時間：2022-06-19 11:41:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇微生物研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
微生物中的細(xì)菌、放線菌、霉菌及酵母菌等有去除水中的COD和BOD的作用,氮、磷的循環(huán)是由聚磷菌、氨化菌、反硝化菌、硝化菌和亞硝化細(xì)菌實現(xiàn)的,進而微生物的數(shù)量和活性的變化可以反映出水生態(tài)的動向;其五,取樣方便,微生物實驗可以較快取得數(shù)據(jù),實驗成本較低,使其更容易在水體污染監(jiān)測中應(yīng)用。
1微生物指標(biāo)監(jiān)測湖泊環(huán)境的研究現(xiàn)狀
在現(xiàn)階段的環(huán)境評價中微生物指標(biāo)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。侯春良在唐海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估和保護研究中表明微生物參與環(huán)境的凈化,通過微生物的代謝和相互作用調(diào)控環(huán)境中氮磷濃度,有效降解有機物的濃度[3];丁忠良在黑龍江省濕地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)討論中,指出微生物的指標(biāo)包括微生物的種群分布、數(shù)量、季節(jié)變化、總數(shù)、酶類與活性等參數(shù)評價濕地的生物多樣性具有客觀性、實效性,微生物其生長繁殖速度快、適應(yīng)能力強,所以這樣的評估方式更能直觀快速的反應(yīng)湖體的變化[4];楊永興在研究湖泊的特點時說明在水域變化的過程中有著適應(yīng)不同變化的微生物群體,伴隨這水域環(huán)境的變化微生物有這明顯的潛育化過程[5]。
2微生物指標(biāo)在分子水平上的研究
由于自然界中99％的微生物在目前的培養(yǎng)技術(shù)下還不能被培養(yǎng)[6],這就極大的限制了人們對微生物種類和數(shù)量的認(rèn)識和了解,但目前分子生物學(xué)如16SrDNA技術(shù)、變性梯度凝膠電泳技術(shù)、宏基因組文庫技術(shù)等,以及生物信息學(xué)應(yīng)用于極大的促進了人們對于微生物遺傳多樣性及微生物種群和功能的認(rèn)知。
PCR-RADP是采用對某一特定基因的非特異性的引物來擴增某些片斷,操作簡便,引物實用性廣,對于結(jié)果準(zhǔn)確性要求比較不高以及親緣關(guān)系近的種屬有較高的可信度。SSCP技術(shù)基因指紋技術(shù)(geneticfingerprinting)是近年來在微生物群落監(jiān)測中的應(yīng)用中迅速崛起的用于分析微生物群落的結(jié)構(gòu)、動態(tài)等特征的技術(shù),該技術(shù)不需要對微生物進行培養(yǎng)。rRNA基因同源分析方法是多種分子生物學(xué)技術(shù)的組合,它通過對微生物的rRNA進行分析揭示微生物的多樣性是微生物分子生態(tài)學(xué)的重要方法,目前已經(jīng)取得了大量的成果。
廣譜PCR技術(shù)16SrDNA常被用于細(xì)菌鑒定,在細(xì)菌的16SrDNA中有多個區(qū)段保守性,根據(jù)這些保守區(qū)可以設(shè)計出細(xì)菌通用物,可以擴增出所有細(xì)菌的16SrDN段,并且這些引物僅對細(xì)菌是特異性的,因此,16SrDNA可以作為細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析最常用的系統(tǒng)進化標(biāo)記分子。
作者：王通 季宇彬 任智智 單位：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
[關(guān)鍵詞]微生物絮凝劑 絮凝機 理影響因素 展望
微生物絮凝劑(Microbial Flocculants，MBF)是微生物在生長繁殖過程中產(chǎn)生的具有絮凝作用的一類次生代謝產(chǎn)物，能夠使水體中的懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體粒子發(fā)生絮凝沉淀。目前廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)絮凝劑的安全性正在受到質(zhì)疑，因此微生物絮凝劑因其高效、無毒、可生物降解、無二次污染等優(yōu)點日益受到重視。
中國對微生物絮凝劑的研究起步較晚，雖然已經(jīng)篩選出一些優(yōu)良的微生物產(chǎn)生菌菌種，如鄧述波的硅酸鹽芽孢桿菌新變種，李智良等的P.alcaligenes8724菌株，王鎮(zhèn)、王孔星等的MF3、MF6、MF8、HF24絮凝劑等。但研究中存在菌株篩選困難、培養(yǎng)成本高、絮凝過程機理不清等問題，一直集中在實驗室小試階段，尚未實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
1 微生物絮凝劑的類型與化學(xué)成分
微生物絮凝劑按活性成分來源分為三大類，一種是直接利用微生物細(xì)胞作為絮凝劑；第二種是利用微生物細(xì)胞壁提取物作為絮凝劑；第三種是利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物作為絮凝劑。微生物絮凝劑的化學(xué)成分主要包括蛋白質(zhì)、多糖、脂類和DNA類等大分子物質(zhì)，目前已經(jīng)報道的大多數(shù)微生物絮凝劑的主要成分都是多糖類。
2 微生物絮凝劑的絮凝機理
由于微生物絮凝劑的產(chǎn)生菌多種多樣，不同種類的微生物制備的絮凝劑的成分和絮凝性質(zhì)相差很大，再加上所處理的廢水水質(zhì)千差萬別，導(dǎo)致絮凝機理的分析十分困難，目前尚處于探討階段，只是對絮凝機理提出了一些假說或通過傳統(tǒng)的絮凝理論來進行解釋。
2.1 傳統(tǒng)絮凝機理
傳統(tǒng)的絮凝機理主要有架橋作用、中和作用、卷掃作用和化學(xué)反應(yīng)作用。
架橋作用是目前最為普遍接受的學(xué)說，該學(xué)說認(rèn)為微生物絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力的作用對膠體顆粒產(chǎn)生吸附，在顆粒間起到“架橋”作用，最后形成一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沉淀下來。
中和作用認(rèn)為由于膠體顆粒的表面一般帶有負(fù)電荷，微生物絮凝劑大分子或其水解產(chǎn)物一般帶有正電荷，當(dāng)它們彼此靠近時，將會發(fā)生電性中和，使膠體顆粒間的靜電斥力減少，從而發(fā)生磁力碰撞而凝聚。
卷掃作用基本是一種機械作用，認(rèn)為微生物絮凝劑在重力作用下發(fā)生沉降室可以迅速網(wǎng)捕，卷掃水中的膠體顆粒從而產(chǎn)生沉淀。
化學(xué)反應(yīng)作用認(rèn)為微生物絮凝劑大分子中的某些活性基團與膠體顆粒上的相應(yīng)基團發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使之聚集成較大分子而沉淀下來。
2.2 其他機理假說
除了上述機理外，國內(nèi)外學(xué)者還先后提出過很多學(xué)說來解釋微生物絮凝劑的絮凝機理，如Butterfield的黏質(zhì)假說、Grabtree的PHB酯合學(xué)說、Friedman的菌體外纖維素纖絲學(xué)說、Miki針對酵母菌提出的“類外源絮凝聚素”假說以及Strantford提出的病毒假說等，但這些學(xué)說往往只能解釋部分絮凝現(xiàn)象，適用范圍較窄。
3 微生物絮凝劑的影響因素
在微生物絮凝劑的產(chǎn)生過程中，除了微生物種類造成的遺傳因素影響外，培養(yǎng)基的組成成分、初始pH值、培養(yǎng)時間、培養(yǎng)溫度、供氧量、接種量等因素都會對絮凝劑的產(chǎn)生和產(chǎn)生量造成影響。
在微生物絮凝劑處理廢水的過程中，影響其絮凝活性的因素主要分為內(nèi)因和外因兩大類。其中內(nèi)因包括分子量大小、分子結(jié)構(gòu)與形狀、活性基團的類型與數(shù)量以及細(xì)胞表面疏水性等。而外因包括絮凝劑投加量、pH值、溫度、絮凝體系中離子種類及離子強度、膠粒表面電荷和表面結(jié)構(gòu)等。
4 微生物絮凝劑的應(yīng)用
4.1 懸浮物的去除
微生物絮凝劑因其高效、無毒、無二次污染等優(yōu)點，成為給水、排水、城市污水及含有高懸浮物廢水等處理劑的首選絮凝劑。黃曉武等研究了幾種用于高濁度建材廢水處理的生物絮凝劑，濁度去除率均達92％以上。Levy等從活性污泥及土壤中篩選出一株對高嶺土懸濁液具有良好絮凝效果的菌株黑曲霉。
4.2 有機物的去除
微生物絮凝劑在絮凝過程中，除了能夠使懸浮物凝聚外，對有機物也有一定的去除作用。王琴等研制的復(fù)合型生物絮凝劑與化學(xué)絮凝劑進行復(fù)配使用，對松花江水的COD去除率達到91.2％。
4.3 印染廢水的脫色
Shih等的6株菌株(命名為NAT－1至NAT－6)所產(chǎn)生的絮凝劑對7種染料生產(chǎn)廢水的脫色性能良好。張志強等利用啤酒廢水制備的MBF絮凝速度非常快，對靛藍(lán)印染廢水具有脫色效果，脫色率最高時可達87.6％。
4.4 重金屬離子的去除
