环境毒理学word版
环境毒理学精选全文
研究方法
1. 整体试验 2. 体外试验 3. 调查研究：以已有试验结果、已有知识为基
础，采用医学流行病学的调查方法
体内实验法多在整体动物进行，也称整体动物实验。
实验动物（laboratory animal）：指经人工培育，对其携带微生物实行
控制，遗传背景明确，来源清楚，可用于科学研究的动物。
一般的实验动物有: 狗
小鼠
大鼠
家兔
豚鼠
仓鼠
按照染毒时间的长短：
急性毒性试验(acute toxicity)，一次或24小时； 亚急性毒性试验(subacute toxicity)，15-30天； 亚慢性毒性试验(subchronic toxicity)，1-3个月； 慢性毒性试验(chronic toxicity)，6个月-2年， 低剂量反复染毒
按照实验目的的不同：
繁殖实验、蓄积实验、代谢实验及“三致实验”
体外实验法：
植物、微生物、动物体外试验（器官、组织、 细胞、亚细胞、分子水平试验）
调查研究
为了将动物实验的结果,在人体上进行论证,有 时需要进行人群调查.
实验动物的毒理学实验资料外推到人 群接触的安全性时的不确定性
1 实验动物和人对外源化学物的反应敏感 性不同，有时甚至存在着质的差别
3 成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和 人可能的暴露途径基本一致。
环境毒理学的发展方向
1、多种环境污染物对机体的联合作用 2、环境污染物在环境中的降解和转化产物及
其引起的生物学变化 3、进一步研究致畸作用的机理 4、早期观察的敏感指标：环境污染物对动物
神经功能、行为表现、免疫机能的影响 5、环境污染物化学结构与毒性作用的关系 6、由细胞水平研究提高到分子水平
环境毒理学 第七章
大气污染的环境毒理学 土壤污染的环境毒理学 水污染的环境毒理学
大气污染的环境毒理学
大气由气体、液体、固体组成 各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形 成的一个庞大的分散体系，称为气溶胶体系。 气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒 物。
大气污染：大气中污染物或其二次污染物的浓度
影响血液中CO-Hb浓度的因素：
吸入气体中的CO的浓度
血液中CO-Hb浓度
接触时间 肺通气量等 停止接触CO后，血液中的CO-Hb的可以解离 而释放出CO，以原形经肺排出。 CO-Hb的半减期:128－409min, 平均320min,与 环境中的氧分压呈反比
【毒作用机理】
对神经系统的影响
大气污染物的来源
天然源：火山爆发、森林着火
人为源：固体污染源（工业企业 、生活炉灶、采暖锅炉） 流动污染源（火车、飞机、轮船、汽车等交通工具）
影响因素
大气污染物的种类、理化性质、生物学作用、浓度、持续 时间； 人体暴露于大气污染物的时间、进入人体内有害物质的量、滞留 在呼吸道的部位和个体的敏感性及抵抗力。
2003年全国降水酸度分布
【 SO2体内代谢过程】
• SO2 呼吸道 机体 上呼吸道黏膜表面吸收（4090%） 血液 +蛋白质 全身 • SO2 亚硫酸氧化酶 SO32- +蛋白质或小分子物质的硫化物键 R-S- SO3 亚硫酸 氧化酶 +O2 SO42尿
肝脏中亚硫酸氧化酶最多，钼是其活性不可缺少的 元素 • SO2 +维生素B1
源
煤 燃油
排 放 速 率 占 总 排 （SO2× 106t/a） 放 百 分 比 2.63 12.4 101.78
环境毒理学1-8章
1、环境毒理学的定义：指研究环境污染物对生物有机体的损害作用及其机理的科学。
2、环境毒理学研究方法：动物实验（体内实验、体外实验）；人群调查（流行病学调查）；其他。
①体内试验：多在整体动物（哺乳动物为主）进行，也称整体动物试验。
按人体可能接触的剂量和途径使试验动物在一定时间内接触环境污染物，然后观察动物出现的形态和功能的变化。
优点：不仅反映环境污染物的综合生物学效应，而且反映在动物整体状况下环境污染物的各种生物学效应。
②体外试验：以哺乳动物游离的器官、细胞、基因等为研究对象，观察环境污染物的代谢转化和毒性作用。
