影响微生物生物降解的因素
有关污染物生物降解的不利因素
有关污染物生物降解的因素影响微生物生物降解的因素主要有微生物的特性、污染物的特性、环境的影响。
一、微生物的特性。
1、共代谢。
对污染物的降解是建立在其能为微生物提供生长所需的基本条件，然而许多污染物由于成分比较单一，能够提供的营养物质较为狭窄。
加之微生物缺乏许多污染物降解所需的酶系，微生物在这环境下缺乏生长的基本条件，这就需要多种微生物共同参与，进行优势互补，也即共代谢。
然而这同样增加了污染物的降解难度。
2、微生物可能受到环境和污染物的毒害。
比如氰类、重金属、蛋白质及核酸结构类似物，这些都会对微生物产生毒害，造成微生物结构变异，细胞结构遭到破坏，微生物间通信遭到阻断，有些物质会抑制酶的活性或使酶的活性丧失，导致大量微生物死亡甚至整个物种的灭绝，在一定程度上造成污染物的难降解。
3、微生物的变异可靠性较低。
微生物具有很强的适应能力，不利的环境会对微生物的变异进行自然选择，这样会使有利的变异得到扩大。
而微生物的变异不具有方向性，所有方向的变异率相等，即优利的变异所占的概率是很小的，变异不可能保障有利的情况一定会出现。
可靠性的低下结合污染物的复杂性，使微生物向分解污染物方向的变异变得举步维艰，极大地影响了微生物对污染物的生物降解。
二、污染物的特性。
1、污染物有些时候无法接触到微生物或者只能接触微生物的表面。
我们知道许多工业产物、有机合成物、生活物品等其结构中就含有抑制微生物生长的物质，或者其表面的防护物质直接将微生物阻止在污染物表面，这样污染物与微生物处在两个系统之中，无法接触也使微生物无法对污染物产生作用。
2、污染物的化学结构的多样性和复杂性给微生物对其的降解产生了极大的难度。
污染物中最难降解的有机物可以很清晰的说明这个问题。
有机物链的长短、链的稳定性、基团的复杂性及稳定性，侧链的位置多样性，都会对微生物的降解产生影响。
3、污染物的浓度也会影响微生物的活动。
我们知道微生物的生长是必须依赖于一定的物质浓度，浓度过高或过低都不利于微生物的生长。
生物降解技术的步骤
生物降解技术的步骤生物降解技术是指利用微生物或其代谢产物降解有机废弃物的一种方法。
它通过利用微生物的各种代谢能力，将有机废弃物转化为水、二氧化碳、有机酸和其他无毒物质，在没有对环境造成污染的同时，也能获取能源和有机肥料。
下面是生物降解技术的基本步骤及流程：1.鉴定废弃物的组成和特性：首先，需要了解废弃物的组成和特性，以确定是否适合进行生物降解。
包括了解废弃物的化学成分、颗粒大小、含水率、酸碱性等因素。
2.选择适当的微生物：根据废弃物的成分和特性来选择合适的微生物。
常用的微生物包括细菌、真菌和酵母等。
选择微生物的关键是考虑其能够分解废弃物的能力和适应性。
3.制备培养基：根据所选微生物的需求制备合适的培养基。
培养基应包含养分和有机废弃物，以提供微生物生长所需的营养物质。
4.建立培养条件：根据所选微生物的最适生长条件调节环境因素，包括温度、pH值、氧气浓度等。
保持适宜的生长条件有利于微生物的繁殖和降解过程。
5.培养微生物：将所选的微生物接种到培养基中，并进行培养。
可以选择批量培养或连续培养的方法，视废弃物的量和降解的需要而定。
6.开展降解实验：实验过程中需要进行监测和调整，确保微生物可以有效地降解有机废弃物。
可以通过测量废弃物的降解率、有机物浓度和微生物数量等来评估降解效果。
7.优化降解条件：在实验过程中，可以对培养条件进行调整，以优化降解效果。
可以适当增加营养物质浓度、调节环境温度和pH值等。
8.观察和分析：通过实验得到的结果，观察微生物对废弃物的降解情况。
可以使用化学分析方法来测定废弃物中各种化学成分的浓度和变化，以评估降解效果。
9.将技术推广应用：在实验得到满意的结果后，可以将该技术进一步推广应用。
可以将降解技术用于大规模废弃物处理，例如污水处理、生活垃圾处理等。
10.监测和控制：在技术应用过程中，需要对微生物降解过程进行监测和控制。
可以通过监测废弃物的降解率、微生物的数量和活性来控制降解过程。
论影响微生物降解石油烃类物质的因素
许多因素都会对石油烃的降解产生影响 ， 它们不仅影
响微生物的数量并且对石油烃各成分的微生物利用度产生
Ｃ Ｐ及 ＣＮ。Ｏ ｉｉ ｉ ／ ／ ｌ ｅ 等在 １ ７ ｂｒ ９ ６年报道添加营养物质使海
洋 中石油烃的降解率 比没有投加营养物质时增加 ２％。 ３ 虽
然一般经验都说 明施肥能促进 土壤 中石油的生物 降解 ， 但 有些研究者的研究结果表明 ， 有时加入氮磷等营养物质并
ＨＯ Ｆ Ｕ Ｋｅ ａ （ ｉ ｌｃｅｃ ｆｈ ｎｖｒｉ ｆ ａｇｚ ｖｒ ｏｌｇ ３ ０ ０ Ａｎｍａｓｉ ｅｏ ｔｅＵ ｉ ｓｙｏ Ｙ ｎ ｔｅ ｅ ｌ ｅ ４ ２ ） ｎ ｅ ｔ Ｒｉ ｃ ｅ ４
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ａ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｍ ｉｒ ｏ ｇ ｎｉｍ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｃ ｅ ｓｒ ｏ ｌ ｔ ｎ ａ ｐ ｃ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｖ ｒ ｕ ｃ ，， ｓｒ ｃ ： ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ ， ｔａ ｐ ｉｔ ｏ ｃ ｏ ｒ ａ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｈ ｍｉ ｙ ｐ ｌ ｉ ｓ ｅ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅｙ ｑ ｉｋ ｃ ｔ ｕ ｏ