周玉松等研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)生物聯(lián)合絮凝工藝對重金屬離子鉻、錳和銅的去除效果優(yōu)于單一的化學(xué)絮凝工藝，同時可使出水鋁含量大幅下降。高萬超等利用BBD法對生物絮凝劑MBFAl捕集含銅模擬廢水的進程進行了優(yōu)化，在最佳捕集條件時銅的去除率達99.68％。
4.5 其他方面的應(yīng)用
腐殖酸在給水和排水領(lǐng)域是一種難處理的物質(zhì)，Xiaowen Bo等用復(fù)合型生物絮凝劑與硫酸鋁復(fù)配處理腐植酸和高嶺土的混合溶液，在相同的投加量下，濁度去除率：AS―CBF>As>CBF―AS，即先加硫酸鋁再加復(fù)合型生物絮凝劑的絮凝效果優(yōu)于硫酸鋁單獨絮凝。
5 結(jié)論與展望
微生物絮凝劑與傳統(tǒng)絮凝劑相比具有許多特性和優(yōu)點，如來源廣泛、對多種指標(biāo)去除效果良好、無毒害、可生物降解、無二次污染等，將微生物生物絮凝劑作為新一代水處理劑進行研究開發(fā)具有重要的意義。
在未來的發(fā)展中，如何提高微生物絮凝劑的絮凝效率及降低生產(chǎn)成本是兩個重要的限制因素。復(fù)合型生物絮凝劑利用來源廣泛、價格低廉的生物質(zhì)作為培養(yǎng)基，同時避免了單一菌種篩選困難等缺點，是降低微生物絮凝劑生產(chǎn)成本的重要發(fā)展方向。同時，如何將微生物絮凝劑與金屬離子或其他絮凝劑進行高效復(fù)配使用，既減少傳統(tǒng)絮凝劑的用量，又能夠提高微生物絮凝劑的效果，是微生物絮凝劑的另一個重要的發(fā)展方向。
參考文獻：
[1]姚重華．混凝劑與絮凝劑[M]．中國環(huán)境科學(xué)出版
社，1992
[2]陶然，等．微生物絮凝劑及其絮凝微生物的研究進展[J]．微生物學(xué)雜志，2004，25(4)：82―88．
關(guān)鍵詞：微生物驅(qū)油 采油率 驅(qū)油機理 提高效率
中圖分類號：TE357.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2014）09-0311-01
油田開發(fā)中利用微生物驅(qū)油（MEOR）技術(shù)提高作業(yè)效率和原油采收率，得到了世界生物工程的界的格外關(guān)注，微生物驅(qū)油技術(shù)是利用微生物代謝物質(zhì)或其本身去油方法的總稱，本文從驅(qū)油微生物的類型、驅(qū)油技術(shù)以及驅(qū)油局限等方面介紹了微生物驅(qū)油的概況并做以簡單分析，
一、微生物驅(qū)油技術(shù)淺析
微生物在地下不但要生成原油流動性所必須的化學(xué)物，而且要在油藏環(huán)境下繁殖增長。在微生物驅(qū)油的過程中，要經(jīng)常注入營養(yǎng)物保持微生物的代謝作用，有時還往油藏注入可發(fā)酵的碳水化合物作為碳源。有的油藏還需要無機營養(yǎng)物作為細(xì)胞生長的基液或者作為有氧呼吸的另一種電子受體[1]。
微生物先在地面培養(yǎng)并分離和收集微生物的代謝產(chǎn)物，再經(jīng)過加工處理再注入到油藏里驅(qū)油。注入的營養(yǎng)物與微生物一起促進地下微生物的增長和產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，通過油藏降壓作用、界面張力、油相降粘以及選擇性堵塞高滲區(qū)來提高剩余油的流動性，使得油藏增加采收率。
二、驅(qū)油用微生物的類型
提高原油采收率的微生物工藝可以劃分為兩個主要類型。
1.把細(xì)菌的代謝物作為驅(qū)油劑注入地層。這與化學(xué)驅(qū)類似，其原理是利用生物表面活性劑、生物聚合物、溶劑、乳化劑等組合物，改善水的驅(qū)油性。該種類工藝復(fù)雜、設(shè)備條件要求高。（外源微生物法）
2.直接在地層中有目的的培養(yǎng)和發(fā)展微生物，形成具有驅(qū)油特性的細(xì)菌代謝物，依靠地層固有的營養(yǎng)物（糖蜜、無機化合物等）進行地球化學(xué)作用，形成細(xì)菌代謝產(chǎn)物（脂肪酸、乙醇、表面活性組合物、生物聚合物、二氧化碳等）。該類型的工藝簡單、操作方便，是目前微生物采油技術(shù)的發(fā)展方向[2]。（又稱內(nèi)源微生物法）
在注微生物前，必須要確定油藏的特性，如礦化度、PH值、溫度、壓力和營養(yǎng)物情況。巖石性質(zhì)也很重要。天然裂縫可能改變微生物有效進入油藏的方式，泥質(zhì)的存在可能會吸收生物聚合物和生物表面活性劑，影響作用的發(fā)揮。碳酸鹽會迅速與酸反應(yīng)，產(chǎn)生更大量的有里氣體，例如二氧化碳。
微生物驅(qū)油中的生物聚合性質(zhì)包括在油藏環(huán)境下剪切的穩(wěn)定性、高溶液黏度、與油層水配伍性、不同PH值下黏度穩(wěn)定、溫度、壓力和對生物降解的抵抗力。細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)的有機酸會溶解碳酸鹽，大大提高灰?guī)r油藏滲透率。有機溶劑和溶解的二氧化碳可以降低原油黏度，發(fā)酵氣體能夠恢復(fù)油井壓力和產(chǎn)生氣驅(qū)條件，提高輕質(zhì)和常規(guī)原油的驅(qū)替效果和產(chǎn)量。
當(dāng)油藏滲透性很好而且微生物和生物聚合物封堵了水淹區(qū)的時候，可采出剩余油。把微生物和營養(yǎng)物一起注入油藏、關(guān)井，便于微生物增長、堵塞滲透性高的區(qū)域，然后注水，驅(qū)動出被捕集在低滲透率部位的原油進入油井。
從技術(shù)上看，這個過程比較簡單，并且也很穩(wěn)定。隨著水進入油藏，微生物快速繁殖，轉(zhuǎn)向下一個滲透層流動，從而促進更多的微生物增長，通過營養(yǎng)物的調(diào)節(jié)可以控制這一過程。
日本和中國用優(yōu)選的微生物菌種注入油藏進行了礦場試驗，結(jié)果提高采收率高達15%～23%。檢測表明，長鏈脂肪族烴發(fā)生降解，但是芳香族環(huán)形結(jié)構(gòu)沒有明顯降解。
在美國開展的微生物驅(qū)油現(xiàn)場試驗，多數(shù)是單井措施。據(jù)不完全統(tǒng)計，單井日產(chǎn)量可從1.4bbl增至2.8bbl，并保持2～6個月，秘魯最近一次試驗顯示每桶增加成本$1.3～7.92[6]。（1桶（bbl）=42加侖（美制）=159升（l）。
三、微生物驅(qū)油的機理與微生物的篩選
根據(jù)研究和實際資料顯示，微生物驅(qū)油的主要作用機理是可明顯降低油層中油和水之間的界面張力，改善驅(qū)油效率，降低原油粘度，改善油水的流度比，對油層孔隙進行選擇性封堵，提高原油采收率，其作用機理和篩選大致分為以下幾點：
1.微生物驅(qū)油機理
1.1微生物粘膜及代謝產(chǎn)生的表面活性劑能夠有效改善孔道壁面的濕潤性，使粘附在地層巖石表面的原有脫離下來，從而提高洗油率。
1.2微生物代謝產(chǎn)物所產(chǎn)生的氣體（CO2、CH4、H2、H2S等）能夠有效提高油層壓力、增加地層能量、降低原油粘度，提高原有的流動性。
1.3微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的有機酸可溶解石灰?guī)r及巖石的灰質(zhì)膠結(jié)物，從而增加巖石的滲透率和孔隙度。
1.4微生物能對原油降解，降低原油粘度。
1.5微生物繁殖活動所產(chǎn)生的生物聚合物可引起巖石孔隙堵塞，可改善油水流度比，提高驅(qū)油波及體積。
2.微生物的篩選
2.1菌種應(yīng)以適應(yīng)高溫（800C）、高鹽（25*104mg/1）、高油壓為核心原則。
2.2菌種應(yīng)對環(huán)境與人體無害。
2.3所篩選的菌種必須性能穩(wěn)定，活性優(yōu)良，并具有一種或多種性能。a、講解烴類；b、能產(chǎn)生一定數(shù)量的表活劑、生物聚合物、有機酸及醇；c、對原油有降解作用；d、能產(chǎn)生較豐富的氣體；e少量菌種在地層孔隙間具有較強的吸附作用并產(chǎn)生生物粘膜；f、能快速繁殖并具有提高原油采收率的其他性能。
四、微生物驅(qū)油的局限
微生物驅(qū)油法也有一些局限性，在現(xiàn)場應(yīng)用中培養(yǎng)基效果、油藏流體毒性和造成的堵塞。另外采出石油后，必須分離出微生物生成的物。質(zhì)以及微生物本身，防止發(fā)生進一步的生物作用。大部分微生物酶在細(xì)胞內(nèi)，所以不得不通過相對不滲透的細(xì)胞膜才能吸附原油。
大分子的烴類不能滲透到細(xì)胞膜內(nèi)，這就大大減少了微生物降解烴類的范圍。因而降低了原油的產(chǎn)量。
微生物驅(qū)油過程可能改變油藏周圍環(huán)境，同樣對產(chǎn)生設(shè)施或地層造成不良影響。
盡管有許多微生物驅(qū)油現(xiàn)場試驗取得了較好的效果，但其驅(qū)油過程仍然有很多不確定方面。如果確定具體目標(biāo)，會增加成功幾率。微生物井筒處理技術(shù)比較簡單，成功率較高。利用微生物就地生成對提高采收率有益的物質(zhì)，以及激活這些物質(zhì)在油藏深部發(fā)揮作用是非常復(fù)雜的過程。
有效的調(diào)控微生物生長和繁殖的環(huán)境條件對于其增長很重要，但控制油藏中的微生物的活動很困難，此外，油藏條件不同，適合各自油藏條件的微生物驅(qū)油技術(shù)也不同[3]。
參考文獻
[1]汪衛(wèi)東，宋永亭，陳勇.微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑.油田化學(xué)，2002；19（3）.
