微生物降解有机污染物 PPT

格式：ppt
大小：1.89 MB
文档页数：14

下载文档原格式

《环境生物技术》课件

01
微生物通过分解有机物，将复杂的有机物转化为简单的无机物
，为其他生物提供能量和养分。
转化能量
02
微生物在生态系统中扮演着生产者和消费者的角色，通过光合
作用或分解有机物获得能量，维持生态平衡。
净化环境
03
微生物可以降解和转化有毒有害物质，净化水体、土壤和空气
等环境介质。
微生物的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ解原理
酶促反应
微生物通过分泌酶来分解有机物，酶是一种具有高度选择性的生物催化剂，能够加速有机物的分解。
技术瓶颈与挑战
技术应用范围有限
目前的环境生物技术主要集中在某些特定领域，对于一些复杂的环境问题，技术的适应性和效果有待提高。
技术转化率低
尽管有一些环境生物技术的研究成果，但这些成果在实际应用中的转化率较低，难以实现大规模应用。
缺乏系统性的解决
方案
针对环境问题的复杂性，需要提供系统性的解决方案，而不仅仅是单一的技术应用。
生物膜法
通过生物膜上的微生物降解废水中的有机物，常见的有生物滤池、生物转盘等。
厌氧生物处理
在无氧条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等，实现废水的净化。
固体废物处理
总结词
利用生物技术对固体废物进行稳定化和减量化处理，减少对环境的危害。
堆肥化
将有机固体废物堆放在一定条件下，利用微生物的作用将其转化为稳定的腐殖质，实现废物的资源化利用。
通过显微观察和生理生化实验等方法对分离得到的微生物进行鉴定和纯度检测。
培养基的使用
根据分离的微生物种类和目的，选择适合的培养基，以保证微生物的生长和繁殖。
PART 03

第十章微生物的有机物降解(共80张PPT)

2）中间产物的抑制作用；
3）浓度低，不能维持生命代谢。
互不影响、促进作用、抑制作用（顺次利用）
1. 多基质同时被利用
2. 一种基质促进第二种基质的降解
• 甲苯促进假单胞菌对苯、二甲苯的降解 • 易降解物质的添加增加微生物浓度
3. 一种基质阻碍另一基质的降解
• 抑制作用
• 顺次利用（sequential use )：一种基质的分解只发生在另
酸（臭味） • S → H2S（臭味） • P → PO43• 水体自净的天然过程中
厌氧分解（开始）→ 好氧分解（后续）
有机质＋微生物＋氧
微生物细胞增长
CO2、H2O、SO42－、NH3、＋能量 PO43－等
随水排出
热能释出
CXHYOZ＋(X＋0.25Y－0.5Z）O2
XC O22O＋Q
在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相当稳定的，一般可用下列实验式表示：细菌，C5H17NO2；真菌，C10H17NO6；藻
• 三、有机物的厌氧生物分解
有机物+微生物
细胞物质
有机酸、醇 + 微生物
CO2、NH3、HS、P
O
3 4
等 + 能量
细胞物质
产酸细菌的作用
CO2、CH4 + 能量甲烷细菌的作用
17
一、有机物的生物分解性评价
1、意义：正确评价有机物的生物分解难易程度，即生物分解性，对于评价有机污染物在环境中的迁移转化规律及其生态与健康风险，预测其在污水生物处理和生物净化装置中的去处效果等具有重要的意义。
R R
NH＋N
O
2
（’ 仲胺）
R N－N＝O R （’ 亚硝胺）（致癌、致畸）