在一些被其他研究者所质疑的问题 ， 如有的在时间上没有
能够持续较长久 以使添加的营养的效果显示 出来 ， 有的同 时添加 了有机营养和无机营养 ， 使结果难 以解释 。因为 在 有的情况下 ， 有机营养的加入反而抑制 了微生物对有机 污 染物 的生物降解 ， 这是由于有机 营养物可能 比有机污染物 更容易被微生物利用 。总之 ， 添加氮磷对土壤 中石油污染 物 的生物降解的影 响是复杂的 ， 需要进行更深入更系统的 研究 。另外 ， 其他一些大量元素如铁 、 、 镁 钾等和一些微量 元素对微生物的降解作用也会有相应的影响。
高分子材料的生物降解性能与机理
高分子材料的生物降解性能与机理随着全球对环境保护意识的增强，对可持续发展的需求也日益迫切。
高分子材料的生物降解性能成为了一个备受研究关注的热点。
本文将探讨高分子材料的生物降解性能与机理。
一、生物降解性能的定义与重要性生物降解性是指高分子材料在自然环境中被微生物、酶或其他生物体分解为较小的分子，最终转化为无害的物质。
与传统的塑料材料相比，具有良好生物降解性能的高分子材料能够有效减少对环境的污染，并且能够循环利用，具有重要的经济和环境意义。
二、高分子材料的生物降解机理高分子材料的生物降解机理主要包括微生物降解、酶降解和环境因素影响等。
1. 微生物降解微生物降解是指高分子材料通过微生物代谢途径被分解为小分子的过程。
微生物主要通过分泌酶来降解高分子材料，将其分解为低分子量的物质，再通过代谢途径进行进一步的降解。
不同类型的高分子材料对微生物的降解能力存在差异，一些高分子材料具有较好的微生物降解性能，而另一些则需要经过一定时间才能被微生物降解。
2. 酶降解酶降解是指高分子材料通过酶的作用被分解为小分子的过程。
酶是一种催化剂，能够加速高分子材料的降解速度。
酶降解主要通过酶的剪切作用或水解作用将高分子链断裂，使高分子材料分解为低分子量的产物。
不同类型的酶对高分子材料的降解能力也存在差异，因此选择适合的酶对高分子材料的降解具有重要意义。
3. 环境因素影响环境因素对高分子材料的生物降解性能也具有重要影响。
温度、湿度、氧气浓度等环境因素都会影响微生物和酶的活性，从而影响高分子材料的降解速度。
一般来说，较高的温度和湿度以及充足的氧气能够促进高分子材料的降解，而干燥和低温环境则会降低降解速度。
三、提高高分子材料的生物降解性能的方法为了提高高分子材料的生物降解性能，研究者们采取了多种方法。
1. 添加生物降解助剂生物降解助剂是一种能够加速高分子材料降解的添加剂。
通过添加生物降解助剂，可以改变高分子材料的结构和性质，使其更易于被微生物或酶降解。
典型有机物的生物降解
蜡质的生物降解
蜡质是一种长链脂肪酸，可被某些微生物分解。这些微生物产生蜡质酶，将蜡 质分解为长链脂肪酸和醇。
蛋白质及其生物降解
氨基酸的生物降解
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，可被各种微生物分解。微生物将氨基酸分解为氨、相应的酮酸和能 量。氨可以进一步代谢为尿素或其他含氮化合物。
要点三
3. 微生物修复技术
微生物修复技术主要包括原位修复和 异位修复两种方法。原位修复是将修 复剂直接施加到污染土壤中，而异位 修复则是将污染土壤转移至修复场地 进行处理。两种方法均可有效修复石 油污染土壤。
案例三：石油污染土壤的微生物修复
4. 影响因素
影响微生物修复效果的因素包括温度、湿度、pH值、氧 气供应、营养物质等。在修复过程中，需要控制这些因 素以获得最佳的修复效果。
蛋白质的生物降解
蛋白质可以被各种微生物分解。微生物通过蛋白酶将蛋白质分解为肽和氨基酸，进一步代谢为能量或 合成其他物质。
其他有机物及其生物降解
核酸的生物降解
核酸（DNA和RNA）可以被核酸酶分解为核苷酸和磷酸。核苷酸则被分解为碱 基、五碳糖和磷酸。这些基本组成单位进一步代谢为其他物质。
木质素的生物降解
案例三：石油污染土壤的微生物修复
要点一
1. 石油污染的来源和 危害
石油污染主要来源于石油泄漏、石油 开采、炼油厂排放等。石油污染会导 致土壤结构破坏、土壤肥力下降、植 物生长受阻等问题，对生态环境和人 类健康造成严重影响。
要点二
2. 微生物修复原理
微生物修复是一种有效的石油污染土 壤修复技术。通过添加营养物质和调 节环境条件，促进能够分解石油的微 生物的生长和繁殖，从而加速石油的 分解和转化。
污水处理中的生物降解过程
溶解氧是影响好氧生物处理过程的关键因素。充足的溶解氧有利于好氧微生物的生长和有机物的降解。 在缺氧或厌氧条件下，微生物通过不同的代谢途径完成有机物的降解。
05 生物降解的应用
城市污水处理
城市污水主要来源于居民生活、商业活动和公共设施等产生的废水。生物降解技 术通过微生物的作用，将有机物转化为稳定的无机物，实现污水的净化。
有机物浓度与组成
有机物浓度
有机物浓度的高低直接影响微生物的生长和代谢速率。在一 定范围内，有机物浓度越高，微生物的降解速率越快。但过 高的有机物浓度可能导致微生物活性降低甚至中毒。
有机物组成
不同有机物的降解难易程度不同。复杂的有机物往往需要更 长时间和更多微生物的参与才能完成降解。了解有机物的组 成，有助于选择合适的生物处理工艺和优化降解条件。
有机物的溶解与转化
