第八章微生物的生态-微生物学

第九章微生物的生态在自然条件下微生物群体的生活状态及其生命活动规律。在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。生态系统：生态学：研究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。微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。各种环境中的微生物的种类、分布；微生物和其它生物的关系；微生物与物质循环；生物圈（biosphere）生态系统（ecosystem）群落（community）种群（population）个体（individual）器官（organ）组织（tissue）细胞（cell）细胞器（organelle）分子（molecule）生态学研究的范围宏观微观研究微生物的生态有着重要的理论意义和实践价值。微生物的分布规律挖掘丰富的菌种资源，推动进化、分类的研究和开发应用微生物与他种生物间的相互关系发展新的微生物农药、微生物肥料和微生态制剂，并为发展混菌发酵、生态农业以及积极防治人和动、植物病虫害提供理论依据微生物在自然界物质循环中的作用阐明地质演变和生物进化中的许多机制，也可为探矿、冶金、提高土壤肥力、治理环境污染、开发生物能源和促进大自然生态平衡等提供科学的基础。第一节自然环境中的微生物微生物的特点：个体微小、代谢营养类型多样，适应能力强微生物在自然界中分布广泛微生物的分布是生境各种物理、化学、生物因素对微生物的限制、选择的结果。在某些生境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种生境中，并成为特定生境的标志。微生物的分布生境的特征一、土壤中的微生物

土壤是固体无机物（岩石和矿物质）、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的生活的良好环境。土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源，是微生物的大本营。1.土壤环境条件（1）土壤是微生物的天然培养基（2）土壤的保水性，使微生物生长有充分的水供应（3）土壤颗粒间的空隙，保持了良好的通气条件（4）土壤的pH约3.5～10.5，是大多微生物的最适pH（5）土壤中温度变化不大，冬天具保温性2.土壤中微生物的种类与数量细菌70～90％2.5亿／每克土放线菌5～30％70万／每克土霉菌3～20％40万／每克土藻类1～2％5万／每克土原生动物0.5～1％3万／每克土3.影响土壤中微生物分布与种类的因素（1）土壤的类别细菌一般在中性、潮湿的土壤中偏多；放线菌在干旱、中性偏碱的土壤中偏多；真菌需通气好的土壤；藻类则在湿度适当、见光的环境中生长。（2）土壤的肥沃情况耕作地、施肥区，微生物较多；荒地、沙漠，微生物就少。（3）土壤的深度一般微生物在5～20cm处分布最多，土壤表层和50～100cm处微生物数量明显减少。（4）根际微生物的情况则受植物生长发育的情况而变化根际微生物（rhizospheremicroorganism）又称根圈微生物，是指生活在在根系附近土壤，依赖根系的分泌物、外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用的正常菌群。多为G-细菌。（5）气候变化的影响季节的变化对微生物的生存也有较大的影响4.土壤微生物的作用土壤微生物在大自然中起的是一个清洁工和营养师的作用。土壤微生物最重要的作用是它们对有机碳、氮、硫、磷和其他有机物的矿化作用。微生物的矿化作用使地球上的元素能循环使用，这对地球上生命的维持是必需的。矿化作用是指复杂的有机物，经过非绿色植物（菌类）的作用，被分解为简单的无机物（矿物质）的过程。碳素循环氮素循环硫素循环细菌沥滤（bacterialleaching）又称细菌浸出或细菌冶金。它利用化能自养的硫化细菌对矿物中的硫或硫化物的氧化作用，让其不断制造和再生酸性浸矿剂，使所需要的铜等金属不断地从低品位的矿石中溶解出来，成为硫酸铜等金属盐类的溶液，然后再通过电动序较低的铁等金属（一般用废铁粉）加以置换，也可用离子交换等方法，以取得其中铜等有色金属或其他稀有金属。二、水体中的微生物

