有毒难降解有机物废水简介 ---北京大钢环境治理技术研究院1. 有毒难降解有机污染物概述 随着近代工业，尤其是有机、石油化工和农药等工业的飞快发展，有机化合物的种类和数量有增无减，据统计目前有机物的种类已达700多万种，且每年以1000多种的速度在增加着。这些有机化合物中很大一部分，是难以生物降解和对微生物具有毒害作用的：其污染程度和污染范围令人吃惊，当这些有机难降解污染物排放到自然环境后，不能得到微生物的有效降解，便会长期存在和积累，因此导致一连串的环境问题，对人类健康和生态环境构成严重的危害，能够导致急性、慢性及潜在性的伤害；尤其是一些有机合成物质，可产生长远的遗传影响，对各种细胞产生不可逆的“突变”作用，引发致癌、致畸、致突变的”三致”效应。在发达的地区和国家，有毒难降解有机污染物对环境的污染和破坏已成为世界上“三大环境问题”之一。 2. 分类及危害 有毒难降解有机污染物主要来自各行业的工业生产，表1-1对各类有毒难降解有机污染物的危害及其来源按其化学组成进行了总结。 表1-1 有毒难降解有机污染物的分类、来源及危害 难降解有 主要来源危害机污染物
多环芳烃焦化行业、石油化工企业、 交通运输、工业锅炉等 性质稳定，致癌性强 杂环有机物焦化行业、石油化工、染料工业、橡胶 工业、农药废水、制药废水 性质稳定，生物富集， 具有致突变、致癌作用 有机氰化合物石油化工、人造纤维行业、焦化工业、 有机玻璃单体合成废水 剧毒物质 有机化合物多氯联苯 机械工业、塑料工业、化工废水、电力 工业、润滑油工业 通过食物链富集进入人体，对人体产生 急性中毒作用，致癌作用 合成洗涤 纺织化纤企业、造纸企业、皮革工业、 金属洗涤厂、食品制造厂 发泡而影响生物处理净化效果，对致癌 的多环芳烃具有增溶作用 增塑剂塑料工业、化工企业 稳定性强， 对人中枢神经有抑制作用 合成农药农药废水对人具有毒性及致癌作用 合成染料 染料废水、纺织印染废水、 造纸废水、食品工业 色度高，具有毒性及致癌作用 有毒难降解有机污染物能在生态环境中长期滞留和积累，并随 水体等在自然环境中扩散，通过食物链对人类健康和动植物生存造成负面影响。有毒难降解物质的大量进入，会对传统的生化处理构筑物带来很大的冲击作用：一方面这类物质自身难以被微生物利用，去除率低；另一方面这类物质的存在会影响其它化学物质的生物降解，主要表现为抑制活性污泥微生物的活性，使微生物不能充分发挥降解性能，有时甚至会造成活性污泥微生物的中毒、死亡。因此，如何控制有毒难降解有机污染物成为水污染治理中的新方向。 3. 生物降解性和生物毒性 生物降解性能即有机污染物质被生物降解的难易程度，是指通过微生物的呼吸代谢消化作用，使某一物质改变其最初的物理化学性质，在该物质结构上引起变化所能达到的程度。难生物降解实际上是相对于易生物降解而言的，所谓“难”、“易”是根据有机物所在的体系而确定的：对于人工处理系统而言，例如在污水处理厂的生
微生物对有机物的降解作用 摘要：本文介绍了有机物的性质、污染状况及处理方法；以多环芳烃和农药为例阐述了微生物降解有机物的机理及影响因素；综述了国外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展，并对今后的几个研究发展方向进行了展望。 关键词：微生物有机物降解作用 1 引言 有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物，主要包括酚类化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物和腈类化合物等。 目前，由于大量工业废水和生活污水未达标排放，以及广大农村地区大量使用化肥和农药等农用化学物质，使我国水体和土壤受到不同程度的污染，严重的破坏了地球的生态平衡。七大水系的411个地表水监测断面中，水质为Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面比例分别为41％、32％和27％。其中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。而农业土壤中15 种多环芳烃（PAHs）总量的平均值为4.3mg/kg，且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主，占总含量的约85 %，仅有6%的采样点尚处于安全级。而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤：多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂等，这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到，而且超过国家标准多倍。 处理有机物的一般方法可分为三大类[1]：物理方法：主要有吸
收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法和汽提法等；化学方法：如光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法、以及声化学氧化法等，这一方法应用较多；生物方法：包括植物修复，动物修复和微生物降解三类技术。与其他处理方法相比，微生物降解有机物具有无可比拟优势： （1）微生物可将有机物彻底分解成CO 2和H 2 O，永久的消除污染 物，无二次污染； （2）降解过程迅速，费用低，为传统物理、化学方法费用的30%～50%； （3）降解过程低碳节能，符合现在节能减排的环保理念。 2 微生物降解有机物的机理及影响因素 2.1 微生物降解有机物的机理 用于降解有机物的微生物主要有细菌和真菌，降解的方式主要包括堆肥法、生物反应处理和厌氧处理等，但每一过程都是利用微生物的代活动把有机污染物转化为易降解的物质甚至矿化[2]。