总结词
可溶性小分子有机物在溶解状态下被微生物摄取，经过一系列的代谢过程转化为能量、细胞物质和其 他中间产物。
详细描述
微生物通过细胞膜摄取溶解状态的小分子有机物，进入细胞内进行代谢。在代谢过程中，这些有机物 被氧化或还原，转化为能量、细胞物质和其他中间产物。这个过程是由微生物的酶促反应完成的，是 生物降解过程的核心环节。
厌氧微生物对废水中有机物的降解主要通过细胞内的酶催化完成，降解产物主要为 甲烷和二氧化碳。
厌氧微生物通常用于处理有机物含量较低、含氮磷较高的废水，如畜禽养殖废水和 生活污水等。
兼性微生物
兼性微生物既能在有氧环境中生长，也能在无氧 环境中生长，如大肠杆菌、酵母菌等。
兼性微生物对废水中有机物的降解既可以通过好 氧呼吸作用，也可以通过厌氧呼吸作用。
城市污水处理厂是生物降解技术的重要应用场所，通过生物反应池、沉淀池等设 施，去除污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等污染物，使出水达到排放标准或回 用标准。
微生物降解农药
摘要：综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。
文章认为，在农药的微生物降解研究中，应重视自然状态下微生物对农药的降解过程，分离构建应由天然的微生物构成的复合系，利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。
关键词：微生物生物降解农药降解农药20世纪60年代出现的第一次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献，其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。
因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点，因而在世界各国的农业生产中被广泛使用，但农药的过分使用产生了严重的负面影响。
仅1985年，世界的农药产量为200多万t[1]；在我国，仅1990年的农药产量就为22.66万t[2]，其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。
化学农药主要是人工合成的生物外源性物质，很多农药本身对人类及其他生物是有毒的，而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。
农药残留很难降解，人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，污染严重，同时给非靶生物带来伤害，每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3～6]。
同时，农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。
农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果，农药的污染问题已成为全球关注的热点。
因此，加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题，是人类当前迫切需要解决的课题之一。
这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中，难以利用大规模的工程措施消除污染。
实际上，在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解，这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。
但自然环境复杂多变，影响着农药生物降解的可否和效率。
近年随着对农药残留污染问题的重视，科学家们对农药生物降解进行了大量的研究，但许多问题需要进一步探明。
有机磷农药的微生物降解
有机磷农药的微生物降解摘要：现今农业发展过程中应用最普遍，种类最多的农药是有机磷农药，虽然原有的降解有机磷农药的化学、物理方法亦收到良好效果，但随着生物技术的卓越发展，微生物对降解农药尤其是有机磷农药发挥着日益重大的作用。
针对有机磷农药的微生物降解问题提出看法，希望促进农业的现代化发展。
关键词：有机磷农药微生物微生物源酶降解中图分类号：x592 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-089-02自1960年以来，众多国家开始限制、禁止使用有机氯农药，其逐步被有机磷农药所替代，有机磷农药具有广谱、高效等众多优点，但是随着农业的卓越发展，其被过多使用，产生的负面效应也日益突显，其不仅污染了水资源，而且致使残留在众多农产品中的农药严重超标，食品污染现象十分严重，最终威胁了人类的生存、发展，继而不利于社会的全面、协调与可持续发展。
至此，保护环境的时代背景下，有机磷农药的微生物降解问题备受世人关注，探究如何充分发挥微生物对降解有机磷农药的作用已成为环境保护的重大课题。
1 降解有机磷农药的微生物品种概述当前，我们主要是从被污染的环境介质（例如：被污染的泥土、土壤）中来获取高效降解菌。
现在人们已经分离出的对有机磷农药降解有良好效果的微生物菌群主要有真菌、细菌、放线菌及一些藻类。
真菌基于其较高的降解能力，人们十分关注，主要有：木霉属、曲霉属、酵母菌及青霉属等。
颜世雷等有关人员经过长时间的摇床驯化培养从被污染的土壤里筛选得到2株曲霉菌株，其能够在高浓度氧化乐果环境下生长。
