微生物生态学-10-1污染环境的微生物修复技术
微生物技术在环境修复中的应用与发展
微生物技术在环境修复中的应用与发展第一章：微生物技术与环境修复的基本概念随着人类经济社会的发展，环境问题日益突出，环境修复作为一项重要的环境保护措施，备受关注。
微生物技术是一种利用微生物在环境修复中发挥重要作用的技术手段。
微生物指的是一类单细胞生物，包括细菌、真菌、放线菌、藻类等，具有天然的修复能力并且相对安全可靠。
环境修复是指通过一系列技术手段，将受污染的环境物质恢复到原有环境状态的过程。
第二章：微生物技术在环境修复中的应用1.生物降解技术生物降解技术是微生物技术在环境修复中应用最广泛的一种技术。
通过对污染区域存在的有机化合物进行定期采样分析，确定有机化合物的浓度和类型，然后通过选择适宜的菌株和菌种，促进其降解有机污染物，并将降解产物转化为无毒性或低毒性物质，达到污染区域的修复目的。
2.生物吸附技术生物吸附技术是微生物技术在环境修复中的另一种主要应用。
该技术利用微生物自身吸附有机物污染物的特点，将有机物固定在细胞表面或细胞内，达到去除有机物的目的。
生物吸附技术与传统的化学吸附技术相比，具有选择性强、成本低等特点，可以广泛应用于地下水、土壤、空气等环境的治理中。
3.生物转化技术生物转化技术是一种利用微生物在修复过程中对某些特殊物质进行转化的技术。
该技术可以将一些有害而难以降解的物质转化为无害的物质，如将氨、硫化氢等有害气体转化为二氧化碳和水。
同时，生物转化技术对于治理废水、土壤等方面的效果也非常好。
第三章：微生物技术在环境修复中的发展趋势1.微生物技术国际发展趋势目前，国际上微生物技术在环境修复领域的应用已经得到广泛的推广和应用。
在欧美等发达国家，微生物技术在毒化物去除、废水处理、环境修复等方面已成为主流技术，并且取得了良好的效果。
2.微生物技术未来发展趋势未来，随着科技的发展和环保意识的提高，微生物技术在环境修复领域的发展将会更加迅速。
首先，发展高效率和选择性强的微生物菌株和菌种。
其次，逐步实现微生物技术与其他技术手段的联合应用，如微生物-化学技术、微生物-物理技术等。
《污染环境生态修复》利用微生物进行有机污染环境的生态修复
上海大学2012～2013学年冬季学期研究生课程考试文献阅读报告课程名称：《污染环境生态修复》课程编号：XXX题目：《污染环境生态修复》利用微生物进行有机污染环境的生态修复研究生姓名： XXX 学号： XXX论文评语：成绩：任课教师： XXX XXX评阅日期：利用微生物进行有机污染环境的生态修复学号姓名2013年XX月XX号摘要：微生物修复是环境生物技术的重要部分，近年来在基础和应用研究上取得了较大进展，展示了在实际修复有机污染环境中应用的可能性。
微生物修复是一种高效率、低成本、无污染的生物治理技术，可用于有机污染土壤、水体的生态修复。
关键词：微生物有机污染环境土壤PAHsEcological remediation of organic pollution of the environment bymicroorganismAbstract: Bioremediation is an important part of environmental biological technology and it has achieved great progress in basic research and applied research in recent years, showing the possibility of practical application in remediation of organic pollution environment . Bioremediation is the biological treatment technology of high efficiency, low cost and no pollution, thus can be used for ecological restoration of organic polluted soil and water .Keywords: microbe organic polluted environment soil PAHs1. 引言微生物包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。