多用于急性毒性的初步筛选。
优点：简单、快速、经济、易于控制，缺点：不能全面反映整个状况下的毒性效应。
③人群调查（流行病学调查）：采用医学流行病学的调查方法，选用适当的观察指标，对接触该环境污染物的人群进行调查，分析环境污染物与人体健康损害的关系。
④其他：以植物、微生物为试验材料进行体外、体内试验，结合生物调查的方法进行综合研究。
3、生物转运：环境污染物与机体接触、吸收、分布、代谢和排泄的过程，称为环境污染物的生物转运，即环境污染物在体内发生的位移。
①吸收：指环境污染物经各种途径通过机体的生物膜进入血液的过程。
A、消化道（饮水和食物中的污染物质，主要吸收部位：胃、小肠等。
）B、经呼吸道吸收（大气中的环境污染物，吸收部位：呼吸系统）C、经皮肤的吸收（较少（如局部毒性），因皮肤对环境污染物的通透性较弱。
）D、其他（主要是人为地染毒途径，如采用静脉、皮下、肌肉注射进行染毒。
）②分布：环境污染物被吸收进入血液后，随着血液的运输，分散到全身各组织器官的过程。
一般地说，在提内组织器官的起始分布取决于血流量，血液供应丰富的器官，分布的污染物愈多，如肝脏。
而最终分布取决于污染物与组织器官的亲和力。
例如Pb开始时主要分布肝脏中，最终大部分（90%）分布在骨骼中。
③排泄：指环境污染物及其代谢物由体内向体外转运的过程。
环境毒理学完整版
我国食用香精香料的安全性评价现状及发展趋势环境科学：何江洪食品的风味对于消费者选择以及消费食品起着非常重要的作用。
在食品的生产过程中，为了提高食品的香气以及特有的风味，往往会加入天然或人工合成的食用香精来达到目的。
食用香精香料作为一类食品添加剂，几乎在所有加工食品中都有重要或特殊的地位。
随着生活水平的不断提高，人们对于食品安全的重视日益加深。
不仅如此，2009年6月1日起在我国开始实行的《中华人民共和国食品安全法》更是将食品安全的重要性上升到一个新的高度。
因而，对于食品中普遍存在的添加剂包括香精香料的安全性便成为生产者和消费者密切关注的问题。
1·食用香精香料的特点食用香精香料的种类繁多，结构复杂。
目前已经发现的食品中存在的香味物质有1万多种，其中国际上允许食用的香料品种就多达2600多种。
不仅如此，随着食品工业和香料工业的发展，这一数目还在不断的增加。
产品的多样性和复杂性给食用香料的安全性评价带来了巨大的挑战。
2·食用香精香料存在的安全性问题2.1原材料的安全性问题2.2加工工艺的安全性问题2.3储藏过程中的安全性问题2.4使用过程中的安全性问题3·食用香精香料安全性的一般评价程序由于安全性是食品的命脉，因而食用香精香料的使用范围以及最大使用量，需要通过安全性评价来进行预测。
根据我国卫生部1994年公布的《食品安全性毒理学评价程序》及欧盟香精香料专家委员会编写的《热反应香精安全评价系统指南》及相关文献的介绍，食用香精香料的安全性评价可包括以下几个部分：第一部分：化学结构与毒性关系的确定;第二部分：特殊组分例如砷、铅、镉等重金属元素和丙烯酰胺以及杂环胺类等有毒特殊成分的测定;第三部分：进行必要的毒理学实验，包括急性毒性实验、联合急性实验、基因诱变实验、试管中染色体破损实验和90d啮齿动物喂给实验等，必要时还应包括慢性毒性实验(包括致癌实验);第四部分：根据现有的测定数据和毒理学数据对该香精香料进行评价。
环境管理-环境毒理学第二章 精品
环境污染物的迁移
食物链:在生态系统内，各种生物之间由于食物而 形成的一种联系，叫做食物链（food chain）
这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序 列，就像一条链子一样，一环扣一环，在生态学 上被称为食物链
食物链种类: 陆生食物链 水生食物链: 浮游植物→浮游动物→小鱼→白鹭; 大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮游生物，浮
环境污染物的迁移
3）重力的机械性迁移作用
指污染物及其搬运载体在重力作用下 的迁移运动。
环境中吸附了污染物的气溶胶、颗粒物、 悬浮物等主要以重力沉降的方式在环境中 自然迁移.
