环境生物技术在可持续发展中的应用.ppt

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1、第六讲 环境生物技术在可持续发展中的应用,环境生物技术Environmental biotechnology,微生物清洁生产技术,环境友好材料,微生物的废物资源化 微生物废物能源化,环境微生物污染预防技术,主要内容,微生物的清洁生产技术,微生物冶金技术,据估计，我国铜只能再用13年，铅6.5年，锌8.1年，锑4.3年，钼12.7年，金8年。我国矿产资源利用率仅为美国的26.9%，日本的1/7。对于有限的矿产资源，传统技术资源利用率很低，经济可采率还不到30%，等于另有70%的资源如果要想得到充分利用，就必须需要依托新技术来完成。,指利用某些微生物或其代谢产物对某些矿物（主要为硫化矿物）和元素所

2、具有的氧化、还原、溶解、吸收（吸附）等作用，从矿石中浸出金属或从水中回收（脱除）有价（有害）金属,微生物冶金已有近百年的历史，但真正快速发展始于20世纪50年代 1958年，美国用细菌浸出铜矿中的金属铜 1966年加拿大用细菌浸出铀研究成功,什么是微生物冶金？,直接作用细菌对矿石有直接氧化的能力,具有直接浸提作用 间接作用细菌生命活动中生成的代谢物作用于矿物，如细菌作用产生硫酸和硫酸铁，然后通过两者作为浸溶剂浸出矿石中的目标金属 联合作用细菌直接作用和化学氧化间接作用共同存在,微生物冶金的原理,对于低品位金属矿、矿冶废料等处理，使用传统开采方法，投入产出比较低，而微生物冶金可把传统方法不能提取

3、出来的金属浸提出来 湿法冶金的工艺条件易于控制，设备需要简单，成本比较低廉。如低品位铀矿中回收铀，成本仅为其它方法的一半,微生物冶金特点,嗜温型细菌,氧化亚铁硫杆菌(T.ferrooxidans)、氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)、硫化裂片菌(Sulfoobus theoacidophium),嗜热型微生物,中等嗜热细菌：磺杆菌属嗜热细菌：叶硫球菌属、双向酸酐菌属、硫球菌属,用于冶金的微生物,槽浸：将细菌酸性高铁浸出剂与矿石在反应槽中混合，机械搅拌通气，然后从浸出液中回收金属。,需要搅拌、加热、冷却和通气设备等，当细菌氧化矿物中的金属价值较高时，可采用该法，如金

4、、银、锑及有贵重金属伴生的铜矿等,微生物冶金的方式,堆浸：在倾斜的地面上，用水泥沥青等砌成不渗漏的基础盘床，把含量低的矿石堆积在其上，从上部不断喷洒细菌酸性硫酸高铁浸出剂，从流出的浸出液中回收金属。,不需要破碎，不需要翻动。投资低，运行费用低，可露天进行，是应用最多的微生物冶金方法。,原位浸：利用自然或认为爆破形成的地面裂缝，将能氧化矿物的酸性水注入矿床中，使目的金属溶解在液体中，然后从液体中回收金属,完全在野外进行，不需要人工管理，但效率教低，易受环境条件影响,冶金微生物生理状态、繁殖速度、活性 矿石特性堆矿渗透性、矿石粒度、矿浆浓度、矿石的化学成分、矿物的电化学性质 浸矿环境条件通气状况、

5、pH、温度,影响因素,高效冶金微生物的筛选、驯化及应用 难浸金属微生物的处理 冶金过程中影响因素的调控 冶金提取液的处理 微生物冶金设备的研制,存在的问题,项目针对我国有色金属矿产资源品位低、复杂、难处理的特点，围绕硫化矿浸矿微生物生态规律、遗传及代谢调控机制；微生物矿物溶液复杂界面作用与电子传递规律；微生物冶金过程多因素强关联,2004年国家重点基础研究发展规划（973）项目,浸矿微生物的分离、纯化、种群生态规律、氧化生理、分子遗传标记 浸矿微生物Fe、S氧化酶的结构与功能关系、催化机理、代谢调控 浸矿微生物功能基因克隆 浸矿微生物、矿物结构、表面润湿性、电性、吸附等界面作用 微生物-矿物-