生态环境修复的新技术有哪些
生态环境修复的新技术有哪些在当今社会，随着人类活动的不断加剧，生态环境面临着越来越多的挑战，如土壤污染、水污染、大气污染等。
为了保护和修复我们的生态环境，科学家们不断探索和创新，研发出了一系列新技术。
这些新技术为生态环境的修复带来了新的希望和可能性。
一、微生物修复技术微生物在生态环境的物质循环和能量流动中起着至关重要的作用。
微生物修复技术就是利用微生物的代谢活动来降解和转化污染物，从而达到修复环境的目的。
例如，在土壤修复中，某些微生物能够分解有机污染物，如石油烃、农药等，将它们转化为无害物质。
这些微生物可以通过自身的生长繁殖，逐渐增加在土壤中的数量，提高修复效率。
在水污染治理方面，微生物也发挥着重要作用。
例如，一些细菌和藻类能够吸收水中的氮、磷等营养物质，减少水体富营养化的发生。
同时，还有一些微生物能够分解水中的有机物，降低化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD），改善水质。
微生物修复技术具有成本低、效果好、环境友好等优点，但也存在一些局限性，如微生物的生长和代谢受到环境条件的影响较大，修复过程相对较慢等。
二、植物修复技术植物修复是一种利用植物来吸收、转化、降解或固定污染物的技术。
植物通过根系吸收土壤中的污染物，并将其运输到地上部分，然后通过代谢过程将污染物转化为无害物质或者将其固定在植物组织中。
例如，一些超积累植物能够大量吸收土壤中的重金属，如镉、铅、汞等，并将其积累在体内。
这些植物在生长一段时间后，可以通过收割的方式将重金属从土壤中去除。
此外，植物还可以通过根系分泌的物质来促进土壤中微生物的生长和活动，从而增强微生物对污染物的降解能力。
植物修复技术具有操作简单、成本低、美化环境等优点，但也存在修复周期长、对污染物的去除效率有限等不足之处。
三、土壤气相抽提技术土壤气相抽提（Soil Vapor Extraction，SVE）是一种用于去除土壤中挥发性有机污染物（VOCs）的技术。
该技术通过在污染土壤中设置抽提井，利用真空泵产生负压，将土壤中的挥发性有机物抽取到地面上进行处理。
什么是微生物修复(两篇)
引言概述微生物修复是一种环境修复技术，通过利用微生物的生物活性和代谢功能来降解和清除污染物。
本文将进一步探讨微生物修复的相关概念、应用领域、作用机制、影响因素以及发展前景。
正文内容1. 微生物修复的应用领域- 土壤修复：微生物修复在土壤污染修复中被广泛应用，可用于降解有机污染物、重金属的去除和转化，恢复土壤的生态功能。
- 水体修复：微生物修复可用于处理废水和湖泊、河流水体的污染，通过微生物的生物降解能力来去除有毒有害物质，净化水质，恢复水体生态系统的健康。
- 气体修复：微生物修复也逐渐应用于气体污染修复，例如通过微生物降解挥发性有机物、减少甲烷排放等方式来改善大气质量。
2. 微生物修复的作用机制- 生物降解：微生物通过分泌特定酶降解有机污染物为无毒或低毒物质，从而减少对环境的危害。
- 吸附与蓄积：微生物表面的菌体、胞外多糖等物质可与污染物发生物理或化学吸附，将其从环境中去除或减少迁移。
- 转化与转运：微生物通过代谢途径将污染物转化为相对稳定或相对无害的物质，如无机盐、CO2等，同时可能通过转运作用将转化产物释放到环境中。
3. 微生物修复的影响因素- 微生物选择：不同类型的微生物对不同污染物具有不同的降解能力，因此在微生物修复中需要根据具体情况选择适宜的微生物菌株。
- 环境因素：温度、pH值、氧化还原电位等环境因素对微生物的活性和代谢能力产生重要影响，修复效果与环境条件的配合密切相关。
- 营养物质：微生物修复需要适当的营养物质才能维持其生长和代谢活动，不同微生物菌株对营养需求有所差异。
4. 微生物修复的发展前景- 技术创新：随着生物技术和基因工程的发展，微生物修复技术将会进一步完善，新的尖端技术也将被应用于微生物修复中，提高修复效率和降解能力。
- 综合治理：微生物修复逐渐与其他环境修复技术相结合，例如植物修复、化学修复等，形成综合修复体系，实现更全面、高效的环境修复效果。
- 合作与国际交流：微生物修复技术的发展需要国际合作与交流，共同研究、分享经验，进一步推动微生物修复技术在全球范围内的应用和发展。
微生物生态与环境修复
微生物生态与环境修复微生物是地球上最早出现的生物之一，通过不断适应环境，微生物在地球上的各个角落广泛分布。