微生物对污染物质的降解

微生物通过酶的作用，将大分子有机物分解为小分子，如二氧化碳和水，或转化为微生物细胞的一部分。
微生物降解污染物质是自然界中有机物分解的主要过程，对于维持生态平衡和环境健康具有重要意义。
微生物降解污染物质的过程
在细胞内，微生物通过酶的作用将有机物分解为小分子。
微生物降解污染物质的过程可以分为好氧降解和厌氧降解两种方式，根据污染物的性质和环境条件选择合
为人类生产和生活提供资源
有些微生物能够降解有机物并产生有用的资源，如生物燃料和生物材料，为人类生产和生活提供新的资源。
02
微生物降解污染物质的种类
有机污染物质的降解
石油烃类
微生物通过降解石油烃类物质，将大分子有机物转化为小分子有机物，如脂肪酸和醇类。
农药残留
微生物能够降解农药残留，将其分解为无毒或低毒性的物质，从而降低对环境和人体的危害。
有机氯化合物
一些微生物能够降解有机氯化合物，如二噁英和多氯联苯等，将其转化为无害或低毒性的物质。
无机污染物质的降解
01
硫化物
微生物能够将硫化物转化为单质硫、硫酸盐等，从而降低水体中硫化物的含量。
02
03
氮氧化物
磷化物
微生物能够将氮氧化物转化为氮气和水，从而降低大气中氮氧化物的含量。
微生物能够将磷化物转化为磷酸盐，从而降低水体中磷化物的含量。
土壤修复
1 2 3
有机物污染
微生物通过分解有机物，将土壤中的有机污染物转化为二氧化碳、水等无害物质，降低土壤中有毒物质的含量。
重金属污染
微生物可以吸附、转化重金属离子，将其转化为低毒或无毒的物质，降低重金属对土壤和植物的影响。
农药污染

污染土壤的生物修复PPT课件

• 动物修复技术主要包括蚯蚓养殖和线虫控制两种方式。蚯蚓养殖是指利用蚯蚓来改善土壤结构、提高土壤肥力，从而达到净化土壤的目的；线虫控制是指利用一些寄生线虫来控制土壤中的病原微生物，从而减少其对土壤的危害。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于研究阶段，技术成熟度有待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因素的影响，如污染物特性、土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支持和资金投入，促进技术的研发和应用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定相关标准和方法，规范技术的实际应用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进技术和管理经验，提高我国生物修复技术的整体水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物的抗性和净化能力，实现污染土壤的治理和生态修复。

土壤污染的微生物修复ppt课件

02
03
生物农药降解
利用特定微生物降解残留农药，降低农药对土壤生态系统的毒性。
2024/1/25
有机肥料分解
通过微生物作用，将有机肥料分解为植物可利用的养分，提高土壤肥力。
重金属钝化
利用某些微生物对重金属的吸附、沉淀或氧化还原作用，降低重金属的生物有效性。
18
工业场地土壤污染治理
石油烃降解
土壤污染的微生物修复ppt 课件
2024/1/25
1
contents
目录
2024/1/25
• 引言 • 土壤污染类型及来源 • 微生物修复技术原理与方法 • 微生物修复技术应用实例 • 微生物修复技术优缺点分析 • 未来发展趋势与挑战
2
2024/1/25
01
引言
3
土壤污染现状及危害
2024/1/25
针对石油污染土壤，利用能够降解石油烃的微生物，降低土壤中石油烃含量。
2024/1/25
有机氯溶剂降解
通过微生物降解有机氯溶剂，减少其对土壤和地下水的污染。
重金属生物沥滤
利用微生物代谢产生的有机酸溶解土壤中的重金属，降低其毒性。
19
城市土壤污染治理
城市绿地土壤改良
通过添加有益微生物和有机物质，改善城市绿地土壤结构，提高土壤肥力。
土壤污染现状
全国土壤污染状况严重，工矿业、农业等人为活动以及自然背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。
危害
土壤污染导致严重的直接经济损失和农作物的减产；土壤污染还通过食物链危害人类健康。
4
微生物修复技术概述
定义
微生物修复技术是指利用土壤中的某些微生物对污染物的吸收、代谢、降解等功能，将土壤中的污染物转化为无害物质或低毒性物质的技术。

