譚志輝
微生物在自然界分布很廣,江、河、湖、海、空氣、土壤及人類(lèi)、動(dòng)植物的體表、呼吸道、消化道等腔道中,均有微生物存在。這些微生物絕大多數(shù)對(duì)人類(lèi)是有益的。但是,也有一些微生物造成環(huán)境污染,引起人類(lèi)或動(dòng)植物產(chǎn)生病害。
微生物的生命活動(dòng)造成的環(huán)境污染。自然界,幾乎每一種進(jìn)入環(huán)境中的物質(zhì)均會(huì)受到一種或多種微生物的作用,其代謝產(chǎn)物或中間體復(fù)雜多樣,在正常生態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)化中,這些物質(zhì)得以不斷轉(zhuǎn)化。但在特定條件下可能大量積累,以致造成對(duì)環(huán)境的污染。甚至有些特殊化合物,對(duì)人類(lèi)或其它高等生物具有毒性,是為毒質(zhì),成為致癌、致畸、致突變物。它們長(zhǎng)時(shí)間、低劑量作用于人群,構(gòu)成了對(duì)人體健康嚴(yán)重的潛在威脅,主要有下列幾種:
硝酸與亞硝酸:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施用大量的氮肥,其中一部分直接施用硝酸鹽,另一部分雖然施用的是銨態(tài)氮肥,但是由于土壤中存在大量的硝酸細(xì)菌,于是銨態(tài)氮進(jìn)入突然,很快就被轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮。硝態(tài)氮可使飲水中NO3-量達(dá)到致毒濃度。當(dāng)飲水中NO3-過(guò)高時(shí),就有使嬰兒得高鐵血紅蛋白癥的危險(xiǎn),嚴(yán)重者造成死亡。
微生物的生命活動(dòng)通過(guò)硝化作用、反硝化作用形成的亞硝酸影響更大。亞硝酸是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)。
硫化氫:硫化氫對(duì)人和高等植物皆具有毒性。但是每年人們向土壤施用大量的有機(jī)肥料,微生物在厭氧條件下,降解含硫有機(jī)化合物的結(jié)果能產(chǎn)生高濃度的硫化氫氣體。據(jù)計(jì)算,海洋的沉積物中,每年可產(chǎn)生3000萬(wàn)噸硫化氫,而從腐解的植物殘?bào)w中,每年可產(chǎn)生6800萬(wàn)噸硫化氫。
亞硝胺與羥胺:微生物的生命活動(dòng)也能產(chǎn)生亞硝銨與羥胺。自然界中胺類(lèi)廣泛存在于微生物棲住的場(chǎng)所,農(nóng)藥、洗滌劑中有胺的成分,糞便中常含聯(lián)苯胺及三甲基胺,藻類(lèi)與高等植物體內(nèi)也有不同的叔胺和仲胺,在污水中也能生成仲胺、腐胺、尸胺。另一方面,微生物對(duì)胺的氧化以及硝酸鹽還原生成NO2-。因此,天然水體中,土壤中可以生成亞硝胺、羥胺等致癌、致突變物。人的腸胃中,當(dāng)有亞硝酸或硝酸鹽存在的情況下亦可產(chǎn)生亞硝胺。
農(nóng)藥代謝的毒性物質(zhì):農(nóng)藥是有毒性的,微生物能夠把毒性農(nóng)藥講解為非毒性物質(zhì)。但是,微生物也能把毒性農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為更有毒性的物質(zhì),甚至作用于人和牲畜,造成更大的危害。如DDT在微生物作用下,可生成比它少一個(gè)氯原子的DDD。DDD也是殺蟲(chóng)劑,可是它比DDT更穩(wěn)定,更難降解,而且毒性也更大。再如稻瘟醇?xì)⒕鷦┦且环N高效低毒農(nóng)藥,但其微生物代謝產(chǎn)物三氯苯甲酸和四氯苯甲酸的毒性更大,且在土壤中很穩(wěn)定。
甲基汞:某些工廠排出含有汞的廢水,微生物借活細(xì)胞的酶系參與轉(zhuǎn)化,將甲基轉(zhuǎn)移而生成甲基汞。甲基汞的毒性比汞更大,在水中被魚(yú)、貝類(lèi)等水生生物吸收,重者引起魚(yú)群死亡。
黃曲霉毒素:在糧谷、作物、飼料上分離得到的真菌中約有30%——40%菌株可產(chǎn)生毒素。其中黃曲霉毒素經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明為強(qiáng)致癌物,耙器官為肝臟,亦有引起胃、腸、腎病變者。據(jù)調(diào)查,凡食物中污染黃曲霉毒素嚴(yán)重,人體實(shí)際攝入量高的地區(qū),其肝癌發(fā)病率亦高。
1 環(huán)境中有哪些主要污染微生物
1、空氣中的病因微生物及其傳播:一般來(lái)說(shuō),室外空氣中大部分為非致病性的微生物。而在室內(nèi)空氣中,除一些非致病性微生物以外,也有一些來(lái)自人體的病原微生物如結(jié)核桿菌、白喉?xiàng)U菌、溶血鏈球菌、金黃色葡萄球菌、腦膜炎球菌、感冒病毒、流行性感冒病毒、麻疹病毒等。
