土壤微生物.

1第八章土壤微生物课程：卫生微生物学授课对象：预防2008级本科教员：罗教华讲师第三军医大学环境卫生学教研室2土壤生境特征土壤微生物的来源、种类、分布及其卫生学意义土壤微生物的检测与卫生标准土壤微生物污染的预防土壤微生物研究的前景授课内容（重点）（重点）3第一节土壤生境特征中国土壤资源丰富、类型繁多，世界罕见。中国主要土壤发生类型可概括为红壤、棕壤、褐土、黑土、栗钙土、漠土、潮土（包括砂姜黑土）、灌淤土、水稻土、湿土（草甸、沼泽土）、盐碱土、岩性土和高山土等12系列。土壤剖面分层A层是受生物气候或人类活动影响形成的有机质积累和物质淋溶表层。有机质含量高，颜色较暗黑。E层是硅酸盐粘粒、铁铝等物质明显淋失的漂白淋溶层。B层是位于A层或(若有)E层之下，硅酸盐粘粒、氧化铁、氧化铝、碳酸盐、其他盐类和腐殖质等物质聚积的淀积层。C层是位于B层或A层（在无B层时）之下的母质层。R层即基岩，或称母岩。虽非土壤发生层，但却是土壤剖面的重要组成部分，土壤形成的基础。6土壤固相成份：矿物质和有机质矿物质：微生物生长所需的常量和微量元素有机质：微生物生长所需的碳源、氮源和能源不同地区和种类的土壤中微生物的分布千差万别土壤的水分水使矿物质处于溶解状态，利于微生物利用，利于微生物分泌的酶降解有机质，使微生物处于正常生理状态。不同类型土壤的保水性不同，不同深度土壤含水量各异，导致土壤中微生物的种类和数量的存在较大差异。土壤生境特性7土壤的空气土壤空隙中的空气是需氧微生物生长的氧气来源。空气的多少不但影响土壤氧化还原能力，也决定了土壤中微生物的类群。空气充足，需养微生物；空气缺乏，厌氧微生物。土壤微生物活动也是甲烷、一氧化碳、二氧化碳等温室效应气体的重要来源，参与土壤气体和大气之间的交换。土壤生境特性8土壤的酸碱度土壤一般呈中性或弱碱性，适于大多数微生物生长。不同酸碱度土壤，微生物类型各异。偏酸性，真菌活动旺盛；微碱性，适合放线菌生长；中性，适合细菌生长繁殖。土壤的温度土壤具有保温性，利于微生物生长繁殖。不同地区和不同季节土壤的温度不同，微生物的种类和数量也有所差异。土壤生境特性9第二节土壤微生物的来源种类、分布及其卫生学意义10一、土壤微生物的来源土壤微生物“土著”微生物外来微生物•天然栖居•对物质的分解、代谢、转化起着极为重要的作用•化学元素参与生物地球化学物质循环的重要推动者•随雨水、动植物残体、堆肥或受污染水体进入土壤•几乎不参与土壤生态学上重要的物质转化作用•有些很快从土壤消失，有些短暂存留，有些短期生长11二、土壤微生物的种类土壤微生物细菌真菌其他微生物：藻类、原生动物、病毒放线菌：数量最多，土壤微生物总数量的70-90%微生物种类每克土壤中的数量细菌108～109cfu放线菌107～108cfu真菌105～106cfu12二、土壤微生物的种类土壤微生物细菌真菌其他微生物：藻类、原生动物、病毒放线菌参与氮素循环：氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌，固氮细菌等参与碳素循环：纤维素分解菌外来菌中的致病菌随人畜粪便、动物尸体及医院废弃物进入土壤并生存一定时间。沙门氏菌35～70天志贺氏菌1个月霍乱弧菌8～16天13土壤表面：日照和干燥因素影响，微生物不易生存地表5～30cm土层：微生物数量最多深层土壤：有机物含量少、缺氧影响，微生物随着土壤深度增加而减少三、土壤微生物的分布深度（cm）细菌放线菌真菌藻类3～8975000020800001190002500020～25217900024500050000500035～40570000490001400050065～7511000050006000100135～1451400---3000---典型花园土壤不同深度每克土壤的微生物菌落数（cfu/g）14土壤生物性污染：因各种原因造成土壤中致病菌、病毒、寄生虫卵等病原微生物增多。