有机污染物的降解PPT课件

DDT的光解产物DDE比DDT的滞留时间长 ➢ 光解可分为：直接光解、间接光解
17
原理：光以具有能量的光子与物质作用，物质分子
物质分子能够吸收光子而产生能级的跃迁。
典型物质：卤代烃、醛类
例：HCHO是水体中重要光吸收物质，它能吸收290～370 nm波长范围内的光，并进行光解： HCHO + hν→ HCO·+ H· λ＜370 nm → CO +H2 λ＜320 nm 当290 n m＜λ＜320 nm时，Φ为0.71～0.78。（其中Φ 为光量子产率）
• 化合物的分子量较大的话，由于酶难以进入内部，所以降解性降低。
30
三、水体中代表性耗氧有机物的降解
（一）、碳水化合物的降解（二）、脂肪和油类的降解（三）、含氮有机物降解（四）、三类代表性耗氧有机物在后期降解过程
31
碳水化合物的生化降解
一）概念：碳水化合物也叫糖，是自然界存在的最多的一类
毛绍春等人还研究了UV/Fenton/TiO2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化作用下对含酚废水的处理情况,COD去除率>95 %,氨氮去除率 >90 %。
21
氧化反应
有机物在水环境中遇到的氧化剂主要有： 1O2（单重态氧）、RO2·、RO ·和·OH。
RO2·＋ArOH→RO2H+ArO · RO2·＋ArNH2→RO2H+ArNH ·
• 有些化合物低浓度时容易被降解，浓度高了反而会抑制微生物的活性（如吡啶）
27
28
• 生物缺乏N、P等必须元素，使得无法合成降解有机物相关的酶，因而大大影响降解速率。
• 微生物自身的生长也需要营养物质
29
• 烃类物质：链烃比环烃易分解，支链比直链难分解，支链越多越难降解。

微生物对污染物的降解和转化

第二章微生物对污染物的降解和转化
单击此处添加副标题
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅的阐述观点。
一、有机污染物的降解途径
第一节有机污染物的生物降解
（具有紫外线吸收峰的化合物）
光降解（光解作用）
（由于温度、氧气、pH、金属离子等发生化学降解或转化）
化学降解
（通过动物、植物和微生物的代谢活动来分解各种有机物）自然界化学物质的降解主要通过上述三种途径交叉进行，其中与微生物降解作用的关系最大。
二、微生物的生物化学转化作用
乙酰化作用氨基转化为酰胺 NH2 ―NH-CO-CH3
01
微生物的生物化学转化作用
02
小结：以上各种微生物的化学作用，实质上是微生物代谢过程中的酶反应！（在化学条件下也能够发生上述反应，但是条件苛刻，经常是高温、高压等，但是酶的反应一般在常温常压下进行。）
反应条件温和：常温、常压、中性。
酶的化学本质
酶的蛋白质本质所有的酶都是蛋白质。有的是简单蛋白质，有的是结合蛋白质。酶同其他蛋白质一样，由氨基酸组成。不能说所有蛋白质都是酶，只是具有催化作用的蛋白质，才能称为酶
结合蛋白质酶（结合非蛋白组分后才表现出酶的活性）
4
酶蛋白结合非蛋白组分后形成的复合物称“全酶”，全酶=酶蛋白+辅助因子。
敏感性：对环境条件极为敏感，酶容易失活
酶活力的调节控制：如抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活及激素控制等。调整的本质是酶的活性中心的改变（有或无、优或劣）
酶的催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关，有些酶是复合蛋白质，其中的小分子物质(辅酶、辅基及金属离子)与酶的催化活性密切相关。若将它们除去，酶就失去活性。
二、微生物的生物化学转化作用

