第二章 微生物对污染物质的降解1.ppt

第三节 石油的微生物降解 二、影响石油降解的因素 影响石油降解的因素甚为复杂。石油产地不同、来源不同、所含组分差异都可影响其降解；其他物理化学因素亦产生影响，如油的物理状态、温度、营养、氧气、共代谢作用、抑减效应（sparing effect）（如醋酸盐存在可抑制对十六烷的降解）。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解 一、多氯联苯（PCBs） 二、去垢剂（detergents） 三、塑料（plastic） 四、农药 五、氰和腈 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解 一、多氯联苯（PCBs） 多氯联苯是人工合成的有机氯化物，由氯置换联苯分子中的氢原子而成。 随其含氯原子的多少，可以为液状、饴液状或树脂状。 多氯联苯耐酸、耐碱、耐腐蚀，由于具有稳定性、绝缘性、不燃性、耐热性及高的电解常数等特征而广泛应用于工业上（如润滑油、绝缘油、热载体、增塑剂、油漆油墨的添加剂、显微镜用的旋转油剂等）。 在生产与使用的过程中，可造成对环境的污染，影响人体健康。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解---多氯联苯（PCBs） 多氯联苯对环境污染的范围很广，被公认为全球性环境污染物，多氯联苯有毒，非常稳定，在环境中难于分解，对生物形成严重威胁。然而近几十年来发现某些微生物可以利用多氯联苯并使之分解。 微生物主要是通过共代谢作用、降解性质粒以及微生物之间的互生关系使多氯联苯降解、矿化。 含氯的联苯比不含氯的烃母体之降解要困难很多，含氯愈多愈难降解。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解---多氯联苯（PCBs） 能以联苯为底物的微生物通常能够代谢各种PCBs类似物，这时联苯作为底物诱导物和共氧化剂。 好氧细菌降解PCBs的一般途径是以联苯双加氧酶攻击联苯环上未取代的2，3位而开始的，生成的二羟代谢物通过间位开环被转化，产生氯代苯甲酸；也有通过3，4-二加氧酶攻击3，4位而产生的。PCBs的好氧降解一般限于有5或6个氯原子的同类物。 厌氧菌容易对含氯量高的PCBs起脱氯作用。所以含氯量高的化合物需先经厌氧菌作用后，再由好氧菌接着分解。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解 二、去垢剂（detergents） 去垢剂（或称洗涤剂）的基本成分是人工合成的表面活性剂。 根据表面活性剂在水中的电离性状，去垢剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性电解质型四大类，其中以阴离子型去垢剂的应用最为普遍。 阴离子型的表面活性剂包括有合成脂肪酸衍生物、烷基磺酸盐、烷基硫酸酯、烷基苯磺酸盐等，其中又以烷基苯磺酸盐类的使用最为广泛。 去垢剂除基本成分为表面活性剂，还含有多种辅助剂，一般有三聚磷酸盐、硫酸钠、碳酸钠、荧光增白剂、香料等，有时还含有蛋白质分解酶。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解---去垢剂（detergents） 早期应用的表面活性剂，多为支链型即硬型烷基苯磺酸钠，简称ABS，由于其烷基上带有许多支链，不易被微生物降解，一个月内仅能分解20-30%。如将ABS结构加以改造，成为无支链或仅带一个支链的软型烷基苯磺酸盐，简称LAS，则其降解速率快得多，在条件适宜情况下，一周内其生物降解率可达90%以上。 微生物对去垢剂的降解能力依赖于降解质粒的存在，与LAS降解有关的酶如脱磺基酶和芳香环裂解酶的基因均位于质粒上。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解 三、塑料（plastic） 塑料制品是人工合成的一类聚合物，因其容易生产、用途广泛，不易变质，日益成为生产及生活中的必需品，数量成倍增长。然而，也正因为它不易衰变，持久性很强，成为环境中分布很广的污染物。 塑料可被微生物作用，但分解速度极慢，属于极难生物降解的顽固化合物。据了解，微生物主要是作用于塑料制品中所含的增塑剂。由于增塑剂变化而使塑料的物理性质发生改变。例如，聚氯乙烯塑料可含高达50%的增塑剂，当其增塑剂为癸二酸酯时，在土壤中放置14天后约40%的增塑剂被降解掉。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解---塑料（plastic） 至于塑料聚合物本身，人们发现，如先经受不同程度的光降解作用，就可使继后的生物降解容易得多。经光解后的塑料成为粉末状，如果分子量降到5000以下，便易于被微生物所利用。 经光降解的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的分解产物中有苯甲酸、CO2和水。 光解后的聚丙烯塑料及聚乙烯塑料，在土壤微生物区系的作用下约一年后即完全矿化。 目前，不少研究者致力于可生物降解塑料的研制、开发。 第四节 人工合成有机化合物的微生物降解 四、农药 有机汞与有机砷农药，因它们明显的毒性及毒害作用，已于20世纪60～70年代逐渐被禁止生产和使用。 目前使用的农药主要是有机氯、有机磷、有机氮、有机硫农药。其中以有机氯农药问题