主要来源：未经彻底无害化处理的人畜粪便和污泥用于施肥；未经处理的生活污水、医院污水和含病原体的工业废水进行农用灌溉；病畜尸体处理不当。四、土壤病原微生物及其危害15土壤中的存活时间：受土壤有机质种类和数量、pH、温度、日照、土著微生物的拮抗等因素影响。大部分较快死亡；部分可逐渐适应外界环境，较长时间存活下去。病原微生物在土壤中的存活时间的长短，与病原微生物造成疾病传播的可能性有密切关系。1、土壤中的病原微生物病原微生物存活时间粪链球菌26～77天沙门菌15～280天志贺菌1～3个月结核分枝杆菌＞180天霍乱弧菌8～60天鼠疫耶尔森菌约1年布鲁菌180天土拉热弗朗西斯菌7～150天单核细胞增生李斯特菌18～300天钩端螺旋体15～43天炭疽芽孢杆菌15～60年破伤风梭菌数年溶组织内阿米巴6～8天肠道病毒8～170天病原微生物在土壤中生存的时间17人--土壤--人：人体排出的病原微生物直接由施肥和污水灌溉等污染土壤，人直接接触土壤或生吃该土壤上种植的瓜果蔬菜而感染。动物--土壤--人：有病动物排出的病原微生物污染土壤，人与污染土壤直接接触而感染发病。土壤--人：自然土壤中存在致病菌，人与污染土壤接触而得病。2、病原微生物污染土壤的途径和危害“不死”的炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌到底能活多长？在我国的华北地区，有过这样一件事情。抗日战争时期，一批军马患了炭疽病，被封闭在一间窑洞里。由于战争和之后的许多变故，几乎没有人知道这件事了。到了20世纪80年代，一个偶然的机会，那个窑洞被挖开了。战马早成了枯骨，可扬起的灰尘却使挖土的民工感染了炭疽病，并在村子里一度泛滥，死了十几人。地震后与土壤接触警惕破伤风由于地震房屋倒塌，地面裂缝，山体坍塌，江河污染等原因，造成人员外伤，易引起破伤风、钩端螺旋体病和经土壤传播的疾病发生，对各种原因引起皮肤破损的人员必须及时注射破伤风抗毒素，对伤口进行清创缝合，给予有效的抗炎对症治疗，严重的送医院救治，教育广大群众破损的伤口不要与土壤直接接触。20土壤微生物是参与生物地球化学物质循环和能量流动的主要成员。在土壤修复和净化方面发挥重要作用。外来致病微生物在疾病传播中起一定作用。土壤中隐藏大量的条件致病菌。五、土壤微生物的卫生学意义21第三节土壤微生物的检测与卫生标准22样品采集样品的稀释检验项目与检验方法一、土壤微生物的检测231、样品采集选择有代表性的采样地点。按对角交叉法取样（五点法）。取样点要分布均匀，每点采样量应大致相同。取样时，先除去地表枯枝落叶，用已灭菌的刀（铲）去除1cm左右的土壤表层，用烧灼过的勺（铲）取200-300g土样装于灭菌容器内。标明采样地点、深度、日期。样品采出后尽快检验。242、样品的稀释四分法：将5点样取出（约1-1.5kg），混合，摊成薄层分成四等份，取对角线部分土壤混合，继续四分法，最后取50-100g土壤。研磨均匀，称取50g，加入450ml无菌自来水，混匀，静置5-10分钟，取上清作为原液。原液1ml含相当于土壤0.1g。作10倍系列稀释。取原液10ml，加90ml灭菌水。253、检验项目和检验方法菌落总数的测定：常规倾注培养计数。此项检测的卫生学意义不大。大肠菌群的检验：原液、10-1、10-2、10-3稀释液各1ml，分别注入装有10ml乳糖发酵管的培养基，采用发酵法进行。根据有大肠菌群存在的阳性管数查大肠菌群最可能数表，得到每1000g土壤中大肠菌群数。263、检验项目和检验方法大肠菌群值：能检出一个大肠菌菌群细菌所需的最少土样量。以g表示。大肠菌群值=1000/大肠菌群数大肠菌群数越大，粪源污染越严重；大肠菌群值越大，土壤越干净，粪源污染越轻。37℃，“总大肠菌群”；44.5℃，“粪大肠菌群”。