以多环芳烃（PAHs）[3~4]和农药[5]的降解为例来说明。 2.1.1 微生物对多环芳烃（PAHs）的降解 微生物之所以能降解多环芳烃依赖于它们对多环芳烃的代。微生物通过两种方式对PAHs进行代：1 ) 以PAHs作为唯一的碳源和能源：2 ) 把PAHs与其它有机质进行共代降解。研究表明许多微生物能以低分子量的PAHs (双环或三环) 作为唯一的碳源和能源，并将其完全矿化。而四环或多环的PAHs的可溶性差，比较稳定，难以降解，一般要通过共代方式降解。研究又表明，微生物在有氧和无氧条件下都能对多环芳烃进行降解。 （1）共代降解 高分子量的多环芳烃的生物降解一般均以共代方式开始。共代作用可以提高微生物降解多环芳烃的效率，改变微生物碳源和能源的底物结构，增大微生物对碳源和能源的选择围，从而达到难降解的多环芳烃最终被微生物利用并降解的目的。 在有其他碳源和能源存在的条件下，微生物酶活性增强，降解
第9章配位化合物 一判断题 1 价键理论认为，配合物具有不同的空间构型是由于中心离子（或原子）采用不同杂化轨道与配体成键的结果。（） 2 价键理论能够较好地说明配合物的配位数、空间构型、磁性和稳定性，也能解释配合物的颜色。（） 3 价键理论认为，在配合物形成时由配体提供孤对电子进入中心离子（或原子）的空的价电子轨道而形成配位键。（） 4 同一元素带有不同电荷的离子作为中心离子，与相同配体形成配合物时，中心离子的电荷越多，其配位数一般也越大。（） 5 在多数配位化合物中，内界的中心原子与配体之间的结合力总是比内界与外界之间的结合力强。因此配合物溶于水时较容易解离为内界和外界，而较难解离为中心离子（或原子）和配体。（） 6 所有八面体构型的配合物比平面四方形的稳定性强。（） 7 所有金属离子的氨配合物在水中都能稳定存在。（） 8 价键理论认为，所有中心离子（或原子）都既能形成内轨型配合物，又能形成外轨型配合物。（） 9 所有内轨型配合物都呈反磁性，所有外轨型配合物都呈顺磁性。（） 10 内轨型配合物往往比外轨型配合物稳定，螯合物比简单配合物稳定，则螯合物必定是内轨型配合物。（） 11 内轨型配合物的稳定常数一定大于外轨型配合物的稳定常数。（） 12 不论配合物的中心离子采取d2sp3或是sp3d2杂化轨道成键，其空间构型均为八面体形。 13 [Fe(CN)6]3-和[FeF6]3-的空间构型都为八面体形，但中心离子的轨道杂化方式不同。（） 14 [Fe(CN)6]3-是内轨型配合物，呈反磁性，磁矩为0。（） 15 K3[FeF6]和K3[Fe(CN)6]都呈顺磁性。（） 16 Fe2+的六配位配合物都是反磁性的。（） 17 在配离子[AlCl4]-和[Al(OH)4]-中，Al3+的杂化轨道不同，这两种配离子的空间构型也不同。（） 18 已知E(Cu2+/Cu) = 0.337V，E([Cu(NH3)4]2+/Cu) = -0.048V，则E([Cu(CN)4]2-/Cu) < -0.048V。（） 19 已知E(Ag+/Ag) = 0.771V，E([Ag(NH3)2]+/Ag) = 0.373V，则E([Ag(CN)2]-/Ag) > 0.373V。（） 20 按照价键理论可推知，中心离子的电荷数低时，只能形成外轨型配合物，中心离子电荷数高时，才能形成内轨型配合物。（） 21 以CN-为配体的配合物，往往较稳定。（） 22 Ni2+的平面四方形构型的配合物，必定是反磁性的。（） 23 Ni2+的四面体构型的配合物，必定是顺磁性的。（） 24 磁矩大的配合物，其稳定性强。（） 25 所有Ni2+的八面体配合物都属于外轨型配合物。（） 26 所有Fe3+的八面体配合物都属于外轨型配合物。（） 27 已知K2[Ni(CN)4]与Ni(CO)4均呈反磁性，所以这两种配合物的空间构型均为平面正方形。（） 28 按照晶体场理论，对给定的任一中心离子而言，强场配体造成d轨道的分裂能大。（）。 29 按照晶体场理论可知，强场配体易形成高自旋配合物。（）。 30 晶体场理论认为配合物的中心离子与配体之间的作用力是静电引力。（） 31 具有d0、d10结构的配离子都没颜色，因为不能产生d-d跃迁。（）
有机污染物的生物降解 ——读书报告【091200028环院江静怡】【基本概况】 有机污染物，organic pollutant即进入环境并污染环境的有机化合物，导致生物体或生态系统产生不良效应。 生物降解，biodegradation即有机污染物在生物或其酶的作用下分解的过程。 具体的来说，生物降解分为三种基本类型。Primary biodegradation初级生物降解:指的是母体化合物的结构发生变化，并改变原化合物分子的完整性；Environmentally acceptable biodegradation环境兼容性降解:是指可除去有机污染物的毒性或者人们所不希望的特性；Ultimate biodegradation完全生物降解:指的是有机污染物经过矿化转化后转化为二氧化碳和水以及其他的可利用的无机盐。 不过在可降解的有机污染物中，由于化合物在环境中的滞留时间可达几个月或者几年之久，有机污染物又有难降解和易降解化合物之分。比如，POPs（Persistent Organic Pollutants）持久性有机污染物，是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质（大气、水、生物等）能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物，它的半衰期为半年。而通过一定的处理过程后，半衰期超过五天的化合物被定义为生物难降解有机化合物。 