微生物在环境修复中发挥着重要的作用，可以通过各种途径恢复或改善受到污染或破坏的环境。
本文将讨论微生物生态与环境修复，并介绍微生物在环境修复中的应用。
一、微生物生态微生物生态是研究微生物与环境之间相互关系的学科。
微生物通过在不同环境中繁殖和生存来适应各种生态条件。
微生物生态可以包括土壤微生物生态、水体微生物生态、陆地微生物生态等。
不同环境中的微生物组成和特性会有所不同，这对环境修复和生物多样性保护具有重要意义。
二、微生物在环境修复中的应用1. 污水处理：微生物可以降解有机废物和污染物，在污水处理中起到重要作用。
通过利用微生物降解废物中的有机物质，可以有效减少污染物的排放，净化水质。
2. 土壤修复：土壤受到化学物质、重金属等污染时，微生物可以通过不同的途径进行修复。
例如，某些细菌可以将重金属离子还原为不活跃的形式，从而减少其对环境的危害。
微生物也可以分解有机污染物，恢复土壤的自然功能。
3. 油污修复：海洋和陆地上的石油泄漏事故给生态环境带来严重影响。
微生物降解石油中的碳氢化合物是一种高效的修复方法。
微生物可以利用石油中的碳源进行代谢，并将其转化为无害的物质。
4. 废物处理：微生物还可以分解废物，减少对环境的污染。
例如，厨余垃圾经过微生物降解可以转化为有机肥料，再利用于农田。
三、微生物在环境修复中的挑战与前景尽管微生物在环境修复中具有巨大潜力，但也面临一些挑战。
首先，不同污染物对微生物的适应能力存在差异，寻找适合修复特定环境的微生物菌种是一项具有挑战性的任务。
此外，环境中的其他因素，如温度、pH值等，也会影响微生物的生长和修复效果。
在未来的研究中，我们需要更好地了解微生物与环境之间的相互作用，并寻找解决环境污染问题的创新方法。
尽管面临挑战，微生物在环境修复中仍有巨大的前景。
随着科技的不断发展，我们可以利用基因工程和生物技术手段改造微生物的功能，使其更有效地进行环境修复。
微生物修复
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土壤中有机污染物的微生物修复
微生物修复的发展历史 微生物修复概述 影响因素 原（异）位强化微生物修复技术 微生物修复的优缺点 研究趋势及发展
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微生物修复的发展历史
微生物降解有机污染物的技术在废水处理中的应用已有几十年 的历史，而将微生物降解技术有意识地大规模地应用于受污染的 土壤治理仅仅是十几年的事。 美国、日本、欧洲等发达国家对微生物修复技术进行研究，并 完成了一些实际的处理工程,结果表明这种技术是有效的、可行的。 80 年代以后基础研究的成果被应用于大范围的污染治理，并取 得了相当的成功，从而发展成为一种新的生物治理技术。
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• 共代谢 • 对于一些污染物，微生物虽然可以降解他们，但却不能利 用该污染物作为碳源合成自身生长所需要的有机质，因此 需要另外的生长基质维持自身的生长。 • 矿化作用 • 指有机物在微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的 无机化合物的过程，是彻底的生物降解（终极降解)，可 从根本上清除有毒物质的环境污染。实质都是酶促反应。
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• 还原作用
• ①乙烯基的还原，如大肠杆菌可将延胡索酸还原为琥珀酸； • ②醇的还原，如丙酸梭菌可将乳酸还原为丙酸； • ③芳环羟基化，甲苯酸盐在厌氧条件下可以羟基化；也有醌类还原、 双键、三键还原作用等等。
• 基团转移作用
• ①脱羧作用，如戊糖丙酸杆菌可使琥珀酸等羧酸脱羧为丙酸； • ②脱卤作用，是氯代芳烃、农药、五氯酚等的生物降解途径； • ③脱烃作用，常见于某些有烃基连接在氮、氧或硫原子上的农药降解 反应； • 还存在氢卤以及脱水反应等
微生物在环境污染修复中的研究进展
微生物修复环境污染摘要：文章通过对微生物环境修复在降解多环芳烃、修复重金属污染土壤、修复水产养殖环境三方面应用的阐述，从原理、方法等角度揭示了微生物修复环境污染的互大作用。
