《【論文資料】微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【論文資料】微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化 自然界中物質(zhì)的降解有三種方式：光降解、自然界中物質(zhì)的降解有三種方式：光降解、化學(xué)降解、生物降解?；瘜W(xué)降解、生物降解。 生物降解指由生物對污染物進(jìn)行的分解或降解。 降解將復(fù)雜有機(jī)物分解為簡單物質(zhì)的過程。 終極降解微生物把有機(jī)物分解產(chǎn)生無機(jī)物CO2和H2O的過程。 第一節(jié)第一節(jié) 有機(jī)污染物的生物降解有機(jī)污染物的生物降解 可生物降解性復(fù)雜有機(jī)物在微生物作用下 分解為簡單物質(zhì)的可能性。 依可生物降解性的大小可將所有的物質(zhì)范圍： 可生物降解性物質(zhì)；如淀粉、蛋白質(zhì) 難生物降解性物質(zhì)；如纖維素 不可生物降解性物質(zhì)；尼龍、塑料 一、微生物降解與轉(zhuǎn)化污染物的巨大潛力一、微生物降解與
2、轉(zhuǎn)化污染物的巨大潛力 1. 產(chǎn)生誘導(dǎo)酶具新的代謝功能； 2. 形成新的突變種（自發(fā)誘變、誘變突變、工程菌的組建）； 3. 降解性質(zhì)粒利用 4. 組建超級菌 5.共代謝共代謝 共代謝微生物處在能生長的基質(zhì)中時，同時能將原來不能利用的物質(zhì)氧化的現(xiàn)象。 共代謝的方式：依靠其他物質(zhì)提供能量；依靠其他微生物的協(xié)同作用；先經(jīng)相似物誘導(dǎo)產(chǎn)生誘導(dǎo)酶，使污染物得以降解。 （二）影響微生物降解與轉(zhuǎn)化的因素（二）影響微生物降解與轉(zhuǎn)化的因素 化學(xué)結(jié)構(gòu)：鏈長、官能團(tuán)、取代基、異構(gòu)體。 共代謝： 環(huán)境理化因素：微生物的生長條件（溫度、水分、光照、有害物）；污染物的溶解度。 中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物：結(jié)構(gòu)變化、毒性改變。 二、有機(jī)
3、污染物生物降解性的測定方法及意義二、有機(jī)污染物生物降解性的測定方法及意義 （一）可生物降解性測定方法有： 1、耗氧量測定：、耗氧量測定： 通過用瓦氏呼吸儀測定的耗氧量可以計算3個指標(biāo)： 生物氧化率耗氧量與其理論完全需氧量之比。受降解條件的影響 呼吸曲線內(nèi)源呼吸曲線與外源呼吸曲線的相對位置。 生化呼吸線位于內(nèi)源呼吸線之上，說明該有機(jī)物可能被微生物氧化分解。 兩條呼吸線之間的距離越大，說明該有機(jī)物的生物降解性越好 兩條線基本重合，說明該有機(jī)物不能被微生物氧化分解，但對微生物的生命活動無抑制作用 生化呼吸線位于內(nèi)源呼吸線之下，說明該有機(jī)物對微生物產(chǎn)生了明顯的抑制作用。 生化呼吸線越接近橫坐標(biāo)，表明毒
4、害越大，此時細(xì)菌已幾乎停止呼吸，瀕于死亡 相對耗氧速率有外源物質(zhì)存在時，單位生物量在單位時間內(nèi)的耗氧量與內(nèi)源呼吸的耗氧速率之比。 a.底物無毒，但不能被微生物所利用。 b.底物無毒，能被微生物所利用。 c.底物有毒，可被微生物利用， 但在濃度較高的情況下對微生物發(fā)生抑制作用。 d.底物有毒，不能被微生物所利用。 2、降解實驗、降解實驗 接種微生物后，通過一定時間的培養(yǎng)，培養(yǎng)液中污染物含量的減少與原始濃度之比即為降解率。 3 3、 BOD5/CODCrBOD5/CODCr 0.45，生化性較好； 0.30，可生化； 0.30，較難生化；（但如果BOD5較高，仍可采用 生化方法） 0.25，不宜生
