环境工程微生物学第八章精要.ppt

有机污染物的生物净化机理 净化本质——微生物转化为无机物 依靠——好氧分解与厌氧分解 有机污染物生物净化 天然物质、人工合成物质 无机污染物生物净化 第一节 碳循环 一、碳源污染物的转化 包括: 糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。 1．纤维素的转化 β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 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 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。 需要时可以向有菌种库的研究机构购买或自行筛选。 2．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。 分解过程 TCA循环 聚糖酶 CO2 + H2O 半纤维素 单糖 + 糖醛酸 H2O 各种发酵产物 厌氧分解 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。 自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？ （二）油脂的转化 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 —— 放线菌、分支杆菌 真 菌 —— 青霉、乳霉、曲霉 途径：水解+β氧化 1．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 2．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 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。 苯和酚的代谢 苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示 菲的代谢 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 二、人工合成的难降解碳源污染物的转化 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 1. 氯苯类 用 途：稳定剂（润滑油、绝缘油、增塑剂、油漆、热载体、油墨等都含有） 危 害：急性中毒，是一种致癌因子（米糠油事件） 降 解 菌：产碱杆菌、不动杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌以及沙雷氏菌的突变体 通过共代谢完成氯苯的完全降解。 *共代谢研究进展及其成果对环保的应用现状？ 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）： A．降解洗涤剂的微生物 细 菌——假单胞菌、邻单胞菌、黄单胞菌、产碱单胞菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌 放线菌——诺卡氏菌 由于这些微生物的作用，虽然每年排放入环境中的洗涤剂数量逐年递增，但环境中并没有发生洗涤剂的明显增加。因而洗涤剂一般不会引起环境的有机污染。洗涤剂目前存在的问题主要是洗涤剂中的添加剂聚磷酸盐造成的水体富营养化问题 。 B．洗涤剂的降解机理 蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。 2．降解机理 3.典型含氮有机物的转化 氰化物、乙腈、丙