关键词：微生物、修复、环境污染正文：1．微生物修复环境污染的概念和优点微生物修复是指人为控制条件下利用微生物的生命代谢活动，使污染环境中有毒有害物减量化或使其完全无害化, 实现环境净化、生态效应恢复的新兴生物技术。
对有机污染的生物修复则主要靠微生物的降解、吸收与转化等途径。
微生物修复有一下优点:(1)处理费用低，如污染土壤生化治理费用约为焚烧处理的 1/2～1/3；(2)处理效率高，经过生化处理,污染物残留量可达到很低水平；(3)对环境影响小, 无二次污染, 生化治理最终产物为CO2、水和脂肪酸,对人类无害；(4)可以就地处理,避免了技术过程的二次污染,节约了处理费用；(5)不破坏生物生长所需要的土壤环境；(6)便于应用。
2．微生物修复环境污染在各方面的应用2．1 微生物降解多环芳烃多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类广泛分布于海洋环境中的含有两个苯环以上的有机化学污染物。
许多微生物能以低分子量多环芳烃作为唯一碳源和能源, 并将其完全无机化。
然而,高分子量的多环芳烃在环境中较稳定,难于降解,能矿化多环芳烃并以其作为唯一碳源和能源的细菌的报道很少。
许多四环或多环高分子量多环芳烃的降解是以共代谢的方式进行的。
自然界的微生物多种多样,具有非常强的分解代谢能力和较高的代谢效率。
微生物代谢PAHs有2种方式:（1）以PAHs为惟一碳源；（2）PAHs与其他有机质进行共代谢。
尽管微生物对芳香烃的降解途径多样,但是它们大多数都要形成几种共同的中间代谢产物,即邻苯二酚或取代邻苯二酚,然后通过1, 2-双加氧酶催化的邻裂途径或者2, 3-双加氧酶催化的间裂途径裂解开环,并最终进入三羧酸循环。
微生物在环境修复中的应用及其作用机制
微生物在环境修复中的应用及其作用机制随着人类的工业化和城市化进程加快，环境污染也日益严重。
环境污染不仅对人类健康造成威胁，还会破坏生态平衡，影响大地水源和空气质量甚至威胁全球生态环境。
因此，环境保护已经成为全球范围内共同关注的领域。
而在环境修复领域，微生物的应用越来越广泛，它在恢复土壤、水体、大气以及垃圾处理等方面都得到了广泛应用。
本文将从微生物在环境修复中的应用及其作用机制方面进行论述，同时探讨在现有条件下微生物的应用前景和发展方向。
一、微生物在土壤修复中的应用及作用机制在土地污染修复方面，微生物技术是一种不可或缺的新型环境修复技术。
微生物技术能够通过菌株选择、菌种组合、培养条件等手段来加速土壤中有益微生物的繁殖及传播，避免了环境污染修复的长时间周期问题。
微生物在土壤修复中的应用主要是通过微生物代谢酶对污染物进行分解、转化、吸附等作用达到降解污染物的目的。
具体的机制如下：1. 微生物吸附：微生物可以利用细胞表面的活性位点进行吸附，从而使有害物质达到稳定状态。
例如：铜和铅等重金属，放射性核素等等。
2. 微生物降解：微生物能够分解有机物和界面活性剂等有机污染物，通过自身生长代谢或者转化代谢产生一些对环境友好的代谢产物。
例如：石油烃、苯酚、氯化物等等。
3. 微生物还原：微生物利用还原酶将污染物还原成较小的污染物或者无害物质。
例如：色氨酸、硝酸盐等。
4. 微生物转化：这种作用主要是利用微生物的代谢能力将有害物质转化为无害物质以避免二次污染。
例如：固体废弃物的硫酸盐还原技术，化学氧化技术等等。
以上这些机制的利用，能够有效的降解有机物和重金属污染物，而且能够避免传统化学方法中的二次污染问题，因此，微生物技术具有非常广泛的应用前景。
二、微生物在水体和大气污染修复中的应用及作用机制除了土壤修复，微生物技术在水体和大气污染修复中也具有广泛的应用前景。
在水体和大气污染环境中，微生物可以通过以下三种作用达到净化目的：1. 微生物氧化：微生物利用酸化、腐败、氧化等过程将污染物转化为无害物质，如南极海洋中特异菌能够通过自身的抗寒性，在低温环境中将油类氧化成二氧化碳和水。
污染环境的微生物修复技术
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烷烃水解酶 甲苯双加氧酶 甲苯单氧酶 二甲苯单氧酶 邻苯二酚双加氧酶 萘双加氧酶
联苯双加氧酶
芘双加氧酶
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基因芯片检测
P. Aeruginosa KCTC1636 烷烃水解酶 甲苯双加氧酶
C 1
烷烃水解酶
甲苯双加氧酶