（一）水体环境水是微生物广泛分布的第二个理想环境，能基本满足微生物生长繁殖需要。典型的水体环境：海洋、江湾、盐性沼泽、湖泊、池塘、河川和泉水。①

天然生长于水中的，主要是化能自养和光能自养微生物。（清水型水生微生物）②

来自土壤、尘埃。③

来自下水道的污水、废物和排泄物。（腐败型水生微生物）1.水中微生物的主要来源2.影响水体中微生物数量与种类的因素（1）水的类型大气水、地面水、地下水、聚积水等。（2）水的深浅度在上层水5～20米处微生物较多，多为好氧微生物；20～25米以下，O2稀少，微生物较少；水底由于有机质丰富，厌氧微生物较多。（3）季节与水温季节直接影响水温（4）水的流速死水、静水中微生物比流水中要多（5）pH和溶氧（二）淡水微生物清水型水生微生物腐败型水生微生物有机物含量低的水体含有大量外来有机物的水体在较深淡水环境中微生物的垂直分布带：①沿岸区（littoralzone）或浅水区（limneticzone）阳光充足和溶氧量大，适宜蓝细菌、光合藻类和好氧性微生物，例如，Caulobacter（柄杆菌属），Hyphomicrobium（生丝微菌属）等。②深水区（profundalzone）光线微弱、溶氧量少和硫化氢含量较高，只有一些厌氧光合细菌（紫色和绿色硫细菌）和若干兼性厌氧菌可生长。③湖底区（benthiczone）严重缺氧，厌氧菌生长，例如，Desulfovibrio（脱硫弧菌属），Methanogens（产甲烷菌）等。（三）海水微生物海洋是地球上最大的水体，咸水占地球总水量的97.5％。海水中有机质少，温度低，一般在5℃以下，盐浓度高，一般含盐量为3％左右。微生物在含盐量2％～4％的环境中生长。海水中的土著微生物种类主要是藻类、细菌中的Bacillus（芽孢杆菌属）、Pseudomonas（假单胞菌）、Vibrio（弧菌属）和发光细菌等。（1）海洋微生物的分布水平方向：离陆地越远，微生物种类和数量就越少。例如，港口海水中微生物数量可达10万／ml，而远海只有10～250个／ml。垂直方向：海洋微生物的垂直分带：①透光区（euphoticzone）光线充足，水温高，适合多种海洋微生物生长②无光区（aphoticzone）海平面25～200米，有一些微生物③深海区（bathypelagezone）位于200～6000米深处，黑暗、寒冷和高压，少量微生物存在④超深渊海区（hadalzone）黑暗、寒冷和超高压，只有极少数耐压菌才能生长（2）海洋微生物的栖息地海洋微生物由于其栖息地的不同，分为：底栖性细菌浮游性细菌附着性细菌（四）水生微生物的作用水中光合微生物通过光合作用把无机物转为有机物，构成菌体，为高等生物提供食物；水生微生物也有矿化作用。（五）水的细菌学检查良好的饮用水，其细菌含量应＜100个／ml，当超过＞500个／ml时，就不宜作饮用水了。饮用水的微生物种类主要采用以E.coli为代表的大肠菌群数为指标。3.水体的自净作用（selfcleaning）在自然水体尤其是快速流动、氧气充足的水体中，存在着水体对有机或无机污染物的自净作用。流水不腐好氧菌对有机物的降解作用；原生动物对细菌的吞噬作用；噬菌体对宿主的裂解作用；藻类对无机元素的吸收利用；浮游动物和一系列后生动物通过食物链对有机物的摄取和浓缩作用等。三、空气中的微生物空气中缺乏营养和水分，不是微生物生长繁殖的场所，但仍然存在种类和数量不固定的微生物。由于尘埃的自然沉降，越近地面的空气，其含菌量越高。土壤飞起的尘埃水面吹起的水珠人和动物体表干燥的脱落物呼吸道排出的废物1.空气中微生物的主要来源2.影响空气中微生物分布的因素①人口密度，车辆多少②下雨、下雪③季节、气候空气中的微生物以气溶胶的形式存在，可随空气而自由流动，是动、植物病害的传播，发酵工业中的污染即工农业产品的霉腐等的重要根源。空气中的微生物主要是一些休眠体：真菌的孢子细菌的芽孢四、工农业产品中的微生物

