[科普中國(guó)]-水體微生物生態(tài)

水體中微生物的來(lái)源水體中固有的微生物

水體中固有的微生物有熒光桿菌、產(chǎn)紅色和產(chǎn)紫色的靈桿菌、不產(chǎn)色的好氧芽孢桿菌、產(chǎn)色和不產(chǎn)色的球菌、絲狀硫細(xì)菌、浮游球衣菌及鐵細(xì)菌等。

來(lái)自土壤的微生物由于雨水沖刷地面，將土壤中的微生物帶到水體中。來(lái)自土壤的微生物有枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、蕈狀芽孢桿菌、霉菌等。

來(lái)自生產(chǎn)和生活的微生物各種工業(yè)廢水、生活污水和禽畜的排泄物夾帶各種微生物進(jìn)入水體。它們是大腸桿菌群、腸球菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌、各種腐生性細(xì)菌、厭氧梭狀芽孢桿菌等。其中包含的致病微生物如：霍亂弧菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、立克次氏體、病毒、赤痢阿米巴等。

來(lái)自空氣的微生物雨雪降落時(shí)，將空氣中的微生物夾帶入水體中。初雨塵埃多，微生物也多；雨后空氣的微生物少。雪的表面積大，與塵埃接觸面大，故所含微生物比雨水多。

水體中細(xì)菌種類(lèi)很多，微生物在水體中的分布與數(shù)量受水體的類(lèi)型、有機(jī)物的含量、微生物的拮抗作用、雨水沖刷、河水泛濫、工業(yè)廢水、生活污水的排放量等因素影響。1

水體的生態(tài)條件水體是一種很好的溶劑，溶解有氮、磷、硫等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物和以各種形式進(jìn)入水中的有機(jī)物，總體上看，雖然水體中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量不及土壤豐富，但基本能滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)發(fā)育的需要；各種水體的溫度有較大差異，并隨季節(jié)有較大的變化；不同水體的pH范圍在3.7～10.5，大多數(shù)pH 6.5～8.5，適宜大部分微生物生長(zhǎng)，而在一些酸性和堿性水體中也有相應(yīng)的微生物類(lèi)群生長(zhǎng)。此外，由于氧在水中的溶解度較小，容易被微生物耗盡，因此，對(duì)微生物的生長(zhǎng)而言，氧是水生環(huán)境里重要的限制因素。靜水湖泊更為明顯，江河水域因水的流動(dòng)溶解氧能不斷得以補(bǔ)充。

水體中微生物的種類(lèi)、數(shù)量和分布水體分為海水和淡水，海水包括海洋和海洋與陸地交界的海灣，淡水包括湖泊、河流、溪流、池塘、地下水和泉水等。由于雨水沖刷和人類(lèi)的活動(dòng)，使水體含有微生物進(jìn)行生命代謝所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而成為微生物生長(zhǎng)繁殖的天然生境。

淡水微生物淡水中的微生物多來(lái)自于土壤、污水、空氣及動(dòng)植物尸體等，特別是土壤中的微生物，常常隨著土壤被雨水沖刷進(jìn)入河流、湖泊中。來(lái)自土壤中的微生物，一部分生活在營(yíng)養(yǎng)稀薄的水中，一部分附著在懸浮于水中的有機(jī)物上，一部分隨著泥沙或較大的有機(jī)殘?bào)w沉淀到水底淤泥中，成為水體中的棲息者，另外也有很多微生物因?yàn)椴荒苓m應(yīng)水體環(huán)境而死亡。因此，水體中微生物的種類(lèi)和數(shù)量往往要比土壤中的少很多。

微生物在淡水中的分布受許多環(huán)境因子的影響，最重要的一個(gè)因子是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其次是溫度、溶解氧、pH等。水體中有機(jī)物含量高，則微生物數(shù)量大；中溫水體的微生物數(shù)量較低溫水體的多。