微生物研究所，有過輝煌的昨天。可是，由于各種原因，我們的優(yōu)勢慢慢失去，在地區(qū)和同行中，我們已經(jīng)落伍的事實一天天地暴露。
可以說，我們所處在一個十分關(guān)鍵的發(fā)展時期。當(dāng)前，我們的面前，挑戰(zhàn)和機遇并在，積極迎接挑戰(zhàn)，就能贏得機遇。以實際行動，而不是口頭語言，迎接挑戰(zhàn)，現(xiàn)在比任何時候都重要。我們要在這個“關(guān)鍵的發(fā)展時期”大有作為，就必須在務(wù)實上下工夫。所謂務(wù)實，說到底就是要尊重歷史、尊重實際、尊重群眾。
如果說每一代人都有各自的使命的話，那么歷史所賦予我們這一代的任務(wù)就是迎接挑戰(zhàn)，在挑戰(zhàn)中爭取我們的發(fā)展機遇。
我今年已滿37歲，已近“不惑”之年，我理解，我的使命就是和全體職工、和在座的各位一道，共同奮斗，把我所的事情辦好。讓我們大家在院黨委的領(lǐng)導(dǎo)下，以問心無愧的工作來最終代表全體職工的根本利益。
感謝我的前任們的努力，他們過去的艱苦創(chuàng)業(yè)精神將鼓勵我前進；他們?nèi)缃癜褤?dān)子放在了我的肩上，我將帶領(lǐng)我們這個班子，團結(jié)廣大職工，在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上，把我們所的工作邁上一個新臺階。
當(dāng)前我所面臨挑戰(zhàn)的情勢下，必須抓住三個方面：
1、今后研究所的生存問題，需要有一到兩個主導(dǎo)產(chǎn)品，克服目前我所沒有產(chǎn)品收入的現(xiàn)狀，在鞏固我所原有的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的同時，尋找新的產(chǎn)業(yè)，集中全所力量培養(yǎng)一至二項能夠形成產(chǎn)業(yè)、有市場前景的新項目，使我所盡快擺脫目前的困難局面，在市場上求生存，求發(fā)展，使職工有一個穩(wěn)定的收入來源，我將盡我所能，在一年中完成好主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)。
2、解決好諸如富林酒樓等歷史遣留問題。
3．我將帶領(lǐng)全所職工，在增加職工收入及福利方面積極努力，增加研究所的收入，和領(lǐng)導(dǎo)班子一起充分考慮職工的利益，共同為增加職工收入及福利做出努力，按時足額交納三險一金，使我所的保險與社會接軌，解決職工的后顧之憂。逐步恢復(fù)包括暖氣補貼等一系列福利。
二十年來，我所在歷任院領(lǐng)導(dǎo)下，勤奮工作，不懈追求，在我省的建設(shè)史上留下了濃重的筆墨。今天，我當(dāng)選為微生物所所長，感到無上光榮，并愿在今后的工作中盡職盡責(zé)，不辱使命，以回報大家的信任。在感到光榮的同時，說心里話，我更感到巨大的壓力，而且大家越是默默注視著我，我的壓力就越大。我現(xiàn)在聽到的是同志們的鼓勵，想到的卻是一年以后怎么向院領(lǐng)導(dǎo)和全體職工交賬。我所長期積累的眾多困難，決定了振興我所的大事必將是持久戰(zhàn)，不會是速決戰(zhàn)。在這個過程中，既需要有大刀闊斧，只爭朝夕的銳氣，更需要臥薪嘗膽，長期堅持的韌性。對我來說，今天是一個新的起點，我會扎扎實實、盡職盡責(zé)地去做，做好每一天的工作，直到卸任的那一天。我的能力有限，水平不高，但我相信勤能補拙，愿意“笨鳥先飛”。我想，只要像愚公移山那樣，每天挖山不止，就一定會有成效。更重要的是，我們所人才濟濟，只要能夠把大家組織好，調(diào)動起大家的積極性，我所的事業(yè)就一定大有希望。
關(guān)鍵詞：外源砷；土壤；微生物；數(shù)量
中圖分類號：X53文獻標(biāo)識碼：A文章編號：0439－8114（2011）13－2636-03
Effect of Additional Arsenic on Numbers of Soil Microorganisms
SONG Wei－feng，DENG Qi，BIN Li－ying，XIONG Ru－yi
（Faculty of Environmental Science and Engineering， Guangdong University of Technology， Guangzhou 510006， China）
Abstract： Arsenic pollution of soil has been a quite serious problem in some areas of China． The impact of adding arsenic （the mass fraction was 0 mg／kg，500 mg／kg，1 000 mg／kg，2 000 mg／kg） on the change of soil microbial populations were studied under laboratory conditions． The results showed that the growth of auxohetertrophs was stimulated by adding low concentration of arsenic， but it was inhibited when increasing the concentration of arsenic． At the same concentration of additional arsenic， a stronger inhibiting effect was found on auxoautotrophs than on auxohetertrophs． Under the stress of arsenic， the microbial populations of auxoautotrophs and auxohetertrophs both decreased firstly and then increased．
Key words： additional arsenic； soil； microorganisms； populations
砷是自然界分布廣泛的元素，其最初來源于土壤母質(zhì)，主要受火山活動所影響，在地殼中自然含量較低，約為3 mg／kg［1］。礦冶是造成高濃度砷污染的主要原因，其操作過程中不可避免地產(chǎn)生含砷污泥，造成二次污染［2］。從20世紀(jì)開始，高濃度砷對地下水的污染就一直危害著全球21個國家和地區(qū)的人們，其中受影響人數(shù)最多的國家是孟加拉國，大約有20萬～27萬人因飲用受砷污染的水而死于癌癥［3］。在我國局部地區(qū)，由礦冶和化工活動造成的土壤砷污染也相當(dāng)嚴(yán)重，有的地區(qū)土壤砷濃度高達
5 070 mg／kg［4］。砷已被國內(nèi)外列為優(yōu)先控制的污染物，土壤的砷污染和防治一直是國際上的研究難點和熱點領(lǐng)域。在土壤中，微生物種類很多，由于它們各自具有不同的生理習(xí)性，故能產(chǎn)生各種不同的作用［5］。土壤中微生物生存條件的差異，使得土壤中微生物群落的組成和數(shù)量發(fā)生相應(yīng)的變化［6，7］。已有研究發(fā)現(xiàn)，在長期受砷污染的土壤中，微生物的生物量顯著下降，一些敏感性種群數(shù)量下降或消失，而一些耐砷強的種群則得以生長和繁殖［8］。
微生物群落的組成和數(shù)量變化必將影響到土壤的功能，而耐砷菌的大量生長對砷價態(tài)和形態(tài)的變化也必將產(chǎn)生作用。因此，外源砷對土壤微生物數(shù)量影響的研究是一項基礎(chǔ)工作，對于研究砷在土壤中的轉(zhuǎn)化、遷移具有重要意義。本研究通過室內(nèi)試驗，研究了外加砷源對土壤微生物相對數(shù)量的影響，總結(jié)出關(guān)于不同濃度的砷促進與抑制土壤中微生物生長的變化規(guī)律。現(xiàn)將結(jié)果報道如下。
1材料與方法
1．1材料
1．1．1樣品來源土壤樣品有3個，樣品1來自廣東省肇慶市鼎湖山自然保護區(qū)，在自然條件下，該樣品污染少，能減少各種試驗干擾因素，其自然含砷量為4．38 mg／kg。因《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618－1995）中一級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定砷的含量在15 mg／kg以下，所以所取土壤可以視為代表性較強的未受砷污染的土壤。樣品2取自廣東省北部某市受砷嚴(yán)重污染的土壤，其周圍只有蜈蚣草得以生存，總砷為
7 532．63 mg／kg，視為受砷嚴(yán)重污染土壤。樣品3取樣自距離受砷嚴(yán)重污染點2～3 km處的茶場，其土壤總砷含量為45．68 mg／kg，視為受砷微污染土壤。
1．1．2培養(yǎng)基①自養(yǎng)型無機鹽培養(yǎng)基：無機鹽培養(yǎng)基＋酵母0．1 g／L、NaHCO3 0．5 g／L。用于土壤樣品1的試驗。②異養(yǎng)型無機鹽培養(yǎng)基：無機鹽培養(yǎng)基＋酵母0．5 g／L、乳酸鈉5 mmol／L。用于土壤樣品1、2、3的試驗。③10％ LB＋葡萄糖培養(yǎng)基：蛋白胨1．0 g／L、酵母抽提物0．5 g／L、NaCl 0．5 g／L、葡萄糖2．0 g／L，用于土壤樣品2、3的試驗。
無機鹽培養(yǎng)基：Na2SO4?10H2O 0．07 g／L，（NH4）2SO4 0．10 g／L，KCl 0．05 g／L，MgCl2?6H2O 0．04 g／L，
CaCl2?2H2O 0．05 g／L，KH2PO4 0．17 g／L，瓊脂 20 g／L，微量元素 1 mL／L，維生素 5 mL／L。
1．2試驗方法
1．2．1土壤樣品馴化與保存土壤樣品1：挑出石塊和植物殘渣后，研磨過篩，四分法取樣，每份取400 g，共取4份，分別放置于4個塑料保鮮盒中，其中1份作為空白。另外稱取已研磨成粉末狀的NaAsO2 200、400、800 mg各1份分別溶解于145 mL去離子水中，分別加到另外3份土樣中，用消毒后的竹筷攪拌使其充分混合，放置于帶蓋的小保鮮盒內(nèi)，使得土壤含NaAsO2量分別為0、500、1 000、2 000 mg／kg［9］。存放于實驗室（室溫）進行培養(yǎng)馴化，為期90 d。期間每隔一周查看土壤情況，若缺水，則及時添加去離子水。土壤樣品2、3：挑出石塊和植物殘渣，研磨過篩，四分法取樣后放置于4 ℃冰箱保存。
1．2．2樣品稀釋液的制備稱取待測樣品1 g，放入裝有99 mL去離子水和幾顆小玻璃珠的已滅菌三角燒瓶中，放置于搖床上振蕩培養(yǎng)（室溫、180 r／min）3 h［10］，使微生物細(xì)胞分散；再用移液槍吸取，制成10－3、10－4、10－5、10－6、10－7等一系列稀釋菌液。
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
1．2．3涂抹平板計數(shù)法將培養(yǎng)基加熱熔化后倒入無菌平板中，待凝固后編號，每一號碼設(shè)置3個重復(fù)。然后按無菌操作要求，用移液槍吸取100 μL菌液，對號接種在不同稀釋度編號的瓊脂平板上。再用涂布棒將菌液均勻涂抹在平板上，每次涂抹時需先將涂布棒灼燒滅菌。將涂抹好的平板倒置放于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，直至長出菌落后進行計數(shù)。將培養(yǎng)皿取出后用細(xì)菌計數(shù)器進行菌落計數(shù)，計算方法為：每克樣品的菌數(shù)＝同一稀釋度的菌落平均數(shù)×10×稀釋倍數(shù)；每克干土中菌數(shù)＝（菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)）／干土重×10。
2結(jié)果與分析
2．1外源砷對經(jīng)馴化后的無污染土壤中的微生物數(shù)量影響
試驗中的干土重是通過濕土在105 ℃烘箱中烘干后得到的，按NaAsO2濃度遞增順序，添加不同濃度NaAsO2進行馴化的每克濕土壤的干土重分別為0．804、0．755、0．886、0．826 g。土壤馴化后，在不同的外源砷濃度下，微生物數(shù)量見圖1、圖2。由圖1、圖2可知，每克干土中，自養(yǎng)型微生物在空白對照土壤中的數(shù)量最多，為9．3×107個；其次為含NaAsO2
2 000 mg／kg的土壤，有3．3×107個；接著是含NaAsO2500 mg／kg的土壤，有2．1×107個；含NaAsO2
1 000 mg／kg的土壤最少，為2．5×106個。每克干土中異養(yǎng)型微生物的數(shù)量最多的是含NaAsO2 500 mg／kg的土壤，有2．8×108個；其次為空白對照土壤，為7．1×107個；再者為含NaAsO2 2 000 mg／kg的土壤，有5．6×107個；最少的是含NaAsO2 1 000 mg／kg的土壤，為1．8×107個。
對圖1和圖2進行對比發(fā)現(xiàn)，未添加外源砷前，自養(yǎng)型微生物和異養(yǎng)型微生物在土壤中的數(shù)量相差不大，每克干土中分別有9．3×107、7．1×107個。但當(dāng)加入不同濃度的外源砷后，砷對自養(yǎng)型微生物有明顯地抑制作用。3個濃度梯度下的自養(yǎng)型微生物數(shù)量均低于異養(yǎng)型的，反映出砷對自養(yǎng)型微生物的抑制作用大于其對異養(yǎng)型微生物的作用，從另一個側(cè)面也說明異養(yǎng)型微生物的抗砷能力更強。此外，異養(yǎng)型微生物數(shù)量在外源砷添加濃度為500 mg／kg時出現(xiàn)了明顯的增加，這表明低濃度砷對異養(yǎng)型微生物生長有刺激促進作用，隨著濃度的增加，又表現(xiàn)為抑制作用。在相同的外源砷濃度下，砷對自養(yǎng)型微生物有更強的抑制作用。但無論是自養(yǎng)型還是異養(yǎng)型，在砷的抑制作用下，微生物數(shù)量均表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢，這說明不適應(yīng)砷的微生物先大量減少或滅絕；當(dāng)外源砷的濃度達到
2 000 mg／kg時，能適應(yīng)環(huán)境存活下來的耐砷菌便開始大量繁殖，表現(xiàn)為微生物數(shù)量的增加。
