced oil recovery人工培养的微生物或微生物代谢产物注入油藏，经微生物的生命活动或代谢产物的作用，改变油藏或原油的*些物化特性，从而提高原油采

2、收率的技术。生物制浆biopulping生物制浆指利用选育的木质素降解菌或其木质素降解酶系处理含木质素的纤维原料，到达脱除木质素得到纸浆的制浆方法。目前多用白腐菌。细菌冶金bioleaching细菌冶金又称微生物浸矿。是利用微生物及其代谢产物对*些矿物或金属的氧化、复原、溶解或吸附作用来采矿或回收有用金属，是湿法冶金工业上的一种新工艺。生物脱硫 bio-desulphurisation利用微生物能够选择性氧化煤中有机或无机硫的特点，去除煤炭中的硫元素，SO2去除率，反响条件温和，设备简单，本钱低。尽管生物法存在反响太慢的缺点，但是很有潜力，世界上许多国家都进展了大量研究工作。生物外表活性剂biosurfactants是生物形成的具有外表活性的大分子物质。生物外表活性剂存在于天然生物体内，是细胞正常代谢活动的必需成分，同时又是许多微生物的代谢产物。微生物絮凝剂 microbial flocculants絮凝剂是一类可使液体中不易沉降的悬浮颗粒物聚集、沉降的物质。微生物絮凝剂由微生物产生的具有絮凝活性的 分子有机物。主要有糖蛋白、黏多糖、纤维素和核酸等。生物塑料Bioplastic生物塑料

3、是在多种生物体包括植物、微生物体内合成，而又能被多种微生物完全降解，所以引起人们的巨大关注，对其进展了广泛的研究和开发。3微生物与农业可持续开展微生物农药微生物接种剂或肥料微生物食品与饲料蕈菌4微生物与环境保护微生物处理三废微生物对有机污染物的降解微生物对重金属污染物的处理5微生物与工业微生物发酵生产酒精、有机溶剂、有机酸、氨基酸、核苷酸、酶制剂等微生物与现代制药工业微生物是可再生资源，微生物的功能不可替代。微生物资源的开发利用本身不会导致物种减少和环境破坏。对微生物的开发利用功能强、效果好、产量高、生产性能好、无毒、不污染环境。第二篇微生物与农业可持续开展农业现状：我国农村化肥施用量不断增加，但粮食产量增长低。中科院*土壤研究所*兆良院士指出随着工农业生产的开展和人的增长，自然界原有的氮循环被严重扰乱，越来越多的活化氮开场向大气和水体过量迁移，导致了一系列严重的环境问题。中国农业全要素投入包括化肥、柴油、农药、劳力、种子、灌溉等产出比来看，近20年来效益是下降而不是提高。这种高投入、低效益的增长，接近负开展的增长，并不是可持续开展的农业现代化的理想结果。为什么现在农业已经不再可持续开

4、展？氧化亚氮不仅会造成温室效应，还可以破坏臭氧层，增加地表的紫外线强度，危害人体*。更严峻的形势是，正在不断强化的石漠化、沙漠化。荒漠化、水土流失和土壤、水体、大气的严重污染，将给今后中国农业可持续开展带来长期的负面影响。，传统的农业生产方式对自然资源的掠夺开发，使农业生产所依赖的生态环境日趋恶化，从根本上制约了农业生产的持续和稳定开展；污染了环境又威胁着人类的*和平安,环境形势十分严峻。因此，我国农业开展必须选择资源永续利用的途径和方式，既要充分有效地利用资源，又要节约、保护和合理利用资源,只有大力开展中国式的可持续的生态农业，才能有效地解决这一矛盾。微生物对可持续开展的作用：白色农业：即微生物农业，是以发酵工程 和酶工程 等生物技术为根底，在工厂内进展农业产品生产的工业型农业，因生产环境清洁、无污染，加之人们在工厂车间穿戴白色工作服帽从事劳动生产，有人形象称其为“白色农业1微生物农药微生物农药是指应用生物活体包括细菌、真菌、病毒、原生动物、线虫或基因修饰的微生物或者次生代谢产物制成的防治作物病、虫、草、鼠等有害生物的制剂，也包括保护生物活体的助剂、保护剂和增效剂。2杀虫抗生素杀虫抗

