人类与垃圾之生物降解

环境科学论文人类垃圾与微生物处理班级：J高分子1101姓名：赵京阳学号：4111126015摘要：随着社会的发展，时代的进步，我们一步步走向文明，而我们身后却留下了一堆堆的不文明，生活中，工业上，研究上，到处都充满了废弃物，这些东西数量的庞大也越来越让我们感到压力巨大，怎样让我们生活和环境良好的相处呢，那么处理垃圾就是首当其冲的一个问题，怎样解决垃圾成了重中之重，而随着科技的不断发展，新的技术不断的应用在了处理垃圾上，显然，微生物降解垃圾是一个很不错的方法，那么接下来我就简单的说一下有关垃圾和微生物之间的那些事。

一、垃圾的历史垃圾有它自己的历史。

像人类历史一样，在二十世纪飞速发展的时代，垃圾同样有着它的传奇故事。

第一时期是在中世纪。

施堆肥，燕麦，焚烧，饲养动物：大自然长期以来承载着销毁垃圾的职责。

城市化进程打破了这一自然循环，在近一千年的历史长河中，我们的先辈们生活在垃圾蔓延的城镇中。

在十九世纪，由于有了专职卫生工作人员和巴黎行政长官拜勒著名的发明，清除生活垃圾进入了其历史的第二阶段。

地区社区政府承担了清除垃圾的工作，他们确认所作品的一切不只是让个人发挥自己的创造性，更重要的是要让人们认识到工业化和消费时代的到来加速生产---消费---抛弃的循环，也将增加需要处理的垃圾的数量，特别是包装物。

人类的历史与垃圾是密不可分的，我们的史前祖先把他们的垃圾扔到土坑里，逐渐地垃圾充满了这一地区并将他们从这里挤了出去。

然后他们就去找新的居住地。

若干个世纪之后，他们成为李定居民族，便把小花垃圾的事交给大自然来处理，实行掩埋，积堆肥，燃烧，给主或者圈养的动物做饲料。

这种自然生态的循环被城市化的发展阻断了。

仅仅作为人类活动与自然界相联系中一个因素的垃圾，已经逐渐低变成了废弃物。

城市里不像住洞穴的人，他们不再有经常搬家的兴趣，因为他们习惯了垃圾及它们发出的恶臭为邻。

在过去的近一千年里，西方城市的肮脏是令人难以形容的。

各种各样的废弃物，特别是家庭垃圾，被乱七八糟的丢弃堆放在公共道路上，往往这些垃圾会被清除城外。

在人口增长的推动下，当这些城市的周边向外扩展的时候，其周围的土地早已被力道祖先的垃圾所占据。

十九世纪标志了世界卫生历史的一个根本转变。

在证明细菌存在的巴斯德发现成果之前，卫生人员的发发是靠经验。

后来，在巴斯德时代，卫生程序中赋予了科学技术；城市逐渐装备了自来水和排污水管网。

在这一历史背景下，距今仅仅一个多世纪以前，巴黎行政长官拜勒在巴黎实行了垃圾箱法。

工业文明加大了生活垃圾清除的问题。

几个世纪以来垃圾数量逐渐增长，随后近几十年形成了加速发展的局面：生产—消费—丢弃。

1872年，巴黎市民人均每天扔掉二百克垃圾，而到了1994年要扔掉一点六公斤垃圾。

人们不再修修补补扔掉旧的，然后再用新的代替：砖瓦，钢笔，剃须刀，娃子，手表，维修工具以及各式各样的小用具，这些东西如瘫痪一现，在经历了他短暂的生命周期之后便被淘汰掉了。

垃圾的侵袭对“现代社会”的行政官员来说已成为了一件令人头痛的事情。

在法国，每年需要清除两千万吨的生活垃圾和六百万吨被丢弃的大件物品。

为了以此估算这些垃圾，需要装满两列长达一万四千公里的火车；车头在上海，车厢在北京和莫斯科，而车尾却在巴黎。

至于手都巴黎的垃圾，每月的数量可以装满这个蒙巴尔纳斯大厦。

在美国，哪儿的居民人均每天丢掉两公斤的垃圾，情况更令人堪忧。

1987年春天发生的令人不可思议的大搬迁引起了人们极大的不安，一艘装满垃圾的驳船在纽约港和墨西哥湾之间寻找垃圾场：经过五十天的海上航行河北六个州拒绝驶入港口卸船后，该驳船邮票回到了出发的港口。

