专题之六难降解有机物微生物处理方法.pptx

技术应用与研究2018·0149Chenmical Intermediate当代化工研究难降解有机物质的生物降解技术分析＊丁智晖　董子萱　于水利（同济大学 上海 200092）摘要：广泛存在于人们生产生活中的难降解化学物质，一方面为人们的物质生活提供方便，另一方面因难降解的特性长期滞留于人们的生活空间，因致癌、致畸、致突变的特性给人类健康带来了潜在危险。

为了减轻难降解有机物质对生态环境的影响与危害，国内外对难降解有机物的处理方法进行了大量研究，目前，主要方法包括生物法、物化法、化学氧化法等。

本文将根据国内外生物处理难降解有机物的进展作一简要介绍。

关键词：生物降解；难降解有机物；技术进展中图分类号：Q 文献标识码：AThe analysis of Biodegradation Technology in the field of Refractory organic mattersDing Zhihui, Dong Zixuan, Yu Shuili（Tongji University, Shanghai, 200092）Abstract：The refractory chemicals Widely existing in people's production life not only provide convenience for people,but also pose a potential danger to human health due to their carcinogenic, teratogenic, mutagenic properties and long-retention. In order to reduce the influence and harm by refractory organic matters to the environment, a large number of studies have been done on the treatment of refractory organic matters both at home and abroad, mainly including biological method, physicochemical method, chemical oxidation method and so on. In this paper, the research progress of biodegradation methods at home and abroad will be introduced briefly.Key words：biodegradation；refractory organic matters；technical progress1.前言进入工业时代以来，每年都有新型化学物质问世。

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的物质（有机物或无机物），从而使得有机物不能快速的降解［1］这些难降解的有机物种类繁多，来源于各行各业如化工、印染、农药等，且有潜在的危险。

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,特别就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与水。

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;脂肪酸再经过其她有关生化反应,最后分解为二氧化碳与水。

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,即水解反应与氧化反应。

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就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与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;第二步就是氮的亚硝化、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:许多酰胺类农药与无机酸酯农药如对硫磷、马拉硫磷等,在微生物的作用下,其分子中的酰胺与酯键也容易发生水解。

● 生化氧化反应在微生物作用下,发生有机物的氧化反应称为生化氧化反应。