污染控制微生物学87马放

哈尔滨工业大学环境科学与工程系污染控制微生物学马放哈尔滨工业大学环境科学与工程系哈尔滨工业大学环境科学与工程系马放哈尔滨工业大学环境科学与工程系环境科学物理学微生物学数学生物化学工艺学计算机科学化学生态学众多学科交叉与层次管理、经济其它人文科学哈尔滨工业大学环境科学与工程系环境科学与工程环境科学与工程环境工程环境工程环境科学环境科学微生物微生物环境工程环境工程环境科学环境科学微生物微生物环境工程环境工程环境科学环境科学一级学科一级学科博士博士硕士硕士本科本科学学科科层层次次人才培养层次人才培养层次博士博士硕士硕士本科本科硕博连读硕博连读本科本科本硕博本硕博哈尔滨工业大学环境科学与工程系环境科学领域的发展动态一是从管理内容上，同任何工业化国家经历过程相比，环境污染问题的解决均是已由末端治理转向清洁生产、全过程控制方向发展；二是从科学内容上，研究的重点应由常规物质和中观尺度向微量物质、更微观和更宏观尺度发展，强调健康循环；三是从技术内容上，学科的发展方向已由传统治理技术转向生态综合防治技术发展；四是从工程内容上，目前的趋势是由点污染源治理工程向面源治理、环境修复和生态与景观建设等综合工程发展。哈尔滨工业大学环境科学与工程系哈尔滨工业大学环境科学与工程系出水粗格井沉砂池污泥回流污泥回流吸附池二沉池中间沉淀池曝气池预处理段进水A段B段哈尔滨工业大学环境科学与工程系缺氧池好氧池混合液回流污泥回流二沉池出水进水脱氮N2剩余污泥厌氧池好氧池污泥回流二沉池出水进水高磷剩余污泥聚磷菌释磷聚磷菌过量吸收磷哈尔滨工业大学环境科学与工程系阳光光合作用：CO2+H2O→O2+藻类细胞水面好氧区兼氧区厌氧区废水悬浮或溶解的有机物好氧降解：有机物＋O2→CO2+新的细胞厌氧降解：有机污泥→CH4+CO2+新的细胞出水（COD、藻类、细菌）CH4+CO2哈尔滨工业大学环境科学与工程系出水下行流人工湿地上行流人工湿地过水挡板哈尔滨工业大学环境科学与工程系内容提要微生物生态系统原理微生物生态学的研究方法微生物生态学的应用实例哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物生态系统原理哈尔滨工业大学环境科学与工程系自然环境中的微生物生态学(微生物资源调查、环境质量评价等)污染环境中的微生物生态学(阐明微生物的污染物、环境三者之间的关系和作用规律)环境监测与评价对环境的改善对环境的污染处理系统的监测与评价饮用水处理系统的监测与评价空气处理系统的监测与评价污染物的毒理学评价研究内容与任务自然环境中的微生物群落、结构、功能与动态，不同环境下物质循环与能量代谢的作用机理广义微生物生态学污染物的降解与转化，从而改善和修复环境的作用污染物对微生物的毒性微生物对污染物的抗性工程菌的构建及在净化中的应用狭义微生物生态学哈尔滨工业大学环境科学与工程系关键在于质和量！阳光排泄吸收生产者植物光合微生物消费者草食动物肉食动物寄生动物杂食动物分解者微生物无机环境CO2、H2O、NH3、PO43-人类社会经济基础上层建筑货币QQQ哈尔滨工业大学环境科学与工程系生态系统相关功能和服务保存生物进化所需要的丰富的物种与遗传资源区域气候调节、维持整个大气化学组分的平衡与稳定太阳能、二氧化碳的固定污染物的吸收与降解及创造物种赖以生存与繁育的条件由生物多样性所形成的自然景观及其具有的美学、文化、科学、教育的价值土壤的形成与保护有机质的合成哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物生态学的困惑PCR-DGGE定量PCRFISH呼吸醌克隆涌现出大量新技术得到的信息仍然十分零碎而不确定噬菌体、病毒古细菌、细菌原生动物酵母、霉菌、藻后生动物哈尔滨工业大学环境科学与工程系哈尔滨工业大学环境科学与工程系多度、丰度、全面性？