到二十世纪末，加利福尼亚州和纽约州的垃圾将会饱和为患。

在发展中国家，当地人扔掉的垃圾比较少：每天二百至六百克；但是，尽管加大循环再生，因为贫困，结果只是做表面文章，垃圾还是淹没了他们的城市，是这些城市令人窒息，传染病流行。

在1994年，地球上的人口数量已经超过了1900年时的吾辈，而且人口统计学家预测世界人口将由五十七亿发展到七十四亿，到2025年将突破九十四亿，其中大部分都集中在拥挤的大城市中。

随着工业化和大量消费的飞速增长，人们的垃圾越来越多。

如何消除或循环再生这些废弃物？怎样去掉糟粕而再利用其有用部分？一些历史的回顾表明，在任何时期居民都能看到问题的所在，并采取相应的解决办法。

在各个领域出现的新型生产和技术处理以及传统和先进的五花八门的再生技术有足够的适应力吗？那么在这里我们就先简单的谈一下现代微生物降解污染物的那些事儿吧！首先我们先来了解一下什么是微生物降解及其基本原理：环境中的污染物质有许多不同的来源，当然也有许多不同的迁移转化的途径。

从某个污染原来的某污染物，从进入环境的一瞬间开始，他就在不停滴运动与变化。

在空间商会不断扩散，转移，或者最终沉淀，在结构上火星台商会不断地发生变化，背媳妇，被氧化，被水解，被电离等等。

这鞋过程在环境中可能不断地发生，在理化特性上的变化也是无时不再进行。

与事实都在发生变化相比较，环境中无处不存在微生物，且微生物常常会与污染物质的变化有某种关系。

许多研究表明这种关系是千丝万缕的，无处不在的。

在这些关系中，污染物质的讲解，特别是有机污染物质的生物降解是最为重要的关系，了解污染物质与微生物之间的一些过程与关系，对生物降解的理解是有益的。

二、环境微生物环境微生物是微生物界的一个最重要的类群，是一个最重要的环境资源，环境微生物是生物进化过程中的一个最有利于保持环境稳定的选择。

环境微生物资源极为丰富，种类多样，在生物界，种类分化最多的生物就是环境微生物。

他们在自然界的物质循环和转化中担当者极为重要的作用，不仅维持着生物圈的生态平衡，而且维持着地球的物质平衡。

这其中一个最典型地作用就是环境微生物的剑，生物降解作用及发生在水圈，岩石圈，也发生在大气圈中，甚至在生物期内也是最常见的。

环境微生物类群环境微生物是一个极为广泛的概念，从生物学的定义出发，环境微生物不是一个类群，而是一个跨界的概念，分布在生物界的各个界别之中。

被普遍使用的生物五界分类系统将生物分委员和生物界，真菌界，植物界和动物界。

又由于特殊结构，增加一个非细胞结构的生物界别—病毒界，形成一个六界系统。

而环境微生物则是一个跨界的多类生物集群。

元和生物界的细菌，原生生物界的原生动物和藻类，真菌界的真菌，动物界的微型后生动物，以及植物界的一些低等微型植物都可以是环境微生物，但环境微生物研究主要集中在原核生物界，原生生物界和真菌界。

细菌是最重要的环境微生物之一，是单细胞生物，有固定形态；放线菌的营养体与细菌的丝状菌相似，其在培养基上呈辐射状生长；真菌是一类较特别的生物，单列真菌界，真菌有单细胞核多细胞结构，真菌细胞具有明显的细胞核，环境微生物主要有真菌和酵母菌和霉菌，真菌在自然环境和工程条件下都有很广泛的作用；原生动物是动物接种最原始，最简单的单细胞生物；微型后生动物是相对于原生动物而言的，也即出原生动物以外的动物都称后生动物，则主要是微型的后生动物；藻类是植物中的低等类，体型大小和结构差异非常大，生理功能也有明显的不同；极端环境微生物，包括低温环境微生物，高温环境微生物，酸性环境微生物，碱性环境微生物，高盐环境微生物，贫营养环境微生物。