6、溶液界面电子传递规律,环境友好材料,在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料，具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点,用于污染物控制的、对环境有害的已有材料的替代品，可以减少环境污染 作用于环境、有利于环境质量控制和改善、其本身不会产生污染的物质,微生物絮凝剂,城镇用水及工业污水的净化和处理 絮凝沉降是一种简便、经济的提高水质处理效率方法，在环境领域尤其水体环境中应用非常多,无机小分子：Al2(SO4)3、FeCl3、FeSO4,无机高分子：聚合Fe、Al盐（30%-60%）,复合型无机高分子,天然高分子：

7、改性淀粉、壳聚糖、明胶,合成高分子：聚丙烯酸胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、季胺盐,絮凝剂,无机,有机,：铝盐、铁盐和硅酸盐,复合型有机、无机高分子,国外：聚合铝铁、铝硅、硅铝、硅铁以及聚合铝/铁与活性致混物质等复合絮凝剂 国内：聚合氯化铁铝、聚合硅酸硫酸铁、聚合硅酸硫酸铝、聚合硅酸铝化铁、聚合氯硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合硅酸铝铁、聚合磷酸铝铁、硅钙复合型聚合氯化铁,使用无机絮凝剂时会给处理水体带来很多离子，需增加脱盐、去离子程序，Al会影响人体健康铁盐类絮凝剂腐蚀性强，限制了使用设备，同时铁离子颜色也会影响水质。当处理含硫化物工业废水时，容易形成胶体状FeS和Fe2S3混合物，失去絮凝

8、作用有机絮凝剂聚丙烯酰胺非常难降解，容易导致二次污染尽管天然高分子絮凝剂无毒又容易降解，但其产量有限，活性较低限制了其广泛应用,传统絮凝剂的不足,是一类由微生物产生的代谢产物，是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得到的、具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、无二次污染的水处理剂,何为微生物絮凝剂？,多聚糖 蛋白质（或多肽）脂类 DNA 分子量多在105以上,成分,微生物,絮凝性的微生物达30多种，主要包括细菌、放线菌、霉菌、酵母菌、藻类等 细菌和真菌居多，藻类最少（蓝藻类的环圈项圈蓝细菌、席藻属)典型的絮凝剂产生菌：酱油曲霉(Aspergilus sojae)、拟青霉

9、属(Paecilomyces sp.)、红平红球菌(Rhodococcus erythropolis),NOC-1：糖蛋白类（多糖和脂质），由红平红球菌产生，是目前最好的微生物絮凝剂 PF101：粘多糖类（85%半乳糖胺、2.3%乙酰基、5.7%甲酰基氮化半乳糖胺），由拟青霉属产生 AJ7002：蛋白质类（半乳糖、葡萄糖胺、2-酮葡萄糖酸及多肽成分），由酱油曲霉产生,利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆转基因技术所获得絮凝剂,微生物絮凝剂的来源,微生物絮凝剂的絮凝机理,“桥联作用”机理,吸附架桥作用 借助离子键、氢键、范德华力，同时吸

10、附多个胶体粒子，在颗粒间产生架桥现象，从而形成一种网状三维结构沉淀下来,卷扫作用 小颗粒絮凝体在重力作用下发生沉降，在沉降过程中，众多小颗粒絮凝体象张滤网一样把水中胶粒一扫而净,电中和作用 溶液中电荷的多价电解质能够与颗粒表面带的相反电荷发生中和，从而减少弱颗粒间彼此的相互排斥力，促进颗粒沉淀，为絮凝剂的架桥提供有利条件,“类外源絮凝聚素”机理,可解释酵母菌的絮凝机理。絮凝酵母细胞壁上的特定表面蛋白与别的酵母细胞表面的甘露糖残基之间可专一性结合，引起絮凝。絮凝效果与细胞表面蛋白、甘露糖结构与形态、pH、阳离子等有关,“菌丝体外纤维丝”机理,可解释纤维素类絮凝剂。主要是因为某些微生物产生的絮凝物

