污染控制微生物学的研究对象有哪些

A. 水处理微生物学课程研究的对象主包括哪几方面

北京中天恒远提示你：
一、水处理微生物学的研究对象
微生物（microorganism）：是个体很小的生物，其大小用um（微米）度量，肉眼看不见，只有在显微镜下放大以后，才能看到的低等生物。
微生物学：研究微生物的形态、分类和生理等特性；研究它们的生存环境条件；研究它们在自然界物质转化中所起的作用；研究控制它们生命活动的方法。
水处理微生物学：研究水微生物的形态、生理特性和控制方法；研究水微生物在水处理中的作用机理和规律；研究水微生物的检验方法；判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。

二、水中常见微生物的类型及特点
1、微生物的名称和分类
(1)界―门―纲―目―科―属―种
微生物的名用二个拉丁语拼写，第一个是属名，词首字母大写,第二个是种名,如：Escherichia coli 大肠杆菌
属名相当于我们的姓，种名相当于名。
(2)生物系统分类
见图(1-1)
2、微生物的动植物属性
细菌类不能进行光合作用，不能运动，但属于植物。
(1)病毒：使用光学显微镜看不见，（病毒个体小于0.2um）必须使用超显微镜或电子显微镜。
(2)原核生物：具用原核细胞的生物，其内部结构简单，细胞的核发育不完全，只是一个核物质高度集中的核区（拟核、似核），不具核膜，核物质裸露，与细胞质没有明显的界限，没有分化的特异的细胞器，只有膜体系的不规则泡沫结构，不进行有丝分裂。
(3)真核生物：具有真核细胞的生物，其内部结构比较复杂，有发育完好的细胞核，有核膜使细胞核和细胞质有明显界限，有高度分化的特异细胞器，进行有丝分裂。
4、微生物的五大特点
(1)个体小，面积大；
(2)吸收快，转化快；
(3)生长旺，繁殖快；几十分钟内可繁殖一代，按一个分裂为两个；
(4)适应强，易变异；适应外界环境能力强；
(5)分布广，种类多；微生物无处不在；

三、 微生物在给水排水工程中的作用
1、给水工程中去除病原微生物，满足供水水质要求；
2、污水处理中的生物处理法利用微生物降解有机物，减少对水体的耗氧污染.由于生物处理法经济有效,迄今为止,仍是有机污水处理的主力军；
3、 水处理的微生物检查是生物处理功能判断的重要指标；
4、 微生物在水体自净中的作用；
5、 土壤的自净作用；

B. 微生物学的研究对象是什么

文档介绍：
第一章 绪论 微生物学的研究对象 微生物学的发展 学习微生物学的目的（为什么学）与任务 怎样才能学好微生物学 微生物学的未来展望 一、微生物学的研究对象 1.何为微生物学？ 研究微生物及其生命活动规律和应用的科学，研究内容包括形态结构、分类、生理、遗传变异、代谢、生态以及微生物在工、农、医药、卫生、环保、生物工程等分娩的应用。 2.什么是微生物？ 微生物是是一大群形体（体积）微小，结构简单，肉眼视之不见的单细胞，多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称。 _ 5.微生物的共性 1)体积小，比表面积大 是本质是基础，小体积大面积必然有一个巨大的营养物质的吸收面，代谢废物的排泄面;环境信息的接触面. 乳酸菌＝120,000 表面积/体积： 人 ＝0.3 鸡蛋 ＝1.5 2)吸收多，转化快 乳酸菌每小时吸收的营养物质的重量达自身重量的100多倍；一个70公斤重的人每昼夜进食5公斤（量够大的了） 那么每小时吸收的量只即自身重量的0.3% 。 500公斤重的酵母菌菌悬液每天利用氨水和废糖蜜至少能生产5000（有说5万）公斤的蛋白质；而500公斤重的一头肉牛每天只能生产0.4-0.5公斤的蛋白质。 二、微生物学的发展 1.我国古代人民对微生物的认识和利用 我国人民在距今8000-4500年间发明了制曲酿酒工艺，在2500年前的春秋战国时期已会制酱和制醋，宋代已采用曲母进行接种，并会制造红曲;900年前利用自养细菌的胆水浸铜法生产铜，在2000年前发现豆科植物的根瘤有增产作用，在宋代还创造了以毒攻毒的免疫学方法，最早发明用人痘来预防天花，比英国的Jenner(琴纳1796年)早半个多世纪。华佗去腐肉以防传染也是免疫学知识的应用。 我国制曲酿酒有4大特点：历史悠久，工艺独特，经验丰富，品种多样。 另外，食用菌栽培为我国首创；用盐腌、糖渍、烟熏、风干等方法保存食品。 三、为何要学习微生物学

C. 微生物学最主要的研究对象是什么

微生物学Microbiology）是研究微生物及其生命活动规律的科学。即研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其与其他微生物之间，与动植物之间的相互关系，与外界环境理化因素之间的相互关系，微生物在自然界各种元素的生物地球化学循环中的作用，微生物在工业、农业、医疗卫生、环境保护、食品生产等各个领域中的应用，等等。实际上，微生物学除了相应的理论体系外，还包括了有别于动植物研究的微生物学研究技术，是一门既有独特的理论体系，又有很强实践性的学科

