污染物的生物降解

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环境污染物的生物降解途径研究

环境污染物的生物降解途径研究

环境污染物的生物降解途径研究现代工业化和城市化的快速发展带来了大量的环境污染物排放,给生态环境带来了严重的威胁。

传统的物理化学方法虽然能够降解一部分污染物,但存在成本高和对环境二次污染的问题。

而生物降解途径作为一种环保、可持续的降解方式,受到了广泛的重视。

本文将重点研究环境污染物的生物降解途径及其应用。

一、生物降解的基本原理生物降解是指通过微生物、植物或动物等生物体的代谢作用将有机或无机污染物转化为无害物质的过程。

生物降解主要通过以下几种途径进行:1. 微生物降解:微生物是自然界中最广泛的降解污染物的生物群体。

它们可以通过产生特定的酶降解污染物,将其分解为较简单的分子,再进一步代谢为无害物质。

常见的环境污染物如石油类物质、有机溶剂、农药等都可以通过微生物降解。

2. 植物修复:植物修复是指利用植物的吸收能力将环境中的有毒物质转移到植物体内,并通过植物的代谢作用将其降解或转化为较为安全的物质。

植物修复适用于土壤和水体中的一些环境污染物的降解,如重金属、有机氯和有机磷等。

3. 动物代谢:某些动物具有对特定环境污染物具有降解能力,通过摄入环境中的污染物,动物体内的酶和代谢过程可以将其转化为无害物质。

例如,一些鸟类和昆虫可以代谢农药和重金属等物质。

二、生物降解途径的应用举例1. 石油类污染物生物降解:石油类污染物是目前陆地和水域污染物主要来源之一。

通过微生物降解是一种有效的方法。

例如,通过培养土壤中的特定细菌,可以加速石油类物质的降解,减少对环境的伤害。

2. 有机溶剂生物降解:有机溶剂在工业生产和生活中广泛使用,对环境带来了严重污染。

通过选择合适的微生物和培养条件,可以实现有机溶剂的生物降解。

例如,一些细菌和真菌能够利用有机溶剂作为碳源进行生长,并将其降解为无害的物质。

3. 农药生物降解:农药的广泛使用导致了农田和水体的严重污染。

生物降解是治理农药污染的可行方法。

许多细菌和真菌具有降解农药的能力,例如一些青霉菌可以降解有机磷农药,降低其毒性。

有机污染物的生物降解及其机理研究

有机污染物的生物降解及其机理研究

有机污染物的生物降解及其机理研究在环境保护领域中,有机污染物已经成为一个长期关注的重要问题。

这些污染物的存在会对环境产生负面影响,包括细菌和微生物的死亡、自然景观的破坏以及人类健康的影响。

因此,有机污染物的降解一直是环境保护领域的重点研究方向之一。

生物降解是一种常见的降解有机污染物的方法。

相比于物理降解和化学降解,生物降解具有成本低、效率高等优点。

生物降解涉及的生物体也更加复杂和多样化,包括细菌、藻类、真菌、酵母等多种生物。

因此,生物降解已经成为解决有机污染物问题的重要手段。

生物降解机理生物降解指的是微生物将有机污染物转化为无毒或低毒的物质,或将其分解为更小的分子。

这个过程是有一定机理的,下面我们来介绍一下其中的一些步骤。

一、吸附与降解污染物首先通过吸附进入微生物体内,然后被代谢酶作用降解,同时也会产生废弃物和降解产物。

二、生物活性当污染物进入微生物体内后,会引发细胞反应,确保代谢酶的活性,并使酶更加专一。

三、胞内转运代谢产物在细胞内传输,同时反过来,废弃物也在细胞内传输。

四、降解路径污染物会被代谢酶逐步分解成小分子。

不同的污染物通过不同的途径被降解,其中包括一氧化碳酸、乙酸、乙醇等。

生物降解的优势与其他降解方式相比,生物降解具有很多优势。

首先,生物降解成本更低。

这是因为,生物降解通常在自然界中发生,不需要额外的能源和材料支持。

同时,由于生物可以在自然环境中进行降解,所以也没有显著的环境安全问题。

其次,生物降解效率更高。

微生物可以成为高效的生物转化工厂。

微生物对有机污染物的适应性很强,需要的参数也比较简单(如产生适当的酸度、温度、氧气及有机物供应等),这一切都能够让生物降解污染物的效率提高。

再次,生物降解对生态系统有益。

生物降解的结果最终是将原有的有毒有害物质转化为无毒无害或低毒低害物质。

这有助于保护生态系统和人类健康。

生物降解的应用由于生物降解的优势如此多,因此人们已经开始在各种环境保护工作中广泛地应用其技术了。

环境中有机污染物的生物降解机理研究

环境中有机污染物的生物降解机理研究

环境中有机污染物的生物降解机理研究生物降解是指通过生物体内特定的酶系统将有机污染物转化为较简单的化合物或无毒物质的过程。

在环境中,有机污染物的生物降解机理是一个复杂而多样的过程,涉及到多种微生物、酶系统和环境因素的相互作用。

首先,有机污染物的生物降解通常是由微生物完成的。

微生物是地球上最为丰富和多样性的生物类群之一,它们广泛存在于土壤、水体和生物体内。

微生物通过分泌特定酶来降解有机污染物,并将其转化为可利用的能源和合成物。

这些酶通常是高度特异性的,只能作用于特定的有机污染物。

其次,有机污染物的生物降解机理涉及到多种酶系统的参与。

常见的酶系统包括氧化酶、还原酶、水解酶、酰基转移酶等。

这些酶能够催化有机污染物的氧化、还原、水解和转移反应,将其分解为较简单的化合物。

例如,苯系物质的降解往往需要芳香族氧化酶来进行氧化反应,将其转化为酚类物质。

第三,环境因素对有机污染物的生物降解机理起着重要的影响。

温度、pH值、氧气含量、营养物质等环境因素都会对微生物的活性和酶系统的稳定性产生影响。

例如,一些酶系统对酸性环境更为适应,而另一些酶系统则对碱性环境更为适应。

此外,一些有机污染物的降解需要氧气作为氧化剂,而另一些则需要在没有氧气的条件下进行厌氧降解。

最后,研究有机污染物的生物降解机理对环境污染治理具有重要意义。

了解有机污染物的降解途径和参与降解的微生物有助于我们制定有效的环境治理策略。

例如,可以通过改变环境条件来优化有机污染物的降解过程,如调节温度和pH值。

此外,还可以利用高效降解菌株来进行生物修复,加速有机污染物的降解过程。