环方式
包括风化淋溶作用、溶解挥发作用、酸 碱作用、络合作用、吸附作用以及氧化还 原作用。 物理化学迁移常伴随污染物的转化!
氧化还原作用:是自然环境中广泛存在的一种 化学反应。
环境污染物的迁移
3、生物性迁移
污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、
死亡等过程而发生的迁移叫做生物性迁移。 其表现形式可分为：生物浓缩、生物蓄积、
生物放大三种类型。
➢ 1）生物浓缩（boiconcentration）： 生物体从环境中蓄积某种污染物，使生物
包括污染物在大气中的自由扩散作用和被 气流搬运的作用。均受到气象条件、地形 地貌、排放浓度和排放高度等因素的影响。 一般规律是污染物在大气中的浓度与污 染源的排放量成正比，与平均风速和垂直 混合高度成反比。
环境污染物的迁移
2）水的机械性迁移作用：
包括污染物在水中的自由扩散作用和被水流 搬运的作用。受到水文条件、气候条件、水中悬 浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素影响。 一般规律是污染物在水体中的浓度与污染源的 排放量成正比，与平均流速和距污染源的距离成 反比.
02第二章环境毒理学共77页文档
第一节 环境毒理学概述
• 损害作用与非损害作用
• 非损害作用。不引起机体机能形态、生长发育和寿命的改 变；不引起机体某种功能容量的降低，也不引起机体对额 外应激状态代偿能力的损伤。机体发生的一切生物学变化 应在机体代偿能力范围之内，当机体停止接触该种外毒化 合物后，机体维持体内稳态的能力不应有所降低。
第二章 环境毒理学
Chapter 2 Environmental Toxicology
Brief
• 第一节 • 第二节 • 环境毒理学实验 不同介质的环境毒理学 系统毒理学
本章主要介绍环境毒理学与环境风险评价相关的内容，包括毒物、毒 性、毒效应、剂量的概念，毒物对生物体的损害与非损害作用，毒物的生 物转运与转化、毒性评价和中毒机理研究等。
第一节 环境毒理学概述
• 确定损害作用与非损害作用
• 对正常值范围进行测定。 • 观测指标与对照组相比，具有统计学显著性差异
（P＜0.05），并且符合以下条件，则认为是损害作用。
数值不在正常值范围内
其数值在一般公认“正常值”范围内，但如在停 止接触后，此种差异仍然持续一段时间
其数值在一般公认的“正常值”范围内，但如机 体处于功能或生物化学应激状态下，此种差异更为明 显
第一节 环境毒理学概述
• 毒物的生物转化
第一节 环境毒理学概述
• 特殊转运
• 特殊转运指有一定的载体，具有较强的专一性，有一定的选 择性和主动性，生物膜主动选择某种机体需要或由机体排出 的物质进行的转运。
• 特殊转运分主动转运和促进扩散。
• 膜动转运
• 是细胞与外界环境交换一些大分子物质的过程，其主要特点 是在转运过程中生物膜结构发生变化，转运过程具有特异性， 生物膜呈现主动选择性并消耗一定的能量。
环境毒理学04-2 毒作用分子机理
共价结合学说
• 在生物体内，污染物或其代谢产物可以与生物大分子 发生共价结合，从而改变生物大分子的结构与功能， 引起一些列的有害生物效应。
• 该学说认为，机体重要的生物大分子，如DNA、RNA、 酶和其他多种生物活性物质，都可与污染物或其代谢 产物发生不可逆的共价结合。
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共价结合学说
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• 作用机制（引发生物效应的过程） – 腺苷环化酶（C-AMPase）： – 毒物C-AMPase活化催化ATP C-AMP（环腺苷酸，第二信 使） 催化蛋白质磷酸化膜透性等改变有关的生物效应