D. 环境微生物学的研究内容

1．环境污染物对微生物的毒性
2．微生物对污染物的抗性
3．微生物抗污染物的分子机理
4．微生物对污染物的降解和降解机理
5．微生物降解污染物的分子遗传学
6．废气微生物处理方法
7．污水的微生物处理方法
8．固体废物的微生物处理方法
9．煤和石油的微生物脱硫方法
10．微生物和它们的代谢产物对环境的污染

E. 环境微生物学的学科关系

1．与微生物学关系：是微生物学的一个重要分支。
2．与微生物生态学的关系：
微生物生态学(Microbial Ecology)便是指研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。也有人认为生态学也可以称为环境生物学，那么微生物生态学也可以称为环境微生物学(Environmental Microbiology)。但是在内容的重点和所包括的范围方面它们是有区别的。
微生物生态学包括研究非污染环境和污染环境中的微生物学；微生态学(Microecology)是研究细胞水平的生态学。这就说明微生物生态学是宏观生态学；而微生态学是生态学的微观层次。微生物生态学的研究对象是微生物与外环境的相互关系；而微生态学的研究对象则是有生命的宿主。微生物生态学侧重于微生物；而微生态学侧重点于植物、动物和人类宿主，研究正常微生物菌群与宿主相互关系的生命学科。环境医学(Environmental Medicine)：研究环境污染物及其代谢产物与人类健康和疾病的相互关系。

F. 微生物在治理环境污染方面有哪些应用

一、微生物在治理环境污染方面的应用：

1、运用环境微生物手段既可以修复受污染天然水体生态，如湖泊、河道和港湾，还可以修复污染土壤生态，尤其是残留农药污辱的农田土壤和油田开采过程中被原油污染的土壤。

• 给水体投加除碳（有机碳）、除氮菌株，正成为一项消除水体富营养化的可行技术措施。

• 给土壤添加除油（矿物油）菌株，已成为一项成熟的修复油污土壤的技术措施。

2、污染物降解菌可用于处理污水及固体废弃物。

• 对于生活垃圾、禽畜粪便、农业废弃物等非有毒有害固体废弃物来说，投降解菌者，污染物去除率高、发酵温度高、发酵周期短。

• 对于有毒有害工业固体废弃物来说，投加有专性降解功能的菌株，更是不可缺少的技术措施。

3、微生物还用于污染物的互不性检测方面：如发光细菌法，已被定为国家标准（GB）方法和世界标准（ISO）方法。

二、几项已经开发多年，接近产业化的微生物技术：

1、微生物脱硫技术：

近年来研究人员把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合，即把煤粉碎成微粒与水混合，并将微生物加入溶液中，让微生物附着在黄铁矿表面，使其表面变成亲水性，能溶于水。在浮选中其难以附着在气泡上，下沉至底部，从而把煤和黄铁矿分开。由于它仅处理黄铁矿的表面，因此脱硫时间只需数分钟即可，从而大幅度缩短了处理时间，可脱除无机硫约70%。

2、微生物制浆和微生物漂白技术：

造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序。与化学法相比，虽然机械法制浆可以大大提高纸浆得率，从而节省大量林木资源。但是，磨木浆的能量消耗很大，而且成品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆，因而限制了这项技术的发展。微生物技术可以帮助解决这些问题，其中最具吸引力和挑战性的是微生物制浆与微生物漂白。利用微生物与微生物酶类进行微生物制浆与微生物漂白具有很大的优势和潜力，因为微生物极易生长繁殖，酶催化反应具有高度专一性，反应条件温和，并且高效无污染。

3、污染土壤的微生物修复：

自本世纪70年代以来，发达国家就十分重视微生物技术在环境领域的应用，并开展了大规模的科研活动。已开发了一系列的微生物技术及其产品，并在世界上广泛应用于污水处理、大气净化及污染环境介质治理等诸多方面。当前，环境微生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法，市场对环境微生物技术的需求越来越广泛。

我国的微生物技术处于刚刚起步阶段。该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持，大力开展以污染控制技术为主体的微生物技术的研究，将大力推进微生物技术在环境保护中的应用，并发展带动整个环保科技的发展，解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题，并为环保市场提供高品质的环境保护高技术。应该充分认识到环境保护和社会、经济发展的重大意义。

G. 从环境微生物学的研究对象和任务上来看，本学科与一般的微生物学有什么区别

环境微生物学(Environmental Microbiology)是重点研究污染环境中的微生物学，是环境科学中的一个重要分支，是20世纪60年代末兴起的一门边缘学科，它主要以微生物学本学科的理论与技术为基础，研究有关环境现象，环境质量及环境问题，与其他学科如土壤微生物学，水及污水处理微生物学，环境化学，环境地学，环境工程学等学科互相影响，互相渗透，互为补充。环境微生物学研究自然环境中的微生物群落，结构，功能与动态；研究微生物对不同环境中的物质转化以及能量变迁的作用与机理，进而考察其对环境质量的影响。