11、并没有进入菌体培养液中，而是作为菌体细胞的某一组分或紧附着在细胞表面，形成一种类似细菌“荚膜”一样的结构，该结构在絮凝过程中起了积极作用。,絮凝效果影响因素,底物种类 广谱性和窄谱性 絮凝剂分子、浓度 分子量越大，絮凝活性越高,环境条件,pH：影响絮凝剂大分子与胶体颗粒表面电荷，影响它们之间的靠近和吸附行为 温度：影响高分子空间结构 无机及金属离子：一些金属离子是絮凝剂桥联或中和作用的加强剂，甚至是必须离子，如Ca2+、Mn2+、Mg2+、Al3+等。但浓度不宜过高，否则由于大量离子占据了絮凝剂分子的活性位置，并把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝,微生物絮凝剂的应用,废水悬浮物的处理（畜产废

12、水、鞣革工业废水）废水脱色处理 乳浊液的油水分离 污泥处理 发酵和食品行业（菌体去除）,微生物絮凝剂的研究趋势,高效新型絮凝剂产生菌的筛选 优化发酵条件，提高絮凝剂生产产量，降低生产成本 深入研究微生物絮凝剂的分子结构及其产生与絮凝机理 进一步开拓微生物絮凝剂的应用领域,可生物降解塑料,可降解塑料,生物可降解塑料,光降解塑料,光-生物-化学协同可降解塑料,化学可降解塑料,生物可降解塑料,完全可降解塑料,部分可降解塑料,发酵成分,自然成分,发酵-合成成分：,化学合成：,变性淀粉产品,淀粉、PVA,淀粉、PCL,壳聚糖、纤维素,PHAs,细菌、纤维素,聚乳酸,脂族聚酯,普通塑料、PCL,PE、淀粉

13、,聚乙烯醇,聚己内烯,聚乙烯,聚-羟基烷酸（PHA），又称微生物聚酯，是一种胞内碳源和能源储存物，由于PHAs具有低溶解度和高分子量，它在细胞内积累不会引起渗透压的增加，因此，是一类理想的胞内储藏物，比糖原、多聚磷酸或脂肪更普遍地存在于微生物中,PHA？,R为甲基时，单体为-羟基丁酸（HB）R为乙基时，单体为-羟基戊酸（HV）R为丙基时，单体为-羟基己酸（HC）R为丁基时，单体为-羟基庚酸（HH）R为戊基时，单体为-羟基辛酸（HO）R为己基时，单体为-羟基壬酸（HN）R为庚基时，单体为-羟基癸酸（HD）R为辛基时，单体为-羟基十一酸（HUD）R为壬基时，单体为-羟基十二酸（HDD）,最早于19

14、25年由法国的Lemoigne首次从巨大芽孢杆菌（Bacillus megatherium）中提取 是一种生物可降解的热塑性塑料，与聚丙烯、聚乙烯的物理和化学结构基本相似，能拉丝、压膜、注塑等 在90多种细菌中发现PHAs，已有超过125种单体的PHA被发现,当增加碳氮比后，细菌体内的PHB含量就会增加；当细菌缺乏足够的营养供应而不能分裂和生长时也积累PHB PHB有良好的生物降解性，其分解产物可全部为生物利用，对环境无任何污染，其熔融温度为175180，摩尔质量、软化点、结晶度、拉伸强度等与聚丙烯(PP),PHB（聚-羟基丁酸）,65个属近300种微生物巨大芽孢杆菌（Bacillus meg