总之,有机污染物的生物降解机理是一个复杂而多样的过程,涉及到微生物、酶系统和环境因素的相互作用。

通过深入研究这些机理,我们可以更好地理解和应对环境中有机污染物的问题,为环境保护和污染治理提供科学依据和方法。

环境污染物的生物降解与清除技术

环境污染物的生物降解与清除技术

环境污染物的生物降解与清除技术随着工业和人类活动的增加,环境污染成为一个严重的问题。

环境污染物的积累不仅对人类健康造成威胁,还对生态系统造成巨大影响。

为了解决这个问题,科学家们研发出了一系列生物降解与清除技术,这些技术通过利用微生物和生物材料来降解和清除污染物,保护环境和人类健康。

一、生物降解技术生物降解技术是利用微生物代谢活动来降解有机污染物的一种方法。

微生物包括细菌、真菌、藻类等,它们可以分解有机物,将其转化为无害的物质。

利用微生物的降解能力,可以有效地去除土壤和水体中的有机污染物。

1. 生物堆肥技术生物堆肥技术是一种将有机废物转化为肥料的方法。

通过控制环境条件(如温度、湿度等),利用微生物的降解能力分解有机废物,产生有机肥料。

这种技术不仅可以解决有机废物处理问题,还可以减少土壤和水体中的有机污染物。

2. 水生植物净化技术水生植物净化技术是一种利用水生植物的吸收和代谢能力来清除水体中污染物的方法。

水生植物如莲藕、芦苇等根系发达,可以吸收水体中的营养物质和污染物。

通过建立人工湿地等系统,水生植物可以有效地净化废水,降解有机污染物,改善水质。

二、生物清除技术生物清除技术是利用生物材料对污染物进行吸附和降解的方法。

生物材料可以是活性炭、生物吸附剂、微生物载体等,它们具有较大的比表面积和一定的吸附能力,可以吸附并分解污染物,提高水体和土壤的质量。

1. 活性炭吸附技术活性炭是一种常用的生物吸附材料,具有很高的比表面积和良好的吸附性能。

它可以吸附水体中的有机污染物,如重金属离子、农药残留等。

通过将活性炭添加到废水处理系统中,可以有效地去除水中的有机污染物。

2. 微生物载体技术微生物载体是一种将降解有机污染物的微生物附着在载体上的方法。

载体可以是多孔性材料,如海绵、陶粒等,它们提供了微生物生长和代谢的环境。

通过固定化微生物,可以提高微生物在废水处理过程中的活性和稳定性,增强降解效果。

总结:环境污染物的生物降解与清除技术是一种有效的治理环境污染的方法。

挥发性有机物污染物的生物降解

挥发性有机物污染物的生物降解

挥发性有机物污染物的生物降解挥发性有机物(VOCs)是一类常见的有机污染物,包括苯、甲苯、乙苯、氯代烷烃、酮类等。

它们通过工业生产、交通运输、石油炼制等活动释放到空气中,对人体健康和环境造成威胁。

因此,寻找有效的方法来清除VOCs成为了迫在眉睫的问题。

近年来,生物降解技术逐渐受到重视。

本文将介绍VOCs污染物的生物降解,包括生物降解的机理、常见的生物降解剂以及适用于不同VOCs的生物降解剂。

一、生物降解的机理生物降解指的是利用微生物的代谢过程将有机污染物转化为无毒或低毒的物质。

生物降解的机制主要包括:吸附—沉积、酶作用、生物转化和微生物自净。

当有机污染物进入微生物细胞时,污染物首先通过吸附—沉积作用附着在微生物表面。

然后,微生物分泌特定的酶来消化有机污染物,将其转化为较小的无机分子。

其中,微生物的呼吸作用是生物降解污染物的核心过程。

呼吸过程中,微生物将有机化合物中的电子(能量)转移到氧化剂上,生成CO2、H2O等无机物。

二、生物降解剂1、生物膜法(Biofiltration)生物膜法是将有机气体通过生物膜床来处理。

在生物膜中,微生物在床内填充的压板或填料表面上形成生物层,过滤空气中的有机物质。

由于污染物在过滤器内停留较长时间,因此,生物膜法对于低浓度VOCs的处理效果更好。

想要达到更高的效果,需要控制过滤速率和湿度。

2、生物吸附法(Biosorption)生物吸附法是通过微生物的吸附能力物理去除VOCs。

微生物表面的细胞壁具有与有机物物质亲和力,吸附在细胞表面上。

在这个过程中,需要注意生物质的选择以及吸附剂量等参数的控制。

3、生物过滤法(Biofiltration)生物过滤法是将VOCs通过床层(通常是木屑和土壤)架设的过滤器中,微生物利用各种有机物对有机污染物进行生物降解。

和生物膜法类似,生物过滤法对低浓度VOCs的处理效果更好。

与此同时,需要注意控制床层的厚度以及通风的速率。

三、适用于不同VOCs的生物降解剂1、苯苯是一种具有致癌性的VOCs。

第4章 污染物的生物降解和转化(共108张PPT)

第4章   污染物的生物降解和转化(共108张PPT)

二、微生物对污染物的作用
• 微生物通过氧化(β-氧化、环氧化、硫氧化、甲基氧化等)、 还原(硫酸盐还原、双键还原、三键还原)、水解、脱基(脱卤、 脱氨基、脱羧基)、羟基化反应、酯化反应以及代谢(氨代谢、 肟代谢、腈氨代谢)等一种或多种生理生化反应,使有机物发生
转化、分解或降解。
• 微生物与污染物间会发生共代谢、激活、去毒、吸着作用; • 污染物在被微生物降解时存在着阈值现象;
如:假单胞菌属中的石油降解质粒
• 目前,世界上已构建出多种降解难降解化合物的工程菌;
例:超级细菌——Chapracarty等将假单胞菌属中不同菌株的CAM、 OCT、SAL、NAH四种降解性质粒结合转移到同一个菌株中,构建成一
株能同时降解芳香烃、多环芳烃和脂肪烃的 “超级细菌”,用于海上 溢油污染消除。该菌能将天然菌要花一年以上才能消除的浮油缩短为几 个小时,被誉为在污染治理工程菌的构建上的第一块里程碑。
污染物在被微生物降解时存在着阈值现象;
见图4-3 后生成硫化氢的过程;
农药对于农业是十分重要的。
图4-3 纯培养中的一些共代谢基质及其产物
(2)共代谢的原因
❖ 提出了各种假设,但都有局限性,主要原因有:
A. 微生物的吸收与同化能力
B.
微生物不能在某种基质上生长的原因并不是由于微生物无法分解代
谢这种物质,而是由于微生物本身缺乏吸收、同化其氧化产物的能力。
RNH-CH3+O
RNH2+HCHO
CH3(CH2)nCH3+O
CH3(CH2)nCH2OH
RCH2NH2+O
RCHO+2H
R-O-CH3+O
R-OH+HCHO