H. 微生物对环境的污染分为哪两种

没有微生物，植物就不能新陈代谢，而人类和动物也将无法生存。

参考资料：
微生物是指那些个体体积直径一般小于1mm的生物群体，它们结构简单，大多是单细胞，还有些甚至连细胞结构也没有。人们通常会借助显微镜或者电子显微镜才能看清它们的形态和结构。需要说明的是微生物是一个比较笼统的概念，界线有时会非常模糊。如单细胞藻类和一些原生动物也应算是微生物，但通常它们并不放在微生物中进行研究。
按我国学者提出的分类法将生物分成六界：病毒界、原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。不难看出微生物在六界中占了四界，因此微生物在自然界中的重要地位是显而易见的，其研究的对象也是十分广泛而丰富的。

微生物(Microorganism)是广泛存在于自然界中的一群肉眼看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物的总称。它们具有体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异及适应环境能力强等优点。
微生物种类繁多，至少有十万种以上。按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类。
一、真核细胞型微生物 细胞核的分化程度较高，有核膜、核仁和染色体；胞质内有完整的细胞器（如内质网、核糖体及线粒体等）。真菌属于此类型微生物。
二、原核细胞型微生物 细胞核分化程度低，仅有原始核质，没有核膜与核仁；细胞器不很完善。这类微生物种类众多，有细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体和放线菌。
三、非细胞型微生物 没有典型的细胞结构，亦无产生能量的酶系统，只能在活细胞内生长繁殖。病毒属于此类型微生物。
微生物在自然界中的分布极为广泛，空气、土壤、江河、湖泊、海洋等都有数量不等、种类不一的微生物存在。在人类、动物和植物的体表及其与外界相通的腔道中也有多种微生物存在。
绝大多数微生物对人类和动、植物的生存是有益而必需的。自然界中氮、碳、硫等多种元素循环靠微生物的代谢活动来进行。例如空气中的大量氮气只有依靠微生物的作用才能被植物吸收，土壤中的微生物能将动、植物蛋白质转化为无机含氮化合物，以供植物生长的需要，而植物又为人类和动物所利用。因此，没有微生物，植物就不能新陈代谢，而人类和动物也将无法生存。
在农业方面，人类广泛利用一些微生物的特性，开辟了以菌造肥、以菌催长、以菌防病、以菌治病等农业增产新途径。在工业方面，微生物在食品、制革、纺织、石油、化工等领域的应用越来越广泛。尤其是在医药工业方面，几乎所有的抗生素都是微生物的代谢产物，另外还可利用微生物来制造一些维生素、辅酶等药物。
即使是许多寄生在人类和动物腔道中的微生物，在正常情况下也是无害的，而且有的还具有拮抗外来菌的侵袭和定居，以及提供人类必需的营养物质（如多种维生素和氨基酸等）的作用。
有一小部分微生物能引起人类或动、植物的病害，这些具有致病性的微生物称为病原微生物。有些微生物在正常情况下不致病，而在特定条件下可引起疾病，称为条件性病原微生物。
微生物学(Microbiology)是生物学的一个分支，是研究微生物的进化、分类，在一定条件下的形态、结构、生命活动规律及其与人类、运动、植物、自然界相互关系等问题的科学。随着研究范围的日益扩大和深入，微生物学又逐渐形成了许多分支学科，着重研究微生物学基本问题的有普通微生物学、微生物分类学、微生物生理学、微生物生态学、微生物遗传学、分子微生物学等。按研究对象可分为细菌学、真菌学、病毒学等。按研究和应用领域可分为农业微生物学、工业微生物学、医学微生物学、兽医微生物学、食品微生物学、海洋微生物学、土壤微生物学等。