当温度高达28℃时，其降解氧化乐果的比率高达70.38%及61.28%。
因为细菌具有容易引发突变菌株和生化多适应性的优点，故在微生物降解过程中它具有极高的地位。
目前已经分离出的细菌有：芽孢杆菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、节杆菌属、不动杆菌属、沙雷氏菌属等。
例如：以解秀平为代表的有关人员从污水曝气池里分离出一株可以以甲基对硫磷以及其在降解过程中产生的对硝基苯酚是仅有的碳源的节杆菌属，其在5h内降解50mg/l的甲基对硫磷以及对硝基苯酚的比率达到85%与98%。
影响微生物生物降解的因素
影响微生物生物降解的因素生物工程072班韩轩 070302205 首先,我们应该明白生物降解是什么。
生物降解（Biodegradation）是微生物（也包括其它生物）对物质（特别是环境污染物）的分解作用。
它和传统的分解在本质上是一样的，但又有分解作用所没有的新的特征（如代谢，降解等），因此可视为分解作用的扩展和延伸。
从生物降解的定义我们可以明白，微生物的生长对生物降解有着至关重要的作用。
所以，我将从影响微生物生长的因素来讨论影响生物降解的因素。
影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质。
1．营养条件营养物对微生物的作用是：（1）提供合成细胞物质时所需要的物质；（2）作为产能反应的反应物，为细胞增长的生物合成反应提供能源；（3）充当产能反应所释放电子的受氢体。
所以微生物所需要的营养物质必须包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。
微生物种类繁多，各种微生物要求的营养物质亦不尽相同，根据对营养要求的不同，可将微生物分为特定的种类。
根据所需碳的化学形式，微生物可分为：（1）自养型；（2）异养型。
根据所需的能源，微生物可分为：（1）光营养型；（2）化能营养型。
2．温度对生物降解的影响温度对微生物具有广泛的影响，不同的反应温度，就有不同的微生物和不同的生长规律。
从微生物总体来说，生长温度范围是0～80℃。
根据各类微生物所适应的温度范围，微生物可分为高温性（嗜热菌）、中温性、常温性和低温性（嗜冷菌）四类。
微生物的全部生长过程都取决于化学反应，而这些反应速率都受温度的影响。
在最低生长温度和最适温度范围内，若反应温度升高，则反应速率增快，微生物增长速率也随之增加，处理效果相应提高。
但当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质变性及酸系统遭到破坏而失去活性，严重时蛋白质结构会受到破坏，导致发生凝固而使微生物死亡。
低温对微生物往往不会致死，只有在频繁的反复结冰和解冻，才会使细胞受到破坏而死亡。
环境因素对微生物的影响
环境因素对微生物的影响微生物在自然界中具有非常重要的生态角色，它们分布在各个环境中，包括土壤、水体、空气、植物表面及动物体内等。
环境是微生物的生长和繁殖的关键因素之一，不同的环境会对微生物的生长和代谢产生不同的影响。
因此，本文将从温度、湿度、光照、气体、营养物质和污染物等方面探讨环境因素对微生物的影响。
一、温度对微生物的影响微生物的生长和代谢都需要适宜的温度条件。
一般来说，微生物可以分为低温微生物、中温微生物和高温微生物三类。
低温微生物能在0-20℃的环境中生长和繁殖，如一些海洋浮游微生物、钓鱼岛蓝藻等。
中温微生物能在20-45℃的环境中生长和繁殖，如大肠杆菌等常见菌种。
高温微生物则能在45-100℃以上的环境中生长和繁殖，如古菌、双歧菌等。
温度对微生物的影响主要表现在以下几个方面：1.生长速度：不同温度下，同一种微生物的生长速度存在差异。
低温下微生物生长速度较慢，高温下生长速度较快。
2.营养代谢：高低温度均会影响微生物的代谢方式，影响其对营养物质的需求和利用率。
3.结构和形态：微生物在不同的温度下，可能会产生不同的膜结构和形态，如高温下的双歧菌可能形成纤维状的生长方式。
4.生长期：不同种类的微生物其生长期在不同的温度下会有所不同，例如一些海洋浮游微生物在低温环境下其生长速度会快速下降且寿命会缩短。
二、湿度对微生物的影响湿度是指空气中水分含量的大小，对微生物生长和繁殖具有一定的影响。
通常来说，微生物对湿度变化的适应能力较强，其生存的温度、营养和其他环境因素也会影响其在湿度条件下的表现。
湿度对微生物的影响主要表现在以下几个方面：1.水分含量与生长速度：微生物生长和繁殖的速度取决于其环境中的水分含量，长期处于干旱状态下的微生物容易死亡或处于休眠状态。
2.抗逆能力：适宜的湿度环境可以提高微生物的抗逆能力，使其更加耐受低温、干旱等环境压力。
3.水分含量与营养物质利用率：水分含量较高的环境中，微生物对营养物质的利用率较高，可以更快速地进行代谢和生长。
微生物的有机物降解
有机物浓度的影响
有机物浓度对微生物的生长和有机物 降解速率具有重要影响。在一定范围 内，有机物浓度的增加会促进微生物 的生长和有机物降解速率的提高。
但当有机物浓度过高时，可能会对微 生物的生长和有机物降解产生抑制作 用，甚至导致微生物死亡。
06
微生物有机物降解的前 景与挑战
微生物有机物降解的前景
1 2 3
环境保护
微生物有机物降解能够将有机废弃物转化为无害 物质，减少环境污染，降低生态破坏。
资源化利用
通过微生物有机物降解，可以将废弃物转化为有 价值的产品，如生物燃料、生物塑料等，实现资 源循环利用。
生物技术应用