（一）工业产品的霉腐研究各种工农业产品上有害微生物的分布、种类、霉腐机制及其防治方法的微生物学分支，称为霉腐微生物学（biodeteriorativemicrobiology）。各种材料和工农业产品因受气候、物理、化学或生物因素的作用而发生变质、破坏的现象，称为材料劣化。微生物引起的材料劣化最为严重，包括：（1）霉变（mildew，mouldness）指由霉菌引起的劣化。（2）腐朽（decay）泛指在好氧条件下，微生物酶解木质素和纤维素等物质而使材料的力学性质严重下降的现象，常见的是担子菌引起的木材或木制品的腐朽。（3）腐烂（或腐败，putrefaction，rot）主要指含水量较高的产品经细菌生长、繁殖后所引起的变软、发臭性的劣化。（4）腐蚀（corrosion）主要指由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化。（5）变质（deterioration）指由各种生物或非生物因素引起的工农业产品质量下降的现象。（二）食品、农产品上的微生物很多微生物在食品、农产品上生长后会产生对人有害的毒素；肉毒毒素、黄曲霉素等不利影响：由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，不能再食用或使用；病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；可采用多种方法防止微生物对食品等的破坏五、极端环境下的微生物自学还没有完呢，稍等片刻！下节课再见了……第二节微生物与生物环境间的关系生物间的相互关系既多样又复杂。序号特点AB类型（1）既利甲又利乙＋＋共生、互利共栖

（2）利甲而损乙＋－寄生、捕食、拮抗（3）利甲而不损乙＋O互生、偏利共栖

（4）不损甲而利乙O＋例同（3）（5）既不损甲也不损乙，既不利甲也不利乙

OO中性共栖（6）不利甲而损乙O－偏害共栖

（7）损甲而不利乙－＋例同（6）（8）损甲而利乙－O例同（2）（9）既损甲又损乙

－－竞争共栖

两种可单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种的生活方式，称为互生（metabiosis）。一、互生“可分可合，合比分好”土壤微生物中，互生关系十分普遍。（一）微生物间的互生好氧性自生固氮菌纤维素分解菌有机酸提供氮素营养物提供固氮时的营养分解纤维素（二）人体肠道中正常菌群与人的互生互生关系（正常情况）寄生关系（某些特殊条件下）人体肠道正常菌群与宿主间的关系：人肠道内的菌群：60-400种不同的微生物，占粪便干重1/3的是细菌，其中厌氧菌占了绝大多数。正常菌群通过肠道获取营养；提供许多人体所必不可少的维生素、氨基酸等营养物对人体作出贡献；通过排阻、抑制外来致病菌；环境条件改变或着生部位改变：正常菌群致病菌滥用抗生素；人身体虚弱抵抗力下降；吃了不洁净的食物；肠道中的正常菌群，大肠杆菌，一旦进入泌尿系统，引起尿路感染。人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（B.cereus）的“促菌生”，含地衣芽孢杆菌的“整肠生”等，它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微生态制剂。（三）互生现象与发酵工业中的混菌培养