化合物难降解的原因有很多种。比如化合物本身的化学组成和结构的稳定性，使其具有抗降解性。像我们常常提到的农药“666”（六氯代环己烷）和常见的多环芳烃类就是依结 构的稳定性等特性稳定地存在于环境之中。另外地，在自然环境中也存在阻止生物降解的环境因素，包括物理、化学条件以及多种生物之间的协同作用。比方说，活性污泥就是模拟多 种条件下的协同作用从而达到生物降解处理污染物的效果。 生物降解的过程非为两种，好氧分解和厌氧分解。在好氧分解过程中，细菌是其中的主力军，微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有机物。其中水质评价体系中的BOD（Bio-chemical Oxygen Demand）指的是水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总量。而厌氧分解则是主要依靠厌氧细菌，这个过程俗称“发酵”。在农村生活中，我们常见的沼气池就是这样工作的。通常地，科学家们在厌氧微生物 中能寻找到一些能特异性氧化分解某特定难降解有机物的酶。 目前生物降解研究的发展趋势为：1.研究自然环境中有机污染物和无机污染物的生物降解途径，寻找自然界中具有生物净化能力的特殊群体，探讨生物降解和污染物的相互作用关系，以便制定消除污染的措施。2.利用遗传学方法将多种有益的特异性基因重组成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技术制备成专一的或多功能的生物催化剂，以降解多种污染物。
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难降解有机污染物的生物治理 作者：陈维璞， 柴硕， 李茹山， 史雪廷 作者单位：东北林业大学林学院环境科学系,黑龙江,哈尔滨,150040 刊名： 黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2010，""(18) 被引用次数：0次 相似文献(10条) 1.学位论文薛俊峰难降解渗滤液溶解性有机物特征分析及其在处理工艺中的应用2005 渗滤液水质水量变化范围大，成分复杂。现有渗滤液处理系统存在处理费 用高，处理流程长等问题，特别是老填埋场渗滤液可生化性差，问题尤为严重。 目前，垃圾渗滤液的处理技术已经成为国内外研究的一个热点，渗滤液的有效 处理成为填埋技术发展中亟待解决的问题，为解决这一问题有必要对渗滤液的 性质进行深入的研究。对垃圾填埋场渗滤液的处理来说，仅根据COD或TOC 等指标很难选择合适的渗滤液处理工艺。因此本文从建立适宣的渗滤液表征方 法入手，提出以溶解性有机物(DOM)分类特征作为指标，来合理指导处理工艺 的选择。通过采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法，对实验室模拟 填埋柱的新鲜渗滤液和老港垃圾填埋场渗滤液在填埋层内降解过程中的DOM 特征进行分析，揭示渗滤液降解过程中的物质去除规律;对五种难降解渗滤液 (四种模拟填埋柱循环回灌出水和老港垃圾填埋场氧化塘出水)中的DOM进 行表征，根据分析结果分别选用混凝和电化学方法进行处理，并对其去除特性 及可行性进行研究，探讨其物质去除机理和应用价值。 (1)采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法，对五种难降解渗滤 液中DOM进行了特征分析。结果表明，难降解渗滤液中DOM主要以分子量 在4k以下有机物为主，腐殖质约占溶解性有机物的60％，且其芳构化程度高。 对难降解渗滤液DOM特征分析的这一结果，可为处理工艺的选择提供科学依 据。 (2)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度，首次对渗滤液降解过程中的 物质去除规律进行了表征。结果表明：实验室模拟柱新鲜渗滤液和老港垃圾填 埋场渗滤液中亲水性部分和小分子量有机物最易降解;经生物处理后，腐殖质 及大分子量有机物所占比例大大增加，难降解性物质所占比例提高。对厌氧、 间歇微氧和自然通风条件下渗滤液降解过程中有机物去除特征的研究表明，有 氧条件下对小分子量有机物去除效果优于无氧条件。 (3)对循环回灌出水进行混凝处理，结果表明，铁盐混凝剂对COD去除率 优于铝盐混凝剂。聚合硫酸铁(PFS)混凝剂对循环回灌出水COD的去除率达 到58％。混凝对大分子量及腐殖质去除率较高，而对小分子量及亲水性物质去 除率很低，如PFS对4k以上有机物去除率为89％，而对1k以下的仅为23.5％。 这一结果揭示了分子量在lk以下有机物约占40％的循环回灌出水，采用混凝法 处理COD去除率不高的根源。 (4)对循环回灌出水进行电解处理，确定了最佳工程操作参数为：极板间 距10mm，电流密度10A/dm2，氯离子浓度5000mg/L和pH值8。电解过程中 间接氧化起主要作用，电解产生的ClO-优先完全去除NH3-N。由于电流效率随 电解时间的延长而下降，本文提出合理的电化学处理渗滤液应控制在NH3-N全 部去除而BOD/COD上升至0.3的水平上。 (5)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度，首次对电解氧化法处理渗滤 液的物质去除特征进行了研究。实验结果证明，有机物在电解氧化过程中按照 大分子物质向小分子物质的形式转变；电解氧化90min可有效去除大分子和腐 殖酸类物质，且出水的可生化性显著提高。这一结果可为电解氧化法处理大分 子量的难降解物质提供一定理论依据。 (6)对各处理工艺过程中DOM去除特征进行分析，结果表明，对小分子量 和亲水性有机物占主要部分且芳构化程度比较低的渗滤液，应采用生物处理方 法；对大分子量有机物和腐殖质占主要部分且芳构化程度比较高的渗滤液，可 采用混凝或电解的方法，进一步提高其可生化性和去除率。这一特征分析方法 可为水处理工艺的选择提供借鉴。 关键词：渗滤液，溶解性有机物，分子量分级，亲水-憎水性分类，混凝，电 化学氧化 2.期刊论文吴耀国.谭英.胡思海.陈培榕.刘宝超.WU Yaoguo.TAN Ying.HU Sihai.CHEN Peirong.LIU Baochao易降解有机物对难降解有机污染物生物降解的影响-化工进展2008,27(4) 基于生长代谢、共代谢原理及易降解有机物与难降解有机物存在形式与形态的影响而改变其生物可利用性等角度,综述了易降解有机物对难降解污染物生物降解影响的研究进展,并基于微生物生态学及污染物生物可利用性的知识,探讨了有待深入研究的问题. 3.学位论文易芬云活性炭纤维阳极电氧化法处理水中难降解有机物的研究2008 随着对健康生活的日益关注，人类的环保意识日益增强，饮用水标准及环保排放标准不断提高，如何有效地去除水中难降解有机物，成了亟待解决的重大问题。 电化学氧化法是新近发展起来的处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术，能在常温常压下，通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基自由基，从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物，或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成CO2和H2O。该方法用电子作为反应物，只需添加少量或不需加化学药剂，在常温、常压下即可运行，能量利用效率高，是一种清洁、安全、有效的水处理方法。在电化学氧化法处理水中难降解有机污染物的应用研究中，阳极材料往往是决定处理效率最为关键的因素，因此，探索综合性能好的阳极材料成为了目前研究的重点。活性炭纤维(ACF)具有高的比表面积、优异的吸附性能和良好的催化性能及导电性能，有望作为一种新型的电极材料应用于水的电化学处理领域。
持久性有机污染物常识 一、什么是持久性有机污染物？ 1、定义 持久性有机污染物，英文缩写为POPs，是指具有高毒性，进入环境后难以降解，可生物积累，能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来，对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。 2、性质 国际上公认POPs具有下列4个重要的特性:(1)环境持久性:由于POPs对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力，它们难于被分解。(2)生物累积性:由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点，它能在生物体脂肪组织中进行生物积累，在动物和人体内达到中毒的浓度。(3)远距离迁移能力:能通过蒸发作用在大气环境中远距离迁移，导致全球范围的污染传播。(4)高毒性:POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。 3、种类 首批列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种POPs分为3类:
一类是有意生产—有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀芬；二类是有意生产—工业化学品:六氯苯和多氯联苯；三类是无意排放—工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并－对－二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。 二、持久性有机污染物有哪些危害？ POPs之所以成为当前全球环境保护的热点，正是由于其能够对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害，典型地包括： 1、对免疫系统的危害 POPs会抑制免疫系统的正常反应、影响巨噬细胞的活性、降低生物体的病毒抵抗能力。研究表明，海豚的T细胞淋巴球增殖能力的降低和体内富集的滴滴涕等杀虫剂类POPs显著相关，海豹食用了被PCBs污染的鱼会导致维生素A和甲状腺激素的缺乏而易感染细菌。一项对因纽特人的研究发现，母乳喂养和奶粉喂养婴儿的健康T细胞和受感染T细胞的比率与母乳的喂养时间及母乳中杀虫剂类POPs的含量相关。 2、对内分泌系统的危害 多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质，它们与雌激素受体有较强的结合能力，会影响受体的活动进而改变基因组成。例如：亚老哥尔（多氯联苯商品名）在体内试验中表
第1课时配合物的形成与空间构型 [学习目标定位] 1.了解配合物的概念，能从微观角度理解配合物的组成及形成条件。2.能利用轨道杂化理论判断及解释配合物的空间构型。 一、配合物的形成 1．按表中实验操作步骤完成实验，并填写下表： (1)写出上述反应的离子方程式。 答案Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋4， Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O (2)[Cu(NH3)4]2＋(配离子)的形成：氨分子中氮原子的孤电子对进入Cu2＋的空轨道，Cu2＋与NH3分子中的氮原子通过共用氮原子提供的孤电子对形成配位键。配离子[Cu(NH3)4]2＋可表示为下