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受体学说
• 作用机制 – Ca2+与钙调蛋白复合物的形 成： – 正常细胞保持严格的钙稳态： 胞外10-3 mol/L，胞内10-7 ~ 10-6 mol/L。 – M + Acceptor 激活磷脂酶 磷脂酸肌醇水解 Ca2+增 加（ 10-7~ 10-5 mol/L）钙 调蛋白复合物系列酶非生 理性激活：环核苷磷酯酶； 脑腺苷酶；蛋白激酶、磷酸 化激酶等在不同的组织产 生不同的生物效应(肌肉收缩、 腺体分泌、K+外流等，甚至 细胞或组织坏死)。
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靶位点学说
2 靶位点的功能
– 肝脏(代谢转化的重要部位)——混合功能氧化酶的代谢 活化作用，可以使外源化合物的毒性大大增加，造成肝 细胞的损伤。
• CCl4、氯仿、氯乙烯等—肝细胞代谢活化—脂肪变性、坏死、 突变和肿瘤细胞形成和发展
– 肾脏(排泄污染物及其代谢产物的重要脏器)——对体内 生物活性物质也具有高度的重吸收功能，许多污染物因 而也可选择性地贮存或作用于肾脏组织。
环境毒理学
毒性元素
指对生物有毒性而无生物功能的元素。 自然界中，这些元素多数形成硫化物矿 物,除Be以外，其原子序数均比较大。 不同的元素对不同的生物其致毒量是不 同的。该类元素又可分为两类：
⑴毒性元素：Cd、Cr、Ge、Sb、Te、Hg、 Pb、Ga、In、As、Sn、Li。严格说来， 几乎每一种元素当人们对它的摄取(或 误服)过量都会产生毒性。上面所列的 毒性元素是指它们对生物体无有益作用， 而只有毒性。
二、Hg的来源
Hg矿和风化来源； 煤和石油的燃烧； 含Hg金属矿的冶炼； 工业排放含Hg废水； 施用含Hg农药；
三、Hg的环境转归
含汞废水排入天然水体后，常以一价离 子(Hg+)、二价离子(Hg2+)、原子汞(Hg) 和氧化汞(HgO)形式存在。水溶性汞易 被水中微粒吸附，并因此而沉淀。只有 少量汞存在于水中。
两性元素
两性元素指的是B。其氧化物具弱酸 性，对人体无明显中毒现象。
化学元素从环节到有机体作用路线示意图
第一节 汞
金属中毒性： 无机汞化合物：硫化汞（HgS）、升汞（HgCl2 ）、
甘汞（ Hg2Cl2 ）、溴化汞（HgBr）、 硝酸汞（Hg(NO3 ) 2、砷酸汞（HgHAsO4 ）、 雷汞（ Hg(CNO ) 2 有机汞化合物：甲基汞[(CH3)2Hg] 、乙基汞[(C2H5)2Hg] 、 氯化甲基汞（ CH3HgCl ）、 醋酸苯汞（CH3COOHgC6H5）等
影响汞甲基化的环境化学因素有：
1、厌氧性微生物的活动。
厌氧性微生物活动需要厌氧环境，但汞的甲基化 过在程微，生主物要细是胞依外靠进微行生，物不的需代要谢厌产氧物环(境甲。基维生素B12)
2、pH值
水体中总甲基化取决于水的pH值
环境毒理学第1章
在社会和经济发展的推动下，随着生命科 学、物理学、化学、数学及其他基础科学的发 展和渗透，环境毒理学的理论和方法也将不断 向前发展。环境毒理学工作者必将担负起保护 生态平衡、保障人类健康的使命，为保护和建 设人类的地球家园作出贡献。
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二、环境毒理学的研究对象、 任务及内容
（一）环境毒理学的研究对象
环境毒理学的研究对象是对人体产生 危害的各种环境污染物，包括物理性、化 学性及生物性污染物，其中以环境化学物 为主要研究对象。
（二）环境毒理学的主要研究任务
环境毒理学的主要研究任务是：研究环境
污染物对人体的损害作用及其机制，探索环境 污染物对人体健康损害的早期检测指标和生物 标志物，从而为制定环境卫生标准和为防治环 境污染对人体健康的危害提供理论依据和措施。