医学微生物学及其发展简史
医学微生物学是微生物学的一个分支，亦是医学的一门基础学科。它主要研究与人类疾病有关的病原微生物的形态、结构、代谢活动、遗传和变异、致病机理、机体的抗感染免疫、实验室诊断及特异性预防等。学习医学微生物学的目的，在于了解病原微生物的生物学特性与致病性；认识人体对病原微生物的免疫作用，感染与免疫的相互关系及其规律；了解感染性疾病的实验室诊断方法及预防原则。掌握了医学微生物学的基础理论、基本知识和基本技能，可为学习基础医学及临床医学的有关学科打下基础，并有助于控制和消灭传染性疾病。
医学微生物学是人类在长期对传染性疾病病原性质的认识和疾病防治过程中总结出来的一门科学。了解医学微生物学的过去、现在与未来，将有助于我们总结规律，寻找正确的研究方向和防治方法，进一步发展医学微生物学。
一、微生物学的经验时期
古代人类虽未观察到微生物，但早已将微生物学知识用于工农业生产和疾病防治中，公元前二千多年的夏禹时代，就有仪狄酿酒的记载。北魏（公元386～534年）《齐民要术》一书中详细记载了制醋的方法。长期以来民间常用的盐腌、糖渍、烟熏、风干等保存食物的方法，实际上正是通过抑制微生物的生长而防止食物的腐烂变质。
关于传染病的发生与流行，在11世纪初时，我国北宋末年刘真人就提出肺痨由虫引起。意大利Fracastoro(1483～1553)认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等几种途径。奥地利Plenciz(1705～1786)认为传染病的病因是活的物体，每种传染病由独特的活物体所引起。18世纪清干隆年间，我国师道南在《天愚集》鼠死行篇中生动地描述了当时鼠疫流行的凄惨景况，并正确地指出了鼠疫与鼠的关系。
在预防医学方面，我国自古就有将水煮沸后饮用的习惯。明朝李时珍在《本草纲目》中指出，将病人的衣服蒸过后再穿就不会传染上疾病，说明已有消毒的记载。大量古书证明，我国在明代隆庆年间（1567～1572）就已广泛应用人痘来预防天花，并先后传至俄国、朝鲜、日本、土耳其、英国等国家，这是我国对预防医学的一大贡献。
二、实验微生物学时期
微生物的发现 首先观察到微生物的是荷兰人列文虎克（Antory Van Leeuwenhoek，1632～1723）。他于1676年用自磨镜片制造了世界上第一架显微镜（约放大40～270倍），并从雨水、池塘水等标本中第一次观察和描述了各种形态的微生物，为微生物的存在提供了有力证据，亦为微生物形态学的建立奠定了基础。
19世纪60年代，欧洲一些国家占重要经济地位的酿酒的工业和蚕丝业发生酒类变质和蚕病危害等，促进了人们对微生物的研究。法国科学家巴斯德（Louis Pasteur,1822～1895）首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物所引起。而酒类变质是因污染了杂菌，从而推翻了当时盛行的自然发生说。巴斯德的研究开创了微生物的生理学时代。人们认识到不同微生物间不仅有形态学上的差异，在生理学特性上亦有所不同，进一步肯定了微生物在自然界中所起的重要作用。自此，微生物开始成为一门独立学科。
巴斯德创用的加温处理以防酒类变质的消毒法，就是至今仍沿用于酒类和乳类的巴氏消毒法。在巴斯德的影响下，英国外科医生李斯德(Joseph Lister, 1827～1912)创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具，为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。
微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍（Robert Koch,1843～1910）。他创用固体培养基，可将细菌从环境或病人排泄物等标本中分离成单一菌落，便于对各种细菌分别研究。同时又创用了染色方法和实验性动物感染，为发现各种传染病的病原体提供了有利条件。在19世纪的最后20年中，大多数细菌性传染病的病原体由郭霍和在他带动下的一大批学者发现并分离培养成功。
俄国学者伊凡诺夫斯基（Nвановский）于1892年发现了第一种病毒即烟草花叶病病毒。1897年Loeffler和Frosch发现动物口蹄疫病毒。1901年美国学者Walter-Reed首先分离出对人类致病的黄热病毒。1915年英国学者Twort发现了细菌病毒（噬菌体）。以后相继分离出人类和动、植物的许多病毒。