15、aterium）产碱杆菌属（Alcaligenes sp.）假单胞菌属（Pseudonomas sp.）甲基营养菌（Methylotrophs sp.）固氮菌属（Azotobacter sp.）,合成PHA的微生物,红螺菌属（Rhodospirilum sp.）棒杆菌属（Corynebacterium sp.）诺卡氏菌属（Nocardia sp.）红球菌属（Rhodococcus sp.）动胶菌（Zoogloea）,对廉价碳源的利用能力强弱 生长速度快慢 对底物的转化率高低 胞内聚合物含量高低 聚合物分子量大小,工业化菌株考虑因素,用于合成PHAs的碳源,影响PHAs降解因素,环境类型 微生物

16、种群 活力 水分 温度 PHAs塑料制品厚度等,不同环境条件下PHAs制品的生物降解,微生物菌种改良。包括用分子生物学手段，有目的地提高菌种对多种原料的利用能力和转化率、改变细胞特性以利于提取 发酵生产技术研究。如采用流加发酵控制技术、高密度细胞培养技术提高生产强度 新型反应器研制。如研制各种新型生物反应器或改进已有反应器，以提高传氧效率、降低能耗 产品提取工艺开发,PHAs研究现状,生物表面活性剂（biosurfactant）,表面活性剂素有“工业味精”之称，是一类在低浓度时能显著降低液体表面张力的物质，通常有非极性的疏水基团和极性的亲水基团组成，疏水基团通常是碳氢化合物，亲水基团则是带正电

17、、负电或两性的基团,全球表面活性剂的年产量已超过3106 t，家用洗涤剂占总量的54%，用于工业的占32%,微生物在一定生长条件下，代谢过程中分泌产生的具有一定表面/界面活性的代谢产物，能有效乳化、润湿、分散、溶解疏水性物质，降低体系的表/界面张力。微生物产生的生物表面活性剂大多为阴离子或非离子型,生物表面活性剂,植物 动物 微生物,按微生物源不同可分为 糖脂 脂肽 多糖-蛋白质复合物 磷脂和脂肪酸或中性脂,生物表面活性剂的性质,生物表面活性剂具有特定的结构 亲水基团一般是氨基酸或多肽、阴离子或阳离子、寡糖、二糖或多糖 亲脂基团一般是一种或几种脂肪酸的烃链，它可以是饱和的或不饱和的，脂肪酸通过

18、一个糖脂键或酞胺键与亲水基团相连 大多数生物表面活性剂是中性或带负电的，带负电是由于羟基的原因,脂肽类 脂肽分子由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成 1968年，Arima 等首次发现枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）产生，商品名为表面活性素（Surfactin）Surfactin的表面活性最强，是迄今报道的效果最好的生物表面活性剂之一,Surfactin应用于化妆品，可以改善化妆品的水洗性能，增加皮肤的光润和滑嫩性。Surfactin在医药上的应用，具有抗菌、抗真菌，抑制血纤维素凝集，诱导脂双层膜离子通道的形成，抑制c AMP,抗病毒和抗肿瘤以及抗支原体活性。Surfact

19、in 在农业中的应用。土壤改良，加快土壤中有机质的生物降解；农药助剂 Surfactin在食品工业中的应用。其优良的乳化性可在食品原料形成一定的浓度、质地和分散相中发挥重要作用,微生物,完全以烷烃为碳源，如Corynebacterium sp.和Arthrobacter sp.仅以水溶性底物为碳源，如Bacillus sp.以烷烃和水溶性底物为碳源，如Pseudomonas sp.,土壤污染修复 重金属 与土壤液相中的游离金属离子络合；通过降低界面张力使土壤中重金属离子与表面活性剂直接接触,生物表面活性剂的应用,莎凡婷和鼠李糖脂去除有机态的铜比较有效 鼠李糖脂在去除与无定形氧化铁结合的铅比较有