2．2外加砷對已受砷污染土壤的微生物數(shù)量的影響
由圖3可知，在無砷的有機培養(yǎng)基中，微污染土壤的微生物數(shù)量高于受砷嚴(yán)重污染區(qū)土壤的。而當(dāng)向其中加入外源砷后，微污染土壤的微生物數(shù)量明顯減少；而長期在高濃度砷土壤中的微生物數(shù)量卻不減反增。
在研究外源砷對未受砷污染土壤中的微生物數(shù)量影響的同時，也對受砷污染土壤的樣品進行調(diào)查。這種調(diào)查除了可以反映調(diào)查土壤的微生物數(shù)量受砷濃度影響而變化外，還可以和未受砷污染土壤的微生物數(shù)量的變化作對比。在無砷的有機培養(yǎng)基中，受砷嚴(yán)重污染的土壤中微生物數(shù)量比微污染土壤中的要少，這是由于受砷嚴(yán)重污染的土壤中，砷抑制了某些微生物的生長和繁殖，而離污染區(qū)2～3 km處的茶場土壤受砷污染較少，因此不抗（耐）砷的微生物則能生長。隨著外源砷的加入，微污染土壤的微生物數(shù)量急劇下降，這是因為茶場土壤的微生物在遇到含砷的培養(yǎng)基，特別是含砷較高的培養(yǎng)基時，出現(xiàn)大量死亡或生長不起來，因此數(shù)量大大下降；而含高濃度砷土壤中的微生物數(shù)量卻不降反升，這是因為受砷嚴(yán)重污染區(qū)土壤中本身含有大量的抗（耐）砷菌，砷成為抗砷菌生長所必需的元素，因此微生物的數(shù)量大大增加。
3結(jié)論
在不同的砷濃度下，砷在3種土壤中對微生物的生長既有促進作用，也有抑制作用；主要表現(xiàn)為土壤中微生物的數(shù)量會隨著砷濃度的變化而變化。在砷的抑制作用下，隨著砷濃度的增加，微生物數(shù)量均表現(xiàn)為先減少后增加；不適應(yīng)砷的微生物首先大量減少或滅絕，而后當(dāng)土壤中的砷濃度達到某一較高濃度后，能適應(yīng)環(huán)境存活下來的耐砷菌便開始大量繁殖，表現(xiàn)為微生物數(shù)量的增加。
外源砷對土壤微生物數(shù)量影響的研究只是一項基礎(chǔ)工作，后續(xù)的工作包括：結(jié)合砷對土壤中微生物數(shù)量的影響規(guī)律，利用PCR－DGGE手段進一步探討其對微生物種群結(jié)構(gòu)的影響，篩選出具有抗砷、耐砷能力的菌種；分別在不同的外源砷濃度下，研究砷對土壤中的自養(yǎng)、異養(yǎng)型微生物的促進和抑制機制；將微生物、植物修復(fù)兩者結(jié)合起來，在兩者的協(xié)同作用下，研究砷的降解與吸收特性及兩者的協(xié)同機制。這些工作還需要進行進一步的深入研究。
參考文獻：
［1］ 楊慧，王富華，王旭，等． 砷元素形態(tài)分析研究進展［J］． 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，37（4）：109－113．
［2］ SHIBAYAMA A， TAKASAKI Y， WILLIAM T， et al． Treatment of smelting residue for arsenic removal and recovery of copper using pyro－h(huán)ydrometallurgical process［J］． Jour of Hazar Mater， 2010，181（1－3）：1016－1023．
［3］ ULUOZLU O D， TUZEN M， MENDIL D， et al． Determination of As（III） and As（V） species in some natural water and food samples by solid－phase extraction on Streptococcus pyogenes immobilized on Sepabeads SP 70 and hydride generation atomic absorption spectrometry［J］． Food and Chemi Toxicol，2010，48（5）：1393－1398．
［4］ 韋朝陽，鄭歡，孫歆，等． 不同來源蜈蚣草吸收富集砷的特征及植物修復(fù)效率的探討［J］． 土壤，2008，40（3）：474－478．
［5］ 陳范燕． 重金屬污染的微生物修復(fù)技術(shù)［J］． 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（24）：297，299．
［6］ 趙維梅． 環(huán)境中砷的來源及影響［J］． 科技資訊，2010（8）：146．
［7］ 顧愛星，范燕敏，武紅旗，等． 天山北坡退化草地土壤環(huán)境與微生物數(shù)量的關(guān)系［J］． 草業(yè)學(xué)報，2010，19（2）：116－123．
［8］ VAXEVANIDOU K， PAPASSIOPI N， PASPALIARIS L， et al． Removal of heavy metals and arsenic from contaminated soils using bioremediation and chelant extraction techniques ［J］． Chemos，2008，70（8）：1329－1337．
［9］ 高松，謝麗． 中國土壤砷污染現(xiàn)狀及修復(fù)治理技術(shù)研究進展［J］． 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（14）：6587－6589，6615．
［10］ 蔣友芬，甘子明，許晏， 等． 新疆奎屯地區(qū)高砷環(huán)境中抗砷菌的初步篩選［J］． 中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志，2009，11（6）：21－23．
關(guān)鍵詞 藥物；微生物；放線菌；基因組學(xué)；研究；研發(fā)
中圖分類號 Q939.93 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）21-0284-02
在臨床藥物學(xué)研發(fā)中，針對中藥、化學(xué)藥物及生物技術(shù)藥物研究較多，而微生物藥物方面的研究并不多。隨著微生物次級代謝產(chǎn)物研究的增多，有關(guān)微生物新藥的開發(fā)也越來越多，而且微生物藥物還具有條件溫和、易工業(yè)化生產(chǎn)及污染小等優(yōu)點，加強微生物類藥物研究和開發(fā)具有現(xiàn)實意義。
1 微生物藥物的發(fā)展歷程
人類認(rèn)識微生物的歷史悠久，但研究微生物藥物的歷史并不長，尤其是對微生物次生代謝產(chǎn)物方面的藥物研究歷史更短，至今不過70年。微生物藥物中的青霉素是由英國的細(xì)菌學(xué)家在1929年發(fā)現(xiàn)的，20世紀(jì)40年代初學(xué)者Chain與Florey將青霉素應(yīng)用到了臨床治療中。隨后，從微生物次生代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了慶大霉素、紅霉素、螺旋霉素及林可霉素等藥物。隨著醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展，人們對疾病分子基礎(chǔ)與藥物作用機制越來越了解，還能在體外構(gòu)建各類藥物篩選的模型，極大地提升了微生物藥物研制。微生物所篩選的生理活性物質(zhì)中，除了抗生素外，在抗腫瘤用藥、免疫抑制劑及酶抑制劑等領(lǐng)域也具有很大的藥物開發(fā)價值。在近70年的微生物藥物研究中，科學(xué)家從土壤、動物、植物、海洋中獲取微生物，還有些微生物來自高寒、高溫及高壓等極端環(huán)境，而人類對微生物的了解仍然較少，還不到3%，在微生物代謝的產(chǎn)物當(dāng)中，還存在著大量待開發(fā)的藥物，需要人們進一步研究與開發(fā)。
2 微生物藥物的特點
微生物藥物是指微生物在生命活動過程中，產(chǎn)生的具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物及其衍生物。近些年，隨著其微生物次生代謝產(chǎn)物生理活性的研究，微生物中靶位確切的多糖及蛋白分子等活性物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)[1-2]。次級代謝產(chǎn)物難以用化學(xué)法進行合成，即使能合成也無法有效實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，若把小分子的物質(zhì)進行化學(xué)修飾之后，可獲得含有使用價值更高的微生物藥物。與化學(xué)藥物相比，微生物藥物具有以下特點：一是微生物的生長周期較短，易選育菌種，易控制，可經(jīng)大規(guī)模發(fā)酵進行工業(yè)化生產(chǎn)；二是微生物的來源非常豐富，篩選時不用特別考慮先導(dǎo)化合物，篩選幾率也比較大；三是通過微生物藥物合成改造，微生物藥物生產(chǎn)能力得到很大提升，便于新微生物藥物合成。微生物多樣性使得臨床醫(yī)藥的應(yīng)用前景更為廣闊。
3 微生物藥物資源的研究
3.1 海洋微生物藥物
在整個地球，面積最大的是海洋，海洋具有高壓、高鹽、高溫及無陽光等自然特點。海洋中的微生物具有較特殊的遺傳背景與代謝方式，可能產(chǎn)生功能及結(jié)構(gòu)特殊的活性物質(zhì)[3]。研究表明，海洋微生物中，近27%可產(chǎn)生抗菌類的活性物質(zhì)，其分離出的代謝產(chǎn)物大多數(shù)含有生物活性。例如，Koyama等學(xué)者從海洋真菌中獲得了新二萜藥物。當(dāng)前，從海洋微生物代謝產(chǎn)物當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了很多結(jié)構(gòu)特殊、新穎的活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)在陸地微生物中未發(fā)現(xiàn)過，因此海洋微生物藥物是非常具有開發(fā)潛能的天然藥物。
3.2 稀有放線菌微生物藥物
多數(shù)活性物質(zhì)源于普通的放線菌，但從普通放線菌當(dāng)中獲取新的活性物質(zhì)幾率下降，研究范圍逐步拓展至稀有放線菌中。自20世紀(jì)50年代開始，有些稀有放線菌的代謝產(chǎn)物已應(yīng)用到臨床中，例如，慶大霉素、紅霉素與安莎類等物質(zhì)。目前，人類認(rèn)知的放線菌種類不到實際種類的10%，放線菌微生物藥物的研發(fā)還具有很大發(fā)展空間。
3.3 極端環(huán)境下的微生物藥物
在高溫、高酸、高鹽及嚴(yán)寒等極端環(huán)境下，長期生長的微生物，其生理機制及基因類型均較為獨特，代謝產(chǎn)物也比較特殊。現(xiàn)代所知的微生物藥物資源種類占實際種類資源不到10%，而極端環(huán)境下的微生物更少，在極端環(huán)境中，更能發(fā)現(xiàn)未知的微生物藥物資源。如近些年云南大學(xué)對青海及新疆等地區(qū)中極端環(huán)境下的微生物進行了系統(tǒng)研究，并獲得了很多未知微生物，有效推進了微生物藥物的研究和開發(fā)。
4 基因組學(xué)研究下的微生物藥物開發(fā)
隨著人類和微生物基因組學(xué)的深入研究，近5 000種蛋白或功能基因被認(rèn)成潛在藥物的靶標(biāo)，這給微生物藥物篩選及發(fā)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)，其藥物靶標(biāo)和基因組學(xué)研究發(fā)展緊密相關(guān)。根據(jù)統(tǒng)計可知，在2009年之前，整個世界有2 500余種病毒，其中，完成基因測序的真菌有100余種，細(xì)菌約600種。隨著微生物基因組學(xué)計劃和蛋白基因組學(xué)研究的不斷深入，建起了相應(yīng)的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫，對一些重大疾病的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)測定，剖析了蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)了一些具有藥物作用的靶標(biāo)[1]。從病原微生物看，功能性基因組的研究為致病基因及必需基因的確定奠定了基礎(chǔ)，尤其是一般性病毒，整個基因組能編碼約10個蛋白基因，而功能蛋白中4～6個是藥物靶標(biāo)。從細(xì)菌方面看，細(xì)菌基因組要比病毒基因多，細(xì)菌基因組多在4 Mbp左右，編碼蛋白基因約數(shù)千個，獨特必需基因有數(shù)百個，為潛在藥物的靶標(biāo)奠定了基礎(chǔ)，對于真菌來說，有些致病真菌基因組已完全測序出來，因此具有真菌生長的基因為人類非同源基因預(yù)測提供了可能性，如假絲酵母基因組的序列當(dāng)中，就發(fā)現(xiàn)了200余個基因，但人的基因組當(dāng)中有些沒有同源性，運用其潛在靶標(biāo)可尋找到藥物的靶點[4-5]。
5 我國微生物藥物研發(fā)思考與展望
隨著我國生命科技不斷發(fā)展，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)ξ⑸镔Y源越來越重視，微生物藥物研發(fā)不斷增多，其藥物靶點不斷被發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代化學(xué)實體當(dāng)中，超過10%為微生物藥物，并且屬于新衍生物研發(fā)。我國微生物資源非常豐富，但對微生物認(rèn)識有限，尤其是海洋、植物及極端環(huán)境下的微生物研究較少，運用基因組學(xué)技術(shù)獲取微生物衍生物中的藥物，這已成為微生物新藥獲得的重要方式[6-8]。與發(fā)達國家比較，我國在微生物藥物方面的研究比較欠缺，政府部門也應(yīng)給予重視與支持，加強我國微生物藥物方面的研究與開發(fā)，為人類的生命安全做出貢獻。
6 參考文獻
[1] 朱寶泉，胡海峰.微生物藥物研究中新技術(shù)和新方法的應(yīng)用[J].中國天然藥物，2004，11（4）：3-8.