混菌培养又称混合培养（mixedcultivation）或混合发酵（mixedfermentation）这是在深入研究微生物纯培养（pureculture）基础上的人工“微生物生态工程”。二、共生共生（symbiosis）是指两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的极其紧密的一种相互关系。“可分可合，合比分好”最典型例子是菌藻共生或菌菌共生的地衣（lichen）。（一）微生物间的共生菌藻共生子囊菌（真菌）绿藻菌菌共生真菌蓝细菌绿藻或蓝细菌真菌有机酸提供有机营养提供所必需的矿质养料光合作用分解岩石中的某些成分地衣-----藻类和真菌的共生体形成有固定形态的叶状结构：真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细胞和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣结构上的共生：生理上的共生：共生菌从基质中吸收水分和无机养料；共生藻进行光合作用，合成有机物；使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。细菌与原生动物间的共生关系：细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些细菌在原生动物细胞外都不能生长；原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子（二）微生物与植物间的共生1.根瘤菌与植物间的共生2.菌根菌与植物根瘤菌与豆科植物间的共生------形成根瘤共生体根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供氮素养料；豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生长，同时，还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件。（三）微生物与动物间的共生1.微生物与昆虫的共生2.瘤胃微生物与反刍微生物的共生1.与昆虫的共生关系

外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生食木质的白蚁自身并不能分解期望上纤维素，必须依赖肠道中共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供B族维生素，使昆虫能以缺乏维生素的植物为生。2.与反刍动物的共生关系反刍动物，如牛、羊、骆驼、长颈鹿等以植物的纤维素为主要食物，它们在瘤胃中经微生物发酵变成有机酸和菌体蛋白再供动物吸收利用。瘤胃也为里面居住的微生物提供了必要的营养和生长条件----食物和严格的厌氧环境三、寄生寄生（parasitism）一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。寄生物（parasite）宿主或寄主（host）细胞内寄生专性寄生兼性寄生小型生物较大型生物（一）微生物间的寄生微生物间的寄生关系主要是噬菌体与其宿主菌间的关系。1962年，H.Stolp等人发现了小型细菌寄生在大型细菌中的独特寄生现象，从而引起了学术界的巨大兴趣。（二）微生物与植物间的寄生微生物寄生于植物的例子是极其普遍的，各种植物病原体都是寄生物。专性寄生物（obligateparasite）兼性寄生物（facultativeparasite）凡必须从活的植物细胞或组织中获取其所需营养物才能生存者。除寄生生活外，还可生活在死植物上或人工配制的培养基中。按寄生的程度分类（三）微生物与动物间的寄生寄生于动物的微生物即为动物病原微生物，种类极多，包括各种病毒、细菌、真菌和原生动物等。两个主要研究方向人体和高等动物的病原微生物昆虫的病原微生物四、拮抗

拮抗又称抗生（antagonism），指由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。微生物间的拮抗关系可为抗生素的筛选、食品保藏、医疗保健和动植物病害的防治等提供很多有效的手段。微生物间的“化学战术”抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的抗生素；微生物间的生长抑制因某种微生物的生长而引起的其它条件的改变，从而抑制它种生物的生长五、捕食捕食又称猎食（predatism，predation）一般指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。在微生物间的捕食关系主要是原生动物吞食细菌和藻类，它是水体生态系统中食物链的基本环节，在污水净化中也有重要作用。微生物间的捕食现象：原生动物吞食细菌和藻类；粘细菌吞食细菌和其它微生物；真菌捕食线虫和其它原生动物；还没有完呢，稍等片刻！下节课再见了……第四节微生物与环境保护对环境问题认识的4个阶段：治理“三废”（废气、废液、废渣）

－→消除公害

－→环境保护

－→走可持续发展的道路一、环境污染与污染物

1.定义所谓环境污染，主要指土壤或水体等生态系统的结构和功能受外来有害因素的破环而失去了平衡，导致物质流、能量流无法正常运转的现象。人为因素自然因素火山爆发、地震、台风、洪水、海啸、旱灾、虫灾、流行病等自然灾害。不合理的利用自然资源、三废、农药、化肥的施用等。引起生态系统不平衡的因素2.环境中的主要污染物污染物是人们倾入自然界，对人和环境有不利影响的物质。（2）有毒有机物（1）无毒有机物主要是一些农付产品的废物，其中成分有淀粉、纤维素、果胶、多糖、脂肪、蛋白质等，均为微生物的营养物质，易被降解。主要是工厂的“三废”，有苯酚、多环芳烃、有机农药、多氯联苯等，有些微生物能降解。（4）有毒无机物（3）无毒无机物主要是来源于“三废”，例如，铅、砷等有毒的重金属、氰化物等。主要是一些无机化合物，是植物的营养物质，例如，含N、P等化合物。二、微生物对污染物的降解和转化

