微生物抗毒

　　微生物在与环境污染物的相互作用中不是完全被动的，很多微生物在与环境的相互作用中有积极主动的一面。像不少致病性细菌对青霉素具有抗药性一样，很多微生物对各种重金属污染也有抗性。微生物为什么能抵抗重金属毒性呢？一般来说原因不外乎下面几种：

　　1，减少吸收，使微生物细胞内的重金属含量保持在很低的水平而不产生对细胞的毒害作用。如一种金-葡萄球菌对Cd²⁺的抗性就是如此。

　　2，增加排出，有些微生物可以通过主动的方式把细胞内的重金属离子排出细胞外，从而维持细胞内的低含量水平。如一种芽孢杆菌对铜的抗性。

　　3，氧化还原作用，很多微生物可以通过氧化作用或还原作用（多数情况）把重金属从毒性较高的价态转变成为毒性较低的价态，从而解除了重金属的毒性。例如对汞的抗性即是如此，自然界中有很多微生物（大肠杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等等）可以把高毒性的Hg²⁺还原成为低毒的Hg⁰，形成沉积或挥发到大气中。另外，自然界还有些微生物（大肠杆菌、芽孢杆菌等）可以将高毒的Cr⁶⁺还原成为低毒的Cr³⁺，从而达到解毒的作用。这一原理被应用于电镀废水的生化处理。

　　4，在细胞外产生可以结合（包括细胞表面吸附）有毒重金属离子的结合物，从而减少环境中毒性重金属的浓度，达到解毒的目的。如大肠杆菌的抗铜作用即是如此，它可以分泌能结合铜离子的蛋白质，从而降低了铜离子的有效浓度。另外，很多微生物还可以产生H₂S，以非特异性的方式结合各种重金属离子，如硫酸盐还原菌即可产生硫化氢结合Fe²⁺等离子。

　　5，吸附作用。很多微生物的细胞表面具有特殊的结构，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。有些酵母菌可以吸附很多重金属（如铅、金、银、镍、铀等）或它们的离子，吸附量甚至可达到细胞干重的90％，科学家已经应用微生物的这一特性成功地从各种溶液中回收银、金、铀等贵重金属。

　　许多有机污染物本来是作为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、防腐剂等而被开发出来，并大量生产和广泛使用的。它们是人工合成的本来在自然界不存在的化合物，一般来说，都是有毒的。它们的使用给工农业生产带来丰收的同时，也广泛地污染着环境。它们可以杀菌或防腐，说明它们对微生物也是有毒有害的，主要表现在以下几个方面的作用：

　　（1）造成微生物细胞的裂解，如表面活性剂；
　　（2）破坏微生物细胞的能量代谢作用，许多农药有此作用；
　　（3）抑制微生物细胞各种酶的活性，导致微生物死亡，许多农药有此作用；
　　（4）作为蛋白质变性剂使微生物细胞中的蛋白质变性而死亡，许多洗衣粉和农药有此作用；
　　（5）破坏微生物细胞中金属蛋白和金属酶的功能，金属螯合剂有此作用；
　　（6）破坏微生物细胞的遗传物质，许多强化学诱变剂如硝基类化合物等有此作用；
　　（7）抑制微生物细胞合成功能蛋白，如许多农药可以干扰或破坏细胞内的蛋白质合成。

　　至于残留在农田中的农用薄膜，主要是对微生物生态系统功能的破坏。由于它们的存在，阻断了微生物生态系统中的正常的物质、能量和信息的流动与转化，而使其丧失或改变了正常的功能。