5、化。 （二）可生物降解性研究的意義： 可生物降解性物質(zhì)采用生物處理法； 難生物降解性和不可生物降解性物質(zhì)首先嚴(yán)格控制排放，繼而改造工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、尋找或馴化高效微生物菌株，最后只能停止生產(chǎn)。 第二節(jié) 微生物降解污染物的途徑 一、碳源污染物的轉(zhuǎn)化一、碳源污染物的轉(zhuǎn)化 包括包括糖類、蛋白質(zhì)、脂類、石油和人工合成的有機(jī)化糖類、蛋白質(zhì)、脂類、石油和人工合成的有機(jī)化合物等合物等。 （一）糖類污染物（一）糖類污染物 提問：提問：哪些糖類會成為污染物哪些糖類會成為污染物？ 難溶的多糖難溶的多糖，且當(dāng)一些難溶解的多糖數(shù)量較大時才會且當(dāng)一些難溶解的多糖數(shù)量較大時才會使自凈時間大大增加使自凈時間大大增加，從而對環(huán)
6、境造成污染從而對環(huán)境造成污染。這類多這類多糖主要是糖主要是纖維素纖維素、半纖維素半纖維素、果膠質(zhì)果膠質(zhì)、木質(zhì)素木質(zhì)素、淀粉淀粉。 1纖維素的轉(zhuǎn)化纖維素的轉(zhuǎn)化 葡 萄 糖 高 聚 物葡 萄 糖 高 聚 物 ， 每 個 纖 維 素 分 子 含每 個 纖 維 素 分 子 含140010000個葡萄糖基個葡萄糖基（1-4糖苷鍵糖苷鍵）。 來源：來源：棉紡印染廢水棉紡印染廢水、造紙廢水造紙廢水、人造纖維廢人造纖維廢水及城市垃圾等水及城市垃圾等，其中均含有大量纖維素其中均含有大量纖維素。 A微生物微生物分解途徑分解途徑 纖維素酶纖維素酶 纖維二糖酶纖維二糖酶 纖維素纖維素 纖維二糖纖維二糖 葡萄糖葡萄糖
7、糖酵解糖酵解 ATP 好氧分解好氧分解 H2O CO2 葡萄糖葡萄糖 丙酮丁醇發(fā)酵丙酮丁醇發(fā)酵 丙酮丙酮 + 丁醇丁醇 + CO2 + H2 厭氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵 丁酸發(fā)酵丁酸發(fā)酵 丁酸丁酸 + 乙酸乙酸 + CO2 + H2 三羧酸三羧酸 循循 環(huán)環(huán) 厭厭氧氧發(fā)發(fā)酵酵 B分解纖維素的微生物 好氧細(xì)菌好氧細(xì)菌粘細(xì)菌粘細(xì)菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌鐮狀纖維菌和纖維弧菌 厭氧細(xì)菌厭氧細(xì)菌產(chǎn)纖維二糖產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌芽孢梭菌、無芽孢厭氧分解菌無芽孢厭氧分解菌及嗜熱纖維芽孢梭菌及嗜熱纖維芽孢梭菌。 放放 線線 菌菌鏈霉菌屬鏈霉菌屬。 真真 菌菌青霉菌青霉菌、曲霉曲霉、鐮刀霉鐮刀霉、木霉及毛霉木霉及毛霉。 需要
8、時可以向需要時可以向有菌種庫的研究機(jī)構(gòu)購買有菌種庫的研究機(jī)構(gòu)購買或或自行篩選自行篩選。 2半纖維素的轉(zhuǎn)化 存在于植物細(xì)胞壁的存在于植物細(xì)胞壁的雜多糖雜多糖。造紙廢水和人造纖維廢水造紙廢水和人造纖維廢水中含半纖維素中含半纖維素。 分解過程分解過程 TCA循環(huán)循環(huán) 聚糖酶聚糖酶 CO2 + H2O 半纖維素半纖維素 單糖單糖 + 糖醛酸糖醛酸 H2O 各種發(fā)酵產(chǎn)物各種發(fā)酵產(chǎn)物 厭氧分解厭氧分解 分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素。 許多芽孢桿菌許多芽孢桿菌、假單胞菌假單胞菌、節(jié)細(xì)菌及放線菌能分解半纖維素節(jié)細(xì)菌及放線菌能分解半纖維素。霉菌霉菌有根霉有根霉、曲