1.微生物对无毒有机物的降解见微生物的新陈代谢2.微生物对有毒有机物的降解

有毒有机物一般很难被生物降解，它们在自然界中残存时间很长，造成污染。使用量大残留时间长大部分对人和动物有毒害作用微生物通过催化作用能使农药分子的一些基本化学结构发生改变，使之转化成为无毒的化合物。（1）农药石油是一种含烃和少量其他有机物的复杂混合物。分解石油的微生物通过加氧酶的作用下，把O2加入烃类分子中形成含氧的中间产物，再进一步代谢。（2）石油微生物降解石油的主要过程有：烷烃的降解，最终产物为二氧化碳和水；烯烃的降解，最终产物为脂肪酸；芳烃的降解，最终产物为琥珀酸或丙酮酸和CH3CHO；环已烷的降解，最终产物为己二酸。据美国报道，使用由50株嗜烃细菌和某些生长因子制成的细菌制剂，处理1800加仑污染石油的水面，24小时后90％的石油被细菌分解掉了。降解石油的基因多数位于细菌内的质粒上。氰腈多氯联苯等这些有毒物质的完全降解需要多种微生物的联合代谢作用。（3）表面活性剂3.微生物对重金属的转化许多金属是人的营养元素，但一些重金属，例如，砷、铅、镉等对人有害，称为金属毒物。转化吸附微生物对金属毒物不能降解，只能通过转化，改变金属在环境中的存在状态，从而改变其毒性。有毒的金属无毒的金属微生物微生物无机汞甲基汞许多微生物假单胞菌毒性很小毒性高100倍很多微生物的细胞表面有特殊结构，这些结构可以吸附重金属离子，从而达到减少溶液中重金属离子的浓度。例如，有些酵母菌可以吸附如铅、金、银、镍、铀等很多重金属，或它们的离子，吸附的重金属之多，甚至可以相当于细胞重量的90%。肺炎克氏杆菌对镉的吸附（从中可见细胞表面吸附的镉颗粒）三、污染物的微生物处理

（一）污水的微生物处理水源的污染是危害最大、最广的环境污染。生活污水农牧业污水工业有机污水（如屠宰、造纸、淀粉和发酵工厂污水）工业有毒污水（如农药、炸药、石油、化工、电镀、印染、制革和制药厂污水）污水1.

水体的污染水被污染后，水体发生的变化：清水污水生理性无色、无味、透明黑色、有臭味物理性清澈、悬浮物少混浊、悬浮物多，有气泡化学性pH近中性pH变化，硬度增高，溶氧减少，有害有毒物增加生物性微生物较少病原微生物进入污水处理是指在人工控制下，强化物质循环的一段过程，使经过处理的水中的杂质和污染物被分离出去或转化成无害物质，同时可导致病原菌的死亡的过程。2.

微生物处理污水的原理污水生物处理的原理主要根据水体自净原理，利用微生物的催化作用和代谢活性，分解或转化污水中的污染物。自然界水体中的污物浓度随河水的流动而自然降低，这种现象称为水体自净作用。稀释扩散沉淀堆积氧化还原微生物的分解和转化水体自净作用物理法：过滤法、沉淀法化学法：漂白粉、氯气生物法：微生物处理污水处理方法污水处理的工艺一级处理：也称预处理，主要是通过过滤、沉淀去除污水中的粘土、淤泥、碎屑等固形物。二级处理：也称生物处理，主要是利用微生物分解污水中的有机化合物。污水中大量的有机物无机物微生物分解作用水体水体富营养化排放微生物的大量繁殖水体发生二次污染特别是藻类和致病菌的繁殖三级处理：把二级处理后水体中的无机P、无机N等无机化合物去除。三级处理常用的方法①用沉淀法除P②中性条件下加温除去NH3③利用反硝化细菌的反硝化作用除去N④繁殖藻类去除N、P⑤养浮萍，水草等也可去除N、P3.BOD、COD