微生物有机物降解技术可以应用于工业废水处理、 农业废弃物处理等领域，为生物技术的发展提供 有力支持。
微生物有机物降解的挑战
降解效率低
有些有机物难以被微生物分解，降解效率低下，需要寻找高效的降 解菌种或优化降解条件。
产物毒性
在某些情况下，微生物有机物降解的产物可能具有毒性或生物活性， 对环境和人类健康造成潜在威胁。
技术成本高
微生物有机物降解技术需要投入大量的人力、物力和财力，成本较高， 需要进一步降低成本才能广泛应用。
分解氮气
有些古菌能够将氮气还原 成氨，对氮循环具有重要 意义。
藻类的降解能力
转化光能
藻类能够吸收光能，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
合成蛋白质和脂肪
藻类能够利用葡萄糖合成蛋白质和脂肪等有机物，为生物提 供营养物质。
03
微生物有机物降解的机 理
微生物对有机物的吸附
微生物降解农药
摘要：综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。
文章认为，在农药的微生物降解研究中，应重视自然状态下微生物对农药的降解过程，分离构建应由天然的微生物构成的复合系，利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。
关键词：微生物生物降解农药降解农药20世纪60年代出现的第一次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献，其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。
因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点，因而在世界各国的农业生产中被广泛使用，但农药的过分使用产生了严重的负面影响。
仅1985年，世界的农药产量为200多万t[1]；在我国，仅1990年的农药产量就为22.66万t[2]，其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。
化学农药主要是人工合成的生物外源性物质，很多农药本身对人类及其他生物是有毒的，而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。
农药残留很难降解，人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，污染严重，同时给非靶生物带来伤害，每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3～6]。
同时，农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。
农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果，农药的污染问题已成为全球关注的热点。
因此，加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题，是人类当前迫切需要解决的课题之一。
这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中，难以利用大规模的工程措施消除污染。
微生物降解农药的机理
微生物降解农药的机理
农药在人类防治农作物病虫草害中起到了重要作用，但因由农药残留对环境和人健康造成的威胁与伤害等问题值得关注。
本文综述了微生物降解农药的机理、农药降解菌种类及获得途径、影响微生物降解农药的因素、微生物降解农药应用和展望。
微生物降解农药机理可大致分为两类:一类是共代谢作用，有些合成的化合物不能被微生物降解，但若有另一种可供给的碳源和能源的辅助基质存在时，它们则可被部分降解，这个作用称为共代谢作用；另一类是矿化作用，是指微生物直接以农药作为生长基质，将其完全分解成无机物、CO2和H2O等。
矿化作用是最理想的降解方式，因为农药被完全降解成为无毒的无机物。
农药的微生物降解途径大致分为两种:酶促途径和非酶促途径。
酶促反应即是微生物本身含有可降解该农药的酶系基因，通过氧化、脱氢、还原、水解、合成等作用直接作用于农药。
或者，虽然不含降解该农药的酶系，但在农药胁迫下，微生物的基因发生重组或改变，产生新的降解酶系。
非酶促反应是指微生物活动使环境的pH发生变化而引起农药降解，或产生某些辅助因子或化学物质参与农药的转化。
更多的固体废弃物安全小知识尽在，在这里大家会了解到什么是微生物降解，知道微生物降解的优点是什么。
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展
微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）是一组由两个以上芳香环组成的有机化合物，广泛存在于土壤中。
由于PAHs具有毒性、持久性和生物积累性等特点，对环境和人类健康造成潜在威胁。
研究PAHs的降解机制和相关微生物对于环境污染治理具有重要意义。
本文将综述微生物降解PAHs的研究进展，并介绍相关微生物的分类、降解机制以及影响降解效果的因素。
一、PAHs的来源和特性PAHs主要来源于燃煤、石油燃烧和工业废气排放等人为活动，也可通过天然石油泄漏等自然现象进入土壤环境。
PAHs的分子结构由多个苯环组成，具有高度稳定性和难降解性。
较低的分子量PAHs易揮发，较高分子量PAHs具有较高的生物积累性。
