微生物在环境修复中的作用复习课程知识讲稿.ppt

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微生物的环境修复功能及研究方法进展 The Function of Micro-organism in Environmental Remediation and Research Progress Presented by : XX 2012.11 content 背景 用于环境修复的微生物 应用实例 1 1 2 3 2 环境修复(environmental remediation) 研究对被污染的环境采取物理、化学与生物学技术措施,使存在于环境中的污染物质浓度减少或毒性降低或完全无害化,使得环境能够部分或者全部的恢复到原始状态。 背景 background 1 3 背景 background 生物修复: 植物修复 1 动物修复 2 微生物修复 3 1 通过植物的吸收利用和吸附作用,削减水体中富含的氮、磷等,净化水质,重建并恢复水生生态系统。 2 背景 background ① 费用少,仅为传统化学、物理修复经费的30%~50%; ② 操作简便,环境影响小; ③ 最大限度地降低污染物的浓度; ④ 可应用于其它技术难以应用的场地; ⑤ 可以同时处理受污染的土壤和地下水,与其它技术结合弹性大。 微生物修复的优缺点 优点 缺点 ① 耗时长; ② 运行条件苛刻; ③ 对污染物有选择性,低生物有效性、难降解性常使生物修复不能进行 Paul Steven Copyright 2011,Sunshine Company content 用于环境修复的微生物 2 用于环境修复的微生物 2 2 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 矿化作用 有机物 H2O + CO2 + 简单的无机化合物 微生物 共代谢作用 彻底的生物降解(终极降解) 被修饰或转化但非彻底降解 用于环境修复的微生物 2 土著微生物 外来微生物 基因工程菌 2 3 应用实例 2 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。 3 应用实例 2 石油污染的微生物降解与修复 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。 3 应用实例 2 石油污染的微生物降解与修复 R-CH2COOH 石油生物降解机理: R-CH2-CH3 β-氧化 R-CH2-CH2OH MFO R-CH2-CHO MFO MFO (1)烷烃 3 应用实例 2 石油污染的微生物降解与修复 石油生物降解机理: (2)芳香烃 (3)多环芳烃 3 应用实例 2 石油污染的微生物降解与修复 含原油废水的处理效果 3 应用实例 2 人工湿地污水处理中的微生物 五要素:基质、水体、植物、动物和微生物 3 应用实例 2 人工湿地污水处理中的微生物 好氧降解: 第一步主要产物为脂肪酸。 C6H12O6+2H2O=2CH3COOH+4H2+2CO2 C6H12O6=2CH3CHOHCOOH C6H12O6=2CO2+2CH3CH2OH 第二步:硫酸盐还原菌和产甲烷菌利用上述脂肪酸进行代 谢活动。 CH3COOH+H2SO4=2CO2+2H2O+H2S CH3COOH+4H2=2H2O+2CH4 CO2+4H2=CH4+2H2O CH2O+O2=CO2+H2O 厌氧降解: 3 应用实例 2 人工湿地污水处理中的微生物 微生物数量与BOD5 及TN 的去除有显著的相关性, 说明微生物的作用是去除它们的重要途径; 基质微生物数量与TP 的去除率相关性不明显; 湿地基质硝化能力与亚硝化细菌的数量呈显著相关。 付融冰,杨海真,顾国维,张 政.人工湿地基质微生物状况与净化效果相关分析[J] ,环 境 科 学 研 究, 2005,6(18) 3 应用实例 2 富营养化水体修复的微生物 微生物制剂的使用 EM (有效微生物) Clear-Flo系列活菌 …… 促进水体N、P、S 循环 Copyright 2011,Sunshine Company 目前我们对于微生物的研究开发利用还是冰山一角,而微生物在治理环境污染、维护生态环境平衡方面具有一定的高效和不可替代性,同时我国又面临着来自生活生产各个方面的严峻环境污染问题,所以进一步深入研究微生物的环境修复功能不仅具有很大潜力,而且时间很紧迫,任务很艰巨。 结论concl

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