三、环境毒理学的研究方法
(一) 实验材料
• 根据环境毒理学研究目的可选用实验室模式植 物、动物和微生物, 以哺乳类动物最为常用。 • 环境毒理学研究中, 为探讨环境污染物对人体 的生物学作用, 常以实验室哺乳类动物为主要 研究材料进行体内研究和体外试验。 • 环境生态毒理学主要对植物和非哺乳类动物群 体进行研究，常常将收集到的毒理学资料通过 数学和计算机科学的方法编制成生态毒理模型， 以预测未来的生态毒理学现象。
第一章
绪
论
本章内容
一、概述 二、环境毒理学的研究对象、任务及内容 三、环境毒理学的研究方法
一、概
述
(一)环境毒理学
环境毒理学是研究环境污染物，特别是 化学污染物对人体和人群健康 的损害作用及 其机制的科学。 环境毒理学的任务不仅要研究环境污染 物对人类个体的损害作用，而且要研究环境 污染物对人类群体的损害作用及其防治对策。
环境毒理学资料总结
环境毒理学第一章：绪论1. 环境毒理学 :研究环境污染物，特别是化学污染物对生物有机体，尤其是对人体的损害作用及其机理的科学。
2. 环境毒理学研究的三个层次：对个体的损害作用及其机理；对种群的损害作用及防治措施；对生态系统的影响与防护3. .环境毒理学的任务和内容答：任务：阐述环境污染物对人体的损害及其机理；探索环境污染物对生物健康损害的早期监测指标和生物标记物，以便及早发现并控制污染；定量评价环境污染物对生物体的影响，确定剂量-效应关系，为相关环境卫生标准的制定以及保护生物健康提供依据；最终任务：保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康发展。
内容：环境污染物在环境介质中的迁移转化；污染物在人体内的吸收、转运、代谢转化、排泄规律，毒性作用机制；污染物的结构、毒性及其机理及影响毒性的因素；环境污染物的毒性评价；对人体损害的早期诊断与预警理论、方法、措施；4. 环境毒理学的研究方法：体外实验、体内实验、模拟生态系统实验（ P6-P9）5 临床观察和现场调查：（ P8）6. 现代毒理学的特点：（ P13）7. 环境毒理学的发展趋势：1、从高度综合到高度分化；2、从整体试验到替代试验；3、从阈剂量到基准剂量；4、从结构-活性关系到定量结构 -活性关系；5、从危险度评价到危险度管理；8. 替代原则 ,及 3R, 即,优化、减少、取代、9. 环境毒理学的研究方法？答：体外实验1）器官水平（包括器官灌流和组织培养，基本保持器官完整性，常用于毒物代谢的研究）；2）细胞水平（应用的细胞包括已建株的细胞系（株）和原代细胞（可用不同的器官进行制备）、可用于外来化合物毒性的致癌性的各种过筛试验，也可用来研究化合物的代谢和中毒机理的探讨）； 3）亚细胞水平（研究中毒机理、毒物引起损伤的亚细胞定位以及化合物代谢）；4）分子水平（如研究毒物对生物体内酶的影响）。
体外试验的优点：简快速、经济、条件易于控制。
缺点：缺乏神经—体液调节因素等的控制，不能全面反映整体状况下的生物效应。
环境毒理学
（三致作用）和机理
环境污染物的毒性评定方法
各种污染物对生物体损害作用的早发现、早
防治的理论和措施
环境毒理学的研究方法
体内实验：急性、亚急性（亚慢性）和慢性毒性实验 体外实验：
1.器官水平——器官灌流、组织培养 2.细胞水平——细胞培养 3.亚细胞水平——细胞器分离 4.分子水平——酶活性、DNA
（2）将污染物对某种生物的效应建成模式， 以便推测另一种生物可能发生的改变。
化学污染事件层出不穷！
社会关注——环境运动
与环境科学其它学科 关系密切
主要内容
环境毒理学的基本组成
环境毒理学的概念、理论和方法 环境污染物在生物体内的动力学过程及其一
般毒性作用和机理
环境污染物及其转化产物的特殊毒性作用
环境毒理学
环境科学与工程系环境科学专业