[2] 武臨專，洪斌.微生物藥物合成生物學(xué)研究進展[J].藥學(xué)學(xué)報，2013，6（2）：155-160.
[3] 王霞.海洋微生物藥物研究進展[J].天津化工，2012，4（4）：4-6.
[4] 陶阿麗，蘇誠，余大群，等.微生物制藥研究進展與展望[J].廣州化工，2012，40（16）：17-19.
[5] 劉飛，伍曉麗.生物技術(shù)在微生物藥物研究中的應(yīng)用[J].重慶中草藥研究，2007（1）：38-40.
[6] 陸茂林，司飛.微生物新藥創(chuàng)制的思路與方法[J].中國天然藥物，2006（3）：17-20.
關(guān)鍵詞：空氣微生物；微生物污染；微生物監(jiān)測
中圖分類號：X831
文獻標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）8009102
1引言
人類的生存離不開大氣，空氣作為人類生存的必須條件以及重要物質(zhì)，它保證了人類進行生產(chǎn)等活動，但是，從另一個角度來看，有污染的也會威脅到人類健康。特別在現(xiàn)代社會中，隨著人口數(shù)量的急劇增長，大地植被覆蓋面積減少，加上一些不正規(guī)的動物養(yǎng)殖場和垃圾處理廠，如果沒有做到有效的衛(wèi)生防治措施，會造成十分嚴(yán)重的空氣污染。空氣中的微生物數(shù)量急劇上升，并且這些微生物中包含了大量威脅到人類健康的病原微生物，這些微生物會隨著人類的呼吸，通過呼吸道進入人體肺部，可能造成呼吸道疾病或者肺部感染。所以，空氣微生物的監(jiān)測對于保護人類健康是十分有意義的。
2空氣微生物污染及其污染現(xiàn)狀
雖然空氣微生物不能被人類的肉眼所看到，但是其作為生態(tài)系統(tǒng)的一個組成部分，也是不可被忽視的。空氣微生物一般由一些細(xì)菌、病毒、放線菌等細(xì)微生命體構(gòu)成，在不同的地方其組成濃度一般不同，空氣微生物的數(shù)量也是空氣質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。空氣微生物的種類繁多，目前的研究表明，空氣中的真菌種類多達4萬多種，而細(xì)菌和放線菌的也有上千種。這些空氣微生物來自于地球表面的各個地方，如土壤，湖面等，并且人類的活動也是空氣微生物的來源，其中，需要特別注意的是一些養(yǎng)殖場、垃圾處理廠等地方，由于有大量的動植物，會導(dǎo)致空氣中出現(xiàn)大量微生物。這些空氣微生物并不會直接在大氣中存在，雖然一部分空氣微生物對于這種較干燥的環(huán)境以及紫外線有一定的抗性，但是空氣微生物在空氣中還是多以微生物氣溶膠的形式存在，此外，真菌會以單個孢子的形式存在于大氣中。微生物氣溶膠，簡單的來說，就是存在于空氣中的一個分散體系，其實質(zhì)是一些固態(tài)或者液態(tài)的微粒，在這些微粒上依附著微生物。根據(jù)不同的空氣微生物種類，這些微生物氣溶膠顆粒的大小也是不同的，較小的微生物氣溶膠顆粒粒徑只有0.1μm，而較大的生物氣溶膠顆粒例如花粉的粒徑可以達到100μm。這些微生物氣溶膠在大氣中停留的時間不會太久，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r，都會帶動微生物氣溶膠的運動，它們最終會在氣流的運動或者其它原因向下落到地表或者動植物的表面。
近幾年，對空氣微生物的研究已經(jīng)取得了一定的發(fā)展，但是就目前國內(nèi)的傳染病狀況而言，情況不容樂觀。禽流感病毒依然在進行大范圍的傳播，就如幾年前的肺炎一樣，席卷這片大地。如今，禽流感病毒從一個地區(qū)，通過大氣，傳播到另一個地方，對國內(nèi)甚至是全球都造成了較大的影響。因此，必須加大對空氣微生物的研究，減小空氣微生物污染的程度，并且需要將環(huán)境監(jiān)測和公共衛(wèi)生管理進行相適應(yīng)的結(jié)合，保障人類的健康。
3基于微生物生長的空氣采樣器
隨著社會的進步，利用一些現(xiàn)代化的技術(shù)手段，經(jīng)過不同研究者的設(shè)計，目前已經(jīng)有了多種基于微生物生長的空氣采樣器。最基本的有通過自然沉降的方法進行采樣，這種方法即利用微生物自身的重力，讓空氣中的微生物顆粒緩慢的自然沉降，通過一段時間的采集，空氣中大部分微生物已經(jīng)落到下面帶有培養(yǎng)介質(zhì)的裝置上，即完成采集，同時進行后續(xù)的培養(yǎng)。但是這種方法的缺點很明顯，一些懸浮在空氣中的小顆粒的微生物，不能被此方法檢測到，同時，外界空氣的流動也會對此采樣方法的結(jié)果造成較大的影響，所以，這種方法一般僅僅作為一些菌粒子沉著的研究。為了避免上述采樣方法的缺陷，研究人員發(fā)明了通過靜電進行采集的方法，并制造出了靜電沉著采樣器。這個儀器通過制造高壓靜電場，讓空氣中的微生物帶上一定量的電荷，這時，這些微生物就會被同時帶有相反電荷的采集面吸引，這樣就完成了空氣中微生物的采集工作。但是，有一個問題依然沒有得到解決，那就是采集器的采集范圍過小。這時候，動力類的采集器便應(yīng)運而生了，其實質(zhì)就是在動力類空氣微生物采集器內(nèi)部設(shè)置了抽氣泵，對于動力類空氣微生物采集器，可以進行現(xiàn)場空氣抽取采集，相較于傳統(tǒng)的利用重力或者靜電力的采集器，動力類空氣微生物采集器的采集范圍更大，并且采集過程更加快速，采集效率得到了質(zhì)的提升。
經(jīng)過采集器采集到的微生物，需要進行進一步的培養(yǎng)，一般來講，利用一些常規(guī)的培養(yǎng)基即可進行。但是空氣的情況比較復(fù)雜，所以在微生物的培養(yǎng)過程中，需要根據(jù)實際情況添加適當(dāng)?shù)囊种苿┗蛘咂渌x用試劑，同時，空氣微生物的培養(yǎng)條件也是必須注意的。
4無需培養(yǎng)的快速微生物檢測方法
4.1需輔助試劑類
傳統(tǒng)的微生物檢測方法因為要進行培養(yǎng)等操作，耗費時間長，且結(jié)果誤差較大，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代市場的需求。隨著微生物實時熒光光電檢測技術(shù)的出現(xiàn)，便得到了社會廣泛的認(rèn)可，已經(jīng)在醫(yī)藥等行業(yè)得到普遍應(yīng)用。這項技術(shù)將傳統(tǒng)的微生物檢測技術(shù)與現(xiàn)代化的計算機技術(shù)相結(jié)合，將微生物的檢測時間大幅度縮短，并且由于自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于人力資源的投資也大大減少。其最根本的技術(shù)就是利用三磷酸腺苷與其他試劑的反應(yīng)，一般是與三磷酸腺苷酶進行酶促反應(yīng)，通過添加熒光素來顯示反應(yīng)的信號，因為三磷酸腺苷存在于所有的生物中，通過檢測這種反應(yīng)放出的信號，確定微生物的含量。這項微生物檢測技術(shù)在發(fā)達國家如美國以及日本已經(jīng)得到發(fā)展和應(yīng)用，相應(yīng)的此類產(chǎn)品也比較成熟。在國內(nèi)，此項技術(shù)也被應(yīng)用于食品的檢測以及衛(wèi)生監(jiān)督。
4.2無需輔助試劑類
雖然熒光檢測技術(shù)有其先進性，但是在使用上，仍然不能避開較為高昂的試劑費用，相較于此，一種新型的檢測方法優(yōu)勢更加明顯。這種新的檢測方法是通過分析生物體的代謝產(chǎn)物以及核黃酸，最終確定微生物的含量，雖然這種方法利用的原理仍然為熒光檢測原理，但是相較于傳統(tǒng)的熒光檢測技術(shù)，此方法不用等待酶促反應(yīng)的時間，能夠在瞬間得到數(shù)據(jù)。此外，這種方法與計算機科學(xué)以及自動化技術(shù)相結(jié)合，發(fā)展成為一個實時O控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r的提供檢測數(shù)據(jù)，這種設(shè)備普遍應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)，特別是藥品制造行業(yè)。因為自動化技術(shù)的應(yīng)用，不僅做到了對微生物的監(jiān)測，從另一個角度看，藥品的生產(chǎn)過程沒有了人員的參與，也減少了由于人員參與制藥過程帶來的污染。
5結(jié)語
近年來，關(guān)于空氣污染話題的討論越演越烈，引起人們的極大關(guān)注，要想對此問題作出有效的解決方案，就要對空氣中微生物的含量進行準(zhǔn)確的監(jiān)測，瞬時檢測系統(tǒng)的使用必然會成為將來的主流檢測方法，并且通過對其成因分析，進行有效的治理，保障人類的健康。
參考文獻：
[1]
陳鍔，萬東，褚可成，等. 空氣微生物污染的監(jiān)測及研究進展[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測，2014（4）：171～178.
[2]董曉寅，王衛(wèi)濤，王文峰，等. 現(xiàn)代空氣微生物監(jiān)測技術(shù)概述[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器，2013（3）：29～32.
[3]王春華，謝小保，曾海燕，等. 深圳市空氣微生物污染狀況監(jiān)測分析[J]. 微生物學(xué)雜志，2008（4）：93～97.
[4]薛陽，徐慶蓮. 撫順市內(nèi)居民社區(qū)空氣微生物污染監(jiān)測及防治對策[J]. 遼寧師專學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（1）：100～101.
[5]薛林貴，姜金融. 城市空氣微生物的監(jiān)測及研究進展[J]. 環(huán)境工程，2017（3）：152～157，162.