图所示结构。 2．配位化合物：由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物，简称配合物。如[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH等均为配合物。 3．配合物[Cu(NH3)4]SO4的组成如下图所示： (1)中心原子是提供空轨道接受孤电子对的金属离子(或原子)。中心原子一般都是带正电荷的阳离子，过渡金属离子最常见的有Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等。 (2)配位体是提供孤电子对的阴离子或分子，如Cl－、NH3、H2O等。配位体中直接同中心原子配位的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O分子中的O原子等。 (3)配位数是直接与中心原子形成的配位键的数目。如[Fe(CN)6]4－中Fe2＋的配位数为6。 (4)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子或阴离子称为外界。
有机物的生物化学降解 有机物在微生物的催化作用下发生降解的反应称有机物的生化降解反应。水体中的生物，特别是微生物能使许多物质进行生化反应，绝大多数有机物因此而降解成为更简单的化合物。如石油中烷烃，一般经过醇、醛、酮、脂肪酸等生化氧化阶段，最后降解为二氧化碳和水。其中甲烷降解的主要途径为： CH4→ CH3OH → HCHO → HCOOH → CO2 + H2O 较高级烷烃降解的主要途径有三种，通过单端氧化，或双端氧化，或次末端氧化变成脂肪酸；脂肪酸再经过其他有关生化反应，最后分解为二氧化碳和水。能引起烷烃降解的微生物有解油极毛杆菌(pseudomonas oleovorans)、脉状菌状杆菌(mycobacterium phlei)、奇异菌状杆菌(mycobacterium rhodochrous)。解皂菌状杆菌(mycobacterium smegmatis)、不透明诺卡氏菌(nocardia opaca)、红色诺卡氏菌(ncadia rubra)等。 有机物生化降解的基本反应可分为两大类，即水解反应和氧化反应。对于有机农药等，在降解过程中除了上述两种基本反应外，还可以发生脱氯、脱烷基等反应。 ● 生化水解反应 生化水解反应是指有机物在水解酶的作用下与水发生的反应。例如，多糖在水解酶的作用下逐渐水解成二糖、单糖、丙酮酸。在有氧条件下，丙酮酸能被乙酰辅酶A进一步氧化为CO2和H2O；在无氧条件下，丙酮酸往往不能氧化到底，只氧化成各种酸、醇、酮等，这一过程称为发酵。 烯烃的水解反应可表示如下： 蛋白质在水中的降解分两步进行；第一步蛋白质先在肽键上断裂、脱羧、脱氨并逐步氧化，有机氮转化为无机氮；第二步是氮的亚硝化、硝化等使无机氮逐渐转化。可示意如下： 其中氨基酸的水解脱氨反应如下：
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 130-136 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/044249285.html,/journal/aep https://www.doczj.com/doc/044249285.html,/10.12677/aep.2016.66017 文章引用: 程子洪, 李小端, 王华阳, 钟振成, 张微尘, 李国涛, 霍卫东, 李永龙, 熊日华. 高浓度难降解有机废水处 Research Progress of High Concentration Organic Wastewater Treatment Zihong Cheng 1,2, Xiaoduan Li 1,2, Huayang Wang 3, Zhencheng Zhong 1,2, Weichen Zhang 1,2, Guotao Li 1,2, Weidong Huo 1,2, Yonglong Li 1, Rihua Xiong 1,2 1 National Institute of Low-Carbon Energy, Beijing 2State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining, Beijing 3Shenhua Funeng Generation Electric Co., Ltd., Quanzhou Fujian Received: Nov. 27th , 2016; accepted: Dec. 12th , 2016; published: Dec. 15th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/044249285.