08環(huán)境生物技術(shù) 第三章 污染物的生物降解與轉(zhuǎn)化

1、第三章污染物的生物降解與轉(zhuǎn)化1第三章第三章污染物的生物降解與轉(zhuǎn)化污染物的生物降解與轉(zhuǎn)化在環(huán)境系統(tǒng)中有機(jī)污染物一般可通過物理、化學(xué)與生物的途徑降解，最終將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。通過微生物作用將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子物質(zhì)的生物降解是最重要的途徑之一。第一節(jié)第一節(jié)污染物降解微生物污染物降解微生物大多數(shù)微生物對污染物質(zhì)具有氧化、還原、轉(zhuǎn)化等作用，利用自然環(huán)境中微生物的這一特征來分解土壤、水體中的污染物，修復(fù)受污染的環(huán)境，具有十分重要的意義。微

2、生物的來源可分為土著微生物、外來微生物和基因工程菌等。1、土著微生物通過對自然界存在的大量微生物菌株篩選并經(jīng)馴化而獲得的對污染物具有高效降解能力的菌株或微生物種群。主要存在于水體和土壤中。對微生物的降解和轉(zhuǎn)化過程比較復(fù)雜，通常是分步進(jìn)行的，整個過程包括了多種微生物和酶的共同作用。在土壤的修復(fù)過程中起著重要作用。2、外來微生物人為投加并對污染物具有高效降解能力的菌種稱為外來微生物。外來微生物具有生長快，代謝活性高，污染物降解能力強(qiáng)，與土著

3、微生物具有良好的相容性。如用珊瑚色諾卡氏菌來處理含氰廢水；熱帶假絲酵母來處理油脂廢水。用于生物修復(fù)的復(fù)合紅螺菌科的光合細(xì)菌。3、基因工程菌目前已發(fā)現(xiàn)降解性質(zhì)粒達(dá)到30余種。見表?；蚬こ叹饕獑栴}是安全性?？蓴y帶一段“自殺基因”，使該工程菌在非指定底物或非指定環(huán)境中不易生存或發(fā)生降解作用。理想的基因工程菌應(yīng)有以下幾個特征：對自然界的微生物和高等生物不構(gòu)成有害的威脅；有一定的壽命；適應(yīng)期要短；降解能力下降時可重新投放；適應(yīng)生存，不能被污染

4、物所殺死。4其它微生物與植物藻類、微型動物、植物對污染物具有作用。藻類的放氧微型動物的吞噬作用；鳳尾蓮為主的污水處理系統(tǒng)可有效去除水體中的氮磷營養(yǎng)物。蘆葦田可有效降污水的BOD(間位對位3、取代基數(shù)目的影響對單取代基情況、對脂肪和芳香母體化合物，羥基和羧基的數(shù)目越多越容易降解；相反，胺基、鹵代基、硝基、磺酸基等的數(shù)目越多越難降解。4、甲基分支的影響一般甲基分支越多，降解難度加大。5、其它因素的影響環(huán)的數(shù)目越多，越難降解，如多氯聯(lián)苯。蒽、

5、菲、芘在好氧條件易降解。尼龍、農(nóng)藥、烷基苯磺酸等人工合成的高聚合物及表面活性劑等難生物降解。三、環(huán)境條件對生物降解的影響影響微生物生長的因素除營養(yǎng)條件外，與pH、環(huán)境溫度、供氧條件、光照、氧化還原電位、滲透壓、水分、鹽分、壓強(qiáng)等有很大關(guān)系。第四節(jié)第四節(jié)污染物的生物降解反應(yīng)及其中間產(chǎn)物污染物的生物降解反應(yīng)及其中間產(chǎn)物一、水解(hydrolysis)在微生物作用下，大部分帶有酯鍵或酰胺鍵的有機(jī)物被水解。二、氧化(oxidation)1、鏈烴