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물 속의 세균

양질의 식수 속에는 1㎖당 3~5마리 이상의 세균이 있어서는 안 되며 대장균군은 없어야 한다.

대장균군은 사람과 동물의 장내에서 발견된다. 대장균군이 있다는 것은 그 물이 분뇨에 의해 오염되었고, 따라서 병원균을 가지고 있을 가능성이 높다는 것을 뜻한다. 상수처리공정은 이런 대장균군과 다른 미생물들을 제거하기 위한 공정이다. 하수는 가정폐수나 산업폐수를 포함한 사용된 물을 의미한다. 하수 속의 세균은 병원균 등의 오염원과 유기물질을 분해하는 정화제로서의 2가지 중요성을 지닌다. 하수처리시설은 세균을 이용하여 하수 속에 있는 유기물을 분해하도록 설계되어 있다.

유기물을 분해하는 데는 많은 산소가 요구되므로 유기물 양에 비례하여 생화학적산소요구량(BOD)이 높아진다. BOD가 높은 하수가 하천이나 호수에 유입되면 그곳의 생태계를 혼란시키게 되므로, 하수처리의 목적 중의 하나는 가능한 한 유기물을 완전히 산화하여 BOD를 낮추는 데 있다. 해수의 미생물군집은 세균·조류(藻類)·원생동물과 균류로 이루어져 있다.

해양세균은 유기물과 무기물을 해양생물의 영양소로 전환하는 역할을 한다. 호기성 조건에서는 유기물을 분해하여 암모니아·이산화탄소·황산염·인산염을 만들어내고, 이들 분해물질은 조류나 플랑크톤의 영양원이 되어 다른 유기물로 합성된 후 최종적으로 조개나 어류의 먹이가 된다.

대기 중의 세균

공기 중에는 세균과 그밖의 미생물이 포함되어 있으며 이들을 흡착하고 있는 입자의 크기와 대기 조건에 따라 다양한 주기로 부유·순환하고 있다.

일반적으로 특정지역 내의 세균 수는 시간에 따라 많은 차이가 있다. 기침이나 재채기를 할 때 엄청난 수의 세균이 대기중으로 나와 세균 1마리가 들어있는 핵적(核滴)이라 불리는 알맹이로 오랫동안 떠돌아 다닌다. 호흡기관에 있는 세균은 결핵균·폐렴균·뇌막염균 등을 포함하고 있어 잠재적 위험성이 높다. 대기권 내의 세균은 여러 질병의 원인이 될 뿐만 아니라 여러 가지 물질의 오염원으로서도 중요하다.

따라서 의료용품이나 식료품 공정에는 인위적으로 무균 환경을 만들 필요가 있다.

토양 속의 세균

토양세균은 토양의 생화학적인 변화에 적극적으로 관여한다.

죽은 동식물체는 미생물에 의해 부식토와 무기질로 변환된다. 토양 속에서 여러 원소(질소·탄소·황 등)는 화학적 변화를 통해 순환하고 있다고 믿어진다. 그러한 순환중 어느 한 단계에서 원소는 다른 원소와 전혀 결합되지 않은 순수원소로 존재한다. 어떤 종류의 세균은 이러한 순수원소를 식물이 이용할 수 있는 무기화합물로 전환시키고 동물은 이 식물체를 먹고 식물체 유기화합물을 동물조직으로 변환시킨다. 최종적으로 식물체와 동물체는 토양세균에 의해 분해되어 다시 원래의 원소로 되돌아간다.

예를 들면 질소순환계는 가장 잘 알려진 순환계이다. 질소고정은 질소순환계의 중요한 과정 중 하나인데 몇 종의 세균에 의해 이루어진다. 뿌리혹박테리아는 콩과식물과 공생하면서 질소를 고정하기 때문에 이들을 공생적 질소고정자라고 부른다.

아조토박터속, 클로스트리디움속의 세균들은 독립적으로 살면서 질소를 고정하므로 비공생적 질소고정자라고 부른다.

음식 속의 세균

음식물은 세균이 자라기에 아주 좋은 조건이므로 쉽게 오염된다.

오염된 세균이 병원성이면 보건에 심각한 문제가 된다. 유용한 면도 있어서 어떤 종류의 세균들은 우유나 카세인을 버터밀크·요구르트·치즈로 전환시키며 비유제품에서도 중요한 역할을 한다(유제품). 어떤 종류는 식품을 부패시킬 때 독소를 분비하는데, 사람이 이 독소를 먹게 되면 심각한 증세를 일으키고 심한 경우 죽음에 이르기도 한다. 어떤 세균은 식품을 통해 사람에 침입하여 장티푸스·콜레라·이질 등의 질병을 유발하기도 한다.