在較深的湖泊或水庫(kù)中，由于上下水溫不一樣而出現(xiàn)分層現(xiàn)象，因此有上層和下層之分，中間層稱(chēng)為溫躍層。溫帶地區(qū)夏季和冬季湖泊溫度分層，春秋季湖泊分層破壞致使湖水完全混合。在這種湖泊中微生物具有明顯的垂直分布特征，這是由于光線(xiàn)透入的狀況、溫度和溶解氧等理化因素的差異造成的。湖水表層由于有充足的光照和溶解氧含量高，適宜藍(lán)細(xì)菌、光合藻類(lèi)和耗氧微生物生長(zhǎng)；在湖泊的一定深度以下，溶解氧含量降低，硫化氫含量增高，但仍有一定強(qiáng)度的光照，有利于綠螺菌科的光能自養(yǎng)菌、紅螺菌科的細(xì)菌（但它們依賴(lài)還原性有機(jī)物，而不以硫化物作為電子供體）、兼性厭氧細(xì)菌的生長(zhǎng)：湖泊底層，由嚴(yán)重缺氧的污泥組成，只有厭氧微生物才能生長(zhǎng)。

在遠(yuǎn)離人們居住地區(qū)的湖泊、池塘和水庫(kù)中，有機(jī)物含量少，微生物的數(shù)量也少，為10～103個(gè)/mL。微生物的種類(lèi)主要有自養(yǎng)型的硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌和球衣細(xì)菌，含光合色素的藍(lán)細(xì)菌、綠硫細(xì)菌和紫細(xì)菌以及能在低含量營(yíng)養(yǎng)物的清水中生長(zhǎng)的有色桿菌屬、無(wú)色桿菌屬和微球菌屬。有少量的水生性霉菌可生長(zhǎng)于腐爛的有機(jī)體上，藻類(lèi)及一些原生動(dòng)物常在水面生長(zhǎng)。這些微生物通常被認(rèn)為是清潔水體中的微生物。

處于城鎮(zhèn)等人口密集區(qū)的湖泊、河流以及排水管道的污水，由于流入了大量的人畜排泄物、生活污水和工業(yè)廢水，有機(jī)物的含量增大，微生物的數(shù)量可高達(dá)107～108個(gè)/mL，這些微生物大多數(shù)是腐生型細(xì)菌和原生動(dòng)物，其中數(shù)量較多的是無(wú)芽孢革蘭氏陰性細(xì)菌，有時(shí)甚至還含有傷寒、痢疾、傳染性肝炎等病原體。這種水體如不經(jīng)過(guò)凈化處理是不能飲用的，也不宜作養(yǎng)殖用水。

海水微生物一般海水的含鹽量為3%左右，因此海洋中的微生物必須生活在含鹽量為2%～4%的環(huán)境中，尤以3.3%～3.5%為最適鹽度。海洋中的土著微生物種類(lèi)主要是一些藻類(lèi)以及細(xì)菌中的芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、弧菌屬和一些發(fā)光細(xì)菌等。由于發(fā)光細(xì)菌在有氧存在時(shí)發(fā)光，而且對(duì)一些化學(xué)藥劑和毒物較敏感，故可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境污染物。

海洋微生物的垂直分布比較明顯，因?yàn)楹Ｑ蟮钠骄疃冗_(dá)4 km，最深處為11 km。從海平面到海底淺層光線(xiàn)充足，水溫高，適宜多種海洋微生物生長(zhǎng)，200 m以下的深海區(qū)黑暗、寒冷和高壓，只有少量耐壓微生物才能生長(zhǎng)。

海水中有機(jī)物含量越豐富，則含微生物的數(shù)量越高。接近海岸微生物的數(shù)量較多，離海岸越遠(yuǎn)，微生物的數(shù)量越少。一般在河口和海灣處，海水中細(xì)菌數(shù)量很多，而遠(yuǎn)洋處、深海中數(shù)量很少，可低至1～100個(gè)/ml。2