[6]李冰潔，趙菁，劉宏. 校園內(nèi)外空氣微生物污染情況監(jiān)測分析[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015（7）：109～110.
[7]王佳楠，崔碩，鄭力燕. 校園空氣微生物時空分布特征及與人群活動的關(guān)系[J]. 實驗室科學(xué)，2014（5）：31～33.
[8]傅本重，趙洪波，永保聰. 昆明市不同功能區(qū)夏季空氣微生物污染監(jiān)測[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測，2012（3）：104～106.
[9]傅本重，趙洪波，洪英娣. 昆明部分地區(qū)秋季空氣微生物污染監(jiān)測與評價[J]. 環(huán)境與健康雜志，2011（12）：1111～1112.
[10]魏賢莉，胡良勇. 空氣微生物檢測儀對生物安全柜中人員污染的監(jiān)測[J]. 中國測試，2011（4）：35～36，44.
[11]陳雙紅，徐雄利，武文斌. 全封閉式作業(yè)艙室內(nèi)空氣微生物污染監(jiān)測及評價[J]. 職業(yè)與健康，2010（18）：2045～2047.
[12]孫平勇，劉雄倫，劉金靈. 空氣微生物的研究進展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2010（11）：336～340.
關(guān)鍵詞：黑皮油松；葉圍微生物；揮發(fā)性有機物；抑菌作用
中圖分類號：S-3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-10-0057-1
基金項目：科技部“糧食豐產(chǎn)科技工程”――高效施肥技術(shù)內(nèi)容。
樹木作為城市園林綠化工程的主體植物，在美化環(huán)境、抑菌殺蟲及維持城市生態(tài)平衡等方面具有十分重要的作用。針葉樹木在生長發(fā)育過程中的許多揮發(fā)性物質(zhì)具有抑菌的功能，對于凈化空氣和降低有害微生物的數(shù)量具有顯著效果。本文分離、鑒定了黑皮油松葉圍微生物，分析其動態(tài)變化，并對林區(qū)空氣含菌量進行監(jiān)測，比較不同生長季節(jié)植物VOCs抑制、殺滅空氣微生物的能力，為城市園林綠化樹種的選擇及合理配置提供科學(xué)的理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
黑皮油松（Pinus tabulaeformis var.mukdensis Uyeki）系在長春市凈月潭公園綠地選擇健康、無病蟲害的植株。
1.2 培養(yǎng)基
試驗用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、馬丁培養(yǎng)基、高氏1號培養(yǎng)基，分別培養(yǎng)細(xì)菌、霉菌及放線菌。滅菌待用。
1.3 研究方法
1.3.1 葉圍微生物采樣 于春、夏、秋三季選擇健康、發(fā)育良好的植株，在晴好天氣（連續(xù)3天無風(fēng)無雨）定時、定點采樣。采樣點分別位于植株樹冠上、中、下三層，每層取不同地理方位的葉片數(shù)枚。無菌條件下將葉片置于含150m1無菌水的容器內(nèi)，空氣浴振蕩30min，制成含菌液。取出葉片，測量葉面積。
1.3.2 微生物分離及培養(yǎng) 無菌條件下，取1mL含菌液體加到無菌培養(yǎng)皿內(nèi)，將已融化、溫度降為45-50℃的培養(yǎng)基倒入有含菌液體培養(yǎng)皿中，迅速混勻，待凝固后置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)、觀察并進行菌落計數(shù)。
1.3.3 微生物抑菌能力測定方法 采用平皿沉降法，研究油松在不同季節(jié)對空氣微生物的抑菌能力。
采樣選擇在春、夏、秋三個季節(jié)晴天（降水后3-5天）中進行。每次采樣連續(xù)3天（大氣條件應(yīng)大致相同），設(shè)3-5個重復(fù)樣。采樣時將帶有不同培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿置于樹冠下距樹干0.4m、距地面1.5m處，打開皿蓋5min后，密封帶回。同時設(shè)1皿不開作為對照。
1.4 數(shù)據(jù)處理及分析
1.4.1 葉圍微生物數(shù)量統(tǒng)計 單位葉面積微生物數(shù)量(cfu/cm2)＝N×150mL／S
式中：N-培養(yǎng)菌落平均數(shù)(個)，S-葉面積（cm2）
數(shù)據(jù)處理：采用SPSS統(tǒng)計軟件進行處理分析。
1.4.2 抑菌率計算 抑菌率（％）＝(對照菌落數(shù)－處理菌落數(shù))/對照菌落數(shù)×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 葉圍微生物的數(shù)量變化動態(tài)
通過對葉圍微生物數(shù)量統(tǒng)計，春季黑皮油松不同冠層的葉圍微生物數(shù)量由上而下分別為36cfu/cm2、53cfu/cm2、48cfu/cm2，其中細(xì)菌占微生物總數(shù)的85，屬優(yōu)勢菌群。夏季不同樹冠層的葉圍微生物數(shù)量分別為上冠層51cfu/cm2、中冠層64cfu/cm2、下冠層64cfu/cm2，細(xì)菌仍為優(yōu)勢菌群，占微生物總數(shù)的97以上。秋季樹冠三層的葉圍微生物數(shù)量由上而下分別為46cfu/cm2、85cfu/cm2和56cfu/cm2（圖1）。卡方檢驗表明，不同冠層間微生物數(shù)量差異顯著（χ2=14.199，P=0.01），不同季節(jié)間微生物數(shù)量差異顯著（χ2=8.604，P=0.014），微生物種類間數(shù)量差異顯著（χ2=541.936，P
在春、夏、秋三個季節(jié)中，黑皮油松樹冠層微生物的分布趨勢為中層＞下層＞上層；真菌的種群數(shù)量隨著樹冠層的降低而增加，表明油松樹冠下層的環(huán)境條件溫濕，利于其繁殖，尤其夏季地表溫度的升高以及多雨潮濕，更有利于真菌的生長和繁殖（圖1）。
圖1 黑皮油松不同季節(jié)葉圍微生物總量變化
Fig.1 The change of phyllosphere microbe from Pinus tabulaeformis Carr. in different seasons
2.2 抑菌能力的季節(jié)性變化
在不同季節(jié)對黑皮油松和對照分別進行了連續(xù)采樣，經(jīng)培養(yǎng)后統(tǒng)計各類微生物的數(shù)量，其抑菌效果見表2。
3 結(jié)論
關(guān)鍵詞：玉米秸稈，混合發(fā)酵，微生物飼料
前 言
近年來，隨著生物工程科學(xué)的進步和是列性蛋白資源的緊缺，對SCP和MBP的興趣又重新高漲起來，由于生產(chǎn)SCP和MBP不污染環(huán)境，而且要求生產(chǎn)過程有潔凈的環(huán)境，所以稱之為“白色農(nóng)業(yè)”。人們對這種農(nóng)業(yè)目前知之甚少，研究也甚淺，但它是無限前景的生產(chǎn)領(lǐng)域。這種農(nóng)業(yè)的最大的優(yōu)點是可以工業(yè)化生產(chǎn)，效率高。
我國畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)目前仍屬“耗料型”或“精料型”，豬、禽、食草牲畜所占比例為85%、9%和6%，若按這種畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，飼料用糧將會越來越大，必將出現(xiàn)更嚴(yán)重的人畜爭糧局面。因此，必須大力加速發(fā)展食草牲畜逐步達到調(diào)整畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“精料型”畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)向“節(jié)糧型”畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，才能緩解人畜爭糧的根本矛盾。若實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化必須開發(fā)新的飼料原料來源。因為秸稈是最豐富的自然資源，我國每年秸稈產(chǎn)量約5.8億噸，45%-47%作為燃料補充農(nóng)村能源不足，15%以燒荒形式燒掉。只有很少的一小部分過腹還田或直接還田，充分合理地利用農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)面臨的難題。微生物飼料具有以下的優(yōu)點：
（1）微生物生長速度快，生產(chǎn)周期短。
（2）微生物蛋白含量高，還有豐富的必須氨基酸、B族維生素、輔酶等。
（3）微生物的來源廣泛，易獲得理想菌株
（4）生產(chǎn)可以連續(xù)進行，不受氣候條件，生產(chǎn)季節(jié)變化、僅須少量的土地和勞力。。
據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計，本世紀(jì)末，全球蛋白質(zhì)資源短缺達2500萬噸。至此，開發(fā)新的飼料資源已引起廣泛的重視。我國的人口眾多，耕地少，年產(chǎn)糧食4.8-4.9億噸，其中飼料用糧1億噸，占糧食總產(chǎn)量的23%。隨著人均占有糧的減少，以及人們對肉、大內(nèi)蛋、奶等需求量的增加，畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。所以“人畜爭糧”問題十分嚴(yán)重。因此，開辟新的飼料資源（秸稈為主原料）可在很大程度上緩解這個問題，我們從單菌和混菌對纖維素的分解能力進行比較研究。。。
結(jié)果表明：以玉米秸稈為主要原料，通過雙菌株固態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白含量，纖維素降解率，纖維素素酶活性都較高，產(chǎn)品穩(wěn)定。
綠色木霉菌株產(chǎn)纖維素酶活性高，性能穩(wěn)定，抗污染力強，假絲酵母菌株的菌體蛋白含量高，菌體增量快。經(jīng)酸化、堿化、蒸煮再膨化的玉米秸稈為主要原料，經(jīng)雙菌株固態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)高酶活單細(xì)胞蛋白的工藝路線是可行的。利用豐富的秸稈資源生產(chǎn)高酶活單細(xì)胞蛋白，為解決我國飼料資源開創(chuàng)了一條新途徑。
1微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料的研究進展
微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料的研究是一個世界性的研究課題，目前已取得了重大進展，在選擇發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料的微生物菌種方面，人們越來越傾向與混菌發(fā)酵體系，在雙菌或多菌混合發(fā)酵中，酶促作用生成的糖立即被發(fā)酵糖的微生物所利用，這樣就維持了降解物的濃度，清除了酶合成作樣的降解物的阻遏作用，同時，也解除了反應(yīng)終產(chǎn)物對酶的反饋抑制。對玉米秸稈進行雙菌發(fā)酵研究表明，添加5%的糖渣，室溫發(fā)酵7天，發(fā)酵產(chǎn)物的粗蛋白含量提高一倍左右；添加20%左右的糖渣進行發(fā)酵，其粗蛋白含量提高近3倍，發(fā)酵產(chǎn)物具有酒香味和弱酸味，適口性好。
對綠色木霉和假絲酵母菌共發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的條件進行了研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在接木霉培養(yǎng)60小時后，再接種假絲酵母，湖和培養(yǎng)后，培養(yǎng)物中蛋白含量提高到20%-25%，纖維素轉(zhuǎn)化率達51%，培養(yǎng)物富含多種酶類、氨基酸及維生素等，從而提高了農(nóng)作物秸稈的營養(yǎng)價值。
2微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料中尊在的問題及研究熱點
在微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料方面面臨幾大困難，首先是秸稈的纖維素、木質(zhì)素與蠟質(zhì)緊密結(jié)合在一起，防止降低了各種酶的活性；其次是難于選育纖維素酶產(chǎn)量高的菌種；第三是必須解決發(fā)酵過程中降解終產(chǎn)物對酶合成及其活性產(chǎn)生的反饋抑制的問題。利用微生物發(fā)酵秸稈的主要障礙是木質(zhì)素。木質(zhì)化程度基本上決定了秸稈的營養(yǎng)價值和飼用效果。占8%的木質(zhì)素和纖維素之間形成了堅固的酯鍵，阻礙了微生物對纖維素降解，致使秸稈的消化率很低。因此提高秸稈消化率的關(guān)鍵是降解木質(zhì)素，其次是纖維素和半纖維素。