第一篇 环境毒理学基础理论
第一章 绪 论
什么是环境毒理学？
为什么要学环境毒理学？ 环境毒理学学什么？
环境毒理学是研究对生物体特别是人体产生危
害的各种环境污染物，包括化学的、物理的、生
物的，尤其是化学污染物对生物有机体的损害作 用及其机理的科学。 化学污染物指由于人类生产活动和生活活动 人为地进入化学环境的化学物质，属于外源化 学物（xenobiotics ）
人群调查
生物化学和分子生物学手段：PCR、DNA测序、单克
隆抗体、环境基因组
化学分析方法：分光光度法、气相、高效液相色谱、
核磁共振、电子自旋共振
参考资料
《环境毒理学》（第四版），孔志明主编，南京大学出
版社，2008 《环境毒理学》，李建政主编，化学工业出版社，2006 《环境毒理学》，徐镜波主编，东北师范大学出版社， 2001 《环境毒理学》，孟紫强主编，中国环境科学出版社， 2000 《环境毒理学》，韦尔伯恩 (Welbourn Pamela) 赖特 (Wright David A) 著，朱琳译，高等教育出版社，2007
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第七章微生物在环境物质循环中的作用微生物生态学在一定意义上也可称作环境微生物学。
是生态学的分支学科，研究和揭示微生物系统与环境系统（包括动植物）间的相互作用及其功能表达规律，探索其控制和应用途径。
主要研究微生物在自然界中的分布、种群组成、数量和生理生化特性；研究微生物之间及其与环境之间的关系和功能，以及微生物与动植物之间的相互关系和功能等。
微生物生态学的目的是通过研究，充分了解和掌握微生物生态系统的结构和功能，更好地发挥微生物的作用，更充分地利用微生物资源，为解决人口膨胀、资源匮乏、能源短缺和环境污染问题，特别是为解决环境污染问题提供生态学理论基础和方法、技术手段等，为我国经济的可持续发展提供决策依据。
第一节微生物在自然界中的分布一、土壤中的微生物（in soil）(一) 土壤是微生物的天然培养基1. 营养丰富2. 水分满足3. 酸碱度, 渗透压4. 氧气5. 温度(二) 土壤中微生物的分布1. 种类分布异养种类较多细菌90-230kg/亩细菌放线菌真菌藻类原生动物2. 垂直分布5-22cm 数量最多逐渐减少，2m深处几个/克3. 数量和种类随季节而变化4. 微生物对土壤的作用二. 水体中的微生物（in water）(一) 淡水中的微生物1. 来源: 土壤、雨水2. 数量和种类：贫营养细菌（oligotrophic bacteria）兼性贫营养细菌富营养细菌硫细菌、铁细菌、色杆菌属微球菌属3. 饮用水的卫生标准大肠菌群：100ml不得检出粪大肠菌群： 100ml不得检出细菌总数：100个/ml4. 水体中微生物的影响因素营养、温度、溶解氧5. 人类活动对水体的影响6. 保护水资源（二）海水中的微生物1. 特点嗜冷、嗜盐或耐盐、耐压2. 海洋微生物的重要性光合作用海洋微生物与自然界物质循环海洋微生物资源三. 空气中的微生物 (in air)1. 微生物的暂时存在场所2. 人类活动对空气质量的影响3. 微生物在空气中的传播3. 空气传播的疾病结核、流感、“非典”4. 空气质量与人类健康5. 空气中微生物的检测琼脂平板暴露空气5 min，37℃48hr洁净空气：30个以下普通空气：30-150污染空气：300以上6. 空气消毒方法紫外线、福尔马林等药物熏蒸或喷雾四. 工农业产品上的微生物霉变（mouldness, mildew）腐烂（rot）与腐蚀（corrosion）变质（deterioration）黄曲霉毒素（aflatoxin）B1:30ppm镰孢霉（Fusarium）毒素 T2第二节碳循环碳循环以二氧化碳为中心，二氧化碳被植物、藻类利用进行光合作用，合成植物性碳；动物以以植物性碳为食，将其转变为动物性碳；动物和人呼吸放出二氧化碳，有机碳化合物别厌氧和好氧微生物分解所产生的二氧化碳均回到大气。
