微生物对污染物的分解与转化.pptx

微生物对污染物的分解与转化;0min;10.1 微生物对有机物的分解作用;?; ①为细胞合成和维持生命活动提供大量能量 ②为细胞合成提供原料 ③作为各种有机底物彻底氧化的共同途径;三大有机物有氧呼吸代谢途径示意图;污水中有机物生物分解的过程;（二）生物分解的分类;厌氧处理与好氧处理的比较;处理污泥则用厌氧法。 若处理高浓度有机废水，则往往先采用厌氧生物处理，将有机污染降至一定浓度后，再采用好氧法处理至达到排放标准。厌氧处理还有可能使难以好氧生物降解的有机物转化为较易好氧降解的物质。;二、污水中有机物的好氧分解;增加的细胞物质的量 ＝ 新合成细胞物质量 － 内源呼吸耗去的量 新合成细胞物质量与食料量(BOD去除量)成正相关 内源呼吸耗去的量与现有生物量成正相关 ΔX＝ a·ΔS － b·X;ΔX＝ a·Sr·Q － b·Xv·V;计算例题;解：;有机物氧化需氧量 ＝ 去除BOD需氧量 + 自身氧化需氧量 第一项与去除的BOD量成正相关 第二项与现有的生物量成正相关 O2 ＝ a’ · ΔS + b’ ·X (Kg O2 / d);O2 = 0.001aQ(So - Se) - c △Xv + b [0.001Q(Nk - Nke) - 0.12△Xv] - 0.62b [0.001Q(Nt – Nke - Noe) - 0.12 △Xv];三、有机物的厌氧生物分解;第一阶段：水解、发酵性细菌群将复杂有机物分解为各种低级脂肪酸、醇类、氨等； 第二阶段：产氢产乙酸细菌将第一阶段产物进一步分解为乙酸和氢气； 第三阶段的微生物是两组生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群。一组将H2 和CO2 或CO合成CH4 ；另一组将乙酸脱羧生成CH4和CO2 ； 第四阶段：为同型产乙酸阶段，同型产乙酸细菌将H2和CO2转化为乙酸。;10.2 有机物的生物分解性;有机物的生物分解性评价步骤;二、有机物的生物分解性与分子结构的关系 （一般规律，但例外较多）;3）异源基团的位置对生物降解性产生显著影响。;8）好氧条件下的降解规律与厌氧有时不同;三、注意几个问题;2、共代谢现象;三、注意几个问题;有机废水来源广泛，差异很大。按有机废水的可生化性，可分为四种类型：;10.3 不含氮有机物的生物分解;纤维素分解过程;（二）半纤维素的生物分解;二、淀粉的生物分解;三、脂肪的生物分解;脂肪酸的β-氧化：;（2）脱氢;（5）硫解;四、芳香族化合物的生物分解;芳香族化合物的生物降解;大部分烯烃类化合物比烷烃、芳香烃容易降解。;合成洗涤剂：主要成分是表面活性剂，其他成分为聚磷酸盐等。;碳循环;碳素循环包括CO2的固定和再生。 CO2的固定： 绿色植物和微生物通过光合作用，固定自然界中的CO2，合成有机碳化物，进而转化成各种有机质； CO2的再生：植物和微生物通过呼吸作用获得能量，同时释放出CO2。动物以植物和微生物为食，并在呼吸作用中释放出CO2。当动、植物和微生物等有机碳化物被微生物分解时，产生大量的CO2，完成整个碳素循环。;微生物在碳素循环中的作用;氮气 无机氮 NH3-N 硝态氮 有机氮;蛋白质→朊→胨→肽→氨基酸;(二)硝化作用：;（二）硝化作用 ;硝化菌的 主要特性; 硝酸盐呼吸（nitrate respiration）是指在缺氧条件下，有些细菌能以有机物为供氢体，以硝酸盐作为最终电子受体的生物氧化过程。 硝酸盐呼吸，也叫反硝化。 不同的硝酸盐还原菌将NO3－还原的末端产物不同，如N2（包括N2O、NO）、NH3和NO2－。;反硝化分两步完成：;反硝化菌（Denitrifying bacteria）及其特征： 参与反硝化作用的细菌叫反硝化菌 大多数是异养菌（反硝化杆菌、荧光假单胞菌）， 也有一些自养菌（反硝化硫杆菌） 大部分是兼性细菌，有氧气时利用氧气呼吸，厌氧时利用硝酸和亚硝酸根呼吸;10.5 微生物对无机元素的转化作用;硫素循环;;;二、磷的生物转化;三、金属元素的生物转化;2. 铁化合物的还原与溶解;铁锰细菌的作用及其危害面;（二）铬的生物转化;（一）生物浓缩 体内积累速率=吸收速率 -（体内分解速率+排泄速率） 生物浓缩：生物个体或处于同一营养级的生物种群，从环境中吸收并蓄积某种元素或化合物，使体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象，又称生物富集。 生物浓缩系数（BCF，又称富集因子）： BCF=;（二）生物积累与生物放大 生物积累：同一生物个体在不同的生