环境污染物的微生物降解

环境污染物的微生物降解

环境污染物的微生物降解环境污染一直是全球性的问题,每年都产生大量的污染物,特别是人类的经济活动带来的污染物质量越来越大。

环境污染不仅会对水质、空气质量产生严重的影响,还会对人类和动植物健康造成巨大威胁。

因此,为了保护环境和人类健康,我们需要寻找一种有效的污染治理方法。

其中,微生物降解是一种非常有前途的方法。

一、微生物降解的基本原理微生物降解是将污染物和微生物放置在一起,通过微生物的代谢作用,将有害物质转化为无害化物的过程。

这是一种自净、维持地球生态平衡的重要机制。

微生物降解的主要原理是将大分子的有机物转变成小分子的有机物。

这个过程主要包括三个步骤:第一步,微生物吸附在污染物表面;第二步,微生物分泌酶降解污染物,将其转变成小分子的有机物;第三步,小分子有机物通过微生物的代谢过程进行进一步的降解。

二、微生物降解的优势特点微生物降解具有许多优势特点,如以下几点:(1)对有机污染物的适用范围广。

微生物降解可以降解多种有机污染物,包括石油类、氯化氯密烷、苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等。

(2)微生物降解能够完全降解污染物。

微生物表现出多样性和适应性,能够将特定的有机物降解成CO2、H2O、无毒物质,可以减小人体毒性风险。

(3)可以在现场使用。

微生物降解可以直接在现场使用,避免了运输、移位和二次污染的风险。

此外,其成本相对较低,运行维护成本也低。

三、微生物降解的应用领域微生物降解在污染防治和工业生产中有广泛的应用。

它已经应用于各种有机污染物的治理和处理,包括土壤、水源和空气等各种环境污染。

其中,微生物降解在石油化工及工业有机废水处理领域得到广泛应用。

四、微生物降解的研究进展目前,围绕微生物降解,国内外进行了大量的研究。

研究主要包括微生物降解的机理、微生物的筛选和改造、微生物与环境交互的机制等。

一些新型的微生物降解方法也在不断研究开发,例如厌氧处理技术、移动床技术、固定化微生物技术和基于基因工程的微生物降解技术等。

污染物的降解作用名词解释

污染物的降解作用名词解释

污染物的降解作用名词解释污染物的降解作用,是指将污染物转化为无害物质的过程。

在自然界中,污染物的降解作用是一种自净现象,它通过生物、化学和物理等方式,将有害物质分解成较为简单的化合物,避免对环境和生物产生长期的负面影响。

一、生物降解生物降解是指通过微生物将有机污染物分解为无害的物质。

在自然界中,微生物具有较强的降解能力,它们通过生物体内产生的酶,将复杂的有机分子逐步分解成简单的有机物、水和二氧化碳。

这种降解过程常常发生在土壤、水体和废物中,如油污、污水和垃圾等。

生物降解具有广泛的适用性和高效的降解速率。

在土壤中,存在着众多的细菌、真菌和其他微生物,它们能够分解各种有机物质,包括石油烃、农药残留和有机溶剂等。

在水体中,水生微生物可以降解有机废物和污染物,如工业废水中的重金属和有机污染物。

此外,生物降解还可以应用于废弃物处理,通过微生物的作用将废物转化为肥料或产生可再利用的能源。

二、化学降解化学降解是指利用化学反应将污染物分解为无害化合物的过程。

化学降解可以通过氧化、还原、水解、酸碱中和等方式实现。

其中,氧化反应是一种常用的降解方式,它通过引入氧气或氧化剂,将有机污染物中的碳-碳键或碳-氢键氧化为二氧化碳、水和其他无害物质。

化学降解常常需要借助催化剂或特定的环境条件。

例如,利用紫外光、臭氧和活性炭等催化剂,可以加速污染物的降解反应。

此外,适当的温度、湿度、pH值和氧气供应等条件也对化学降解过程产生影响。

化学降解在水处理、大气净化和土壤修复等方面有着广泛的应用。

通过化学降解,可以有效地去除水体中的有机物、无机污染物和重金属离子,提高水质。

在大气中,化学降解可以转化臭氧、二氧化硫、氮氧化物等污染物,减少空气污染。

在土壤修复方面,化学降解可以帮助分解土壤中的有机污染物,提高土壤的质量。

三、物理降解物理降解是指通过物理过程将污染物从环境中去除的过程。

物理降解可以通过沉淀、过滤和吸附等方式实现。

这些物理过程可以使污染物与固体颗粒结合或被吸附物吸附附着,从而减少其在环境中的浓度和毒性。

环境污染物的生物降解途径

环境污染物的生物降解途径

环境污染物的生物降解途径近年来,环境污染问题日益严重,各种污染物对人类和生态系统造成了巨大的威胁。

然而,我们幸运的是,自然界中存在着一种神奇的力量,即生物降解。

生物降解是指通过生物体的代谢活动,将有害物质转化为无害物质的过程。

本文将探讨环境污染物的生物降解途径,以期增进我们对环境保护的认识和理解。

一、土壤中的微生物降解土壤是自然界中最重要的生物降解场所之一。

土壤中富含各种微生物,它们能够分解有机废弃物、农药残留等污染物,将其转化为无害的物质。

例如,土壤中的细菌可以分解有机物质,将其转化为二氧化碳和水。

此外,土壤中的真菌也能降解一些有机污染物,如石油类物质。

这些微生物的降解活动对于土壤的修复和保护起着重要的作用。

二、水体中的微生物降解水是地球上最重要的资源之一,然而,由于人类活动的影响,水体污染问题日益突出。

幸运的是,水体中也存在着一些能够降解污染物的微生物。

例如,水中的细菌和藻类能够吸收和降解水中的有机废物,将其转化为无害的物质。

此外,水中的浮游生物还能够吞噬和分解水中的悬浮颗粒,净化水质。

这些微生物的降解活动对于水体的净化和生态系统的恢复至关重要。

三、植物的生物吸收植物在生态系统中起着重要的作用,不仅能够吸收二氧化碳进行光合作用,还能够吸收和转化一些有害物质。

植物的根系能够吸收土壤中的重金属和有机污染物,将其转化为无害的物质。

这种生物吸收的过程被广泛应用于植物修复技术中,通过种植适应性强的植物来修复受污染的土壤和水体。

植物的生物吸收不仅能够改善环境质量,还能够提供生态系统的稳定性。

四、生物酶的降解作用除了微生物和植物,生物酶也是环境污染物生物降解的重要途径之一。

生物酶是一种天然的催化剂,能够加速化学反应的进行。

许多环境污染物都可以通过生物酶的作用进行降解。

例如,酚类化合物可以通过酚氧化酶降解为无害的物质;有机磷农药可以通过酯酶降解为无毒的物质。

生物酶的降解作用不仅高效而且具有选择性,对于环境污染物的处理具有重要的意义。

环境污染物的生物降解研究

环境污染物的生物降解研究

环境污染物的生物降解研究环境污染问题已经成为世界各国共同关注的焦点。

而在环保领域中,生物降解技术是一种非常重要的技术。

它指通过微生物降解的方式来处理污染物质,将有害物质转化成无害的物质,实现环境“净化”的目的。

本文主要就环境污染物的生物降解研究进行探讨,并且简单介绍生物降解技术的相关背景。