第三章土壤中有机污染物的微生物修复ppt

影响因素
污染物的性质
• 对于微生物修复技术，污染物的可降解性是关键。 • 污染物对生物的毒性以及其降解中间产物的毒性，也是决定微生物修复技术是否适用的关键。 • 污染物的其它性质，也很重要。如污染物的挥发性，如果一个化学物质挥发性太高，往往挥发部分就大于降解部分，造成污染从土壤迁移到大气中，而并非降解。 • 另外，微生物往往只能利用土壤溶液溶解态的污染物。
生物强化（bioaugmentation）
微生物修复概述
自然修复（利用土著微生物）的环境条件
•有微生物可利用的营养物质 • 有缓冲pH的能力 • 有使代谢能够进行的电子受体 • 如果缺少一项条件，将会影响微生物修复的速率和程度。特别是对于外来化合物，如果污染新进发生，很少会有土著微生物能降解它们，所需要加入有降解能力的外源微生物。
影响因素
电子受体（主要为种类和浓度）
• 微生物氧化还原反应的最终电子受体分为三大类，包括溶解氧、有机物分解的中间产物和无机酸根（如NO3-、SO42-、 CO32-），第一种为有氧过程，而后两种为无氧过程。 • 可以将压缩空气送入土壤，添加过氧化物及其它产氧剂等。厌氧环境中CH4、NO3-、SO42-和Fe3+子等都可以作为有机物降解的电子受体。 • 当所加H2O2的量适当时，土壤样品中烃类污染物的生物降解速率较加入前增加3倍。这是因为H2O2不仅能直接降解部分有机污染物，还能为生物降解提供所需的电子受体。
微生物修复概述
生物修复中的基本概念
• 生物刺激（biostimulation） • 满足土著微生物生长所必需的环境条件，诸如提供电子受体、供体，氧以及营养物质等。 • 生物强化（bioaugmentation） • 需要不断地向污染环境投入外源微生物、酶、其他生长基质或氮、磷无机盐。

有机污染物的微生物降解

转入100 cm3新鲜培养基中．如此富集8次后将最
终的富集物梯度稀释，涂布于平板，在28℃恒温
箱培养48 h后分离、纯化单菌落．
结果和讨论
1 、柴油降解茵的富集分离和形态观察
从样品2中得到的M -3经形态鉴定表明其属于假丝酵母属．
经过富集，根据菌落形态筛选出了两组共
10株柴油降解菌(表1)，其中从样品1富集物中得
④在苯环裂解时必需双氧化酶催化，使苯核带上
两个羟基取代物
⑤对于带内酯的苯环裂解的代谢顺序是先形成内
酯，然后水解内酯而达到苯环裂解。
5、生物降解研究的发展趋势
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。
食品添加剂、药品等。
人工合成有机物的生产,一方面满足了人
类生活的需要,另一方面在生产和使用过程中
进入环境并在达到一定浓度时，便造成污染，
危害人类健康。
有机污染物的详细划分
1、水环境中的有机污染物种类繁多，按其对环境的影
响和危害分为耗氧有机污染物和有毒有机污染物两大
类。
耗氧有机污染物指动、植物残体和生活污水及某
2001年8月取自胜利油田黄河码头的近岸表层海水；样
品2于2002年4月取自厦门储油码头污油处理池．
2 、试剂和培养基
降解底物柴油为市售的零号柴油；多环芳香烃
(PAHs)：蒽购自MERCK—Schuchardt公司，纯度大于
96 %；芘购自Sigma公司，纯度大于98 %；菲购自Fluka
公司，纯度大于97 %．
④具有被取代基团的有机化合物，其异构体的

微生物降解的污染物

• 提问：为什么这些有机物难于生物降解？
• 微生物缺乏相应的水解酶
卤代烃——氯苯类
用途：稳定剂（润滑油、绝缘油、增塑剂、油漆、热载体、油墨等都含有）危害：急性中毒，是一种致癌因子降解菌：产碱杆菌、不动杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌以及沙雷氏菌的突变体
通过共代谢完成氯苯的完全降解。
*共代谢研究进展及其成果对环保的应用现状？
C2H5O
P OH＋HO
水解酶 C2H5O
NO2
微生物代谢将对硫水解变成较小分子，然后进一步分解生成R-COOH、 H2O、HNO3，仍可再进一步分解转化为CO2、H2S、N2等。
四、合成洗涤剂的降解
合成洗涤剂：阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质四大类。 –阴离子型表活剂包括：脂肪酸衍生物、烷基磺酸盐、烷基
芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可以不同程度的被微生物分解。
已知降解不同芳香烃的细菌类别
微生物名称
苯类酚类
萘
菲
蒽
荧光假单胞铜绿色假单胞菲杆荧光假单胞
菌、铜绿色菌、溶条假单胞菌、菲菌和铜绿色
假单胞菌及菌、诺卡氏菌、芽孢杆假单胞菌、
苯杆菌
球形小球菌、无菌
• 目前发现能降解塑料的微生物，种类很少，而且降解速度缓慢。他们主要是细菌、放线菌、曲霉中的某些成员。
* 如何制造完全生物可降解塑料？有哪些种类？发展前景如何？
（1）限制使用不可降解塑料（2）开发可降解塑料光降解、高填充碳酸钙、填充淀粉、淀粉改性塑料、化学合成或用微生物、转基因植物直接生产可生物降解的塑料；
直链、支链不饱和、饱和烷烃、芳烃
链末端有季碳原子的烃以及多环芳烃极难降解