接种土壤样品总量（g）每1000g土壤中大肠菌群数大肠菌群值（g）0.10.010.0010.0001————＜9000＞0.111———+90000.111——+—90000.111—+——95000.105——++180000.056—+—+190000.053—++—220000.046+———230000.043—+++280000.036+——+920000.011+—+—940000.010+—++1800000.006++——2300000.004++—+9600000.001+++—23800000.0004++++＞2380000＜0.0004大肠菌群检验数表接种土壤样品总量0.1111g（原液、10-1、10-2、10-3稀释液各1ml）283、检验项目和检验方法产气荚膜梭菌的检验：土壤稀释液置80℃水浴15min，杀死繁殖体；原液、10-1、10-2、10-3稀释液各1ml，加入含亚硫酸盐和铁盐的高层培养基内，震荡混匀，经冷水迅速凝固，44℃培养24-48h。293、检验项目和检验方法产气荚膜梭菌的检验：阳性结果：培养基出现裂痕、浑浊、变黑；黑色菌落镜检，G+粗短杆菌、芽孢位于次级端且小于菌体。土壤粪源污染时间判断：产气荚膜梭菌多，而大肠菌群少，表示土壤并非新近污染。303、检验项目和检验方法土壤中致病菌和病毒的检测：数量少，检出较困难。需加大检样量、浓缩样品、选择性增菌，提高检出率。31目前我国尚未颁布土壤微生物卫生标准必要时参考国外标准二、土壤微生物的卫生标准卫生状况大肠菌群值（g）产气荚膜梭菌值（g）严重污染＜0.001＜0.0001中度污染0.01～0.0010.001～0.0001轻度污染1.0～0.010.1～0.001洁净＞1.0＞0.1土壤卫生状况评价指标32第四节土壤微生物污染的预防33土壤微生物污染的预防人畜粪便、动物尸体、污水、污泥、垃圾和医院废弃物，排放前必须进行无害化处理：化粪池、污水处理厂沼气发酵、堆肥焚烧、填埋消毒………项目卫生标准堆肥温度最高堆肥温度高达50～55℃以上，持续5～7天蛔虫卵死亡率95%～100%粪大肠菌群值0.1～0.01g苍蝇有效控制苍蝇孳生，堆肥周围没有活蛆、蛹或新羽化成蝇堆肥的卫生标准项目卫生标准密封贮存期30天以上高温沼气发酵温度53℃±2℃持续2天寄生虫卵沉降率95%以上血吸虫卵和钩虫卵在使用粪液中不得检出活的血吸虫卵和钩虫卵分大肠菌群值常温沼气发酵大于0.0001g，高温沼气发酵0.1～0.01蚊子、苍蝇有效控制苍蝇孳生，堆肥周围没有活蛆、蛹或成蝇沼气池粪渣需经无害化处理后方可用作农肥沼气发酵的卫生标准36第五节土壤微生物研究的前景37土壤微生物研究的前景微生物资源的开发利用：未培养微生物资源的利用创建和丰富新的环境生物技术：土壤生物修复土壤微生物生态学研究制定适合我国国情的土壤微生物卫生标准38第九章空气微生物课程：卫生微生物学授课对象：预防2008级本科教员：罗教华讲师第三军医大学环境卫生学教研室39第一节空气生境特性40空气生境特性电离层平流层：空气稀薄，只有水平流动；含臭氧层。对流层：含空气、水蒸气、烟尘、微生物等。空气垂直、水平流动；有气象现象。41空气中缺乏微生物生长的营养物质和水分。空气的物理化学参数不适合微生物生存和生长。对流层：高度↑，气温↓。高度↑，气压↓，不利于渗透压的维持。干燥、日光辐射、大气污染物不利于微生物生长。空气生境特性空气不是微生物栖息的场所，空气中无固定的微生物从，空气中的微生物是暂时的、可变的。△42第二节空气微生物的来源、种类、分布及其卫生学意义43自然界：主要来源，土壤、水、腐烂物等；植物：某些细菌、真菌孢子；动物：动物带菌和排菌量可能比人类更大；人体：皮肤、毛发、口鼻、排泄物或分泌物；生产活动：工业、农业、畜牧业；其他：牙科、空调加湿器、微生物实验室；一、空气微生物的来源44细菌：绝大多数。G+球菌占多数（80%）•致病菌：结核分枝杆菌、白喉杆菌、炭疽芽孢杆菌、产气荚膜梭菌、百日咳杆菌、鼠疫杆菌、嗜肺军团菌、金黄色葡萄球菌、化脓性链球菌、脑膜炎奈瑟球菌等。真菌：重要组成部分。4万多种。•链格、孢属、曲霉属