一、生物降解技术的相关背景生物降解技术是指利用各种微生物例如细菌、真菌、放线菌等处理有机废物,将其转化为更加安全的废物,减少对环境的污染。

与传统的物理化学处理方式相比,生物降解技术具有以下优点:处理效果好,副产物少,成本低,技术普及度高,没有对环境造成二次污染的风险等。

生物降解技术的一个重要应用是处理环境污染物。

环境污染物可以是各种有机污染物,例如石油类、苯类、酚类、酮类等。

虽然这些有机污染物已经得到了广泛的应用,但是它们同时也给环境带来了严重的污染问题。

二、生物降解技术在污染物处理中的应用生物降解技术在生活和工业废弃物处理中有着广泛的应用,特别是对涉及到环境保护的行业。

比如,炼油厂、化工厂、电子厂等大部分工业企业都会产生有机废物,这些废物如果不经处理,就会导致环境污染。

生物降解技术可以利用各种细菌、真菌来处理这些有机废物,将其分解为无害物质。

此外,生物降解技术在石油泄漏事故等紧急情况的处理中也有着重要作用。

例如,2010年墨西哥湾原油泄漏事故,美国政府邀请了来自世界各地的专家,提供生物降解技术方案来处理泄漏物质,使当地环境得以得到保护。

三、生物降解技术的不足与研究进展尽管生物降解技术在环境污染物处理中有很好的应用前景,其实际应用场景还是比较有限的。

这是因为当前的生物降解技术依然存在着一些不足,例如:1. 生物降解技术的反应条件对细菌生长和反应速度存在一定的要求,这导致生物降解技术的实际应用条件比较苛刻。

2. 对于一些复杂的有机污染物,生物降解技术的处理效果并不能非常理想,这导致了生物降解技术在一些应用场合下无法发挥出实际的效果。

环境污染物的生物降解与清除

环境污染物的生物降解与清除

环境污染物的生物降解与清除在现代社会,随着人类经济的发展,环境污染成为了人们关注的重点问题。

城市化、工业化、交通运输等活动都会导致大量的污染物排放,如有机物、重金属等。

这些污染物会对生态系统和人类健康造成危害。

因此,环境污染物的生物降解和清除成为当前环保领域的一个重要研究方向。

1.环境污染物的生物降解的方式生物降解是利用微生物或其他生物来将有机物转化为无机物的过程。

目前一些环境污染物常采用生物降解的方式进行污染的清除。

(1)土壤中的微生物降解。

土壤中的微生物主要包括细菌、真菌、古菌等。

在自然界中,这些微生物能够将种类繁多的有机物降解成无机物,比如二氧化碳、水、硝酸盐、磷酸盐等。

因此,微生物降解在土壤中是最常用的降解手段之一。

(2)水中的微生物降解。

水中的微生物主要包括藻类、浮游生物、细菌等。

这些微生物能够利用水中的氮、磷等元素将有机物降解为无机物质。

蓝藻是水体中最常见的藻类之一,能够迅速降解和吸收水中的有机物。

(3)废气降解。

废气中的污染物质一旦排放就会对大气环境造成污染。

因此,采用微生物降解的方法来净化废气成为了一个重要的污染物清除技术。

比如利用细菌、真菌、酵母等微生物将废气中的污染物质转化为无害的物质。

2.环境污染物的清除技术除了生物降解,现在还有许多先进的技术可以对环境中的污染物进行清除。

下面分别介绍一些常见的技术。

(1)吸附技术吸附技术是将污染物吸附在吸附剂表面,从而将其分离出来的一种方法。

其中一些吸附剂常用于环境中重金属的吸附。

这种技术可以有效地清除环境中的有毒物质。

(2)生物膜技术生物膜技术利用微生物细胞自身在固定载体上生长构成的生物膜来清除污染物,是一种生物降解的方式。

它可以应用于废水处理等领域,并且这种清除方式对环境和人体都没有污染。

(3)化学处理技术化学处理技术是对污染物通过化学反应来分解或转化为无害的物质的一种技术。

氧化反应、还原反应等都可以采用这种清除方式。

但由于其中会产生大量热量,有时反应会过于激烈,因此容易造成二次污染。

环境污染物的生物降解机制与方式

环境污染物的生物降解机制与方式

环境污染物的生物降解机制与方式环境污染物是一种全球性的问题,对生态系统和人类健康产生严重影响。

随着世界人口的不断增长和经济的快速发展,环境污染越来越严重。

如何有效地治理环境污染成为了世界各国亟待解决的问题。

生物降解技术具有环保、高效、经济等特点,已经成为环境治理领域的研究热点之一。

一、生物降解机制环境污染物的降解机制分为物理降解和化学降解两种,而生物降解是其中一种重要的方式。

生物降解是指环境污染物在生物体内或活性生物上发生了反应,分解成低分子化合物,并最终转化为无害的物质。

生物降解的机制主要包括生化反应、生物转化和代谢等过程。

具体来说,生化反应是指环境污染物在微生物酶和其他生物酶的作用下,发生脱氧、脱羧、加氧和脱溶等反应,从而转化为低分子化合物。

生物转化是指环境污染物在微生物或其他生物体内,在发酵、厌氧或好氧条件下,发生了各种代谢反应,转化为无害物质。

代谢是指环境污染物在生物体内逐步转化为细胞能量需要的物质,从而最终被生物利用,转化为无害物质。

二、生物降解方式生物降解方式主要包括天然界和人工生物降解两种。

天然界生物降解是指环境中天然存在的微生物群体,利用其自身代谢能力和菌株种类,对污染物进行降解。

这种方式具有高效、环保等优点,但其降解速率、降解效果受环境影响较大。

人工生物降解是指采用人工培养的细菌或其他微生物,利用其强大的代谢能力,可以将环境污染物快速而有效地降解为无害物质。

这种方式可以通过人为调节环境条件,使得微生物群体的生长和代谢更加高效,从而取得更好的降解效果。

但其成本较高,需要进行会造成一定污染物排放等问题,因此需要更为严格的监管和管理。

三、生物降解技术现状随着生物降解技术的不断发展,目前已经研究出了多种具有高效、低成本和环保的生物降解技术。

其中,厌氧生物技术、厌氧/好氧技术、生物膜技术、生物矿化技术等从基础研究到应用实践都有不同的研究成果。

厌氧生物技术是利用厌氧菌群对可生化有机物进行氧化和转化,从而降解废水中的有机物质和持久性有机物。

污染物的生物降解及其应用技术

污染物的生物降解及其应用技术

污染物的生物降解及其应用技术污染物的生物降解指利用生物体,如细菌、真菌、植物等,对污染物进行分解,将其转换为无害物质的过程。

这种技术可以减少污染物对环境的危害,降低治理成本,而且不会产生二次污染。

1. 生物降解机理生物降解是微生物(细菌、真菌、放线菌)利用有机物为能源、为建造自身体组分的同时,对有机污染物进行降解、分解,使其转化为无机物或其他有机物的过程。

生物降解的机理是微生物利用整个食物链化学过程中的碳、氮、磷等元素的循环和转化过程而实现。

在生物降解过程中,微生物首先通过分泌外酶将污染物分解为较小的物质,然后将这些小分子通过细胞内的酶进行水解、氧化、还原、脱氢等反应而分解,并将产物阴离子化、少量酸化或脱氢生成更容易转化为自己生物体组分的中间产物,进而完成分子结构的完全消耗和转化。