3微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料的應(yīng)用前景及展望
微生物發(fā)酵秸稈的應(yīng)用方向主要有以下幾個方面：一是微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈，提高農(nóng)作物秸稈的消化率，以用作草食牲畜的基礎(chǔ)飼料；二是以農(nóng)作物秸稈為能量，經(jīng)微生物發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，可作為蛋白飼料；三是利用微生物發(fā)酵貯存農(nóng)作物秸稈，以用草食牲畜的飼料。從秸稈的生物轉(zhuǎn)化的目的性看，半纖維素和木質(zhì)素的降解更有意義。利用工程菌將木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白的主要途徑有：一是將木質(zhì)素酶基因?qū)虢湍钢校蛊浍@得直接利用木質(zhì)素的功能，在好氧的條件下生產(chǎn)酵母細(xì)胞，二是篩選開發(fā)高纖維素酶活性的優(yōu)良菌株，生產(chǎn)高小的酶制劑，用于水解木質(zhì)素、纖維素成為單、低糖分子。
目前我國秸稈利用率還很低，開發(fā)研究潛力還很大，而微生物秸稈技術(shù)可謂是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)微生物理論成果走向?qū)嶋H應(yīng)用，創(chuàng)造經(jīng)濟效益的紐帶，可以預(yù)見年，隨著研究的深入，微生物發(fā)酵農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)蛋白飼料的應(yīng)用前景必定是更加廣闊的。
參考文獻
（1）劉長江，陳翠微，郭文潔，張博潤，微生物學(xué)通報，2000年27（4）
（2）段佐亮等，我國作物秸稈燃燒甲烷、氧化亞氮排放量變化趨勢預(yù)測（1900-2020），農(nóng)業(yè)環(huán)境保護，1995，14（3）：111-11
（3）王成華等，食品與發(fā)酵工業(yè)，1996，5：1－4
（4）中華人民共和國輕工部標(biāo)準(zhǔn)QB1940－94，飼料酵母，1994年4月23日，1994年12月1日實施
（5）張博潤等，微生物學(xué)報，1995，10（4）：281－285
（6）生物化學(xué)實驗
（7）譚支良，自然學(xué)報，1995，10（1）：73－78
1我校臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)存在的問題
我校于2014年開始招收高職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)學(xué)生，在此之前，主要教學(xué)對象為中職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)學(xué)生。中職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)檢驗技術(shù)，而高職醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)技能的基礎(chǔ)之上，還要培養(yǎng)學(xué)生科研思維能力與創(chuàng)新能力[1]。針對招生層次的變化，明確目前我校臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)存在的問題，才能有的放矢。我校臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)存在以下問題：（1）我校相關(guān)教師的中職臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)經(jīng)驗豐富，而高職課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)理念均有別于中職課程，需要相關(guān)教師進行深入學(xué)習(xí)和研究，探索更為科學(xué)的教學(xué)方案與教學(xué)手段[2]。（2）我校臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)一般采用特定的形式開展，實驗步驟和結(jié)果都是確定的，學(xué)生缺少獨立思考機會，實踐能力和創(chuàng)新能力難以提高。這就需要將實驗教學(xué)與臨床實際聯(lián)系起來，并構(gòu)建科學(xué)的臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)體系[3]。（3）目前，我校臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)與臨床實踐需求存在一定的差距，在今后的實驗教學(xué)過程中，學(xué)校應(yīng)多與附近的醫(yī)院合作，充分利用其平臺的優(yōu)質(zhì)資源，開設(shè)應(yīng)用性、綜合性實驗，開闊學(xué)生視野，提高教學(xué)質(zhì)量。
2臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程教學(xué)體系改革
2.1改變基礎(chǔ)實驗教學(xué)手段，建立以研究為主導(dǎo)的教學(xué)體系。基礎(chǔ)實驗著重培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Γ瑥娀瘜I(yè)基礎(chǔ)和實驗基礎(chǔ)[4]。本教研室對臨床微生物學(xué)檢驗基礎(chǔ)實驗教學(xué)方法進行改革，遵循以學(xué)生動手為主、教師示教為輔與多媒體教學(xué)彌補的原則，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Ατ谝恍嶒炇译y以開展的最新實驗項目，教師可以通過微視頻演示給學(xué)生，讓學(xué)生了解學(xué)科最新研究動態(tài)和技術(shù)。具體基礎(chǔ)實驗教學(xué)過程中，讓學(xué)生參與實驗教學(xué)的每個環(huán)節(jié)[5]，包括準(zhǔn)備實驗、實驗過程、實驗研討、實驗總結(jié)以及科研活動，實現(xiàn)教學(xué)相長。學(xué)生輪流參與實驗準(zhǔn)備過程，教師鼓勵學(xué)生在實驗過程中提出問題，組織學(xué)生以5~6人一組討論實驗過程中遇到的問題。實驗結(jié)束后，每組學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果以及遇到的具體問題進行總結(jié)，歸納成敗原因，總結(jié)經(jīng)驗。2.2建立綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)體系。綜合性實驗是指在學(xué)生具有一定實驗基礎(chǔ)知識和基本操作技能的基礎(chǔ)上，對學(xué)生實驗?zāi)芰εc實驗方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實驗[6]。設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康摹⒁蠛蛯嶒灄l件，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案。我校臨床微生物學(xué)檢驗課程實驗課和理論課學(xué)時比為1∶1，綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)體系的構(gòu)建是培養(yǎng)臨床微生物學(xué)檢驗人才的關(guān)鍵[7]。我院傳統(tǒng)臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程設(shè)計見表1，改革后的臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程模塊設(shè)計見表2。本教研室將綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)分為以下幾個環(huán)節(jié)。2.2.1抽簽選擇臨床模擬標(biāo)本。實驗教師準(zhǔn)備臨床模擬標(biāo)本，例如感染病原菌的尿液、血液、痰液、腦脊液、糞便等，學(xué)生抽簽進行實驗，兩名學(xué)生一組或者4名學(xué)生一組。2.2.2設(shè)計實驗方案。每組學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識，擬定實驗方案，設(shè)計微生物學(xué)檢驗程序。2.2.3實施實驗方案。學(xué)生根據(jù)確定的方案進行實驗。在學(xué)生實驗過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，協(xié)助學(xué)生解決在實驗過程中遇到的問題。教師應(yīng)做到總體調(diào)控，把握學(xué)生實驗進度，保證其進行按時完成實驗。2.2.4實驗總結(jié)。實驗結(jié)束后，各小組撰寫實驗報告，同時對實驗進行總結(jié)，討論實驗結(jié)果的可信度，歸納實驗成敗原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，完善實驗方案及實驗步驟。2.2.5成績評定。教師根據(jù)學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗操作、實驗報告等對其進行綜合評定，給出綜合性、設(shè)計性實驗成績。2.3構(gòu)建開放式的實驗教學(xué)模式。開放式的實驗教學(xué)模式是一種先進的現(xiàn)代化實驗教學(xué)方式，是有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的一種模式。開放實驗室不僅是時間和空間上的開放，更應(yīng)該是實驗內(nèi)容（實驗課程、實驗項目、研究課程）和師資的開放[8]。教研室每學(xué)期接納一些自愿參與研究的學(xué)生，學(xué)生利用課余時間走進實驗室，開展實驗研究，在此過程中，學(xué)生需要查閱大量資料以及進行簡單的課題研究，掌握課題設(shè)計思想和實驗技術(shù)，撰寫實驗研究論文，這能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)教學(xué)與科研一體化。2.4逐步建立醫(yī)院實踐體系。本教研室與長期從事臨床微生物學(xué)檢驗的醫(yī)技人員和教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師共同建立了醫(yī)院實踐體系。我院對2015級、2016級醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)進行教學(xué)改革，共6個班級，改革班學(xué)生在校掌握基本技能后，進入醫(yī)院接受實驗教學(xué)，共設(shè)接種、培養(yǎng)、鑒定3個項目，每個項目都有明確的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求，同時對改革班學(xué)生期末考試成績和畢業(yè)實習(xí)期間的表現(xiàn)進行調(diào)查分析。
3臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程考核體系改革
本教研室建立以能力考核為核心的實驗課程多元化考核模式，重視對學(xué)生實驗過程的評價[9]。實驗成績主要由基礎(chǔ)實驗成績、綜合性實驗成績、開放性實驗成績、臨床試驗成績組成。基礎(chǔ)實驗成績由教師給出，占總成績的30%；綜合性實驗成績包括小組成績和個人成績兩部分，其中小組成績由教師給出，占總成績的15%，個人成績由小組成員給出，占總成績的15%；開放性實驗成績由教師給出，占總成績的10%；臨床試驗成績由醫(yī)院帶教教師給出，占總成績的30%。
4討論
在臨床微生物學(xué)檢驗實驗教學(xué)過程中，教師利用新型教學(xué)手段，使學(xué)生掌握基本實驗操作技能，同時建立綜合性、開放式實驗教學(xué)體系，將實驗教學(xué)與科研活動緊密聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、解決難題能力。此外，逐步完善開放性教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。實驗教學(xué)改革將課堂延伸到工作崗位，能幫助學(xué)生樹立正確的擇業(yè)觀和就業(yè)觀，增強學(xué)生職業(yè)認(rèn)同感。實行多元化的臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程考核方式，有助于提升學(xué)生獨立操作能力。