而后，二氧化碳再一次被植物利用进入循环。
一、纤维素的转化纤维素是葡萄糖的高分子聚合物，每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基（β1-4糖苷键）。
来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。
1.纤维素的分解途径纤维素在微生物酶的催化下沿下列途径分解：2.分解纤维素的微生物好氧细菌—粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌厌氧细菌—产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。
放线菌—链霉菌属。
真菌—青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。
二、半纤维素的转化存在于植物细胞壁的杂多糖。
造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。
1.半纤维素的分解过程2.分解半纤维素的微生物分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。
许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。
霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。
三、淀粉的转化葡糖糖高聚物（α1-4糖苷键直链；α1-6糖苷键支链）水中来源：以粮食作原料的工厂废水。
例如淀粉厂废水、酒厂废水，印染废水、抗生素发酵废水及生活污水等均含有淀粉。
首先在微生物分泌的淀粉酶作用下水解为葡萄糖，然后被吸收作为微生物的能源物质氧化产能。
具有淀粉酶的微生物主要有：枯草芽孢杆菌和根霉、曲霉。
其他微生物则主要进行淀粉水解产物葡萄糖的进一步分解。
四、木质素的转化木质素是植物木质化组织中的带有氧基丙烷支链的一种或多种芳香族聚合物。
极难降解，有毒污染水环境。
水中来源：造纸和人造纤维废水。
降解微生物：真菌（主要）——干朽菌、蘑菇。
细菌（少）——假单胞菌的个别种相比而言真菌分解木质素比细菌快，但与糖类分解的速度相比则慢得多。
五、脂肪的转化脂肪是甘油与脂肪酸所形成的酯，存在于动、植物体中，是人和动物的能量来源，可作为微生物的碳源和能源。
水中来源：毛纺、毛条厂废水、油脂厂废水、肉联厂废水、制革厂废水含有大量油脂。
降解油脂较快的微生物：细菌—荧光杆菌、绿脓杆菌、灵杆菌丝状菌—线菌、分支杆菌真菌—青霉、乳霉、曲霉途径：水解+β氧化六、烃类化合物的转化石油是含有烷烃（30%）、环烷烃（46%）、芳香烃（28%）及少量非烃化合物的复杂混合物。
石油污染主要出现在采油区和石油运输事故现场以及石化行业的工业废水中。
1.石油成分的生物降解性石油中的各种成分由于分子结构不同，降解速度也不一样，降解速度大小上有以下规律。
A．链长度链中等长度（C10~C24）＞链很长的（C24以上）＞短链（因有生物毒性）B．链结构直链＞支链（支链多的＞支链少的）不饱和＞饱和烷烃＞芳烃链末端有季碳原子的烃以及多环芳烃极难降解或不降解2.降解石油的微生物降解石油的微生物很多，据报道有200多种细菌—假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属放线菌—诺卡氏菌酵母菌—假丝酵母霉菌—青霉属、曲霉属藻类—蓝藻和绿藻3.石油烃的降解机理A．链烷烃的降解B．无支链环烷烃的降解通常一些微生物只能将环烷变为环己酮，另一些微生物只能将环己酮氧化开链而不能氧化环己烷，两种微生物的协同作用下将环己烷才能被彻底降解。