2.生物降解技术分类从广义上来说,污染物的生物降解技术包括了许多种,可根据污染物的性质,降解的方式及生物种类等因素进行分类。

(1)种类分类。

根据微生物的种类不同,生物降解可以被分为单纯培养和复合培养两种,可以根据细菌、真菌、放线菌、植物类生物进行分类。

(2)降解方式分类。

根据降解的方式,可将生物降解技术分为自然修复、生物增强和人工修复等几种。

(3)污染物的分类。

根据针对的污染物不同,可以将生物降解技术分为针对有机物、无机物等进行分类。

(4)上下游处理工艺分类。

可分为上游的生堆肥、窄带滤池、固定床反应器等前端处理方法和下游的活性污泥法、人工湿地法、堆肥、堆好氧法、厌氧法等后端方法。

3. 应用技术(1)生物不易降解物质的处理。

生物不易降解物质主要指污染物部分结构复杂或污染量较大、难以被微生物直接利用降解,如石油类、氯化烃、酚类等。

针对上述污染物类别及其特点,可采用化学氧化、生物增强和《先进氧化技术(AOPs)》等联合技术进行处理。

(2)生物修复技术。

生物修复技术是利用微生物、植物等生物作用对受污染地区进行治理。

在受污染区域喷洒一定量的微生物或植物,使其降解环境污染物,修复环境,达到治理目的。

去除有机污染物的生物降解技术

去除有机污染物的生物降解技术

去除有机污染物的生物降解技术生物降解技术是一项从生物学角度出发,通过利用微生物、酶和其他生物材料等手段,将有机物质转化为无害的水和二氧化碳的技术。

在环境保护和资源回收利用等方面,生物降解技术具有重要的应用价值和社会影响。

首先,我们需要了解一些有机污染物的基本概念。

有机污染物是指含有碳骨架结构,以及与氮、氧、硫、磷、卤素等元素结合形成的物质。

常见的有机污染物包括石油、烃类、苯、酚、甲苯等。

这些化合物如果在大量放入环境中,就会对生态环境造成极大的破坏。

尤其是理化性质和生物毒性较大的有机污染物,对环境和人类健康的危害更为显著。

如何去除有机污染物,是一个需要紧急解决的环保难题。

传统的化学方法虽然能够在短时间内降解有机污染物,但其本身会产生二次污染,如生成毒物、消耗可再生资源、增加处理成本等。

而生物降解技术则具有效率高、回收利用和无污染等优点,正在逐渐被广泛应用于水处理、废弃物处理和土壤修复等领域。

以下是生物降解技术的几种应用形式:1. 微生物降解技术:微生物是一种自然存在和环境适应能力强的生物群体,可以通过利用它们的代谢特性和能力来去除有机污染物。

常用的微生物降解技术有生物降解、生物吸收、生物过滤和生物接触氧化等。

2. 酶降解技术:酶是生物体内酶类催化作用所产生的生物活性分子,具有催化反应、代谢颗粒、自我复制、维持生命等功能。

通过利用酶的高效特性和广泛适应能力,可以有效降解有机污染物。

3. 生物吸附技术:生物吸附技术是指利用具有较强物理结构和表面特性的活性生物材料,对消滞有机污染物表面进行吸附,将其吸附到活性物质上后进行分离和回收。

这种技术具有环境友好、高附着效率、低成本和良好的再生性等特点。

随着生物科技领域的不断发展和进步,生物降解技术在污染物处理和资源回收利用等方面将会有广泛的应用。

未来生物降解技术的发展重点将会在有效性、可靠性及经济性等方面实现连续不断的改善。

总之,生物降解技术是一项有益于环境保护和资源利用的技术,将为人类未来的可持续发展提供极大的帮助。

生物降解法原理

生物降解法原理

生物降解法原理引言:随着环境污染问题的日益严重,人们对于环保技术的需求也越来越迫切。

生物降解法作为一种环境友好的处理方法,因其高效、可持续及对环境的友好性而备受关注。

本文将重点介绍生物降解法的原理及其应用。

一、生物降解法的定义生物降解法是利用微生物、酶或其他生物体的作用,将有机废弃物通过生物代谢转化为无害的物质。

它是一种环保技术,能够有效降解废弃物并减少污染物的排放。

二、生物降解法的原理1. 微生物降解原理微生物是生物降解法的核心因素之一。

它们通过代谢活动将有机废弃物转化为水、二氧化碳和其他无害物质。

微生物降解的过程中,常见的微生物包括细菌、真菌和酵母等。

这些微生物通过吸附、分解、酶解等方式将有机物转化为无害的废物。

2. 酶降解原理酶是生物降解过程中的另一个重要因素。

酶是一种具有催化作用的蛋白质,它能够加速化学反应的速率。

在生物降解过程中,酶能够将有机废弃物分解为较小的分子,使其更易于被微生物降解。

常见的酶包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。

3. 生物体降解原理除了微生物和酶,其他生物体也可以参与到生物降解过程中。

例如,蚯蚓可以通过进食有机废弃物并将其转化为腐殖质,从而实现有机废弃物的降解。

此外,其他一些生物体如昆虫、植物等也具有一定的降解能力。

三、生物降解法的应用1. 废水处理生物降解法在废水处理中得到了广泛应用。

通过将废水与适当的微生物接触,微生物能够将有机废物降解为无害物质。