總之，多層次的教學(xué)模式既能強化學(xué)生基本技能訓(xùn)練，又能培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力及創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的醫(yī)學(xué)人才的需要[10-12]。我校臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程經(jīng)過兩年改革實踐，取得了顯著成效：學(xué)生實驗成績優(yōu)秀、良好率顯著上升，不及格率明顯下降；學(xué)生醫(yī)院見習(xí)實習(xí)合格率達100%，受到實習(xí)見習(xí)單位一致好評；畢業(yè)生受到用人單位的普遍好評，多家企業(yè)或醫(yī)院主動與我院醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)建立長期的用人關(guān)系；學(xué)生在臨床微生物學(xué)檢驗技能大賽中也多次獲獎。顯然，改革后的教學(xué)模式對學(xué)生掌握臨床微生物學(xué)檢驗知識、操作技能和培養(yǎng)職業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新能力等有促進作用[13]。通過對臨床微生物學(xué)檢驗實驗課程進行改革，使學(xué)生扎實掌握免疫學(xué)、病原生物學(xué)基本知識和微生物檢驗技能，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、分析解決問題能力、溝通及團隊合作能力，同時使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實、細(xì)致、規(guī)范的職業(yè)習(xí)慣，具備檢驗工作者必需的綜合職業(yè)素質(zhì)。
作者:馬麗娜劉思強朱愛軍龐珍單位:甘肅中醫(yī)藥大學(xué)定西校區(qū)
關(guān)鍵詞：強水敏 油井 微生物 清防蠟
一、概況
CA油田為一南斷北超的箕狀凹陷，含油面積10.3km3，地質(zhì)儲量1682×104t，平均孔隙度10.2-23.8%，滲透率1～95.1mD，儲集層主要為古近系阜一段、阜二段，發(fā)育灰?guī)r和砂巖兩大類儲層。油藏埋藏深度1110～1532m，中等密度中等粘度稀油油藏和普通稠油油藏，強水敏，原油含蠟量17%，井底溫度64～67℃，綜合含水70%，水性為NaHCO3型，總礦化度16264～25830mg/L。
二、問題提出
自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外微生物清防蠟技術(shù)迅速發(fā)展。目前國外技術(shù)已趨成熟，國內(nèi)微生物清防蠟技術(shù)也取得了較大的進展，在勝利、華北、冀東、江漢、延長、克拉瑪依等油田得到應(yīng)用，取得較好效果。
江蘇油田部分油田含蠟量高達20-30%，試采二廠油井中結(jié)蠟問題也非常突出。CA油田油井清防蠟采用常規(guī)熱洗井和加藥兩種方式，60%以上的油井采用常規(guī)熱洗井。因強水敏，地層傷害風(fēng)險高，甚至發(fā)生不可逆，對油藏正常開發(fā)產(chǎn)生了一定影響。因此，有針對性地解除結(jié)蠟現(xiàn)象顯得非常重要。通過開展微生物清防蠟技術(shù)研究應(yīng)用，為江蘇油田保護油層和延長油井免修期開辟了新途徑。
三、技術(shù)原理及特點
3.1技術(shù)原理
微生物清防蠟技術(shù)就是微生物菌種以原油蠟質(zhì)為唯一碳源，在井筒環(huán)境下生長繁殖，對蠟質(zhì)進行降解代謝，產(chǎn)生有機酸、酯、類酯體等表面活性劑，降低原油黏度、凝固點，改善原油流變性，并阻止蠟質(zhì)在井筒、油泵、油桿等金屬表面的沉積，防止油井結(jié)蠟。
3.2微生物特性
微生物自身具有粘附在金屬或粘土礦物表面生長的特點，能夠在金屬和粘土礦物表面形成一層微生物保護膜，新陳代謝不斷產(chǎn)生生物表面活性劑等有益物質(zhì)，具有屏蔽晶核、阻止石蠟沉積的作用。
①由于微生物是水生微小生物，在生產(chǎn)中，一部分微生物隨原油快速采出，但微生物仍可牢固地吸附于管桿表面，并生長繁殖，形成一層親水膜，減小原油的流動阻力，阻止蠟的沉積。
②在微生物的新陳代謝過程中，產(chǎn)生大量乙醇、乙醛和有機酸等，它們可以使重質(zhì)組份在原油系統(tǒng)中的溶解度大大增加。
③烴降解菌對原油中石蠟的降解作用。通常情況下，碳?xì)浠衔镌跓o氧環(huán)境中降解的速度極慢，然而，通過生物化學(xué)的作用，烴的無氧降解是可以實現(xiàn)的。
3.3技術(shù)特點
與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)清防蠟技術(shù)相比，微生物清防蠟技術(shù)具有下列特點：
①施工工藝簡單，成本低。
②可有效緩解油井結(jié)蠟，提高產(chǎn)油量，減輕抽油機負(fù)荷，延長油井檢泵周期；
③清防蠟同時持續(xù)進行，效果周期長，便于管理；
④微生物菌劑無毒無害，不傷害地層，勞動強度小、勞動條件好、安全環(huán)保。
四、室內(nèi)試驗
以油田現(xiàn)場采集的油井結(jié)蠟樣品為唯一碳源，油田水配置營養(yǎng)體系進行選擇性培養(yǎng)，分別在37℃和45℃下馴化，經(jīng)分離純化、轉(zhuǎn)接培養(yǎng)后，篩選具有乳化、分散蠟樣性能的內(nèi)源防蠟菌，篩選到適應(yīng)不同溫度的產(chǎn)表活菌和烴降解菌系列菌劑。
4.1降解效果
經(jīng)微生物作用后，原油中的飽和烴含量降低了14%，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量降低了4%，而芳烴增加了20%，粘度、凝固點均下降明顯，有利于油井清防蠟和降粘。
4.2 清蠟效果
試驗表明，當(dāng)微生物菌劑加量為1%時，平均清蠟率為22.99%；當(dāng)菌劑加量增加為20%時，平均清蠟率為43.56%。微生物菌劑具有一定的清蠟效果，隨著菌劑加量的增加，清蠟率有所增加。
4.3防蠟效果
試驗表明，當(dāng)微生物菌劑加量為1%時，平均防蠟率為68.39%；當(dāng)菌劑加量增加為20%時，平均防蠟率為95.69%。微生物菌劑具有良好的防蠟效果，隨著微生物加量的增加，防蠟率明顯增加。
五、現(xiàn)場應(yīng)用
根據(jù)微生物清防蠟技術(shù)的適用條件，第一階段共選取5口油井開展現(xiàn)場試驗。
5.1現(xiàn)場施工
①施工準(zhǔn)備：除7天內(nèi)已熱洗的油井外，施工前必須用熱水或熱油對試驗井洗井，保證井筒無蠟沉積，無殺菌劑。
②微生物菌劑投加：待油井產(chǎn)液含水恢復(fù)正常后，根據(jù)投加制度從油套環(huán)空投加菌劑和營養(yǎng)劑。
③過程監(jiān)控與調(diào)整：根據(jù)生產(chǎn)載荷、電流及產(chǎn)量等基礎(chǔ)資料，及時調(diào)整菌種投加制度。如需卸壓加藥，卸壓速度不易過快。微生物施工作用過程中不能關(guān)井。
5.2試驗效果
第一階段共試驗8個月，試驗的5口油井中3口油井見到較好效果，油井最大載荷下降了8KN，功圖得到了明顯的改善，其中w8-9井含水降低12%，日增油達到1t，累計增油94t。
六、結(jié)論與認(rèn)識
①微生物可以較好地改善原油物性、減輕井筒結(jié)蠟，具有良好的降粘、防蠟效果，部分油井取得了一定效果，為保護油層和延長油井免修期開辟了新途。
②微生物清蠟技術(shù)現(xiàn)場施工簡便，不關(guān)井、不影響油井生產(chǎn)，可替代熱洗、加藥等常規(guī)清防蠟措施，安全環(huán)保，具有推廣應(yīng)用潛力。
③我廠微生物防清蠟技術(shù)應(yīng)用還處于試驗起步階段，在微生物清防蠟維護期間，應(yīng)加強微生物適應(yīng)性及針對性研究與分析，為后續(xù)開展試驗提供理論支撐。
參考文獻：
[1] 孫鐵梁. 初探微生物控制油井結(jié)蠟技術(shù)在青海油田的應(yīng)用.科技資訊，2008年第34期.
關(guān)鍵詞 棉花；微生物配肥菌劑；產(chǎn)量；三桃比例
中圖分類號 S144 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）04-0225-01
微生物配肥菌劑是由中航立興（北京）科技發(fā)展有限公司農(nóng)業(yè)專家運用先進微生物技術(shù)研發(fā)的新型復(fù)合營養(yǎng)菌劑，其選用優(yōu)質(zhì)菌種，從而定向培養(yǎng)出活力強、抗逆性好的優(yōu)良微生物菌種，該產(chǎn)品屬于國家高新技術(shù)產(chǎn)品，全面結(jié)合作物的生長特點，按照生物工程，以菌治菌的防治原理，以微量元素營養(yǎng)植株，以生根素擴大根系，以生物固氮、解磷、解鉀、活化土壤，以微生物分泌多種生長激素和抗菌素等集五大功能于一體的新一代營養(yǎng)微生物菌劑[1-3]。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試棉花品種：合信7號；供試微生物配肥菌劑：由中航立興（北京）科技發(fā)展有限公司農(nóng)業(yè)專家運用先進微生物技術(shù)研發(fā)。
1.2 試驗設(shè)計
試驗共設(shè)2個處理，即施用微生物配肥菌劑（A）、以空白作對照（CK）。采用對比排列，面積均為0.67 hm2。兩膜間距64 cm，株距10 cm。
1.3 田間管理
試驗地前茬棉花收獲后施用磷酸二銨300 kg/hm2、尿素120 kg/hm2、鉀肥75 kg/hm2，殘膜回收率100%，秸桿清理后秋翻耙地待播。耙地前施用微生物配肥菌劑30 kg/hm2及氟樂靈1 500 g/hm2，4月22日進行衛(wèi)福拌種種子處理，采用膜下滴灌。4月22日播種，播種方式為采用機采棉模式機精量播種，干播濕出，播量27 kg/hm2，機械覆膜等作業(yè)一次完成，4月25日滴水150 m3/hm2促進出苗，5月25日用縮節(jié)胺7.5 g/hm2進行第1次化控，6月2日用縮節(jié)胺15 g/hm2進行了第2次化控，6月8日第1次滴水。7月17日用縮節(jié)胺90～120 g/hm2進行第3次化控，7月10日滴第3次水肥，7月28日灌第4次水肥，8月25日停水。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對棉花生育期的影響
從表1可以看出，處理A出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期均較CK有所提前，全生育期處理A為139 d，CK為136 d。
2.2 不同處理對棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響
從表2可以看出，處理A籽棉產(chǎn)量達到7 156.5 kg/hm2，較CK增產(chǎn)18.8%。
2.3 不同處理對棉花三桃比例的影響
2013年7月10日、8月10日和9月1日分別調(diào)查了該示范田的伏前桃、伏桃和秋桃的比例。從表3可以看出，處理A比CK多伏前桃0.2個，多伏桃0.3個，多秋桃0.17個。且側(cè)根較CK長1～2 cm，數(shù)量也多0.9個。
3 結(jié)論與討論
該試驗結(jié)果表明，施用微生物配肥菌劑后，棉花各生育期均較空白對照有所提前，較空白對照增產(chǎn)籽棉1 134 kg/hm2，增產(chǎn)率18.8%。三桃比例也有所增加，分別增加伏前桃0.2個、伏桃0.3個、秋桃0.17個。對微生物配肥菌劑增產(chǎn)潛力可進行進一步研究，以實現(xiàn)在示范推廣的基礎(chǔ)上大面積推廣應(yīng)用[4-9]。
4 參考文獻
[1] 羅佳，趙爽，袁玉娟，等.施用微生物有機肥對棉花抗病性相關(guān)酶活性的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011（3）：89-93.
[2] 黃寧.微生物菌劑在棉花上施用效果與示范推廣建議[J].安徽農(nóng)學(xué)通報：下半月刊，2012（12）：101-102.
[3] 王運成.推廣施用微生物菌肥和菌劑的思考[J].安慶科技，2010（4）：31-33.
[4] 夏飚.阿姆斯微生物肥料的特性及效果[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2003（7）：30.
[5] 夏飚.提升生命質(zhì)量關(guān)愛人類健康――阿姆斯微生物肥料助推綠色農(nóng)業(yè)與可持續(xù)發(fā)展[J].北京農(nóng)業(yè)，2003（6）：50.
[6] 夏飚.阿姆斯微生物肥料特征、效果及發(fā)展趨勢[J].中國農(nóng)業(yè)信息，2003（6）：14-16.
[7] 現(xiàn)代有機肥的種類及其在林地中的作用[J].致富天地，2013（11）：42.