9、霉曲霉、小克銀漢霉小克銀漢霉、青霉及鐮刀霉青霉及鐮刀霉。 Lignin 木質(zhì)素木質(zhì)素 木質(zhì)素木質(zhì)素 空腔空腔 纖維素纖維素 3木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化 木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細(xì)胞壁中，木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細(xì)胞壁中，由松由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。 香豆醇香豆醇 松柏醇松柏醇 芥子醇芥子醇 聚合聚合交聯(lián)交聯(lián) 木質(zhì)素模式圖木質(zhì)素模式圖 自然界中哪些微生物能夠進(jìn)行木質(zhì)素的降解呢？ 確證的只有確證的只有真菌中的黃孢原毛平革菌真菌中的黃孢原毛平革菌，疑似的，疑似的只有只有軟腐菌。軟腐菌。 黃孢原平毛革菌黃孢原平毛革菌(
10、Phanerochaete chrysosprium)是是白腐真菌白腐真菌的一種，隸屬于擔(dān)子菌綱、的一種，隸屬于擔(dān)子菌綱、同擔(dān)子菌亞綱、非褶菌目、同擔(dān)子菌亞綱、非褶菌目、絲核菌科。絲核菌科。 白腐白腐樹皮上木質(zhì)素被該菌分樹皮上木質(zhì)素被該菌分解后漏出解后漏出白色白色的纖維素部分。的纖維素部分。 * *木質(zhì)素降解的意義何在呢？如何實現(xiàn)工業(yè)化白腐菌降木質(zhì)素降解的意義何在呢？如何實現(xiàn)工業(yè)化白腐菌降解木質(zhì)素呢？解木質(zhì)素呢？ （二）油脂的轉(zhuǎn)化 水中來源：水中來源：毛紡毛紡、毛條廠廢水毛條廠廢水、油脂廠廢水油脂廠廢水、肉聯(lián)廠廢水肉聯(lián)廠廢水、制革制革廠廢水含有大量油脂廠廢水含有大量油脂 降解油脂較快的微生物：
11、降解油脂較快的微生物： 細(xì)細(xì) 菌菌 熒光桿菌熒光桿菌、綠膿桿菌綠膿桿菌、靈桿菌靈桿菌 絲狀菌絲狀菌 放線菌放線菌、分支桿菌分支桿菌 真真 菌菌 青霉青霉、乳霉乳霉、曲霉曲霉 途徑：途徑：水解水解+氧化氧化 （三）石油的轉(zhuǎn)化 提問：提問：什么是石油什么是石油？ 石油是含有烷烴石油是含有烷烴、環(huán)烷烴環(huán)烷烴、芳香烴及少量非烴化合物的芳香烴及少量非烴化合物的復(fù)雜混合物復(fù)雜混合物。石油污染主要出現(xiàn)在石油污染主要出現(xiàn)在采油區(qū)采油區(qū)和和石油運(yùn)輸事石油運(yùn)輸事故現(xiàn)場故現(xiàn)場以及以及石化行業(yè)的工業(yè)廢水石化行業(yè)的工業(yè)廢水中中。 1石油成分的生物降解性石油成分的生物降解性 與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)與分子結(jié)構(gòu)有關(guān) A鏈長度鏈長度
12、鏈中等長度（鏈中等長度（C10C24）鏈很長的（）鏈很長的（C24以上）以上）短鏈短鏈 （*？）？） B鏈結(jié)構(gòu)鏈結(jié)構(gòu) 直鏈直鏈 ? 支鏈支鏈 不飽和不飽和 ? 飽和飽和 烷烴烷烴 ? 芳烴芳烴 鏈末端有季碳原子鏈末端有季碳原子（四周都與（四周都與C相連）相連）的烴以及的烴以及多環(huán)多環(huán)芳烴極難降解芳烴極難降解 2降解石油的微生物 降解石油的微生物很多，降解石油的微生物很多，據(jù)報道有據(jù)報道有200多種多種 細(xì)細(xì) 菌菌 假單胞菌、棒桿菌屬、微球菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬假單胞菌、棒桿菌屬、微球菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬放線菌放線菌 諾卡氏菌諾卡氏菌 酵母菌酵母菌 假絲酵母假絲酵母 霉霉 菌菌 青霉屬、曲霉屬青霉屬、曲霉