萘双加氧酶 联苯双加氧酶
污染环境的微生物修复技术
微生物修复的基本原理
生物修复：利用微生物及其他生物，降低 土壤、地表水、地下水或海洋中危险性污 染物的毒性或将其降解转化成为无害物质 的工程技术方法称为生物修复，
利用微生物进行的环境修复称为微生物修 复
微生物修复的影响因素
微生物
➢ 1.土著微生物
➢ 2. 外来微生物
土壤气相抽提：通过专门的地下抽提系统，利用抽真空 或注入空气产生的压力迫使非饱和区土壤中的气体发生 流动，从而将其中的挥发和半挥发性有机污染物脱除。
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实验室小试
5cm深处 降解效率： 63.7% - 68.7% 离抽气井距离影响不大
30cm深处 降解效率： 46.1% -58.9%
➢ 3.基因工程菌
污染物的物理化学性质
➢ 淋失 ➢ 吸附 ➢ 挥发 ➢ 生物降解和化学反应
环境条件和状况
➢ 微生物营养盐 ➢ 电子受体 ➢ 共代谢基质 ➢ pH ➢ 温度 ➢ 污染现场特性
微生物修复的一般过程
➢ 数据调查（污染物、现场特性、微生物、 标准和法规）
➢ 技术查询 ➢ 选择技术路线 ➢ 可处理性试验 ➢ 实际工程设计
富集后只有某些条带变 宽，污染物导致大部分微生 物生长受到抑制，但是促进 了能够降解石油烃的微生物 生长。
微生物在环境污染修复原理及技术中的应用
微生物在环境污染修复原理及技术中的应用生物修复技术就是利用生物分解有毒有害物质的能力处理土壤、水源中的污染物，净化环境。
随着环境保护问题日益突出，各国对于各种环境污染修复方法的研究进一步深入，大量的实验研究证明，使用微生物处理净化有害物质是可以运用于大面积污染物治理的有效方法。
生物修复的方法有许多，根据修复环境，生物修复技术可分为土壤生物修复、地下水生物修复、沉积物生物修复和海洋生物修复等。
一、微生物修复技术在水环境污染中的应用1.1海洋污染的微生物修复目前，以微生物为主要处理技术的原位生物修复技术在石油污染物的治理方而效果显著，通过培养和筛选过程，在受到石油烃组分氏期污染的区域中讲微生物菌株进行选育和基因改良，然后再将它们投放到受污染的海域，进行石油烃的微生物降解和修复。
同时，微生物降解是去除多环芳烃的主要途径，海洋中的多环芳烃通过微生物产最终代谢为酚和醇，代谢产生的内酮酸和乙酸等物质一方面叫一以被微生物利用合成细胞成分，一方面也可以氧化成一氧化碳和水。
1.2河流湖泊污染的微生物修复对于浅水湖泊，在水中加入营养盐，用曝气法混合，底泥中的有机污染物叫一作为碳源被微生物利用，使污染的湖泊得以修复。
利用微生物生态修复剂进行富营养化人上湖水质的修复取得了显著的成效，水体中Chla, COD,TP浓度在经过处理之后有明显的下降。
1.3废水污染的微生物修复目前，废水污染的微生物修复主要是对重金属离子和有机污染物的修复。
微生物治理水体重金属主要表现为微生物对重金属离子的吸附作用。
微生物吸附剂主要来源于一此细菌、真菌、酵母及藻类生物。
如黑根霉吸附Cr6+，藤黄球菌吸附Cu2+，金黄素链霉菌通过和Au3+进行离子交换降低其毒性等。
1.4水体底泥污染的微生物修复微生物修复技术能够有效去除多环芳烃的污染，水体中高等水生植物可提供微生物生氏所需的碳源和能源，使根系周围好氧菌数量增多，使得水溶性差的芳香烃在根系旁迅速降解，因此使用微生物和水生植物的生态系统修复水体效果更显著。
微生物的生物技术应用与环境修复
微生物的生物技术应用与环境修复微生物是地球上最为普遍和多样化的生物群体之一。
由于其独特的生物学特性，微生物在许多生物技术应用中发挥着重要的作用，尤其是在环境修复领域。
本文将探讨微生物的生物技术应用以及其在环境修复中的关键作用。
一、微生物在农业领域的应用1. 土壤改良微生物在土壤改良中扮演着重要角色。
例如，通过引入固氮微生物，可以为农作物提供丰富的氮源，提高土壤肥力。
此外，微生物还能分解有机物质，改善土壤结构，并促进植物生长。
2. 生物农药的发展微生物可以合成并产生许多具有杀菌作用的物质，这些物质被广泛应用于农业中，用于控制病原菌和害虫的生长。
相比化学农药，生物农药更加环保和可持续，并且对生态系统的影响较小。
二、微生物在食品工业中的应用1. 发酵食品的生产微生物发酵是许多食品的关键生产过程。
例如，酵母菌在酿造啤酒和制作面包中起到重要作用。