20、效，去除水溶态、可交换态和碳酸盐结合态的铅也有一定潜能 槐糖脂去除氧化态的锌效果较好 pH值、温度、离子强度、氧化还原作用等也会对生物表面活性剂与重金属离子的络合产生影响,改变降解微生物菌体与土壤介质间的相互作用，增强了细胞在土壤介质中的迁移作用 通过改变降解微生物细胞表面性质，调节细胞在污染物表面的吸附状况，促进它们之间的相互作用 通过作用于细胞膜，生物表面活性剂可能改变其结构和性质，并促成了污染物摄取模式的变化,有机污染物,解吸附作用有利于有机物从堆肥颗粒上脱除进入堆肥间隙液相中，缩短了堆肥时间 降低堆肥颗粒间隙液相的表面张力，有利于有机物和菌体的传输，使堆肥各个层面的有机物与菌体充分接触

21、，提高堆肥的效率 促进水分在堆肥颗粒中传输和分散,在堆肥中的应用,乳化、分散和脱附，增大其与降解菌细胞的接触面积及可利用性，提高其生物可降解性 调节微生物细胞表面、污染物及环境介质之间的界面作用 增大微生物细胞表面的疏水性，提高与疏水性有机物之间的亲和力，有利于微生物吸收转化污染物 改变吸附界面的特性，调节细胞与界面之间的亲和力，有利于微生物细胞的吸附和生长,水体污染治理,提高采油率,降低油/水体系的界面张力，降低黏度，使重油乳化，增强油的驱动性，起到驱油采油作用,医疗领域,食品工业,化妆品工业,选育能以廉价碳源如葡萄糖、淀粉为底物的菌种或构建基因工程菌 设计高生产力的发酵工艺和经济有效的回收

22、方法 利用生物表面活性剂的特殊性，开发出它的二次产品，用于化妆品、食品、制药等行业，抵消生物表面活性剂的高成本,发展方向,微生物的废物资源化技术,废物生产单细胞蛋白（SCP）,单细胞蛋白：在各种基质上通过大规模培养细菌、酵母菌、霉菌、藻类和担子菌获得的微生物蛋白,最早由美国麻省理工学院的Carroll Wilson教授于1966年提出 1967年在麻省理工学院召开了第一界世界单细胞蛋白会议，并将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白,营养丰富 原料广，可就地取材 生产速率高 生产不受季节气候的制约，易于人工控制，并且在大型发酵罐中可立体培养，占地面积少 单细胞生物易诱变，比动植物品种易改良,SCP特点

23、,细菌、酵母的倍增时间为20-120min，真菌和绿藻类为2-6h，植物1-2周，牛1-2月，猪4-6周。据测算，1头500 kg的牛每天生产蛋白质48kg，而500kg酵母每天至少生产蛋白质500kg,大豆：蛋白质含量35%40%,利用碳水化合物为原料生产SCP，如酿酒酵母、假丝酵母、木霉、青霉等 利用碳氢化合物为原料生产SCP，如假丝酵母等 利用甲醇为原料生产SCP，如甲烷单胞菌、假单胞菌等 利用乙醇为原料生产SCP，如假丝酵母等,生产SCP的微生物,利用甲烷为原料生产SCP，如甲烷假单胞菌等 利用CO2为碳源、氢为能源生产SCP，如氢单胞菌 利用光能生产SCP，如小球藻、螺旋藻及光合细菌

24、,生产SCP的原料,固体废物，如农业秸杆、城市有机垃圾、工业有机固体废料等 烃类及其氧化生物，如石油烃、天然气、甲醇、乙醇及乙酸等 工业高浓度有机废水，如乳品业废水、制糖业废水、酿造业废水等 气体，如CO2、甲烷等,利用农业废弃物生产SCP,SCP研究现状,预处理-酶解-发酵 酸解-发酵,利用有机废水生产SCP,利用工业固体废物生产SCP,利用石油烃类生产SCP,SCP中核酸含量高，核酸代谢会产生大量尿酸，人体内又没有尿酸酶，因此，可能导致肾结石或痛风 可能有毒性物质，如重金属、微生物代谢毒素等 SCP生产价格与来自鱼粉、大豆的蛋白质价格较高,SCP存在问题,微生物饲料,利用微生物作用提高粗饲