免疫学的兴起 18世纪末，英国琴纳（Edward Jenner，1749～1823）创用牛痘预防天花；随后巴斯德研制鸡霍乱、炭疸和狂犬病疫苗成功，为免疫学和预防医学开辟了途径。人们对抗感染免疫的本质的认识是从19世纪末开始的。德国学者Behring在1891年用含白喉抗毒素的动物免疫血清成功地治愈一白喉患儿，引起科学家们注意从血清中寻找杀菌物质，导致血清学的发展。由于各人研究的领域和重点有别，当时关于机体抗感染免疫的解释存在两种不同的学术观点：以欧立希（Poul Ehrlich，1854～1916）为代表的体液免疫学派认为机体的免疫力与血液及其他体液中的杀菌物质有关，主要是特异性抗体的作用；而以梅契尼科夫（Mечников и. и. ,1845～1916）为代表的细胞免疫学派则认为吞噬细胞的作用才是机体免疫力的主要因素。不久，Wright在血清中发现了调理素，并证明吞噬细胞的作用在体液因素参与下可大为增强，两种免疫因素是相辅相成的，从而使人们对免疫机理有了较全面的认识，促进了免疫学的进一步发展。
化学治疗剂和抗生素的发明 首先合成化学治疗剂的是欧立希，他在1910年合成治疗梅毒的砷凡纳明，后又合成新砷凡纳明，开创了微生物性疾病的化学治疗途径。以后又有一系列磺胺药相继合成，在治疗传染性疾病中广泛应用。1929年Fleming首先发现青霉菌产生的青霉素能抑制金黄色葡萄球菌的生长，但直到1940年Florey等将青霉菌培养液加以提纯，才获得青霉素纯品，并用于治疗感染性疾病，取得了惊人的效果。青霉素的发现和应用极大地鼓舞了微生物学家，随后链霉素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素、红霉素等抗生素不断被发现并广泛应用于临床。
三、现代微生物学时期
近几十年来，由于生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科的发展，以及电子显微镜、气相、液相色谱技术、免疫学技术、单克隆抗体技术、分子生物学技术的进步，促进了医学微生物学的发展。人们得以从分子水平上探讨病原微生物的基因结构与功能、致病的物质基础及诊断方法，使人们对病原微生物的活动规律有了更深刻的认识。相继发现了一些新的病原微生物，如军团菌、弯曲菌、拉沙热病毒、马堡病毒及人类免疫缺陷病毒等。
1967～1971年美国植物病毒学家Diener等发现马铃薯纺锤形块茎病的原原是一种不具有蛋白质的RNA ，分子量约为100，000，这类致病因子被称为类病毒 (Viroid)。随后在研究类病毒的过程中又发现一种引起苜蓿等植物病害的拟病毒(Virusoid) 。1982年发现引起羊搔痒病的病原为一分子量27KD的蛋白，称朊病毒(Virino)。1983年有关国际会议上将这些病原因子统称为亚病毒(Subvirus)。人类中亦可能存在亚病毒，例如人类的C-J病(Creutzfeldt-Jakob disease)、库鲁病(Kuru disease)等可能由朊病毒或蛋白侵染因子(Prion)引起。
近十几年来，病原微生物迅速检验诊断方法发展很快。ELISA快速检测抗原及抗体技术已被普遍应用，简化了过去繁琐的微生物学检验手续，特别是通过采用单克隆抗体，进一步提高了检测的特异性和敏感性。目前已制备出许多诊断试剂盒，其中病毒快速诊断试剂盒的广泛应用，使过去长期难以实现的病毒病的快速实验室诊断成为现实。目前许多实验室正在探索将基因探针和聚合酶链反应(PCR)用于微生物的快速检验中。
在传染病的预防方面，目前大多数严重危害人类健康的病原微生物均已研制出相应的疫苗。1980年世界卫生组织宣布在全球消灭了天花，这是人类完全依靠自身力量彻底消灭的第一种烈性传染病，其最根本的措施即是牛痘苗的普遍接种。各种疫苗的广泛接种，已成为当今人类对付许多传染病的最有效和最经济的手段。
在传染病的治疗方面，新的抗生素不断被制造出来，有效地控制了细菌性传染病的流行。相比之下，抗病毒药物的研究进展较慢。近年来应用细胞因子（如白细胞介素Ⅱ、干扰素等）治疗某些病毒性疾病，已取得一定疗效。另外，单克隆抗体及基因治疗等手段在病毒性疾病治疗中的应用研究也日益广泛和深入。
1957年澳大利亚学者伯内特(Burnet. F. M)根据前人的工作和他自己的研究。提出了着名的“细胞系选择学说”，使免疫学进入了生物医学新领域。特别是近二十年来，免疫学发展十分迅速，其范围涉及细胞生物学、分子生物学、分子遗传学等生物学的许多方面和临床各学科，远远超出了以往感染免疫的传统概念，已独立成为医学和生物学中极为重要的基础学科之一。
虽然人类在医学微生物学领域及控制传染病方面已取得巨大成就，但至今仍有一些传染病的病原体尚未完全认识，某些疾病还缺乏有效的防治方法。因此，医学微生物学今后要加强对病原微生物的生物学性状和致病性研究，建立特异的快速、早期诊断方法；研制新疫苗和改进原有疫苗，以提高防治效果。要加强感染免疫的研究，寻找或人工合成能调动和提高机体防御机能的非特异性和特异性物质。要加强基因工程学的研究，除制备供诊断、预防、治疗及研究用的制剂外，并能对一些与微生物感染有关的遗传性疾病采用基因疗法，以彻底治愈这类病症。要继续加强与免疫学、生物化学、遗传学、细胞生物学、组织学、病理学等学科的联系和协作，采用先进技术，尤其是分子生物学技术。只有这样，才能加快医学微生物学的发展，为早日控制和消灭危害人类健康的各种传染病作出贡献。
徐志凯