13、屬 藻藻 類類 藍(lán)藻和綠藻藍(lán)藻和綠藻 3石油的降解機(jī)理 A鏈烷烴的降解鏈烷烴的降解 + O2 R-CH2- CH2-CH3 R- CH2-CH2-COOH -氧化氧化 CO2 + H2O CH2-COOH + R-COOH B無支鏈環(huán)烷烴的降解無支鏈環(huán)烷烴的降解 以環(huán)己烷為例以環(huán)己烷為例 OH O O +O2 +2H 2H +O2 +2H H2O H2O + H2O -2H HOOC-（CH2）4-COOH HOOC-（CH2）4-CH2OH 氧化氧化 CO2 + H2O OH通常一些微生物只能將環(huán)烷變?yōu)榄h(huán)己酮，另一些微生物只能將通常一些微生物只能將環(huán)烷變?yōu)榄h(huán)己酮，另一些微生物只能將環(huán)己酮氧化
14、開鏈而不能氧化環(huán)己烷，環(huán)己酮氧化開鏈而不能氧化環(huán)己烷，兩類以上微生物的兩類以上微生物的協(xié)同作協(xié)同作用用下將污染物下將污染物 徹底降解徹底降解共代謝共代謝。 C芳香烴 芳香烴普遍具有生物毒性芳香烴普遍具有生物毒性，但在低濃度范圍內(nèi)它們可但在低濃度范圍內(nèi)它們可以不同程度的被微生物分解以不同程度的被微生物分解。 已知降解不同芳香烴的細(xì)菌類別已知降解不同芳香烴的細(xì)菌類別 苯類苯類 酚類酚類萘萘菲菲 蒽蒽微生物微生物名名 稱稱熒光假單胞熒光假單胞菌、銅綠色菌、銅綠色假單胞菌及假單胞菌及苯桿菌苯桿菌銅 綠 色 假 單 胞銅 綠 色 假 單 胞菌、溶條假單胞菌、溶條假單胞菌、諾卡氏菌、菌、諾卡氏菌、球形小球
15、菌、無球形小球菌、無色桿菌及分枝桿色桿菌及分枝桿菌菌菲桿菲桿菌、菲菌、菲芽孢桿芽孢桿菌菌熒光假單胞熒光假單胞菌和銅綠色菌和銅綠色假單胞菌、假單胞菌、小球菌及大小球菌及大腸埃希氏菌腸埃希氏菌 苯和酚的代謝 苯苯、萘萘、菲菲、蒽的降解為如下圖所示蒽的降解為如下圖所示 苯的代謝苯的代謝 萘萘的的代代謝謝 菲的代謝菲的代謝 蒽的代謝蒽的代謝 酚也是酚也是先被氧化為鄰苯二酚先被氧化為鄰苯二酚，這樣各類芳香烴在降解，這樣各類芳香烴在降解的后半段是相同的，可表示如下的后半段是相同的，可表示如下 苯苯 酚酚 氧化酶氧化酶 酶酶 萘萘 鄰苯二酚鄰苯二酚 酮基己二酸酮基己二酸 菲菲 + O2 + O2 +2H 蒽
16、蒽 琥珀酸琥珀酸 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) CO2 + H2O 乙酰輔酶乙酰輔酶 A 提問：提問：為什么這些有機(jī)物難于生物降解為什么這些有機(jī)物難于生物降解？ 微生物缺乏相應(yīng)的水解酶微生物缺乏相應(yīng)的水解酶 （四） 人工合成的難降解有機(jī)化合 物的生物降解 難難對于自然生態(tài)環(huán)境自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng),如果一種化合物滯留可達(dá)幾個月或幾年可達(dá)幾個月或幾年之久,或在人工生物處理人工生物處理系統(tǒng)系統(tǒng), 幾小時或幾天之內(nèi)還未能被分解或消除幾小時或幾天之內(nèi)還未能被分解或消除 種類：種類：穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑、表面活性劑表面活性劑、人工合成的聚合物人工合成的聚合物、殺蟲劑殺蟲劑、除草劑以及各種工藝流程中的廢品等除草劑以及各種工藝流