二、分类和鉴定方法根据PAHs的分子结构和环数，其可分为两类：低分子量（2-3环）和高分子量（4-6环）。
常用的PAHs检测和鉴定方法包括色谱-质谱联用技术（GC-MS）和高效液相色谱法（HPLC）。
这些方法能够精确测定PAHs的种类和含量。
三、降解机制微生物降解PAHs的机制包括生化转化和环境因素共同作用两个方面。
微生物通过酶的作用将PAHs降解为低分子化合物，如二酮、羧酸等。
酶的类型和活性是影响降解效果的重要因素之一。
环境因素如温度、pH值、有机质含量、氧气和水分的可用性等，也对微生物降解PAHs的效率有着重要影响。
四、降解微生物的分类降解PAHs的微生物主要包括细菌、真菌和放线菌等。
这些微生物能够产生特定的降解酶来降解PAHs，并利用其作为能源和碳源。
当前研究较为广泛的微生物有：白腐菌、假单胞菌属、灰腐菌、变形菌等。
五、影响降解效果的因素影响微生物降解PAHs效果的因素包括PAHs的化学结构、存在形式、土壤颗粒物的大小和分布、微生物的菌株和数量、环境因子等。
微生物与地下水、土壤微生物相互作用等也对降解效果有影响。
六、生物辅助修复技术生物辅助修复技术是一种绿色、经济、有效的土壤污染治理方法。
有机污染物的微生物降解
3 、降解菌的富集和筛选
将采集的水样1 cm3接种于柴油的体积分数为 1 %(v／v)的100 cm3 MMC中．在28℃ ，200 r／ min的摇床培养4～5 d后从培养液中取出1 cm3。 转入100 cm3新鲜培养基中．如此富集8次后将最 终的富集物梯度稀释，涂布于平板，在28℃恒温 箱培养48 h后分离、纯化单菌落．
2.氯丹又称氯化茚，主要用于防治地下害虫、白 蚁和卫生害虫，可使人致癌 3.狄氏剂 用于防治蚊、 蝇、白蚁、蝗虫以及地下害虫、棉花害虫、森林害虫， 可引起人肝功能障碍、致癌 4.异狄氏剂 用于防治棉 花害虫、水稻害虫、甘蔗害虫、鼠类，可妨碍人发育、 致癌 5.七氯 又称七氯化茚，农业上用于防治地下害 虫及卫生害虫，可影响人的生殖器官、致癌 6.灭蚁灵 用于防治棉象鼻虫和害虫、蝇、蟑螂，可使人致癌 7. 毒杀芬 又称氯化茨烯，用于防治棉花害虫、地下害虫、 蝇、蟑螂，可使人致癌 8.滴滴涕 又称二二三，农业、 林业、粮食卫生等行业用来防治害虫，影响人的肝脏、 致癌。
2、大气中的有机化合物，有的是以气态存在，有的 形成气溶胶或吸附在颗粒物上。有些有机物在日照下 能与大气中存在的物质如氧化剂和自由基等作用发生 光化学反应。 例如洛杉矶光化学烟雾事件，就是由于大气中有 一定数量的烃类、二氧化氮 (NO2)等经阳光照射产生 一系列光化学反应而造成的。 大气中的有机物也可随 着颗粒物的沉降或降水的淋洗而进入土壤或水体的底 泥中。
④具有被取代基团的有机化合物，其异构体的 多样性可能影响生物的降解能力。如伯醇、仲醇非 常容易被生物降解，而叔醇则能抵抗生物降解。 ⑤增加或去除某一功能团会影响有机化合物的 生物降解程度。例如羟基或胺基团取代到苯环上， 新形成的化合物比原来的化合物容易被生物降解， 而卤代作用能抵抗生物降解。 很多种有机化合物在低浓度时完全能被生物 降解；而在高浓度时，生物的活动会受到毒性的抑 制，酚便是一例。
《环境化学》章节习题
《环境化学》章节习题第⼀章绪论⼀、名词解释：环境问题环境污染环境污染物环境效应污染物的迁移污染物的转化⼆、选择题1.属于环境物理效应的是。
A.热岛效应B.温室效应C.⼟壤的盐碱化D.噪声2.五⼗年代⽇本出现的痛痛病是由__ ___污染⽔体后引起的。
A. CdB.HgC.Pb D .As3.五⼗年代⽇本出现的⽔俣病是由__ ____污染⽔体后引起的。
A.CdB. HgC.PbD.As4.属于环境化学效应的是。
A.光化学烟雾B. 臭氧层破坏C. 酸⾬D. 温室效应5.联合国已将每年的__ __定为“世界⽔⽇”，提醒⼈们注意⽔资源的开发、管理和保护。
A. 4.22B. 3.28C. 3.22D. 6.22三、填空题1.世界环境⽇为，国际保护O3层⽇为。
2.环境化学主要包括、、。
3.世界上曾发⽣过的⼋⼤公害事件是、、、、、、、。
4.当今世界上最引⼈瞩⽬的⼏个环境问题、、等是由⼤⽓污染所引起的。
5.造成环境污染的因素有物理、化学和⽣物的三⽅⾯，其中化学物质引起的约占。
6.环境中污染物的迁移主要有、和三种⽅式。
7.⼈为污染源可分为、、和。
8.环境效应按污染物引起的环境变化的性质可分为、和。
9. 是迄今历史上最⼤的⽯油⽕灾及海洋⽯油污染事故，也是⼈类历史上最严重的⼀次环境污染。
10. 污染物的性质和环境化学⾏为取决于它们的和在环境中的。
四、问答题1.当前⼈类⽣存⾯临的主要环境问题有哪些？2.环境化学的概念、内容和任务各是什么？3.简述环境化学的特点。
4.环境中主要的化学污染物有哪些？第⼆章⼤⽓环境化学⼀、名词解释：热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应⼆次污染物⼆、填空1.⼤⽓中的NO2可以转化成、和。
2.碳氢化合物是⼤⽓中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。
3.⼤⽓颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除⽅式有和。
4.导致降⽔酸性的主要物质是，其次是，还有有机酸等其他酸类。
5.许多⼤⽓污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为、、、、。
不同官能团对生物降解速率的影响