这种方法不仅能够减少污染物的排放,还能够提高废水的处理效率。

2. 固体废物处理生物降解法也可以用于固体废物的处理。

例如,厨余垃圾可以通过堆肥的方式进行生物降解,将其转化为有机肥料。

这种方法既能减少垃圾的堆积,又能够生产出对植物生长有益的肥料。

3. 医药废物处理医药废物中含有大量的有机化合物,对环境造成严重污染。

生物降解法可以有效地降解这些有机化合物,减少对环境的危害。

通过合理利用微生物和酶等生物体,能够将医药废物转化为无害的物质。

环境污染物的生物降解研究进展

环境污染物的生物降解研究进展

环境污染物的生物降解研究进展人类对于自然环境的破坏已经到达了一个令人担忧的程度,环境污染已经成为了一个几乎避不开的话题。

近年来,各类环境污染治理手段得到了广泛的研究和应用,其中一种被广泛关注的手段就是生物降解技术。

本文将对环境污染物的生物降解进行相关研究的进展做出探讨,以期为环境治理提供一些参考。

生物降解技术的原理和优势生物降解技术是利用微生物等自然界中的生物体对污染物进行分解、代谢、转化等作用,使其最终转化成为无害物质的技术。

相对于传统的物理、化学处理方式,生物降解技术有如下优点:1. 不会产生二次污染:传统的治理方式如化学氧化、吸附等,会产生二次污染,而生物降解技术可将污染物降解为无害物质,不会产生新的污染物。

2. 适用范围广:生物降解技术适用于固体、液体、气体等各种形式的污染物。

3. 操作简单:相对于传统技术,生物降解技术需要的设备和操作较为简单,且实施成本较低。

进展一:生物降解技术在有机污染物治理中的应用研究在有机污染物的治理方面,生物降解技术展现出了明显的优势。

例如石油、石油化工废水、化工废水、农药、染料等很多污染物都用生物技术得到了处理并达到了脱色、脱臭、除毒、除菌等效果。

生物降解技术在对有机污染物进行处理时,其原理是通过微生物进行水解、乳化和分解。

在处理有机废水和有机固废时,常采用生物降解技术,此技术在国内外得到了广泛的研究和应用。

进展二:生物降解技术在重金属污染物治理中的应用研究重金属污染是当前面临的一个重要环境问题,重金属以其毒性强、难降解等特点成为其中的重要一类。

生物降解技术在重金属污染的治理中也发挥了积极的作用。

生物技术对重金属的降解、转化的主要途径是通过微生物的化学吸附作用以造粒的形式将其收缩或直接将重金属离子还原、氧化成为可以形成稳定络合物的无害物质。

尤其是通过修饰微生物细胞表面的特定结构,例如利用硫化剂修饰的微生物所构建成的生物吸附体系,可提高微生物对重金属离子的吸附能力和选择性,有效地降低重金属离子的浓度。

环境污染物的生物降解技术

环境污染物的生物降解技术

环境污染物的生物降解技术现如今,环境问题日益严峻,特别是污染问题,已成为全球关注的焦点。

各种介质的污染物,尤其是有机污染物,对生态系统及人类健康产生了严重的危害。

因此,寻找环境污染物的生物降解技术,成为当前环境工程领域中的一个热点。

生物降解技术是指利用特定微生物在适宜条件下进行生物转化,将污染物降解为无毒性、无害性的物质,从而达到净化环境的目的。

一、环境污染物及其降解方式环境污染是指对自然环境和人类健康产生潜在或显著不利影响的物质和能量。

环境污染物来源广泛,包括行业废水、生活污水、工业废气、废弃物等。

其中,有机污染物因其复杂的结构和难降解性而备受关注。

有机污染物主要分为三类:烃类、芳香族化合物和氯代烃。

其中,烃类包括石油类烃、脂肪类烃等;芳香族化合物包括苯系化合物、多环芳香族化合物等;氯代烃包括多氯联苯、六氯苯等。

这些有机污染物除了会对环境和人类健康产生危害外,还对水生生物、陆生生物和植物造成负面影响。

目前,有机污染物的处理方式主要包括物理处理、化学处理和生物处理。

其中,生物处理是一种低成本、高效率、环境友好的处理方式,深受研究者广泛关注。

二、生物降解技术一般流程生物降解技术是通过利用微生物将有机污染物分解成无害的物质,从而净化环境的过程。

该技术具有资源利用率高、技术成本低等优点,已成为有机污染物治理的最佳选择之一。

生物降解技术的一般流程分为四个步骤:原位生物修复、自然修复、激活点修复和主动培育。

其中,原位生物修复是指利用天然存在的微生物,通过调节环境条件,提高其降解有机污染物的能力。

自然修复是指利用微生物自身的代谢能力,将有机污染物分解成无害物质。

激活点修复是指利用激活剂刺激微生物代谢,提高有机污染物的降解能力。

主动培育是指将经过筛选、改良的高效微生物固定到载体上,加入有机污染物集中的区域,加速有机污染物的降解。

三、生物降解技术优势相较于其他污染物处理技术,生物降解技术具有以下优势:1、高效降解:生物降解技术可以充分发挥微生物固有的代谢能力,实现有机污染物快速降解;2、低成本:生物降解技术不需要昂贵的物料和大量的人力,研发成本相对较低;3、无副产物:生物降解技术将有机污染物降解为无毒物质,不会产生新的污染物;4、长效性:生物降解技术可以使微生物在污染场地持久生存,并对有机污染物形成长效降解。