在大自然中，生活着一大类人的肉眼看不见的微小生命。无论是繁华的现代城市、富饶的广阔田野、还是人迹罕见的高山之巅、辽阔的海洋深处，到处都有它们的踪迹。这一大类微小的"居民"称为微生物，它们和动物、植物共同组成生物大军，使大自然显得生机勃勃。微生物王国是一个真正的"小人国"，这里的"臣民"分属于细菌、放线菌、真菌、病毒、类病毒、立克次氏体、衣原体、支原体等几个代表性家族。这些家族的成员，一个个小得惊人。就以细菌家族的"大个子"杆菌来说，让3千个杆菌头尾相接"躺"成一列,也只有一粒米那么大；让70个杆菌"肩并肩"排成一行，刚抵得上一根头发丝那么宽；相当于全地球总人口数(50多亿)那么多的细菌加在一起，才只有一粒芝麻的重量。微生物如此之小，人们只能用"微米"甚至更小的单位"埃"来衡量它。大家知道，1微米等于1‰毫米。细菌的大小，一般只有几个微米，有的只有0.1微米，而人的眼睛大约只有分辨0.06毫米的本领,难怪我们没法看见它了。微生物是怎样被人们发现的呢?说来有趣。300年前，荷兰有个名叫列文虎克的人，他读书虽然不多，但热爱科学，富有刻苦钻研的精神，还有一手高明的磨制放大镜技术。他用自己磨制的镜片，制作了一架能把原物放大200多倍的简单的显微镜。一天,列文虎克从一个老头的牙缝里取下一点残屑来观察，竟然发现那里面有无数各种形状的小家伙蹦来跳去。他惊奇得几乎不相信自己的眼睛。列文虎克精心地把这些小家伙的形状描绘下来，他说："这个老头嘴里的'小动物'，要比整个荷兰王国的居民多得多……"这以后, 他继续观察了各种容器的积水，以及河水、井水、污水等，都发现有这样一个芸芸众生的"小动物"世界。列文虎克第一个通过显微镜看到了细菌，为人类敲开了认识微生物的大门。从此，人们借助显微镜--揭开了微生物的奥秘。
当然，微生物也有看得见的。比如食用的蘑菇，药用的灵芝、马勃等都是微生物。生物学家曾在原捷克斯洛伐克发现一种巨蕈，属于真菌族微生物范畴，你猜它有多大?--直径4米多，重达100多千克。它不仅是微生物大家族中的"巨人"，而且在整个生物世界里也不算"小个子"了。
微生物王国奇观
微生物是地球上最早的"居民"。假如把地球演化到今天的历史浓缩到一天，地球诞生是24小时中的零点，那么，地球的首批居民--厌氧性异养细菌在早晨7点钟降生；午后13点左右，出现了好氧性异养细菌;鱼和陆生植物产生于晚上22点；而人类要在这一天的最后一分钟才出现。微生物所以能在地球上最早出现，又延续至今，这与它们特有的食量大、食谱广、繁殖快和抗性高等有关。个儿越小，"胃口"越大，这是生物界的普遍规律。微生物的结构非常简单，一个细胞或是分化成简单的一群细胞，就是一个能够独立生活的生物体，承担了生命活动的全部功能。它们个儿虽小，但整个体表都具有吸收营养物质的机能，这就使它们的"胃口"变得分外庞大。如果将一个细菌在一小时内消耗的糖分换算成一个人要吃的粮食，那么，这个人得吃500年。微生物不仅食量大，而且无所不“吃”。地球上已有的有机物和无机物，它们都贪吃不厌，就连化学家合成的最新颖复杂的有机分子，也都难逃微生物之“口”。人们把那些只“吃”现成有机物质的微生物，称为有机营养型或异养型微生物；把另一些靠二氧化碳和碳酸盐自食其力的微生物，叫无机营养型或自养型微生物。微生物不分雌雄，它的繁殖方式也与众不同。以细菌家族的成员来说，它们是靠自身分裂来繁衍后代的，只要条件适宜，通常20分钟就能分裂一次，一分为二，二变为四，四分成八，……就这样成倍成倍地分裂下去。如果按这个速度计算，一个细菌24小时内能产生2.2e43个后代，总重量为2.2e28克，相当于4个地球的重量 !
虽然这种呈几何级数的繁衍，常常受环境、食物等条件的限制，实际上不可能实现，即使这样，也足以使动植物望尘莫及了。微生物具有极强的抗热、抗寒、抗盐、抗干燥、抗酸、抗碱、抗缺氧、抗压、抗辐射及抗毒物等能力。因而，从1万米深、水压高达1140个大气压的太平洋底到8.5万米高的大气层；从炎热的赤道海域到寒冷的南极冰川；从高盐度的死海到强酸和强碱性环境，都可以找到微生物的踪迹。由于微生物只怕"明火"，所以地球上除活火山口以外，都是它们的领地。微生物当然也要呼吸，但有的喜欢吸氧气，是好氧性的；有的则讨厌氧气，属于厌氧性的；还有的在有氧和无氧环境下都能生存，叫兼性微生物。微生物不仅能吃，而且还贪睡。据报道，在埃及金字塔中三四千年前的木乃伊上仍有活细菌。微生物的休眠本领也令人惊叹不已。
居位显赫的细菌
自从德国乡村医生劳伯·柯赫第一个猎获病菌以后，细菌这个名字就常常和疾病联系在一起。因为人和动植物的许多传染病，都是由细菌作祟引起的，所以人们对它总有一种厌恶和恐惧的感觉。其实，危害人类的细菌只是一小部分，大多数细菌不仅能和我们和平共处，还为人类造福。例如，地球上每年都要死亡大量动植物，千万年过去了，这些动植物的遗体到哪里去了呢?这就是细菌和其他微生物的功劳。它们能把地球上一切生物的残躯遗骸吃个精光，同时转化成植物能够利用的养料，为促进自然界的物质循环立下了汗马功劳。更何况许多细菌在工农业生产上起着重要的作用呢!在显微镜下，我们看到的细菌，大致有三种形状：个儿又胖又圆的，叫球菌；身体瘦瘦长长的，是杆菌；体形弯弯扭扭的，称螺旋菌。不论哪种形状，它们都只是单细胞，内部结构和一个普通的植物细胞相似。它的外面有一个坚韧而有弹性的"外壳"，称为细胞壁，细菌就靠它来保护自己的身体。紧贴细胞壁内部有一层柔韧的薄膜，叫细胞膜，它是食物和废物进出细胞的"门户"。细胞膜里面充满着粘稠的胶体溶液，这是细胞质，其中含有各种颗粒和贮藏物质。有的细菌有细胞核，但比大生物的细胞核简单得多，因此人们叫它原核细胞。多数细菌是不会运动的，只是由于它们体微身轻，所以能借助风力、水流或粘附在空气中的尘埃和飞禽走兽身上，云游四方，浪迹天涯。