5、生素是指一类由微生物主要是放线菌产生的，具有杀虫活性的次级代谢产物，简称“杀虫素。1阿维菌素Avermectin广泛用于与各种化学农药和生物农药的复配，以加强生物农药的杀虫效果和降低化学农药的使用量。2浏阳霉素Liuyangmycin, Polynactin浏阳霉素是一种低毒、低残留的广谱杀螨剂，对环境污染轻微，对天敌昆虫平安，并且对抗性螨类仍然有效。3真菌杀虫剂真菌在自然界中的分布十分广泛，种类极其繁多。利用真菌防治有害生物对人、畜以及生态系统中的非靶标生物风险低，对作物的平安系数高。白僵菌Beauveria sp1球孢白僵菌B.s白僵菌分生孢子接触虫体后，在适宜条件下萌发，生出芽管，侵入虫体后大量繁殖，分泌毒素，影响血液循环，干扰新陈代谢，23d后害虫死亡。虫尸变白色僵硬，体表长满白色孢子，可随风扩散或接触其他虫体，继续感染其他害虫虫体。产品特性：有效成分为白僵菌活孢子。产品外观为白色或灰白色粉状物。害虫不易产生抗性。可湿性粉剂、粉剂、油悬浮剂、颗粒剂。杀虫范围：适用于鳞翅目、同翅目、膜翅目、直翅目等害虫的防治。对松毛虫防治效果突出。2布氏白僵菌Betel生物活性：真菌的分生孢子首

6、先附着在昆虫的表皮，然后萌发，菌丝穿过昆虫表皮进入虫体后，在适宜的湿度和温度下进展快速繁殖。受感染的昆虫35d死亡。死亡的虫体外可以产生新的分生孢子。此真菌对鞘翅目害虫有特效。3绿僵菌 Metarhizium anisopli)ae绿僵菌属半知菌类、丛梗菌目、丛梗霉科、绿僵菌属，是一种广谱的昆虫病原菌。在国外应用其防治害虫的面积超过了白僵菌。生物活性：绿僵菌分生孢子接触虫体后，首先附着于寄主体表，一旦能正常萌发，则产生菌丝入侵，导致寄主死亡。4腊蚧轮枝菌Verticillium le杀虫范围：能寄生在蚧类、蚜虫类、螨类和粉虱外，还可寄生鳞翅目的一些害虫及线虫、蓟马等。4病毒杀虫剂昆虫病毒种类多，分布广，专性强，对寄主昆虫有较高的致病性并形成流行，而对天敌平安，不产生抗药性。据不完全统计，国际上己有60多种昆虫病毒被引入大田防治试验。有20多种被制成商品杀虫剂得到应用。我国各地从不同作物虫害中别离出近80种病毒。有26种进展过较大面积的防治试验，取得了良好的防治效果。常见的杀虫病毒有核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体征病毒和无包涵体病毒。5线虫病原真菌和原生动物杀虫剂被真菌所寄生的线

7、虫多为土壤中的植物病原线虫及动物体内的病原线虫，这些线虫对于植物的地上部以及地下部与畜牧业的直接影响或者是间接的致病效应是影响农业生产本钱上下的重要因素。线虫病原真菌是线虫的天敌.。主要有三个类群：捕食线虫类，内寄生类真菌-可以用其特殊构造攻击蠕虫形式线虫，以及卵寄生或包囊寄生类真菌-由菌丝端部侵入线虫的卵或其形成的包囊。*些原生动物能使昆虫致病，它们大多属于微孢子虫目，重要的有微粒子虫属Nosema、泰洛哈虫属(Thelohania等。主要寄生昆虫为膜翅目、双翅目和鞘翅目中的种类。第四篇微生物与环境保护社会的高速开展，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。利用微生物作用的生化法因其投资少、处理效率高、运行本钱低、且微生物的来源广泛，繁殖迅速，容易培养，处理污染简便，有着良好的开展前景。环境污染的发生主要由人类活动所致，但微生物与环境质量也密切相关。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。在我国创立和谐新型社会它有举足轻重的地位。1. 微生物对水的处理1.1废水中的脱氮除磷废水中氮、磷是造成水体富营养化的根源，利用生物脱氮除磷已进展了广泛的研究。污水脱氮技术主要有活性污泥法脱氮工艺。生物膜脱氮有生物滤池、生物转盘、生物流化床、浮动床、浸没式、三级生物滤池脱氮系统等，其中三级生物滤池的反硝化速度最高达 1.0kgN/(m3.d),出水 TSS1.mg/1。生物脱氮中，有反硝化能力的微生物有变形杆菌、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等。污水生物处理中，除磷常与脱氮工艺一起应用，常见的除磷技术有：phostrip工艺，能使总磷(TP)Zn Pb Co Cd Cro1.4废水中其它物质的去除染料废水是难以降解的一大类工业废水，在厌氧微生物环境中，偶氮染料可通过复原作用完全生物降解。将优势菌的不完全厌氧-接触氧

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