C．芳香烃种类：酚、间甲酚、邻苯二酚、苯、二甲苯、异丙苯、异丙甲苯、萘、菲、蒽等水中来源：炼油厂、煤气厂、焦化厂、化肥厂等的废水。
芳香烃普遍具有生物毒性，但在一定浓度范围内它们可以不同程度的被微生物分解。
a.苯和酚的代谢酚也是先被氧化为邻苯二酚，这样各类芳香烃在降解的后半段是相同的。
第三节氮循环自然界中氮素蕴藏量丰富，以三种形态存在：分子氮N2，占大气的78%；有机氮化合物；无机氮化合物（氨氮和硝氮）。
尽管分子氮和有机氮含量多，但植物不能直接利用，只能利用无机氮。
微生物、植物和动物三者的协同作用下将三种形态的氮相互转化，构成氮循环，其中微生物起着重要作用。
自然界的氮素循环是各种元素循环的中心，这是由于氮元素在整个生物界中所处的重要地位所决定的。
微生物又是整个氮素循环的中心，尤其是一些固氮微生物更可称作开辟整个生物圈氮素营养源的“先锋队”。
氮元素在自然界中的存在形式主要有以下五种：铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐、有机含氮物和氮气。
在以上五种形式的氮素进行循环转化过程中，微生物起着关键的作用。
1. 蛋白质水解与氨基酸转化1.1 降解蛋白质的微生物种类很多好氧细菌——链球菌和葡萄球菌好氧芽孢细菌——枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌及马铃薯芽孢杆菌。
兼性厌氧菌——变形杆菌、假单胞菌厌氧菌——腐败梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌此外，还有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及链霉菌(放线菌)。
1.2 降解机理1.3 尿素的氨化A．降解尿素的微生物细菌——尿八叠球菌、尿小球菌、尿素芽孢杆菌等。
B．降解机理尿素降解机理很简单，只有一种酶参与反应的催化。
2．硝化作用氨基酸脱下的氨在有氧条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸，称为硝化作用。
3．反硝化作用厌氧硝酸盐呼吸（反硝化细菌）4.固氮作用在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氧转化为氨，进而合成为有机氮化合物。
第四节硫循环硫是生命物质所必需的元素，其需要量大约是氮素的十分之一（在生物体内C∶N∶S=100∶10∶1）。
硫元素在自然界中的贮量十分丰富。
硫素循环类似于氮素循环，其各个环节都有相应的微生物参与。
（1）同化性硫酸盐还原作用由植物和微生物引起。
可把硫酸盐转变成还原态的硫化物，然后再固定到蛋白质等的成分中。
（2）脱硫作用（desulfuration）指在厌氧条件下，通过一些腐败微生物的作用，把生物体的蛋白质或其他含硫有机物中的硫矿化成H2S的作用。
（3）硫化作用：在好氧条件下，H2S可由Beggiatoa、Thiothrix（发硫菌属）等细菌氧化成硫或硫酸，游离的硫还可被硫化细菌Thiobacillus（硫杆菌属）S可被光合细菌Chlorobium（绿菌属）的一些种氧化成硫酸。
而在厌氧条件下，H2的一些种氧化成硫，或被Chromatium（着色菌属）的一些种氧化成硫酸。
（4）异化性硫酸盐还原作用：在厌氧条件下，硫酸可通过Desulfovibrio（脱硫弧菌属）、Desul-fotomaculum（脱硫肠状菌属）等细菌还原成H2S。
（5）异化性硫还原作用：硫通过Desulfuromonas（脱硫单胞菌属）等的一些菌种还原成H2S的过程，称异化性硫还原作用。
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