利用微生物发酵技术，可以生产出具有特殊风味和营养成分的乳制品、酸奶、酱油等产品。
2. 食品保鲜微生物可以合成乳酸、醋酸等有机酸，这些物质能够抑制食品腐败菌的生长，延长食品的保鲜期。
同时，微生物还可以产生抗菌肽和酶，进一步抑制有害菌的繁殖，保持食品的新鲜和安全。
三、微生物在环境修复中的关键作用1. 油污染的治理微生物降解是油污染治理的一种有效方法。
某些微生物具有特殊的酶系统，可以降解石油中的有机化合物，将其转化为无害的物质。
此外，通过调控微生物的活性和生长环境，可以提高油污染的治理效果。
2. 废水处理微生物处理技术在废水处理中得到广泛应用。
微生物可以降解废水中的有机物质和有害物质，并将其转化为无害的物质。
使用微生物处理废水比传统的化学方法更加经济和环保。
3. 土壤修复微生物可以在土壤修复中发挥重要作用。
例如，通过引入具有降解能力的微生物，可以降解土壤中的有毒物质，恢复土壤的生态功能。
微生物修复技术被广泛用于重金属、农药等污染土壤的修复。
四、微生物技术与环境修复的挑战和前景微生物技术在环境修复中具有广阔的应用前景，但也面临一些挑战。
微生物的生物技术应用与环境修复
微生物的生物技术应用与环境修复微生物及其应用已经成为现代生物技术领域的重要研究方向。
微生物的生物技术应用在环境修复方面发挥了非常重要的作用。
本文将探讨微生物的生物技术应用，以及它在环境修复中的应用。
一、微生物的生物技术应用微生物是一类单细胞生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
由于微生物的特殊性质，它们可以用于各种生物技术应用。
1. 发酵工业微生物在发酵工业中扮演着重要的角色。
例如，酵母菌可以用于酿造啤酒、葡萄酒等酒精饮料的发酵过程。
大肠杆菌则可以用于生产蛋白质和酶等生物制品。
通过控制微生物的生长条件和代谢途径，可以使微生物承担特定的功能。
2. 基因工程基因工程是指通过改变生物体的遗传物质来改变其性状的技术。
微生物在基因工程中有着广泛的应用。
利用基因工程技术，可以将外源基因导入微生物中，并使其产生特定的蛋白质。
例如，通过将人类胰岛素基因导入大肠杆菌，可以使其合成人类胰岛素，用于糖尿病的治疗。
3. 生物农药微生物在农业领域中也有着重要的应用，如生物农药的制造。
微生物能够产生抑制有害生物的物质，例如杀虫剂、杀菌剂等。
通过利用微生物的特殊性质，可以大量生产生物农药，用于保护作物免受害虫和病菌的侵害。
二、微生物的环境修复应用微生物在环境修复中的应用已经成为一种有效且环保的方法。
其应用范围广泛，包括土壤污染修复、水体净化和废弃物处理等。
1. 土壤污染修复土壤污染对环境和人类健康造成了严重的影响。
微生物通过分解有机污染物、降解重金属离子等方式，可以降低土壤污染的程度。
例如，一些细菌和真菌可以分解有机物质，将其转化为无害的物质，从而恢复土壤的生态平衡。
2. 水体净化水体中的有机物、重金属等污染物对环境和水生生物造成了极大的危害。
微生物在水体净化中发挥着重要的作用。
例如，利用一些特殊的微生物可以降解水中的有机物，从而净化水质。
同时，一些微生物还可以吸附和沉淀重金属离子，使水体中的重金属浓度得以降低。
3. 废弃物处理废弃物的处理对于环境的保护至关重要。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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海洋表面的石油经扩散、挥发、乳化、沉淀后， 部分可能受紫外线作用而发生光分解，但速度很慢。 石油降解微生物广泛分布于自然界。微生物可在 1～2周内形成细菌群落，2～3月内石油被分解消失。 石油降解微生物目前已知有100余属，200多种，分属 于细菌、放线菌、霉菌、酵母和藻类。
石油降解微生物 –细菌：假单胞菌属(G-)、黄杆菌属、棒杆菌属、 无色杆菌属、不动杆菌属、小球菌属、弧菌属、 蓝细菌等 –放线菌：洛卡氏菌属和分支杆菌属，但对烃类降 解不彻底，有中间产物积累。 –真菌：有枝孢霉、曲霉、青霉等属的菌株；酵母 有假丝酵母属（Candida），红酵母属、球拟酵 母属中的菌。
Alcanivorax borkumensis, 海洋石油消 除。
Dehalococcoides ethenogenes, 清除 有机溶剂造成的 污染；
Caulobacter crescentus, 应用 于低营养水环境 的生物修复；