25、料的营养价值，主要通过微生物的代谢活动对有机废物和秸杆等粗物质进行分解与转化，使饲料中不易被牲畜和家禽利用的大分子物质转变为易消化的小分子物质。同时，微生物自身蛋白也提高了饲料的蛋白质含量,主要以天然发酵为主，主要利用植物茎叶表面附着的部分微生物 乳酸细菌，如胚芽乳杆菌、弯曲乳杆菌、棒状乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、短乳杆菌等 酵母菌 乳酸菌和酵母菌不破坏植物的细胞组织，产生的乳酸又抑制了杂菌的生长，因此，不但保存了饲料，而且还提高了饲料的适口性，增加了饲料中蛋白质和微生物的含量,青贮饲料,微生物蛋白饲料,微生物废物能源化技术,生物质能是太阳通过光合作用以生物的形态储存能量，包括农、林、牧及水生作物

26、资源等含有的能量,作为能源利用的物质有林产品下脚料、薪柴、农作物秸杆、皮壳、水生作物及沼气资源的人畜粪便、城市生活垃圾、生产废弃物等,典型的生物质能利用有微生物利用废物生产酒精、甲烷、氢气等,微生物生产乙醇技术,上千年时间 粮食作物 国内木薯、红薯干、甘蔗 国外甘蔗,生产工艺,木质纤维素,初级纤维，即从植物中获取的纤维类物质如棉花、木材和干草等 农业废弃物，指农作物经加工后剩余的植物材料，如稻草、秸杆、稻壳、动物粪便等 日常生活中的废弃纤维产品，如废纸等,生产乙醇的微生物均不能直接利用木质纤维作为发酵过程中所需的糖类物质 酸碱处理和生物酶法 木质素水解需要葡聚糖内切酶、纤维二糖水解酶和-葡萄糖

27、酶三种酶协同作用，能产生这三种酶的微生物多为真菌，如正青霉菌(Enpenicilum jaoanicum)、木霉(Trichoderma)、疣孢青霉(Penicillum verrubsum)等,复合微生物来发酵木质素生产乙醇。如热纤梭菌（Clostridun thermocellum）能分解纤维素，但乙醇产量低，而热硫化氢梭菌（Clostrium thermohydrosulopaircum）不能利用纤维素但乙醇产量高,淀粉原料发酵法是我国生产乙醇的主要方法 目前可生产乙醇的菌株均不能直接利用淀粉发酵乙醇 在进行发酵之前需先进行原料粉碎，以破坏细胞组织，使淀粉游离 再加入淀粉酶，使淀粉糊化、

28、液化，再经过糖化酶后才可被微生物利用发酵乙醇 水解淀粉的酶主要有-淀粉酶、葡糖糖化酶和葡糖糖异构酶,淀粉,微生物制氢,蓝细菌和绿藻,蓝细菌在光照条件下产氢，主要是固氮酶的功能，固氮酶在缺少其生理性基质N2或产物NH4+时，能还原质子放出H2 绿藻光裂解水产生氢气 H2+O2,厌氧光合细菌,光合细菌的氢代谢主要与三种酶有关，即固氮酶、氢酶和可逆氢酶。光产氢与固氮酶有关，暗产氢与可逆氢酶有关，吸氢现象与氢酶有关。光合产氢是这3种酶共同的作用结果,非光合生物,降解大分子有机物产氢 固体废料、废水,微生物环境污染预防技术,一、微生物农药,微生物农药是指由微生物产生的用于防治农作物病、虫、草害或促进植物

29、生长的农用抗生素类或毒素类生物制剂。主要包括农用抗生素和活体微生物,农用抗生素是由抗生菌发酵产生的、具有农药功能的代谢产物，例如：井冈霉素、春雷霉素,活体微生物农药是有害生物的病原微生物活体，即用了这些活的微生物可以使有害生物本身得病而丧失为害能力。如白僵菌、绿僵菌、苏云金杆菌,对人畜安全 对生态环境影响较小 可以抑制害虫的流行病 可利用农副产品生产加工 生产设备通用性较好,生物农药的特点,种类,微生物杀虫剂,细菌、真菌、病毒杀虫剂,微生物杀菌剂,微生物除草剂,微生物杀虫剂,细菌杀虫剂（100多种）,芽孢杆菌科、假单孢菌科、肠杆菌科、乳杆菌科和微球菌科等 通过营养体、芽孢在虫体内繁殖以及通过产