不同官能团对生物降解速率的影响
不同官能团对生物降解速率的影响是非常复杂的，取决于官能团的类型、结构和环境条件等因素。
然而，以下是一些常见的官能团对生物降解速率的可能影响：
1. 羧基（COOH）：羧基官能团通常会增加物质的生物降解性。
这是因为羧基可以与微生物产生相互作用，从而促进生物降解过程。
2. 羟基（OH）：羟基官能团通常也会增加物质的生物降解性。
这是因为羟基可以与微生物发生水解反应，从而降低物质的分子量，使其更容易被微生物降解。
3. 氨基（NH2）：氨基官能团通常会提高物质的生物降解性。
这是因为氨基可以作为微生物合成蛋白质和其他生物分子的重要氮源。
4. 硫酸基（SO3H）：硫酸基官能团通常会降低物质的生物降
解性。
这是因为硫酸基对微生物具有一定的抑制作用，阻碍了物质的降解过程。
5. 氨酯基（CONH2）：氨酯基官能团通常会提高物质的生物
降解性。
这是因为氨酯基可以通过水解反应提供微生物所需的氮源。
需要注意的是，影响生物降解的因素很多，除了官能团之外，物质的化学结构、溶解性、降解产物的毒性以及环境条件等也
都可能对降解速率产生影响。
因此，确定不同官能团对生物降解速率的准确影响需要进行详细的实验研究。
污水处理名词解释
什么是生化需氧量(BOD）？生化需氧量(BOD）是指水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的氧气量。
是一种以微生物学原理为基础的测定方法.所有影响微生物降解的因素, 如温度的时间等将影响BOD的测定.最终的BOD 是指全部的有机物质经生化降解至简单的最终产物所需的氧量.一般采用20℃和培养5天的时间作为标准.以BOD表示，通常用亳克/升或ppm作为BOD的量度单位.什么是化学需氧量（COD）？化学需氧量（COD)，是在一定条件,用一定的强氧化剂处理水样所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克/升表示，它是指示水体被还原性物质污染的主要指标，还原性物质包括各种有机物、亚硝酸盐、亚铁盐和硫化物等,但水样受有机物污染是极为普遍的，因此化学需氧量可做有机物相对含量的指标之一。
化学需氧量的测定,根据所用氧化剂的不同，分为高锰酸钾法和重铬酸钾法.高锰酸钾四法操作简便,所需时间短,在一定程度上可以说明水体受有机物污染的状况，常被用于污染程度较轻的水样，重铬酸钾法对有机物氧化比较完全、适用于各种水样。
洗涤剂的污染及其危害是什么？合成洗涤剂的有效成份是表面活性剂和增净剂，此外，还有漂白剂等多种辅助成分。
表面活性剂按其分子构型和基团的类型,可分为阳离子型、阴离子型和非离子型三类。
后两种在工业和生活中大量使用。
含合成洗涤剂的废水主要有洗涤齐生产废水，工业用洗涤剂清洗水、洗衣工场排水和餐饮业以及生活污水。
排入水体后，消耗溶解氧，并对水生生物有轻微毒性，能造成鱼类畸型,其中所含磷酸盐溶剂会造成水体富营养化。
什么是水体有机污染？主要是指由城市污水，食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造成的污染。
这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，需消耗大量溶解氧，一旦水体中氧气供应不足,会使氧化作用停止，引起有机物的厌氧发酵，散发出恶臭,污染环境，毒害水生生物。
A2/O工艺是Anaerobic—Anoxic—Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
影响生物降解的因素
影响生物降解的因素影响生物降解的因素有被降解的化合物种类浓度，微生物群体的活性如群体的相互作用直接控制反应速度的环境因素。
一．生物降解作用生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。
水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。
当微生物代谢时，一些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳；另一些有机物，不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须由另外的化合物提供。
因此，有机物生物降解存在两种代谢模式：生长代谢(Growth metabolism)和共代谢(Cometabolism)。
这两种代谢特征和降解速率极不相同，下面分别进行讨论。
1．生长代谢许多有毒物质可以像天然有机化合物那样作为微生物的生长基质。
只要用这些有毒物质作为微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属生长代谢。
在生长代谢过程中微生物可对有毒物质进行较彻底的降解或矿化，因而是解毒生长基质去毒效应和相当快的生长基质代谢意味着与那些不能用这种方法降解的化合物相比，对环境威胁小。
2．共代谢某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。
它在那些难降解的化合物代谢过程中起着重要作用，展示了通过几种微生物的一系列共代谢作用，可使某些特殊有机污染物彻底降解的可能性。
微生物共代谢的动力学明显不同于生长代谢的动力学，共代谢没有滞后期，降解速度一般比完全驯化的生长代谢慢。
共代谢并不提供微生物体任何能量，不影响种群多少。