Geobacter sulfurreducens, 帮助转化铀和其 它一些放射性金 属物质
是指利用处理系统中的微生物的代谢活动来减 少污染现场污染物的浓度，或者使环境中的污染物 的危害减少到最低程度。 这种技术的最大特点是可以对大面积的污染环 境进行治理，目前所处理的对象主要有石油、废水 及农药污染。
微生物修复的产业化水平
国外尤其是美国许多生物修复公司，针对土壤污染 物种类，研制了相应的微生物制剂、营养添加剂和配套 的工艺措施，开展了土壤中化学农药、石油烃、重金属 等污染的微生物治理。 美国BCI公司（Bioremediation Consulting Inc.） 美国WIK Associates Inc美国工程服务生物修复 公司（Engineering Services and Bioremediation Company）。
美国WIK Associate Inc. 开发的Bugs+plus 系列环境修复用生物制剂产品
石油污染的微生物降解与修复
石油是含有多种烃类（正烷烃、支链烷 烃、芳烃、环烃）及少量其他有机物（硫化 物、氮化物、酸类）的复杂混合物。
原油中的烃的类型
烃类型 石蜡 直链石蜡 分支石蜡 环石蜡 单环石蜡 39 汽油，煤油 33 41 所有溜分 汽油，轻柴油 基本结构 分离 数量 组分来源
船体侧翻
正在下沉
沉没瞬间
平静下的不安
海底“定时炸弹”
• “威望”号油轮上共载有7万多吨原油，目前， 泄漏的原油总数已猛增至5000 吨，对西班牙 境内腓尼斯特雷角和马尔皮卡间33.6 公里的 海域造成严重污染。
• 在污染最严重的海域，泄漏的原油有38.1厘米 深，一眼看去海面上一片黑。 • 由于数十万鸟类都在事发海域过冬，原油的泄 漏将会对当地的生态环境造成毁灭性打击，一 些珍贵物种从此不复存在。
Desulfovibri o vulgaris, 帮助修复铀 和铬等重金 属污染；
Shewanella oneidensis 去除铬、铀等环 境有毒金属；
Deinococcus radiodurans， 地球上最耐辐 射的的生物， 耐受的辐射剂 量150万拉德， 是人类耐受 1000-3000倍；
微生物修复技术
3—CBA
2、4、5—T Acd 菸碱/菸碱盐 菲、联苯 芳基苯磺酸 硫芴 苯胺 苯乙烯 对硫磷 尼龙寡聚体 六六六 棉子糖 蔗糖 乳糖 甲苯 6—氨基乙酸 五氯苯甲酸 对异丙基甲酸 2-羟基吡啶 冷彬醇
假单胞菌
洋葱假单胞菌（Ps.cepacia）
72kb/40kb
170kb 未知 未知 20.8kb 61kb 55kb 100kb 37kb 60kb 60kb 未知 未知 未知 50kb 未知 未知
恶臭假单胞菌（Ps. putida） 恶臭假单胞菌（Ps. putida）
嗜油假单胞菌（Ps.oleovorans PpG6） 小田假单胞菌（Ps. avilla） 恶臭假单胞菌（Ps. putida） 铜绿假单胞菌（Ps.aerubinosa） 荧光假单胞菌（Ps.fluorescend） 克氏杆菌（Klebsiella pneumoniae AC 901） 不动杆菌属（Acinetobater sp.）节杆 菌属（Arthrobater sp.） 恶臭假单胞菌属 恶臭假单胞菌属 恶臭假单胞菌属 恶臭假单胞菌属 恶臭假单胞菌属 争论产碱菌（Alcaligeres paradoxus） 真氧产碱菌（Al.eutrophus B13） 争论产碱菌
天然降解性质粒
质粒
NAH
降解底物
萘
寄主
恶臭假单胞菌（Ps. putida）
质粒大小
70kb 63、72、 82kb
传播方式
接合
寄主范围
广
SAL CAM
OCT XYL TOL FP ETB pAC21 PKF1 pAC25 pB13 pAC27 未命名质粒 pAC31 pJP1 pJP3、4、5、7 pJP2、9
水杨酸盐 樟脑
正辛烷、乙烷、癸烷、辛烷 甲苯、对或间二甲苯 甲苯、对或间二甲苯、1、2、 4—三甲基苯 对位、间位或原位甲酚 甲苯、乙苯、苯甲酸 二联苯、对氯联苯 二联苯、对氯联苯 3—CBA 3—CBA 4—CBA 3、5—二甲基酚 3、5—二氯苯甲酸 2、4—D、3—CBA、MCPA 2、4—D、3—CBA、N 吲 哚 Indole
N H
NH2
异 啉 Isoquinoline 喹
NH2 O HO2C
NH2
N