三、微生物对污染的处理过程与原理1. 好氧处理过程与原理污染物子污染源排放入环境中，一般首先都是进入有氧的环境，进行其在环境中的第一个过程—迁移和转化。

不仅是好氧环境本身重要，而且对污染物质的人为净化和处理，形成了许多利用好氧条件的工程学方法，如活性污泥法，SBR法等。

因此，在环境污染物治理方面，关于好氧降解的理论研究与实践极为丰富。

在微生物的生命活动过程中，不断地从环境中吸收营养物质，同时又不断地向环境中排泄废物，以维持其生命的生长，发育，繁殖，运动等。

这就是新陈代谢。

活性污泥法的原理：活性污泥法是一种处理有机污水的最基本的方法，其指导思想源自传统的微生物学，即利用有机污水作为微生物生长的培养基，微生物在污水中生长，消耗污水中的有机物质，并形成大量的微生物体，这些生物体由于表面的性质会发生凝聚而形成絮状物，这就是污泥，由于这些污泥是以活体微生物细胞为主，故称之为活性污泥，以培养活性污泥为手段的污水处理方法就是活性污泥法厌氧生物处理过程与原理与好氧反应的微生物相比较，厌氧反应为生物种类相对较少，但实际上，种类也比较丰富。

参与厌氧反应的微生物主要是细菌，常见的有，产酸细菌，产甲烷菌。

厌氧反应生物化学原理：在厌氧反应器内，厌氧微生物与污水中有机物质所发生的任何作用都是在各类生物酶的催化作用下进行的，复杂的有机物被微生物分解，最终形成简单的有机分子CH4.在厌氧反应器内同时存在着多种厌氧生物，多种厌氧消化的基质，当然同时会有许多不同的反应过程进行。

不同的反应过程的基质产物，酶系等都各不相同，不同的反应过程间可能互相影响，但影响作用有时是正效应的，有时是负效应的，因此，形成一个互相影响相互制约的复杂生态系统。

水解反应：水解是有机污染物进入到水体环境中首先发生的重要反应，即一些复杂的不溶性的聚合物转化为简单的溶解性的单体或二聚体化合物的过程如淀粉在水体中被水解为葡萄糖，蛋白质被水解为二肽或氨基酸等。

发酵酸化反应：有极大分子经过水解反应后，进一步的反应就是发酵或酸化，都是在微生物参与酶的催化下完成，酸化的微生物以梭状芽孢杆菌和拟杆菌为最主要的种类。

酸化菌很少是兼性厌氧的细菌，绝大多数都是专性厌氧的细菌，专性酸化厌氧菌在酸化过程中已经将环境中的氧和氧化还原电位控制到了合适的水平。

因此专性酸化厌氧菌的活动对专性厌氧的产甲烷菌是一种很好的保护。

2. 石油污染的生物降解烷烃的降解：石油产品物质的碳分布从气体到液体到固体，如气态的甲烷，液态的苯和固态沥青等几种不同形态的物质。

在自然条件下，这些物质均可被生物降解，但能被生物降解的程度和速度却相差较大。

自然界中能够降解石油污染物质的微生物种类有数百种，70多属，主要有细菌，真菌和藻类等三大类型的生物，多存在与土壤环境和水体环境之中。

水环境中能较好地降解石油类碳氢化合物的细菌有假单胞菌属，无色杆菌属，节杆菌属，微球菌属，诺卡氏菌属等等。

在受污染的水体中除了细菌和酵母菌外，还有许多丝状真菌。

在土壤环境中，真菌的种属比细菌的种属还要多。

苯及烷基苯是石油污染物质中的重要成分之一，如BTEX、苯、甲基苯、乙基苯和二甲基苯，是石油污染物质的典型代表。

芳香化合物的有氧代谢必需有分子氧的参加，同时需要加氧酶的催化。

单加氧酶和双加氧酶分别催化不同的反应途径，使苯环开裂，形成容易降解的支链烃。

一般而言，真核细胞微生物是利用单加氧酶将分子氧中的一个氧原子引入芳香烃中，而原核细胞生物则常常利用双加氧酶，将分子氧中的两个氧原子化和至芳香化合物中。