17、程中的廢品等。 1. 氯苯類 用用 途途：穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑（潤滑油潤滑油、絕緣油絕緣油、增塑劑增塑劑、油漆油漆、熱熱載體載體、油墨等都含有油墨等都含有） 危危 害：害：急性中毒急性中毒，是是一種致癌因子一種致癌因子（米糠油事件米糠油事件） 降降 解解 菌：菌：產(chǎn)堿桿菌產(chǎn)堿桿菌、不動桿菌不動桿菌、假單胞菌假單胞菌、芽孢桿菌以芽孢桿菌以及沙雷氏菌的突變體及沙雷氏菌的突變體 通過通過共代謝共代謝完成氯苯的完全降解完成氯苯的完全降解。 * *共代謝研究進(jìn)展及其成果對環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn)共代謝研究進(jìn)展及其成果對環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn)狀狀？ 2洗滌劑 可分為可分為陰離子型陰離子型、陽離子型陽離子型、非離子型非離子型、兩性電解質(zhì)
18、兩性電解質(zhì)四類四類。 我國目前生產(chǎn)的洗滌劑屬于我國目前生產(chǎn)的洗滌劑屬于陰離子型烷基苯磺酸鈉陰離子型烷基苯磺酸鈉。較早較早開發(fā)的是非線性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸鹽開發(fā)的是非線性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸鹽（ABS）： CH3 CH3 CH3 | | | NaSO3 C CH2 CHCH2 C CH3 | | CH3 CH3 3ABS 甲基分支干擾生物降解甲基分支干擾生物降解，鏈末端與，鏈末端與4個碳原子相連的季碳個碳原子相連的季碳原子抗攻擊的能力更強(qiáng)原子抗攻擊的能力更強(qiáng)。 危害：危害：ABS可以在天然水體中可以在天然水體中存留存留800h以上以上，使這得接，使這得接納他的水體長時間保持，納他的水體
19、長時間保持，產(chǎn)生大量泡沫產(chǎn)生大量泡沫，引起水體缺氧。，引起水體缺氧。 為使洗滌劑易于生物降解，人們將為使洗滌劑易于生物降解，人們將ABS的結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫€的結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫€性的直鏈性的直鏈烷基苯磺酸鹽（烷基苯磺酸鹽（LAS）：）： 由于減少了分支，它的生物分解速度大為提高。由于減少了分支，它的生物分解速度大為提高。 NaSO3 CH （CH2）9 CH3 | CH3 CH3 CH3 CH3 | | | NaSO3 C CH2 CHCH2 C CH3 | | CH3 CH3 3ABS A降解洗滌劑的微生物 細(xì)細(xì) 菌菌假單胞菌假單胞菌、鄰單胞菌鄰單胞菌、黃單胞菌黃單胞菌、產(chǎn)堿單胞產(chǎn)堿單胞菌菌、產(chǎn)堿桿菌產(chǎn)堿
20、桿菌、微球菌微球菌、大多數(shù)固氮菌大多數(shù)固氮菌 放線菌放線菌諾卡氏菌諾卡氏菌 由于這些微生物的作用由于這些微生物的作用，雖然每年排放入環(huán)境中的洗滌劑數(shù)量逐雖然每年排放入環(huán)境中的洗滌劑數(shù)量逐年遞增年遞增，但環(huán)境中并沒有發(fā)生洗滌劑的明顯增加但環(huán)境中并沒有發(fā)生洗滌劑的明顯增加。因而洗滌因而洗滌劑一般不會引起環(huán)境的有機(jī)污染劑一般不會引起環(huán)境的有機(jī)污染。洗滌劑目前存在洗滌劑目前存在的問題主要是洗滌劑中的添加劑聚磷酸鹽造成的水體的問題主要是洗滌劑中的添加劑聚磷酸鹽造成的水體富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化問問題題 。 B洗滌劑的降解機(jī)理 COOH C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C 末端氧化末端氧化 -氧化、脫磺基