N N 菲 啶 Phenanthridine 喹 啉 Quinoline
OH
OH
OH
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
CO2H
N H 吡 咯 Pyrrole 咔 唑
N H Carbazole
TCA cycle
β-ketoadipate pathw ay Ⅵ
• 共代谢作用（Co-metabolism） 当环境中存在其
他可利用的碳源和能源时，难降解的化合物才能被利用 （被修饰或转化但非彻底降解）。
生物降解与生物催化数据库
共收集了 1147 种化合物； 178 条代谢途径； 1236 种反应； 802 种酶； 共涉及467 种微生物 总结了252 条生物降解与转化的规律
CO2H CO2H
OH OH
Ⅴ
含原油废水的处理效果
化石燃料煤和石油的微生物脱硫技术
化石燃料煤和石油中所含有的有机硫和无机硫是环 境的重要污染源 • 严重性 1998年我国有一半以上城市降 水pH低于5.6。华中地区酸雨出现频率大于 70%，降水的年均pH低于5.0，酸雨面积占 国土面积的30%，是继欧洲、北美后世界第 三大中酸雨区。 • 迫切性 随着能源危机的逐步加剧，开 采高硫化石燃料成为必然。高硫化石燃料 必须预先经过脱硫处理才能进一步使用。
接合
接合 未知 接合 未知 未知 未知 未知 未知
未知
未知 未知 未知 未知 未知 未知 未知 未知
凸形假单胞菌（Ps.convexa） Beijerinckia sp. P.testo.steroni 假单胞菌 假单胞菌 P. fluorescena ST P.diminuta 黄杆菌（F. sp. k172） 气单胞菌（Aeromonas sp. II s-A） 大肠杆菌( E. coli) 大肠杆菌( E. coli) 小肠结肠炎耶而森氏菌 （Yersiniaenterocolitica） 假单胞菌 黄杆菌（Flavobacterium brevi）
进入自然界中的化合物（污染物）受 到物理、化学、光化学和生物的作用而降 解转化。 研究证明，生物作用是物质降解的主 要机制，而微生物又在其中占重要地位。
微生物具有强大的降解转化能力
• 微生物种类繁多，分布广，代谢类型多样 • 微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快 • 微生物繁殖快，易变异，适应性强 • 具有多种降解酶 • 微生物的降解性质粒对环境异生物质的降解
异 啉 Isoquinoline 喹
S à · (Thiophene) çÔ
S _ ( thieno- ) à· ¢ çÔ²
S _ Í» ( alkyl-) éù
N 菲 啶 Phenanthridine 喹 啉
N
Quinoline
S _ ±½² ( benzo- ) ¢
S _ ¶ þ±½» (dibenzo-) ù
N H 吡 咯 Pyrrole 咔 唑
N H Carbazole
石油废水中常见的有毒的含氮、含硫有机化合物
目前环境中烃类化合物污染的主要来源是石油污 染，石油开采、运输、加工、使用过程均可对环境造 成污染；油轮失事、油田漏油、喷井等使大面积海域 或土地受严重的污染。
• 2003年，载有7.7万吨燃料 油的“威望号”油轮13日在 西班牙加利西亚省海域搁浅， 船体破裂，有5000吨料油 泄漏，形成一条巨大的污染 带。 • 原油在强风大浪的作用下， 已经蔓延到加利西亚海岸。
pUO1 未命名质粒
氟代乙酸盐 2、6—二氯甲苯
莫拉氏菌属（Mraxella sp.） 洋葱假单胞菌（Ps.cepacia）
43.7kb 63kb
接合 接合
未知 未知
pWR1
pDG3、4 pOAD NIC pKG2 ASL DBL pCIT1 PEG pCS1 pOAD2 pWE1(BHC) RAF SCR LAC PKJ pOAP2 PWR CYM 2-HP 未命名质粒
未知 接合 接合 接合 未知 未知
未知 未知 未知 未知 未知 未知
Rhodococcus erythopolis
微生物对污染物降解机制
• 矿化作用（mineralization） 指有机物在微生物的
作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物的过 程，是彻底的生物降解（终极降解)，可从根本上清除 有毒物质的环境污染。实质都是酶促反应。