30、生生物活性蛋白毒素等途径来致死目标昆虫 苏云金芽孢杆菌（Bacillus Thuringiensis）、日本金龟子芽孢杆菌是目前商业开发较成功的微生物杀虫剂。,细菌生长到一定阶段后，菌体一端形成一种伴孢晶体，其内含蛋白类-内毒素，菌体破裂后，释放出孢子和伴孢晶体 晶体或孢子进入幼虫体，被碱性肠液活化，在蛋白酶作用下转化为有杀虫活性的-内毒素，破坏幼虫肠壁的上皮细胞，使幼虫停止取食，从而中毒死亡（芽孢能在昆虫肠道中大量增殖，并穿透肠壁进入血液中，导致昆虫败血死亡）,病毒杀虫剂（1200种）,已开发的有核型多角体病毒（NPV）和颗粒体病毒（GV）以包涵体形式存在，遇到昆虫的碱性肠液（），释放出病毒

31、颗粒。幼虫死亡后释放出大量的包涵体进而侵染更多的幼虫或在土壤中累积起来,在国外已登记的杀虫剂病毒有：梨豆夜蛾核多角体病毒（巴西）苜蓿夜蛾丫纹蛾核多角病毒（美国）谷实夜蛾核多角体病毒（美国）烟芽夜蛾核多角体病毒（法国）赤松毛虫细胞质多角体病毒（日本）小菜粉蝶颗粒体病毒（俄罗斯）松红头卷叶角叶鲜多角体病毒（加拿大）,真菌杀虫剂（400-500种）,仅次于细菌杀虫剂，400500种真菌具有不同程度的杀虫能力，半知菌有250种白僵菌、绿僵菌可在鳞翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、双翅目的700多种幼虫体内寄生,放线菌杀虫剂,主要用于防螨类,微生物除草剂,链霉菌产生的茴香霉素是一个商品化的微生物代谢产物，能

32、强烈抑制杂草。缺点：不能非选择性的除去多种杂草，没有化学除草剂速效,生物农药稳定性差 生物农药防治效果缓慢 生产工艺落后，技术和研发力量等条件不具备 生产成本过高是限制农用抗生素大规模生产和在农药市场上竞争的主要因素之一选育效价高稳定性好的优良菌株是降低生产成本增强农用抗生素在市场上竞争能力的最基础性工作,存在问题,二、微生物肥料,微生物肥料是指含有活的微生物的特定制品，应用于植物生产起到特定的肥料效果，这种效应产生过程中，制品中活的微生物的生命活动起关键作用，由于这些生命活动，增加了作物营养元素的供应量。,微生物肥料种类,微生物氮肥 以固氮微生物为主，如根瘤菌肥料、固氮菌肥料、固氮蓝细菌肥料

33、和氟兰克氏肥料,微生物钾肥,利用微生物分解土壤中难溶性的钾，提高土壤中的钾含量 该类微生物大多为胶质芽孢杆菌、胶样芽孢杆菌 K细菌（硅酸盐细菌）能分解长石、云母等硅酸盐类矿物,抗病与刺激作物生长的生物肥料 指利用某些微生物发代谢产物对作物生长具有刺激作用的生物肥料。,如“5046”菌肥、“G4”放线菌制剂,有机肥,作用机理（1）提高土壤中养分的利用效率（2）分泌生物活性物质刺激植物生长（3）抑制病害微生物的生长（4）增强植物的抗逆能力,作用机理,（1）研发力度不足，技术人员水平有待提高（2）生产工艺落后，产品质量不稳（3）菌株目标效能不稳定，配伍不尽合理、抗逆性差（4）微生物肥产品质量标准有待进一步完善,存在问题,