21、氧化、脫磺基 苯甲酸苯甲酸 CH2COOH 開環(huán)分解開環(huán)分解 SO3- 苯乙酸苯乙酸CO2 + H2O對微生物無影響對微生物無影響 （1）.土地板結(jié)土地板結(jié) （2）. 被海鳥及海洋哺乳動物誤食被海鳥及海洋哺乳動物誤食，致使這些動物消化系統(tǒng)停滯致使這些動物消化系統(tǒng)停滯，引起死亡引起死亡。具報道每年海洋中死于廢棄塑料的海鳥和海洋哺乳動具報道每年海洋中死于廢棄塑料的海鳥和海洋哺乳動物物，數(shù)目之多令人觸目驚心數(shù)目之多令人觸目驚心。 （3）.影響景觀影響景觀 目前發(fā)現(xiàn)目前發(fā)現(xiàn)能降解塑料的微生物能降解塑料的微生物，種類很少種類很少，而且降解而且降解速度緩慢速度緩慢。他們主要是細(xì)菌他們主要是細(xì)菌、放線菌放線
22、菌、曲霉中的某些曲霉中的某些成員成員。 3.塑料 塑料在環(huán)境中積累有哪些危害塑料在環(huán)境中積累有哪些危害？ 危害：危害：白色污染白色污染 提問：提問：如何解決塑料的難降解問題？如何解決塑料的難降解問題？ （1）限制使用不可降解塑料）限制使用不可降解塑料 （2）開發(fā)可降解塑料）開發(fā)可降解塑料 光降解、高填充碳酸鈣、填充淀粉、淀粉改性塑光降解、高填充碳酸鈣、填充淀粉、淀粉改性塑料、料、 化學(xué)合成或用微生物、轉(zhuǎn)基因植物直接生產(chǎn)化學(xué)合成或用微生物、轉(zhuǎn)基因植物直接生產(chǎn)可生物降解的塑料；可生物降解的塑料； * 如何制造完全生物可降解塑料？有哪些種類？發(fā)展前景如何？ 4.農(nóng)藥 如如殺蟲劑殺蟲劑、除草劑等除草劑
23、等 化學(xué)成分：化學(xué)成分：有鹵素有鹵素、磷酸基磷酸基、氨基氨基、硝基硝基、羥基及其羥基及其它取代物的簡單烴骨架它取代物的簡單烴骨架（有機(jī)磷有機(jī)磷、有機(jī)錫有機(jī)錫、有機(jī)氯有機(jī)氯等等）。 相比較其它取代基團(tuán)而言相比較其它取代基團(tuán)而言，微生物對鹵素取代基往往不適應(yīng)微生物對鹵素取代基往往不適應(yīng)，因因而隨著鹵素取代基數(shù)量的增多而隨著鹵素取代基數(shù)量的增多，農(nóng)藥的生物可降解性大幅度下降農(nóng)藥的生物可降解性大幅度下降。水中來源：水中來源：農(nóng)田土壤的灌溉水或雨水農(nóng)田土壤的灌溉水或雨水 危害：危害：生物毒性生物毒性（急性、慢性、致癌、致畸變）（急性、慢性、致癌、致畸變） 最典型的一個例子就是殺蟲劑最典型的一個例子就是殺
24、蟲劑DDT（二氯二苯三氯乙烷），（二氯二苯三氯乙烷），由于氯由于氯代基數(shù)量大，在自然界的半衰期長達(dá)半年以上，由于代基數(shù)量大，在自然界的半衰期長達(dá)半年以上，由于DDT不溶于水不溶于水而易溶于脂肪，因而可在動物脂肪組織中堆積，并沿著食物鏈在逐而易溶于脂肪，因而可在動物脂肪組織中堆積，并沿著食物鏈在逐級向上不斷積累，引起生物各種急慢性中毒。級向上不斷積累，引起生物各種急慢性中毒。 降解農(nóng)藥的微生物：降解農(nóng)藥的微生物： 細(xì)細(xì) 菌菌 假單胞菌、芽孢桿菌、產(chǎn)堿桿菌、黃桿菌假單胞菌、芽孢桿菌、產(chǎn)堿桿菌、黃桿菌 放線菌放線菌 諾卡氏菌諾卡氏菌 真真 菌菌 曲霉曲霉 這些微生物這些微生物往往往往需共代謝需共代謝