环境污染物的生物降解与利用

环境污染物的生物降解与利用

环境污染物的生物降解与利用近年来,环境污染问题日益严重,给人类和地球造成了巨大的威胁。

环境污染物的生物降解与利用成为解决这一问题的重要途径之一。

本文将通过介绍环境污染物的生物降解机制以及利用方式,探讨这一方法的重要性和潜力。

一、环境污染物的生物降解1. 生物降解的意义环境污染物包括有害化学物质、重金属等,它们的存在对生物体和生态系统造成了极大的危害。

而传统的物理化学方法去除污染物会产生二次污染或高昂的成本,因此,寻找一种高效、经济的降解方式显得尤为重要。

生物降解作为一种天然的降解方式,具有广泛的适用性和环境友好性。

2. 生物降解的机制生物降解是指通过微生物、酶或其他生物体来将污染物转化为无害物质的过程。

微生物是生物降解的主要驱动力,它们具有多样的酶系统和代谢途径,有能力降解多种污染物。

酶在生物降解中起到了至关重要的作用,它们能够加速化学反应过程,使得降解速度更快、效果更好。

3. 生物降解的应用案例(1)土壤污染物的生物降解土壤是重要的自然资源,但受到工农业活动以及生活废弃物的污染。

通过利用土壤中的细菌、真菌等微生物进行生物修复,可以将有机污染物降解为无害或低毒的物质,恢复土壤的生态功能。

(2)水体污染物的生物降解水体污染对人类及水生生物的健康造成威胁。

生物降解可以通过引入适应性强的微生物种类或利用天然存在的微生物群落来降解水中的有机物和污染物,达到净化水质的效果。

二、环境污染物的生物利用1. 微生物的生物利用微生物具有多样的生物活性物质,可以被应用于生物能源的生产、有机合成等领域。

比如,利用细菌和酵母菌的代谢产物生产生物燃料,不仅能减少化石能源的使用,还能降低二氧化碳的排放。

2. 植物的生物利用植物是生物降解和生物利用的重要资源。

植物通过吸收土壤中的污染物,将其转化为植物组织中的有机物,并将其储存在根、茎、叶等部位。

这种过程被称为植物修复,可以通过植物的生长和收获来回收和利用土壤中的污染物。

三、环境污染物降解与利用的前景和挑战1. 前景环境污染物的生物降解与利用在解决环境问题方面具有巨大潜力。

环境污染物的生物降解机制

环境污染物的生物降解机制

环境污染物的生物降解机制随着人类经济发展和生产力水平提高,环境问题越来越引起人们的关注。

环境污染是其中一个重要问题,它影响我们身边的大气、水体、土地、生物等。

其中,污染物的生物降解机制是环境修复的一个重要策略。

本文将介绍环境污染物的生物降解机制,重点讨论微生物在此过程中的作用。

1. 环境污染物的分类和来源环境污染物按来源可分为工业废水、生活污水、废弃物等。

按物质性质可分为化学污染物和生物污染物。

其中,化学污染物包括有机物、无机物和放射性物质。

有机物比如苯、酚、氯代烃、多环芳香烃等,是一种常见的环境污染物。

2. 生物降解污染物的机制生物降解是生物体内酶的作用下,将有机物分解为无害物质,从而达到净化环境的目的。

归纳起来,生物降解污染物的机制包括以下几个步骤:2.1. 溶解:降解者使用酶溶解污染物,将其转化为更容易降解和吸收的形式。

例如:酶解双酚A(BPA)是通过一系列的酶作用,将BPA转化成更容易降解的代谢产物。

2.2. 氧化还原:降解者使用酶氧化有机物分子,将分子中的电子转移,从而产生脱氢反应,使分子变得不稳定。

这样有机物分子就可以被分解为较小的有机物,如二氧化碳和水。

2.3. 制备:在这个过程中,一些降解者会使用酶以及其他微生物来合成需要的代谢产物。

例如:异丙苯基二甲酸酯(DEHP)在微生物分解后,产生的代谢产物比DEHP更容易溶解在水中,因为代谢产物更加亲水性。

2.4. 吸收:在最后一步,有机物的降解者将分解后的有机物或代谢物吸收为其自身的营养来源,从而维持其正常的生理机能。

3. 微生物在生物降解中的作用微生物在生物降解中扮演着重要角色。

它们是生物降解的主要降解者,然而,它们在污染物质基本上全部降解之前也需要一定的时间。

由于微生物的特殊性,生物降解技术要求高效降解菌株在极短时间内产生大量酶去分解污染物。

比如,生物降解双酚A (BPA),可以利用豆腐渣等废弃物和优良的菌株共同增殖,达到大规模产生酶解双酚A的目的。

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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。
3.木质素的转化
•木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中,由松 柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。
Lignin 木质素
木质素 空腔 纤维素
使自净时间大大增加,从而对环境造成污染。 这类多 糖主要是纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉。
1.纤维素的转化 成分:葡萄糖高聚物,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。

A.微生物分解途径
影响微生物降解转化因素

物质的化学结构 共代谢作用 环境物理化学因素 降解或转化污后生成的中间体或终产物
有机污染物的微生物净化
人工合成物微生物净化
无机污染物微生物净化
Ⅰ有机污染物净化机理
净化本质:微生物转化为无机物 途径: 好氧分解与厌氧分解
好氧分解
微生物:细菌、真菌 原理:好氧有机物呼吸


SAL(水杨酸)质粒,
MDL(扁桃酸) 质粒, NAP(萘)质粒

TOL(甲苯)质粒等。
环境污染物质分解途径 : 光分解 化学分解(自然分解) 生物分解 生物分解作用最大,具有重要地位和作用。
可生物降解性(biodegradability):是指化合 物被生物降解的可能性及其难易程度。 分为3种类型: ①可生物降解物质:单糖、蛋白质、淀粉、核酸 等; ②难生物降解物质:这类物质能被微生物降解, 但时间较长,如纤维素、某些农药和烃类等; ③不可生物降解物质:如塑料、尼龙等。

研究的意义?
重要的实践意义:

对污染物的治理有着指导性; 可生物降解,处理后排放; 难降解的污染物,控制排放,或改革工业流程、改变 产品化学结构; 不可生物降解,停止生产。

基质的可生物氧化率
氧化率 微生物作用下的 ( 实际) 耗氧量 100% 基质完全氧化所应消耗 的( 理论) 氧量

微生物降解试验
脱氢酶活性 在含有污染物的培养液中微生物脱氢酶活 性有所增加,则说明微生物能利用该污 染物以供生长繁殖,具有可生物降解性。
微生物降解试验
ATP