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The effective treatment of high concentration and low biodegradability wastewater turned to be urgent issues in domestic and foreign environmental technology. In this article, series of technol-ogies for no degradable organic wastewater treatment were summarized; the developments of different technologies were analyzed and compared. Finally, the development tendency of low biodegradability organic wastewater treatment in the future was proposed. Keywords Organic Wastewater, Low Biodegradability, High Concentration, Tendency 高浓度难降解有机废水处理研究进展 程子洪1,2，李小端1,2，王华阳3，钟振成1,2，张微尘1,2，李国涛1,2，霍卫东1,2，李永龙1，熊日华1,2 1 北京低碳清洁能源研究所，北京 2神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 3神华福能发电有限责任公司，福建 泉州 Open Access
难降解有机物的处理及处理原理 摘要难降解有机物严重污染和威胁人类身体健康,因此难降解有机物的治理技术 研究是目前水污染防治研究的热点与难点。近年来,难降解有机物的生物处理技术 研究取得了广泛的成果。目前运用生物技术处理难降解有机物的主要技术路线,包 括共代谢技术、缺氧反硝化技术、高效菌种技术、细胞固定化技术、厌氧水解酸化 预处理技术。 关键词：难降解有机污染物生物技术共代谢技术 1.前言 难降解有机物通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解的有机化学物质。有机物被微生物降解，转化为无机物，又由于无机物经过生命活动合成各种有机物，这是自然界生物地球化学的基本循环。合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯等化合物在水中较难被生物降解，无氮有机物中的脂肪和油类也是难降解物质，它们往往通过食物链逐步被浓缩而造成危害；在生产、使用过程中以及使用后，会通过各种途径进入水体造成污染。难降解物质在环境中的持久性，以及广域的分散性，对环境与生态造成影响较大。因此，一直是环境污染、生态环境恶性循环的重要环节。 难降解有机物被微生物分解时速度很慢,分解不彻底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物)，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氰化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物,其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视,是目前水污染防治研究的热点与难点。 2.难降解有机物的处理方式 2.1难降解有机物的分类 难降解(难生物降解)有机物是指微生物在任何条件下不能以足够快的速度降解的有机物。形成有机物难于生物降解的原因除了在处理时的外部环境条件(如温度、pH值等)没有达到生物处理的最佳条件外，还有两个重要的原因，一是由于化合物本身的化学组成和结构，在微生物群落中，没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性；二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长
微生物对污染物的降解和转化 ?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 第一节有机污染物的生物净化机理 ?净化本质——微生物转化有机物为无机物 ?依靠——好氧分解与厌氧分解 一、好氧分解 ?细菌是其中的主力军 ?原理：好氧有机物呼吸 ? C → CO2 + 碳酸盐和重碳酸盐 ? H → H2O ? N → NH3→ HNO2→ HNO3 ? S → H2SO4 ? P → H3PO4 ?二、厌氧分解?厌氧细菌 ?原理：发酵、厌氧无机盐呼吸C → RCOOH（有机酸）→CH4 + CO2 ?N → RCHNH2COOH → NH3（臭味） + 有机酸（臭味） ?S → H2S（臭味） ?P → PO 3- 4 ?水体自净的天然过程中 厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）第二节各类有机污染物的转化 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 ?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。 3．木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？?确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的有软腐菌。 黄孢原平毛革菌(Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。 白腐—树皮上木质素被该菌分解后漏出白色的纤维素部分。*木质素降解的意义何在呢？（二）油脂的转化
