微生物第八章讲解.ppt

一、微生物对土壤中污染物的降解 1.作为废弃物处理系统的土壤 　　土壤对于外来污染物质具有一定自动净化能力 ，这是由于土壤中数量巨大和种类繁多的微生物的作用，特别是那些能够降解复杂有机物的 微生物。能够降解人造有机化合物的许多细菌都含有降解质粒(degrative plasmids)。 2.土壤的污染源 　　　工业污水 　　　农用化学制品 　　　粪肥和垃圾 - 二、微生物对农药和合成聚合物的降解 1.微生物对化学农药的转化和降解 　　化学农药在土壤中的降解类型 --①光化学降解；②化学降解；③微生物降 解。降解农药的微生物 2.人工合成聚合物的分解 　　　人工合成的高分子聚合物是各种塑料制品的原料。90%是由聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯所 构成。 　　　高分子聚合物的分子量在数千至15万的范围内，一般都能抗生物降解。聚合物之所以难以降解与其分子量过大有关。分子量越大，抗生物降解性越 强。 三、微生物对有毒元素的转化 　　污染土壤的有毒元素主要来自工业废水、废渣和垃圾，冶炼和采矿工业是向环境中释放有毒 元素的主要污染源。 　　对人畜毒害大的污染元素有汞、砷、硒、镉、铅、铬、镍、钼、锌等元 素，这些元素对生物的致毒作用有3个特点： 　　①致毒浓度如汞、镉等重金属的致毒浓度范围在1-10mg/kg以下； 　　②通过食物链积累重金属可在高营养级水平的生物体内成千万倍地富集，然后通过食物进入人体，造成慢性中毒 ； 　　③有些重金属通过微生物的作用可转化成毒性更强的化合物。 利用微生物从土壤中吸收提取这些物质，然后集中处理，消除其污染 微生物对重金属的抗性作用 产生硫化氢与重金属结合形成沉淀，减少浓度达到解毒的作用，这种机制是非专一性的； 产生大分子有机物（主要为蛋白质和核酸），与重金属结合形成沉淀，减少浓度达到解毒的作用，这种机制具有很高的专一性的，如微生物对铜、铅的抗性； 还原作用，使重金属从毒性较高的价态还原到毒性较低的价态，如很多微生物可以把高毒性的Hg2+还原为低毒性的元素Hg0沉淀于培养液低部； 减少吸收或增加排除，以降低细胞内的重金属浓度，如金黄色葡萄球菌对镉（Cd）的抗性； 吸附与积累，有些微生物可吸收重金属并在细胞表面积累，甚至可达细胞干重90%，这种机制有两种情况，一种是非专一性的，另一种是专一性的。 四、污水处理的微生物学原理 污水处理及微生物的作用：分为一级处理和二级处理，一级处理是活性污泥法的预处理 ， 其功能是去除砂、浮渣、浮油和除去部分悬浮物。二级处理是利用需氧微生物去除水中的有 机物 。其作法是让经过一级处理的污水与回流污泥混合后流入曝氧池，曝气3～8h。这时污水中 的一部分有机物作为活性污泥微生物的营养源和能源而被去除，另一部分则随污泥于进 入二级沉淀池沉淀。在二级沉淀池中的停留时间一般为2～3h。污泥沉淀后，固液分离，清液流出，沉淀的污泥小部分回流再生，大部分为剩余污泥排出。注入厌氧消化塔中，经进一步的厌氧消化过程，污泥才能使用，一般是用作肥料。 常用的方法有：活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、厌氧消化法和土地处理法5大类型。 (1)生化耗氧量（biochemical oxygen demand,BOD） 是指在特定时间和温度下，微生物好氧过程中氧化一升污水中的有机物所需氧的毫克数(单位为 mg/L) 。 (2) 化学需氧量（chemical oxygen demand,,COD）,是表示水体中有机物含量的一个简便的间接指标,指1L污水中所含有的有机物在强氧化剂将它氧化后,所消耗氧的毫克数(单位为 mg/L) (3)总需氧量（total oxygen demand,,TOD），指污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。 （4）溶解氧量（dissolved oxygen，DO），指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。 （5）悬浮物含量（suspend solid，SS），指水中不溶解性固态物质的含量。 （6）总有机碳含量（total organic carbon，TOC），指水体内所含有机物中的全部有机碳的量。 污水处理中几个常用的名词解释： 污水处理厂工艺流程 生化池 污水处理厂选用方案污水处理采用“WT-FG”生物法工艺；污泥处置采用真空带式过滤和脱水工艺 。 生化反应池是污水处理厂的主体，功能是去除CODcr、BOD5有机污染物和脱氮除磷。二沉池是生化反应池产生的细小的微生物细胞壁与水分离澄清。 五、微生物对空气污染的指示作用 　　　许多微生物对空气污染是很敏感的，实践中可利用这类敏感的微生物作为指示生物，或用于研究细胞学损伤。例如大肠杆菌（E.coli）对于由臭氧和碳氢化合物的光反应产生的的