BOD、COD是污水处理中常用的几个名词，是水体受有机物污染程度的间接指标。（1）BOD（biologicaloxygendemand）即“生化需氧量”或“生化耗氧量”，又称生物需氧量，是水中有机物含量的一个间接指标。一般指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数（单位是mg/L）。

BOD的测定条件一般规定在20℃下5昼夜，常用BOD5（5日生化需氧量）符号表示。（2）COD（chemicaloxygendemand）

即化学需氧量，是表示水中有机物含量的一个简便的间接指标。一般指在1L污水中所含的有机物再用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数（单位是mg/L）。常用的氧化剂：KMnO4和K2Cr2O7K2Cr2O7的氧化能力极强，氧化率高达80～100％，测得的数值称为CODcr。（3）TOD（totaloxygendemand）总需氧量，指污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。TOD

是评价某水质的综合指标之一。（4）DO（dissolvedoxygen）即溶解氧量，指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。DO值大小是水体能否进行自净作用的关键。天然水的DO值一般为5～10mg/L，我国规定地面水质的合格标准为DO＞4mg/L。（5）SS（suspendsolid）即悬浮物含量，指污水中不溶性固态物质的含量。（6）TOC（totalorganiccarbon）即总有机碳含量，指水体内所含有机物中的全部有机碳的量。4.污水生物处理类型需氧处理厌氧处理（1）需氧处理法也称好氧处理法，在有空气存在下充分供氧，维持适当的温度和营养，使需氧微生物大量繁殖，利用微生物的生命活动，把污水中的有机物最后分解为CO2、H2O、NO3-、SO42-等无机物，使污水净化。氧化塘法活性污泥法生物膜法需氧处理法①氧化塘法

氧化塘法的基本原理是利用藻菌共生、互生作用来分解污水中的有机物，使水净化。特点是构筑物简单，能耗低，管理方便。②活性污泥法（activatedsludge）

也称曝气法，是好氧处理中最重要的方法。所谓活性污泥，是指一种由活细菌、原生动物和其他微生物群聚集在一起组成的凝絮团，在污水处理中具有很强的吸附、分解有机物或毒物的能力。活性污泥对生活污水的BOD5去除率可达95％左右！活性污泥肉眼看是絮状泥粒，颗粒大小一般为0.02～0.2mm，在显微镜下观察其成分有细菌、酵母、霉菌、藻类、原生动物、菌相十分复杂。活性污泥中的细菌大多数以菌胶团的形式存在，只有少数是游离的。菌胶团：荚膜互相连在一起，内含几个菌体，称为～。活性污泥法处理的基本工艺流程：经过一级处理后的污水曝气池沉淀池上清液剩余污泥回流出水排出推流式曝气法

完全混合曝气法

活性污泥法根据废水在系统中流动状况分为③生物膜法这是一种适合土地面积紧张的大城市内利用生物膜处理污水的方法。生物膜（biofilm）是指生长在潮湿、通气的固体表面上的一层有多种活微生物构成的粘滑、暗色菌膜，能氧化、分解污水中的有机物或某些有毒物质。生物膜的净化原理：生物膜法是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理废水的一种方法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构，微孔较多，表面积很大，因此具有很强的吸附作用，有利于微生物进一步对这些被吸附的有机物的分解。微生物氧化有机质所需O2由空气→污水→附着水→生物膜新膜形成微生物的不断生长繁殖生物膜薄的且需氧生物膜厚度增加且厌氧生物膜老化、脱落A.生