难降解有机废水处理 1解析难降解有机废水的特性与危害 从整体的水质特性来看，难降解的有机废水一般有会这些特性表现：首先含有的有机物浓度较高，一般COD的含量超过每升2000毫克以上，甚至是十几万毫克也有可能；而且非常的难以被降解，可进行生化降解的可能性也比较低，其BOD5或者COD数值一般都不到0.3，甚至有些还更加的小，从而使得整体更加不容易被降解掉； 而且，其水质本身含有成分比较驳杂，其中包含了类似硫化物、重金属以及氮化物、有毒物物质等；另外，从颜色上来看，难降解有机废水本身浓度比较高颜色比较鲜艳，而且会伴有异味情况，对于周边的环境也有比较大的影响，而且还有强酸强碱等特性。 同时，在危害方面来说，难降解的有机废水一般会导致整体的水体出现缺氧或者厌氧的情况，从而直接导致水生物的思维，并且因此急需致使水质与水环境的恶化；而且难降解有机废水一般会有比较强的致毒性危害，并且与水里的有机物一起循环到土壤环境里，从而进入人体，危害健康。 2简述常见的难降解有机废水 2.1印染废水 印染废水一般是由于印刷厂或者服装纺织厂所排放出来的，一般是针对棉、麻、化学纤维等产品进行加工而产生的废水。这类废水一般水量比较大，而且里面所含的有机物浓度也会更高，同样的PH值相对比较高，里面含有很多的染料、浆料、油剂、纤维杂质等。本身属于比较高浓度的难降解有机废水类别之一。 同时也是属于当前问题最为严重的工业废水问题之一。而且之前有专家针对这类废水做了研究，从这类废水里面分离出多种有机物质，并以此针对性的进行印染废水的处理，反而效果比较好。 2.2造纸废水 造纸废水相对来说仅仅只是针对于造纸印刷一类，但是也包含了生物强化技术应用之下的制浆造纸废水类型。这类废水一般不仅仅会造成一般的环境危害，更重要的是能够对周边环境的木质素或其他的要素造成降解，而自己本身则不易被降解。在碱性环境的培养条件下，我们发现它们有50%左右的几率对木质素造成降解作用。 3难降解废水难生物处理的原因分析 3.1有机物浓度高 首先，这些废水里面含有多种高浓度的有机物，而且这些高浓度的有机物无法快速被降解，最后再经过多次的有机物混合，使得这类的废水更加难以被降解。 3.2种类多比例高 其次，这些废水里面含有的有机物以及生物难以降解的物品种类及其繁多，而且浓度较多，所占据的比例也很高，特别是很多废水更是含有生物毒物，使得这类废水更加的难以被降解。 3.3废水含盐浓度高 第三，就是这些废水里面本身含盐量也比较高，使得生物等多种废水处理难度加大，而且更加快了这些废水有机物的沉淀等。 3.4水质、水量波动性大 第四，就是这些废水在其水质以及排放时间、排放量上面其实也不是一成不变的，而且这些问题最终也会给废水的处理产生极大的难度。 4难降解有机废水生化前处理研究 4.1生物法 生物法是目前应用最广泛的一种有机废水处理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厌氧法等。主要是利用微生物的新陈代谢，通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解污水中的有机物，具有应用范围广、处理量大、成本低等优点。但当废水含有有毒物质或
高级氧化技术在处理难降解有机污染物中的应用 【摘要】随着城市工业的发展，城市污水中所含有工业废水的比例增大，使得其中难降解有机污染物的含量上升，在常规处理技术方法难以取得理想处理效果的情况下，高级氧化技术（Fenton法）在处理难降解有机污染物时展现出了独特的优势。本文介绍了该技术的发展过程、主要类型及应用状况，并对其在废水处理中的优势、存在问题和发展趋势作出评述。 【关键词】工业废水；难降解有机污染物；化学氧化法；高级氧化技术 随着工业经济的迅猛发展，各种废水的排放量逐年增加。工业废水具有成分复杂、有机污染物浓度高，可生化性差、色度深且多变甚至有生物毒性等特点，若不经处理直接排放，将会给生态环境带来严重危害。 城市污水中随着工业废水的排放量增多，使得难生化降解类有机物所占比例增高，污水可生化性变差。而城市污水处理过程所使用的常规生物处理法，对于难降解有机物的去除率较低，一般达不到相应的水质标准的要求。在城市污水处理过程中，如要以较低的处理成本取得较好的处理效果，就需要针对不同的污染物质，需要选用不同的处理技术方法。 1.难降解有机废水的危害
在城镇排水中以炼焦、印染、印刷和制药等行业排放的工业废水为例，就是典型的难降解有机废水。 焦化废水是焦化厂与煤气厂在生产过程中的洗涤水、洗气水，蒸汽分流后的分离水和储罐排水等，含有数十种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氢化物、硫化物、氰化物等；有机化合物除酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等。这种废水具有成分复杂、污染物浓度高、色度高、毒性大、且性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。 印染废水具有水量水质变化大、有机污染物含量高、色度深、碱性大等特点，属难处理的工业废水。印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。 印刷废水水量相对较少，而CODCr非常高，还有一定量的悬浮物、细菌和溶解性物质，浊度和色度较高，并含有大量的丙烯酸类大分子团，如果不经过处理直接排入城市污水管网进入到污水处理厂，会对污水处理工艺产生极大的影响，破坏生物处理系统，污染水环境。 制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类。