有毒有机污染物质的微生物降解

01
03
02
毒物
第五节污染物质的毒性
影响毒物毒性的因素
二、毒物的毒性
影响毒物毒性的因素毒物的化学结构及理化性质 (如毒物的分子立体构型、分子大小、官能团、溶解度、电离度、脂溶性等)；毒物所处的基体因素(如基体的组成、性质等)；机体暴露于毒物的状况(如毒物剂量，浓度，机体暴露的持续时间、频率、总时间、机体暴露的部位等)；生物因素(如生物种属差异、年龄、体重、性别、遗传及免疫情况、营养及健康状况等)；生物所处的环境(如温度、湿度、气压等)。
2．硫的微生物转化
硫是生命所必需的元素。
01
硫在环境中有单质硫、无机硫化合物和有机硫化合物三种存在形态。
02
三种硫形态可在微生物及其他生物作用下进行相互转化。
03
(1) 含硫有机物的降解
环境中的含硫有机物质含硫的氨基酸（甲硫氨酸、半胱氨酸），磺氨酸等。
含硫有机物的微生物降解产物在好氧条件下是硫酸，在厌氧条件下是硫化氢。
微生物进行反硝化的条件
(2) 反硝化过程
(3) 固氮
通过微生物的作用把分子氮转化为氨的过程称为固氮。此时，氨不释放到环境中，而是继续在机体内进行转化，合成氨基酸，组成自身蛋白质等。固氮必须在固氮酶催化下进行：环境中进行固氮作用的微生物好氧根瘤菌(共生固氮微生物, 与豆科植物共生)。厌氧梭状芽孢杆菌 (自生固氮微生物，土壤中) 厌氧蓝细菌（光合型固氮微生物, 水体中）
亚急(或亚慢)性毒作用
毒作用的分类
半数有效剂量(ED50)：在一定观察时间内引起受试生物群体50%个体产生某一效应(如鱼类丧失平衡、蚤类停止活动等)的毒物剂量。
半数有效浓度(EC50) ：引起受试生物群体半数产生某一效应的毒物浓度。

《环境工程微生物学》PPT演示课件

生理生化试验
通过测定微生物的代谢产物、酶活性等生理生化指标，推断其种类和代谢特性。
培养法
通过特定的培养基和培养条件，使微生物得以生长繁殖，进而观察其菌落形态、生长速度等特征，进行微生物的分离、纯化和计数。
现代微生物检测技术
分子生物学方法
利用PCR、基因芯片等技术，检测微生物特定基因序列的存在和表达情况，实现快速、灵敏的微生物检测和鉴定。
常见环境工程微生物实验操作
微生物的分离与纯化
介绍从环境样品中分离和纯化微生物的方法和步骤，如平板划线法、稀释涂布法等。
微生物的培养与计数
详细讲解微生物的培养条件、培养基的配制以及微生物的计数方法，如平板计数法、比浊法等。
微生物的生理生化实验
介绍常见的微生物生理生化实验，如糖发酵实验、蛋白质分解实验等，用于鉴定不同种类的微生物。
微生物燃料电池在环境治理中潜力挖掘
微生物燃料电池原理
介绍微生物燃料电池的工作原理及基本构造。
在环境治理中的应用
阐述微生物燃料电池在废水处理、土壤修复等方面的应用实例。
技术ห้องสมุดไป่ตู้战与解决方案
分析微生物燃料电池在实际应用中面临的技术挑战，并提出相应的解决方案。
未来发展方向
探讨微生物燃料电池在环境治理中的未来发展方向及潜在应用前景。
环境工程领域的微生物技术应用需要稳定的微生物群落支持，如何维持
群落稳定性是未来的研究重点。
03
环境因子对微生物技术的影响
环境因子如温度、pH值等对微生物的生长和代谢具有重要影响，如何
优化环境因子条件以提高微生物技术的处理效果需要进一步探讨。
THANKS
感谢观看
环境工程微生物学前沿研究