凡在含有污染物培养液中生活的微生物 体中ATP量增长,说明微生物对该污染 物可以降解。
放射性14C标记

将此种标记污染物加入消毒土壤试验或培养液微生物 降解试验中,检测土壤或水体中释放的14CO2,计算其


(三)石油的转化

提问:什么是石油?
石油是含有烷烃、环烷烃、芳香烃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
与分子结构有关
A.链长度 链中等长度(C10~C24)>链很长的(C24以上)>短链 (*?) B.链结构 直链 ? 支链 不饱和 ? 饱和 烷烃 ? 芳烃
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 藻 菌 —— 青霉属、曲霉属 类 —— 蓝藻和绿藻
3.石油的降解机理
A.链烷烃的降解
+ O2
R-CH2- CH2-CH3 R- CH2-CH2-COOH β-氧化 CO2 + H2O CH2-COOH + R-COOH
2.洗涤剂

可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质四类。 我国目前生产的洗涤剂属于阴离子型烷基苯磺酸钠。较早开发 的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐(ABS):
NaSO3
CH 3 | C CH2
| CH3
CH 3 | CHCH2 3
CH 3 | C CH3
|
CH3
ABS 甲基分支干扰生物降解,链末端与4个碳原子相连的季碳原 子抗攻击的能力更强。
苯和酚的代谢

苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示
苯的降解
萘 的 代 谢
菲的代谢
蒽的代谢
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,可表示如下
苯 酚 萘 菲 蒽
氧化酶 邻苯二酚 + O2
酶 + O2 酮基己二酸 +2H
琥珀酸 乙酰辅酶 A
三羧酸循环 CO2 + H2O
纤维素酶 纤维二糖酶 纤维素 纤维二糖 葡萄糖 糖酵解 厌 氧 发 三羧酸 酵 循 环 葡萄糖 丙酮丁醇发酵 丙酮 + 丁醇 + CO2 + H2 丁酸发酵 丁酸 + 乙酸 + CO2 + H2 厌氧发酵
ATP H2O CO2
好氧分解
B.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
香豆醇
松柏醇
芥子醇
聚合 交联
*木质素降解的意义何在呢?如何实现工业化白腐菌降 自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢? 解木质素呢?
•确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌; •疑似的只有软腐菌。 黄孢原平毛革菌 (Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌 的一种,隶属于担子菌纲、 同担子菌亚纲、非褶菌目、 丝核菌科。

危害:ABS可以在天然水体中存留800h以上,使这得接 纳他的水体长时间保持,产生大量泡沫,引起水体缺氧。 为使洗涤剂易于生物降解,人们将ABS的结构改变为线 性的直链烷基苯磺酸盐(LAS):
常应用瓦氏(Warburg,亦称华氏)呼吸仪进 行测定。 呼吸代谢作用释放出的CO2量或消耗了的O2量

BOD5/COD >0.4 0.4~0.3 0.3~0.2 较快 一般
生物分解速度


甲醛、乙醛、乙酸、丙酮、丁酸、 甘油、酚等 一般城市污水、醋酸钙、棕榈酸 等 丙烯醛、丁香皂等
较慢,微生物需经驯化
用下将污染物 彻底降解——共代谢。
C.芳香烃

芳香烃普遍具有生物毒性,但在低浓度范围内它们可 以不同程度的被微生物分解。
苯类 酚类 荧光假单胞 菌、铜绿色 微生物 假 单 胞 菌 及 名 称 苯杆菌 萘 铜绿色假单胞 菌、溶条假单胞 菌、诺卡氏菌、 球形小球菌、无 色杆菌及分枝杆 菌 菲 菲 杆 菌、菲 芽孢杆 菌 蒽 荧光假单 胞 菌和铜绿 色 假单胞菌 、 小球菌及 大 肠埃希氏菌
Ⅱ人工合成的难降解有机化合
物的生物降解

难 ———对于自然生态环境系统,如果一种化合物滞留可 达几个月或几年之久,或在人工生物处理系统 , 几小时或 几天之内还未能被分解或消除
• 种类:稳定剂、表面活性剂、人工合成的聚合物、杀虫剂、
除草剂以及各种工艺流程中的废品等。
• 提问:为什么这些有机物难于生物降解?
<0.2
很慢,微生物需长期驯 化
丁苯、乙戊二乙烯等
基质的生化呼吸曲线
耗 氧 量 /(mgo 2/g 污 泥)
t A
基质呼吸线
内源呼吸线
B C
时间/h
两种呼吸耗氧曲线比较
微生物降解试验
土壤消毒试验 : 新开发的农药可生物降解性的评定
微生物降解试验
培养液中降解试验 :
包括物理外观上的变化,诸如浊度、颜色与色度、嗅 味等; 微生物学的变化,诸如菌数、生物量及生物相等; 化学变化,如pH、COD、BOD,特别是该污染物的浓度 变化。

共代谢作用 (cometabolism )
难降解的有机化合物不能直接作为碳源或能源物 质被微生物利用,当环境中存在其他可利用的碳源或 能源时,难降解有机化合物被利用,这样的代谢过程 称为共代谢作用。
①靠降解其他有机物提供能源:例如直肠梭菌 (Clostridium rectum)需有蛋白胨类物质存在才降解 丙体666; ②靠其他微生物协同作用:如农药二嗪农的嘧啶基环, 需链霉菌和节杆菌共同协作才能降解,两菌各自单独 存在则不起作用; ③先经别的物质诱导:如一种铜绿假单胞菌要经正庚烷 诱导才产生羟化酶系,使链烷羟基化为相应的醇。
微生物对污染物的降解与转化
Microbiology Department.
Resource & Environment Science College
SWU.
LiYong
生物降解
⒈定义:(biodegradation):复杂有机化合物在微生 物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分 解的过程。 将有机物彻底分解至释放出无机产物CO2与 H2O,则称终极降解(ultimate biodegradation)。 通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子 结构发生某种改变、生成新化合物的过程称为 生物转化(biotransformation或bioconversion)。
为什么利用微生物?

生长速度快,生长旺盛; 数量大; 代谢类型多样化; 适应性强; 降解性的质粒(plasmid)

降解性质粒:在假单胞菌属(Pseudomonas)中发现。 它们可编码一系列能降解复杂物质的酶,从而能利用一 般细菌所难以分解的物质作碳源。 这些质粒以其所分解的底物命名, CAM(樟脑)质粒, OCT(辛烷)质粒, XYL(二甲苯)质粒,
回收率,从而评定该污染物的可生物降解性
微生物降解污染物的一般途径


矿化作用(mineralization)指有机污染物在一种或多种微生物 的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物含氮 化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。 矿化作用是彻底的生物降解,即终极降解; 矿化作用过程包括氧化、还原、水解、脱水、脱氨基、脱 羧基、脱卤和裂解等生化反应。
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