然而，共代谢速率直接与微生物种群的多少成正比，Paris等描述了微生物催化水解反应的二级速率定律：由于微生物种群不依赖于共代谢速率，因而生物降解速率常数可以用Kb=Kb2·B表示，从而使其简化为一级动力学方程。
用上述的二级生物降解的速率常数文献值时，需要估计细菌种群的多少，不同技术的细菌计数可能使结果发生高达几个数量级的变化，因此根据用于计算Kb2的同一方法来估计B值是重要的。
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影响微生物生物降解的因素
生物工程072班韩轩 070302205 首先,我们应该明白生物降解是什么。
生物降解（Biodegradation）是微生物（也包括其它生物）对物质（特别是环境污染物）的分解作用。
它和传统的分解在本质上是一样的，但又有分解作用所没有的新的特征（如代谢，降解等），因此可视为分解作用的扩展和延伸。
从生物降解的定义我们可以明白，微生物的生长对生物降解有着至关重要的作用。
所以，我将从影响微生物生长的因素来讨论影响生物降解的因素。
影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质。
1．营养条件
营养物对微生物的作用是：（1）提供合成细胞物质时所需要的物质；（2）作为产能反应的反应物，为细胞增长的生物合成反应提供能源；（3）充当产能反应所释放电子的受氢体。
所以微生物所需要的营养物质必须包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。
微生物种类繁多，各种微生物要求的营养物质亦不尽相同，根据对营养要求的不同，可将微生物分为特定的种类。
根据所需碳的化学形式，微生物可分为：（1）自养型；（2）异养型。
根据所需的能源，微生物可分为：（1）光营养型；（2）化能营养型。
2．温度对生物降解的影响
温度对微生物具有广泛的影响，不同的反应温度，就有不同的微生物和不同的生长规律。
从微生物总体来说，生长温度范围是0～80℃。
根据各类微生物所适应的温度范围，微生物可分为高温性（嗜热菌）、中温性、常温性和低温性（嗜冷菌）四类。
微生物的全部生长过程都取决于化学反应，而这些反应速率都受温度的影响。
在最低生长温度和最适温度范围内，若反应温度升高，则反应速率增快，微生物增长速率也随之增加，处理效果相应提高。
但当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质变性及酸系统遭到破坏而失去活性，严重时蛋白质结构会受到破坏，导致发生凝固而使微生物死亡。
低温对微
生物往往不会致死，只有在频繁的反复结冰和解冻，才会使细胞受到破坏而死亡。
但是低温将使微生物的代谢活力降低，通常在5C以下，细菌的代谢作用就大大受阻，处于生长繁殖的停止状态。
3．PH值
微生物的生化反应是在酶的催化作用下进行的，酶的基本成分是蛋白质，是具有离解基团的两性电解质．PH值对微生物生张繁殖的影响体现在酶的离解过程中，电离形式不同，催化性质也就不同；此外，酶的催化作用还决定了基质的电离状况，PH值对基质电离状况的影响也进而影响到酶的催化作用。
一般认为PH值是影响酶的活性的最重要因素之一。
在生物降解过程中，一般细菌、真菌、藻类和原生动物的PH值适应范围在4～10之间。
细菌就大多数来讲在中性和弱碱性（pH=6.5～7.5）范围内生长最好，但也有的细菌如氧化硫化杆菌，喜欢在酸性环境中生存，其最适pH值为3，亦可在pH值1.5的环境中生存。
酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生存，最适pH值为3～6，适应范围为pH1.5～10之间。
由此可见，在生物降解中，保持微生物的最适pH范围是十分重要的。
否则，将对微生物的生长繁殖产生不良影响，甚至会造成微生物死亡，破坏生物降解的正常进行。
4．溶解氧
根据微生物对氧的要求，可分为好氧微生物、厌氧微生物及兼性微生物。
好氧微生物在降解有机物的代谢过程中以分子氧作为受氢体，如果分子氧不足，降解过程就会因为没有受氢体而不能进行，微生物的正常生长规律就会受到影响，甚至被破坏。
而厌氧微生物对氧气很敏感，当有氧存在时，它们就无法生长。
这是因为在有氧存在的环境中，厌氧微生物在代谢过程中由脱氢酶所活化的氢
将与氧结合形成H
2O
2
，而厌氧微生物缺乏分解H
2
O
2
的酸，从而形成H
2
O
2
积累，
对微生物细胞产生毒害作用。
所以使用厌氧微生物降解时要注意隔绝空气。
5.有毒物质
在被降解物质中有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质。
有毒物质对微生物的毒害作用，主要表现在使细菌细胞的正常结构遭到破坏以及使菌体内的酶变质，并失去活性。
有毒物质可分为：①重金属离子（铅、铜、铬、砷、铜、铁、锌等）；②有机物类（酚、甲醛甲醇、苯、氯苯等）；③无机物类（硫化物、氰化钾、氯化钠、硫酸根、硝酸根等）。
有毒物质对微生物产生毒害作用有一个量的概念，即达到一定浓度时显示出毒害作用，在允许浓度以内，微生物则可以承受。
由于某种有毒物质的毒性随pH值、温度以及其他毒物的存在等环境因素不同而有很大差异，或者毒性加剧，或者毒性减弱；另外，不同种类的微生物对同一种毒物的忍受能力也不同。
因此，对某一降解物进行生物降解时，要通过一定的实验来确定毒物的允许浓度。
综上所述，营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质影响微生物的生长，对生物降解有着很大的影响。