第九章有机废气生物处理技术解析ppt课件

类别
来源
危害
硫氧矿物燃烧化物火山活动
酸雨
碳氧化物
不完全燃烧机动车排气
破坏血红蛋白ຫໍສະໝຸດ 迁移H2SO 4 或硫酸盐，干、湿沉降
生物吸附光合作用
氮氧燃烧过程化物细菌作用
造成光化学烟雾 HNO3或硝酸盐，
温室效应
干、湿沉降
破坏臭氧层
在大气中光离解
碳氢汽车尾气化合物有机物蒸发
卤素化合物
一、生物法净化有机废气的原理
有机废气生物净化是利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其他养分，经代谢降解，转化为简单的无机物及细胞组成物质。
与废水生物处理的最大区别在于：废气中的有机物质首先要经历由气相转移到液相（或固体表面液膜）中的传质过程；然后在液相或(固体表面生物层)被微生物吸附降解。
3. 没有毒性或对微生物生长有抑制作用的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。
三、废气生物处理的基本条件
• 主要有水分、养分、温度、氧气以及酸碱度等。
1．水分 • 微生物生命活动的必要成分； • 吸收废气的溶剂。 ➢采用土壤或堆肥等固态处理系统时，适宜的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。
1．生物滤池
• 生物滤池内的固态介质是一些天然材料，常用的固体颗粒有土壤和堆肥，这些材料为微生物的附着和生长提供表面，微生物可以吸收废气中的污染物将其转化为无害物质。

微生物降解有机污染物

微生物降解有机污染物土壤微生物是土壤生态系统的重要生命体，它不仅可以指示污染土壤的生态系统稳定性，而且还具有巨大的潜在环境修复功能。

微生物修复是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群，在适宜环境条件下，促进或强化微生物代谢功能，从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术。

土壤微生物种类繁多、数量庞大，是土壤的活性有机胶体，比表面大、带电荷和代谢活动旺盛，在重金属污染物的土壤修复过程中起到了积极作用。

微生物可以对土壤中重金属进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，可促进有毒、有害物质解毒或降低毒性，从而达到生物修复的目的。

因此，重金属污染土壤的微生物修复原理主要包括生物富集(如生物积累、生物吸着)和生物转化(如生物氧化还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解)等作用方式。

1微生物对重金属的生物积累和生物吸着微生物对重金属的生物积累和生物吸着主要表现在胞外络合、沉淀以及胞内积累等3种形式，其作用方式有以下几种：①金属磷酸盐、金属硫化物沉淀;②细菌胞外多聚体;③金属硫蛋白、植物螯合肽和其他金属结合蛋白;④铁载体;⑤真菌来源物质及其分泌物对重金属的去除。

由于微生物对重金属具有很强的亲合吸附性能，有毒金属离子可以沉积在细胞的不同部位或结合到胞外基质上，或被轻度螯合在可溶性或不溶性生物多聚物上。

2微生物对重金属的生物转化作用重金属污染土壤中存在一些特殊微生物类群，它们对有毒重金属离子不仅具有抗性，同时也可以使重金属进行生物转化。

其主要作用机理包括微生物对重金属的生物氧化和还原、甲基化与去甲基化以及重金属的溶解和有机络合配位降解转化重金属，改变其毒性，从而形成某些微生物对重金属的解毒机制。

在细菌对重金属抗性和生物修复的可行性研究中，人们多关注Hg的脱甲基化和还原挥发、亚砷酸盐氧化和铬酸盐还原以及Se的甲基化挥发等。

微生物也可通过改变重金属的氧化还原状态，使重金属化合价发生变化，改变重金属的稳定性。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