哈尔滨工业大学环境科学与工程系掌握微生物定植规律与机制有利于建立稳定的生物强化体系微生物与底物的关系哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物生态学的研究方法哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物法和微生物生态法的特点微生物法和微生物生态法均可用于一些有机污染场所的治理，但具体治理方案应视污染场所的污染情况而定。欲使治理方案最佳，必须在确定方案之前，预先了解污染场所的有关情况。尤其是要求治理的时间期限、污染物浓度等．从而提高治理效果。哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物法是能迅速提高污染介质中的微生物浓度，并可望在短期内提高污染物的生物降解速率的方法。使用成品菌株菌株从自然环境中分离出来后，在实验室中保存的时间越长，它的适应力就越差，返回自然环境后的存洁率也就越低。因此，在选购菌株治理环境污染时，必须查明所选菌株在实验室的保存时间。使用培养的现场菌株通过大量培养一种或数种采自污染现场具有降解能力的菌株，再将其应用于该污染现场的治理，以克服使用成品菌株的一些局限性。微生物法的特点哈尔滨工业大学环境科学与工程系有效菌株与污染现场所需的治理菌株性能之间存在着一定差距。许多细菌在治理现场污染时所表现出来的降解能力不如其在实验室的降解能力强。微生物法不太适用于地下污水层的治理。另一特殊局限源于国家政策。微生物法的缺点和局限性哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物生态法是通过调节污染场所的物理、化学及生物等环境条件来加速现场微生物降解有机污染物的过程。特点：利用存在于污染土壤或污水中已有的微生物进行治理，可避免在使用微生物法过程中遇到的许多间题（如细菌之间的相互竞争性、菌种的适应性及持效性）。与微生物法相比，化学试剂（如氧、过氧化氢或无机培养基）在污水中的扩散速率比微生物要快，所以微生物生态法常用来就地处理污水。微生物生态法的特点哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物生态法的应用将受到限制：当污染刚发生时，污染现场的微生物活性不强甚至已经死亡，微生物活性的恢复或重新培殖需要较长时间，提高微生物对污染物的降解能力也需较长时间；污染物浓度太高，对自然微生物产生有害影响，使其有效降解能力降低；如果制定的污染物环境标准浓度太低，用生物法治理可能达不到要求。缺点：难以确定需要的治理时间。哈尔滨工业大学环境科学与工程系选择生物治理方案的基本原则及其应用指南生物治理方案的选择，主要取决于污染场所的污染时间、污染物浓度和类别，要求治理的期限等因素，一旦选定了生物治理方案后，应结合污染现场的具体情况，对选定的方案进一步进行论证，按照生物治理法的特点及应用范围，对上述两种生物治理方法进行优化选择，发挥各自的优势，选出最佳生物治理方法，达到治理目标。哈尔滨工业大学环境科学与工程系污染场所形成的时间不长污染场所含浓度很高的污染物污染场所含有浓度较高的有毒金属和有机污染物污染场所需要快速治理污染场所含有的污染物浓度虽然低，却仍然达不到环境标准污染场所形成的时间较长污染场所形成已久且含多种有机污染物污染场所的污染物浓度“适中”污染场所不需要快速治理污染场所含有污染水体微生物法应用指南微生物生态法应用指南哈尔滨工业大学环境科学与工程系微生物生态学的研究方法★综合指数评价法★分子生态学法★生态调控法★培养法和生理生化测定法★黑箱指示法（化学指标测定法）★生长特性研究法（个体和群体生长特性）★组合研究法哈尔滨工业大学环境科学与工程系各种技术的特点PCR-DGGE：便利，信息多但不确定定量PCR：可定量，信息确定性强但少FISH：可定量，信息确定性强但少呼吸醌：便利，信息多但不确定克隆：信息确定性强但工作量大基因芯片：功能强大但费用昂贵传统培养技术各种技术需要加强联合应用