也有一些细菌身上长有鞭毛，好像鱼的尾巴，能在水中扭来摆去，细菌便游动起来，速度还挺快。有人观察，霍乱弧菌凭借鞭毛的摆动,1小时内能飞奔18厘米，这段距离相当于它身长的9万倍!细菌中，有的"赤身裸体"，一丝不挂；有的却穿着一身特别的"衣服"，这就是包围在细胞壁外面的一层松散的粘液性物质，称为荚膜，它既是细菌的养料贮存库，又可作为"盔甲"，起着保护层的作用。对病菌来说，荚膜还与致病力密切相关，比如肺炎球菌能使人得肺炎，但若失去了荚膜，就如解除了武装，没有致病力了。当细菌遇到干燥、高温、缺氧或化学药品等恶劣环境时，它们还能使出一个绝招，就是几乎全部脱去身体中的水分，从而使细胞凝聚成椭圆形的休眠体，这就是芽孢。芽孢在干燥条件下过几十年仍有活力，一旦环境变得适宜，芽孢就会吸水膨胀，又成为一个有活力的菌体。单个细菌是无色透明的，为了便于鉴别，需要给它们染上颜色。1884年丹麦科学家革兰姆创造了一种复染法，就是先用结晶紫液加碘液染色，再用酒精脱色，然后用稀复红液染色。经过这样的处理，可以把细菌分成两大类，凡能染成紫色的，叫革兰氏阳性菌；凡被染成红色的，叫革兰氏阴性菌。这两类细菌在生活习性和细胞组成上有很大差别，医生常依据细菌的革兰氏染色来选用药物，诊治疾病。为纪念革兰姆，复染法又称革兰氏染色法。细菌家族的成员，如果固定在一个地方生长繁殖，就形成了用肉眼能看见的小群体，叫菌落。菌落带有各种绚丽的色彩，如绿脓杆菌的菌落是绿色的，葡萄球菌的菌落是金黄色的。细菌菌落的形状、大小、厚薄和颜色等特点，是鉴别各种菌种的依据之一。弗莱明就是通过观察浇鸹粕�钠咸亚蚓�⑾?quot;吃"掉葡萄球菌的青霉素，划时代地揭开了抗生素的秘密。
战功累累的放线菌
医生常常使用链霉素、红霉素这一类抗生素治病，使许多病人转危为安。抗生素的主角就是大名鼎鼎的放线菌。放线菌的个体由一个细胞组成，这与细菌十分相似，因此它们常被当作细菌家族中的一个独立的大家庭。不过，放线菌又有许多真菌家族的特点，例如菌体由许多无隔膜的菌丝体组成，所以从生物进化的角度看，它是介于细菌与真菌之间的过渡类型。放线菌有许多交织在一起的纤细菌体，叫菌丝。这些菌丝分工不同，有的"埋头大吃"，这是专管吸收营养的基质菌丝；有的朝天猛长，这是作为放线菌成长发育标志的气生菌丝。放线菌长到一定阶段便开始"生儿育女"。它们先在气生菌丝的顶端长出孢子丝，等到成熟之后，就分裂出成串的孢子。孢子的外形有的像球，有的像卵，可以随风飘散，遇到适宜的环境，就会在那里"安家落户"，开始吸水，萌生成新的放线菌。放线菌大量存在于土壤中。它们中绝大多数是腐生菌，能将动植物的尸体腐烂、"吃"光，然后转化成有利于植物生长的营养物质，在自然界物质循环中立下了不朽的功勋。还有一种叫弗兰克氏菌，生长在许多非豆科植物的根瘤里，能固定大气中的氮，成为植物能利用的氮肥。放线菌还有许多贡献。目前发现的几千种抗生素中，有一半以上是由放线菌产生的。它的菌落颜色鲜艳，呈放射状，对人体无害，因此，人们常用它作食品染色剂，既美观，又安全。利用放线菌还可以生产维生素B12 、蛋白酶和葡萄糖异构酶等医药用品。虽然个别类的放线菌对人类有害，例如分枝杆菌能引起肺结核和麻风病等，但这些比起放线菌的功绩来，实在是微不足道的。
家族庞大的真菌
真菌是微生物王国中最大的家族，它的成员约有25万多种。真菌这个名字听起来好像比较陌生，其实生活中你经常接触到它。例如，味道鲜美的蘑菇，营养丰富的银耳、木耳，延年益寿的灵芝，利水消肿、健脾安神的茯苓，保肺益肾、止血化痰的冬虫夏草，诸如此类早为人们所熟悉的名菜佳肴、珍奇药物，都是真菌大家族的成员；酿酒、发面、制酱油，都离不开酵母菌或霉菌的帮助，而它们正是真菌大家族的杰出代表。从生物进化的过程来看，真菌的诞生要比细菌晚10亿年左右，所以它是微生物王国中最年轻的家族。它们和细菌、放线菌最根本的区别，是真菌已经有了真正的细胞核。因此人们把真菌的细胞叫做真核细胞。从原核细胞发展到真核细胞，是生物进化史上的一件大事。真菌具有多细胞结构，能产生孢子进行有性和无性繁殖。虽然蘑菇、猴头这一类真菌长得又高又大，样子很像植物，但它们的细胞壁里还没有纤维素和叶绿体，不能像植物那样产生叶绿素，这是它与植物的重要区别。真菌为人类食品提供了重要来源，它们中有许多本身就是名贵的中药材。利用真菌还可以生产多种抗生素。真菌不仅在传统酿造和食品工业中发挥了重要作用，而且在现代工业中也大显身手。人们利用各种不同的霉菌，制取各种酶制剂以及许多重要的工业原料和试剂，并且还可以作为高效饲料发展养殖业。但是，真菌也会给人类带来许多危害。梅雨季节，家具、衣服都会长出白"毛"；阴湿的仓库里，粮食、蔬菜、水果常常腐烂变质；许多人染上了灰指甲病和各种癣病等等，都是真菌在作怪。1960年夏天，英国某地有10多万只火鸡莫名其妙地死去，当时谁也说不清是什么病，就称为"火鸡X病"。以后人们才搞清楚，原来这些火鸡因为吃了发霉的花生粉饼,而发霉的花生饼中含有一种由黄曲霉菌产生的毒素叫黄曲霉毒素。这是一种很强的致癌物质，能引起许多动物的肝癌，并且与人的肝癌也有一定的相关性。因此，我们对于真菌的基本态度是，认清敌友，扬长避短，让它为人类作出更大的贡献。
罪恶昭彰的病毒
病毒比细菌小得多，只有用能把物体放大到上百万倍的电子显微镜才能看到它们。一般病毒，只有一根头发直径的万分之一那么大。病毒比细菌简单得多，整个身体仅由核酸和蛋白质外壳构成，连细胞壁也没有。蛋白质外壳决定病毒的形状。它们中有的呈杆状、线状，有的像小球、鸭蛋、炮弹，还有的像蝌蚪。病毒不能单独生存，必须在活细胞中过寄生生活，因此各种生物的细胞便成为病毒的"家"。寄生在人或其他动物身上的病毒称为动物病毒，人类的天花、肝炎、流行性感冒