微生物降解有机污染物
有机污染物是指进入环境并且污染环境的有机化合物。按其来源可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物。
天然有机污染物主要是指自然化学反应或生物体代谢所产生的各种有害于人体健康、污染环境的有机化合物，如黄曲霉素、萜烯、氨基甲酸乙酯、麦角等。
人工合成有机污染物是指由现代化工业生产的各类有机合成物，如染料、洗涤剂、农药、塑料等。
存在问题
（1）微生物对有机物的降解有一定的选择性（2）微生物不能将有机物彻底降解（3）某些有机物经生物降解后，毒性增加
如三氯乙烯（TCE）降解的产物之一氯乙烯（VC）是致癌物。
发展趋势
（1）通过基因工程，培养“超级菌”和“混合菌”，使其可同时分解多种有机污染物；
（2）发展“联用技术”，将物理方法、化学方法和生物方法等有效结合起来；
科技部欧盟科研人员利用新型微生物修复技术降解化学污染物质
充分发挥“喜好”脱卤酶微生物家族的新菌群，即厌氧 Dehalococcoide细菌（CBDB1菌株）的“特殊”作用，来消化吸收和有效降解卤代芳香化合物污染物质。为进一步深入理解和掌握Dehalococcoide菌群降解化学污染物质的机理，从而提高微生物修复技术的效率，研究团队的科研人员从CBDB1菌株生理学的同位素和蛋白质组学入手，集中科技资源研究突破CBDB1菌株的生理学特性，尤其是显示还原卤化苯脱卤和剧毒卤化二恶英的机理。基于生物学技术知识的科研成果，已揭示CBDB1菌株有效降解卤化苯酚（Chlorinated Phenols）和卤代联苯（Chlorinated Biphenyls），以及其它几种化学化合物毒性的奥秘。
新华网
烟台培养可分解石油微生物能降解漏油污染
康菲公司作业的渤海蓬莱19-3油田溢油事故备受关注。烟台有望利用微生物降解修复技术为漏油的渤海湾清除污染。
记者获悉，石油对海洋环境的污染，是因其含有大量有害的、致癌的、诱发有机体发生突变的化合物，毒性大，分子结构却很稳定，很难被分解掉。他们利用微生物自身的氧化还原、水解、酯化和基团转移等代谢过程，快速降解环境污染物。对石油的降解效率可达50%以上，就像用洗衣粉洗衣服，通过载体投放到受污染的海域，很快会把粘附在海底的石油分解。
（3）污染物的性质
有机物的分子量、空问结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度。
（4）环境条件
包括酸碱度（pH一般应在6.5～8.5的范围内）、温度和湿度。
（5）微生物的协同作用
微生物之间的这种协同作用主要体现在：（ⅰ）一种或多种微生物为其他微生物提供B族维生素、氨基酸及其他生长因素；（ⅱ）一种微生物将目标污染物分解为中间产物，第二种微生物继续分解中间产物；（ⅲ）一种微生物通过共代谢将目标产物进行转化，只有在其他微生物存在条件下才能将其彻底分解；（ⅳ）一种微生物分解目标产物形成有毒中间物，使分解率下降，其他微生物可能以这种有毒中间产物为碳源。
处理有机物的一般方法可分为三大类：
物理方法：主要有吸收法、洗脱法、萃取法和蒸馏法；
化学方法：如光催化氧化法、电化学法பைடு நூலகம் 以及声化学法等；
生物方法：包括植物修复，动物修复和微生物降解三类技术。
微生物降解有机物的优势
（1）微生物可以将有机物彻底分解成CO2和 H2O，永久的消除污染物，无二次污染；
影响因素：
（1）营养物质
微生物分解有机物一般利用有机污染物作为碳源，但同时需要其他的营养物质，如氮源、能源、无机盐和水。
（2）电子受体
有机污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度极大地影响着污染物降解的速率和程度。微生物氧化还原反应的最终电子受体包括溶解氧、有机物分解的中间产物和无机酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根等）三大类。
（3）全面了解微生物降解的过程，以免生成毒性更大的降解产物。
（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。
降解的生物化学机理
利用微生物来吸收、转化、降解和清除环境中的有毒有害物质，使其浓度减少或无害化，从而实现被污染环境生态恢复的过程。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静