25、將農(nóng)藥逐級降解將農(nóng)藥逐級降解。 二、氮源有機(jī)污染物的轉(zhuǎn)化 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)、氨基酸氨基酸、尿素尿素、胺類胺類、腈化物腈化物、硝基化合物等硝基化合物等。 （一一）蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化 水中來源：水中來源： 生活污水生活污水、屠宰廢水屠宰廢水、罐頭食品加工廢水罐頭食品加工廢水、制革廢水等制革廢水等 1降解蛋白質(zhì)的微生物降解蛋白質(zhì)的微生物 種類很多種類很多 好好 氧氧 細(xì)細(xì) 菌菌 鏈球菌和葡萄球菌鏈球菌和葡萄球菌 好氧芽孢細(xì)菌好氧芽孢細(xì)菌枯草芽孢桿菌枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌及馬鈴薯蠟狀芽孢桿菌及馬鈴薯芽孢桿菌芽孢桿菌 兼兼 性性 厭厭 氧氧 菌菌變形桿菌變形桿菌、假單胞菌
26、假單胞菌 厭厭 氧氧 菌菌腐敗梭狀芽孢桿菌腐敗梭狀芽孢桿菌、生孢梭狀芽孢桿菌生孢梭狀芽孢桿菌 此外此外，還有曲霉還有曲霉、毛霉和木霉等真菌以及鏈霉菌毛霉和木霉等真菌以及鏈霉菌(放線菌放線菌)。 （好氧菌）（好氧菌） O2氧化脫氨氧化脫氨蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 胨胨 肽肽 進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞 羧酸羧酸+NH3+H2S H2還原脫氨還原脫氨 （厭氧菌）（厭氧菌）| 細(xì)胞外水解細(xì)胞外水解 | 氨化作用氨化作用 | 氧化氧化羧酸羧酸 CO2 + H2O 作為氮源參與同化代謝作為氮源參與同化代謝NH3 亞硝化細(xì)菌亞硝化細(xì)菌 硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌NH3 HNO2 HNO3 硝酸鹽硝酸鹽 + O2 + O2| 硝化作用硝化
27、作用 | 硫磺細(xì)菌硫磺細(xì)菌 硫化細(xì)菌硫化細(xì)菌H2S S H2SO4 硫酸鹽硫酸鹽 + O2 + O22降解機(jī)理 反硝化反硝化 N2 3.典型含氮有機(jī)物的轉(zhuǎn)化 氰化物氰化物、乙腈乙腈、丙腈丙腈、正丁腈正丁腈、丙烯腈等丙烯腈等腈類化合物腈類化合物及及硝基化合物硝基化合物 水中來源：水中來源：化工腈綸廢水化工腈綸廢水、國防工業(yè)廢水國防工業(yè)廢水、電鍍廢水等電鍍廢水等。 危危 害：害：生物毒害生物毒害 、環(huán)境積累環(huán)境積累 A降解這些物質(zhì)的微生物降解這些物質(zhì)的微生物 細(xì)細(xì) 菌菌紫色桿菌紫色桿菌、假單胞菌假單胞菌 放線菌放線菌諾卡氏菌諾卡氏菌 真真 菌菌氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌(茄科病鐮刀茄科病鐮刀霉霉)、木霉及擔(dān)子菌等木霉及擔(dān)子菌等 B降解機(jī)理 a.氰化物氰化物 5HCN + 5.5O2 5CO2 + H2O + 5NH3 b.有機(jī)腈有機(jī)腈 ORCH2CN （RCH2C-NH2） RCH2COOH + NH3 CO2 + H2OH2OH2O擔(dān)子菌還能利用甲醛、氨水和氫氰酸在腈合成酶的作用下?lián)泳€能利用甲醛、氨水和氫氰酸在腈合成酶的作用下縮合成為縮合成為氨基乙腈，進(jìn)而合成為丙氨酸。氨基乙腈，進(jìn)而合成為丙氨酸。 HCN CH3COH CH3CHNH2CN CH3CHNH2COOH 甲醛甲醛 氨基乙腈氨基乙腈 丙氨酸丙氨酸
【論文資料】微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化