I. 微生物在环境污染控制中有哪些作用

1. 个体微小、分布广泛
微生物的大小用微米甚至纳米来表示，从零点几微米到几百纳米不等。由于微生物个体微小而且轻，故可通过风和水的散播而广泛分布。江、河、湖、海、高山、陆地、人体等，甚至寒冷的北极冰层中也发现有微生物的存在。
2. 种类繁多、代谢旺盛
据统计，已发现的微生物有十几万种。而且不同种类的微生物具有不同的代谢方式，能用各种各样的有机物和无机物作为营养物质，使之分解和转化。同时，又能将无机物合成复杂的有机物。因此，微生物在自然界的物质循环中起着重要的作用。
3. 繁殖快速、易于培养
微生物在最适宜的条件下具有高速繁殖的特性。尤其是细菌，其细胞一分为二，即裂殖。大多数微生物都能够在常温常压下，利用简单的营养物质生长繁殖，这就使我们容易培养微生物，特别是获得纯种微生物。
4. 容易变异、利于应用
微生物技术的发展
微生物学本身就是通过解决实际问题，并伴随着其他学科的发展而发展起来的，也是在不断深入以及实践需要的基础上逐渐发展起来的。
19世纪初，人们开始注意到污水中细菌的存在及其对环境的影响，1913年英国的费拉开创了活性污泥法，并随着欧美各国一些城市先后建立和发展了自来水厂。
20世纪50年代，英美法一些国家的学者陆续发表了研究报告。
20世纪60—70年代，由于世界经济的飞速发展，环境污染的日趋严重，人类充分认识到环境保护与生态平衡的重要性，污染控制技术有了许多突破性发展，生物膜和活性污泥法更加完善，污染控制微生物有了很大发展。微生物学与生物化学的结合，诞生了遗传工程。
20世纪80年代以后，污染控制微生物日臻成熟。
微生物技术在环境保护中的应用
微生物在循环经济发展中，扮演着十分重要的角色——污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。污水和污物处理中既需要微生物分解和除掉各种有害物质，此外，还要靠微生物进行除臭。污水与污物的处理速度、处理效果取决于微生物的种类和功能。
应用领域
微生物技术的前景
微生物作为一个生物界别，它的开发前景是不可限量的。当今和未来世界的发展中，微生物工程技术是“生产-经济-资源-环境-社会-保健”大系统中占有极重要地位和快速见效的重大技术。
中国是生物资源、生物多样性最丰富的国家之一。幅员辽阔，地跨寒温至热带，内陆海拔高差-155至8848米，地形复杂、环境多变，生物资源丰富。据不完全统计，中国拥有动植物、微生物约26万种，其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种，是世界生物资源、生物多样性最丰富的国家之一。发展生物技术及其产业，中国有着雄厚的资源基础。
在20世纪最后20年里，中国成为世界上经济发展最快的国家之一。为了依靠科技，推动21世纪经济持续快速发展，中国政府十分重视生物技术研究开发与产业化。生物技术已成为中国研究开发经费投入最多的领域，我国的生物技术产业必将蓬勃发展并迅速崛起。