第10章习题解答第10章(03367)所有八面体构型的配合物比平面四方形的稳定性强。.（） 解：错 第10章(03368)所有金属离子的氨配合物在水中都能稳定存在。.（） 解：错 第10章(03369)价键理论认为，所有中心离子（或原子）都既能形成内轨型配合物，又能形成外轨型配合物。（） 解：错 第10章(03370)所有内轨型配合物都呈反磁性，所有外轨型配合物都呈顺磁性。.（） 解：错 第10章(03371)内轨型配合物往往比外轨型配合物稳定，螯合物比简单配合物稳定，则螯合物必定是内轨型配合物。.（） 解：错 第10章(03372)内轨型配合物的稳定常数一定大于外轨型配合物的稳定常数。.（） 解：错 第10章(03373)不论配合物的中心离子采取d2sp3或是sp3d2杂化轨道成键，其空间构型均为八面体形。.（） 解：对 第10章(03374)[Fe(CN)6]3-和[FeF6]3-的空间构型都为八面体形，但中心离子的轨道杂化方式不同。（） 解：对 第10章(03375)[Fe(CN)6]3-是内轨型配合物，呈反磁性，磁矩为0。（） 解：错 第10章(03376)K3[FeF6]和K3[Fe(CN)6]都呈顺磁性。（） 解：对 第10章(03377)Fe2+的六配位配合物都是反磁性的。.（） 解：错 第10章(03378)在配离子[AlCl4]-和[Al(OH)4]-中，Al3+的杂化轨道不同，这两种配离子的空间构型也不同。（） 解：错 第10章(03379)已知E(Cu2+/Cu)=，E([Cu(NH3)4]2+/Cu)=，则E([Cu(CN)4]2-/Cu)<。（） 解：对 第10章(03384)Ni2+的四面体构型的配合物，必定是顺磁性的。（） 解：对 第10章(03380)已知E(Ag+/Ag)=，E([Ag(NH3)2]+/Ag)=，则E([Ag(CN)2]-/Ag)>。（） 解：错 第10章(03381)按照价键理论可推知，中心离子的电荷数低时，只能形成外轨型配合物，中心离子电荷数高时，才能形成内轨型配合物。.（） 解：错 第10章(03382)以CN-为配体的配合物，往往较稳定。（）
微生物对有机物的降解作用 摘要:本文介绍了有机物的性质、污染状况及处理方法;以多环芳烃与农药为例阐述了微生物降解有机物的机理及影响因素;综述了国内外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展,并对今后的几个研究发展方向进行了展望。 关键词:微生物有机物降解作用 1 引言 有机污染物就是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其她可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物,主要包括酚类化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物与腈类化合物等。 目前,由于大量工业废水与生活污水未达标排放,以及广大农村地区大量使用化肥与农药等农用化学物质,使我国水体与土壤受到不同程度的污染,严重的破坏了地球的生态平衡。七大水系的411个地表水监测断面中,水质为Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类与劣Ⅴ类的断面比例分别为41％、32％与27％。其中,珠江、长江水质较好,辽河、淮河、黄河、松花江水质较差,海河污染严重。而农业土壤中15 种多环芳烃(PAHs)总量的平均值为4、3mg/kg,且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主,占总含量的约85 %,仅有6%的采样点尚处于安全级。而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤:多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂等,这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到,而且超过国家标准多倍。 处理有机物的一般方法可分为三大类[1]:物理方法:主要有吸收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法与汽提法等;化学方法:如光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法、以及声化学氧化法等,这
一方法应用较多;生物方法:包括植物修复,动物修复与微生物降解三类技术。与其她处理方法相比,微生物降解有机物具有无可比拟优势: (1)微生物可将有机物彻底分解成CO2与H2O,永久的消除污染物,无二次污染; (2)降解过程迅速,费用低,为传统物理、化学方法费用的30%～50%; (3)降解过程低碳节能,符合现在节能减排的环保理念。 2 微生物降解有机物的机理及影响因素 2、1 微生物降解有机物的机理 用于降解有机物的微生物主要有细菌与真菌,降解的方式主要包括堆肥法、生物反应处理与厌氧处理等,但每一过程都就是利用微生物的代谢活动把有机污染物转化为易降解的物质甚至矿化[2]。以多环芳烃(PAHs)[3~4]与农药[5]的降解为例来说明。 2.1.1 微生物对多环芳烃(PAHs)的降解 微生物之所以能降解多环芳烃依赖于它们对多环芳烃的代谢。微生物通过两种方式对PAHs进行代谢:1 ) 以PAHs作为唯一的碳源与能源:2 ) 把PAHs与其它有机质进行共代谢降解。研究表明许多微生物能以低分子量的PAHs (双环或三环) 作为唯一的碳源与能源,并将其完全矿化。而四环或多环的PAHs的可溶性差,比较稳定,难以降解,一般要通过共代谢方式降解。研究又表明,微生物在有氧与无氧条件下都能对多环芳烃进行降解。 (1)共代谢降解 高分子量的多环芳烃的生物降解一般均以共代谢方式开始。共代谢作用可以提高微生物降解多环芳烃的效率,改变微生物碳源与能源的底物结构,增大微生物对碳源与能源的选择范围,从而达到难降解的多环芳烃最终被微生物利用并降解的目的。 在有其她碳源与能源存在的条件下,微生物酶活性增强,降解非生长基质的效率提高,也称为共代谢作用。烃类的降解的初始阶段都就是通过加氧酶的作用在碳链上加上氧原子, 再经过一系列的