2、水中的病原微生物:水體中的病原體主要來(lái)自于人畜的糞便,通過(guò)糞便、污水污染。其中主要的有沙門(mén)氏菌污染的飲水可導(dǎo)致腸胃炎或傷寒暴發(fā)流行。志賀氏菌屬:飲水或食物污染了志賀氏菌可引起細(xì)菌性痢疾流行。甲型肝炎病毒、腸道病毒、呼腸孤病毒及輪狀病毒等。
3、土壤的微生物污染:人體、有病動(dòng)物排出的病原體,經(jīng)過(guò)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的施肥與灌溉等污染土壤,在被污染的土壤上種植蔬菜、瓜果,人與污染土壤接觸或生吃此類(lèi)蔬菜瓜果導(dǎo)致感染,例如土壤中存在有破傷風(fēng)梭菌,此菌的芽孢可在土壤中存活很長(zhǎng)時(shí)間,在一定條件下,破傷風(fēng)梭菌可通過(guò)傷口侵入人體而發(fā)生破傷風(fēng)。肉毒梭菌引起的肉毒中毒是一種嚴(yán)重的中毒性疾病,污染的食物可引起食物中毒,嚴(yán)重者可造成死亡。此外還有一些霉菌病是由于生長(zhǎng)在土壤或蔬菜中的真菌所引起,一般的傳播途徑是通過(guò)吸入孢子或侵入受傷的皮膚而發(fā)生局部或全身性的霉菌感染。
2 防治微生物污染環(huán)境的措施
1、空氣中微生物污染的防治措施:通常防治空氣污染最有效措施是加強(qiáng)通風(fēng)換氣,可使室內(nèi)空氣中的細(xì)菌數(shù)顯著減少,對(duì)于人口密集的場(chǎng)所如電影院、禮堂等可收到明顯的效果,另一類(lèi)措施是進(jìn)行空氣消毒,一種是采用紫外線燈消毒,開(kāi)啟燈,保持30分鐘,殺死局部空氣中污染微生物。另一種是采用化學(xué)藥品消毒、利用過(guò)氧乙酸,方法是用1%濃度過(guò)氧乙酸進(jìn)行噴霧。
2、水體中微生物污染的防治措施:水體中微生物污染通常是加氯消毒法和臭氧消毒法來(lái)殺死水中的病原微生物。牛奶房,微生物工廠多半采用漂白粉進(jìn)行噴霧,使用濃度為0.5%——1.2%。
3、土壤的生物污染防治:防治土壤的生物性污染,主要的措施是將加入土壤的人畜糞便及污泥等,先經(jīng)無(wú)害化滅菌處理,常用的方法有密封發(fā)酵法、發(fā)酵沉卵法、藥物滅卵法、高溫堆肥法、沼氣發(fā)酵法等。
3 利用微生物處理環(huán)節(jié)污染物
自然界微生物種類(lèi)多、數(shù)量大,代謝類(lèi)型多種多樣,環(huán)境中存在的各種污染,幾乎都能找到能使之降解或轉(zhuǎn)化的微生物。
1、微生物對(duì)農(nóng)藥的降解。農(nóng)藥進(jìn)入環(huán)境以后,經(jīng)受生物學(xué)與非生物學(xué)多種因素的影響?,F(xiàn)已證實(shí),環(huán)境中有機(jī)農(nóng)藥的消失,主要是由于微生物對(duì)農(nóng)藥的降解作用。
2、微生物對(duì)合成洗滌劑的降解。近幾年來(lái)大量合成洗滌劑的使用,不僅應(yīng)用于日常家庭生活中,也用于紡織纖維工業(yè)、造紙工業(yè)、皮革廠、金屬洗滌廠等。合成洗滌劑的基本成分為表面活性劑,尚含有多種輔助劑。從1950年以來(lái),全世界表面活性劑的年產(chǎn)量幾百倍地增長(zhǎng),但在土壤、天然水體,動(dòng)植物體內(nèi)未見(jiàn)其含量明顯增加,這說(shuō)明表面活性劑能很快地在環(huán)境中消失,主要是由于微生物的利用。
3、微生物對(duì)塑料的降解。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、人們生活每年都消耗大量塑料,塑料制品日益成為人們生產(chǎn)及生活中的必需品。然而,由于它不易衰變,持久性很強(qiáng),塑料廢棄物成為環(huán)境中分布很廣的污染物。微生物能夠促成塑料的分解。如果能將塑料制品經(jīng)受不同程度的光降解作用,就可被微生物更快地降解。
4、微生物在污水處理中的作用。污水處理的生物法就是利用微生物降解廢水中的污染物質(zhì),作為自身的營(yíng)養(yǎng)和能源,同時(shí)使廢水得到凈化的方法,它是目前最重要的廢水處理方法。在水處理過(guò)程中,微生物是以生物膜和活性污泥存在起作用?;钚晕勰嗑褪怯杉?xì)菌、原生動(dòng)物等微生物與懸浮性、膠體物質(zhì)混雜在一起所形成的具有很強(qiáng)的吸附分解有機(jī)物能力的絮狀體,對(duì)生活污水處理BOD去除率達(dá)95%,懸浮固體去除率為95%,細(xì)菌和病毒去除率達(dá)到98%。生物膜就是附著在填料上呈薄膜狀的活性污泥。微生物在污水的處理中是非常重要的。
5、微生物在環(huán)境污染檢測(cè)中的作用。環(huán)境受到污染后,生物的種類(lèi)與數(shù)理也會(huì)發(fā)生變化。因此,利用微生物來(lái)反映環(huán)境污染狀況是很重要的可行手段。