下载文档原格式
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。
微生物对水体中有机污染物降解的影响研究水体是人类生存离不开的重要资源，但在现代化生产活动以及人类生活需求的不断增加下，水体中的有机污染物日益增多，对人类健康和生态环境的破坏也越来越严重。
微生物具有快速的代谢和转化能力，能够降解水中有机污染物，成为解决水体污染的一种有效手段。
本文主要探讨微生物对水体中有机污染物降解的影响研究。
一、微生物降解有机污染物的工作原理水体中的有机污染物通过生物降解转化为无机物的过程主要通过微生物的作用来实现。
微生物能够分解有机污染物，其主要工作原理是通过氧化、酸化、还原等反应将复杂的有机物分解成简单有机物，最终降解成二氧化碳、水、无机盐等物质，达到净化水体的目的。
微生物的作用能够在自然条件下实现，也可以通过工艺手段来促进微生物的降解能力，提高降解水平。
二、微生物对水体中有机污染物降解的影响因素微生物降解水体中的有机污染物不是一种简单的过程，其受到各种因素的影响，影响微生物降解的效果。
以下是微生物对水体中有机污染物降解的影响因素：1.微生物种类：不同种类的微生物对水体中有机污染物的降解能力不同。
一些具有强降解能力的微生物如厌氧菌、好氧菌、硫酸盐还原菌、甲烷菌等，能够对污染物快速降解。
2.污染物种类：不同种类污染物对微生物的降解影响不同。
一般易水解、有机物含量高的污染物更容易降解，反之则需要更多的时间和更多的菌群支持。
3.水体环境：不同的水体环境对微生物降解的影响因素不同。
水体温度、PH值、营养物质、氧化还原电位等因素都会对微生物的活性和生长繁殖产生一定影响。
三、微生物降解有机污染物的应用现状微生物降解水体中的有机污染物是一种有效的解决水体污染的方法。
随着微生物学、生态学等学科的进一步发展和研究，微生物降解技术在环境污染防治中的应用也越来越广泛。
在现代化生产中，工业废水和污染物排放常会对环境资源造成破坏，引起的旱涝灾害也是常见问题。
以微生物人工湿地和微生物培养技术为代表的微生物降解技术，为解决环保问题带来新的希望。
微生物对环境污染物降解的研究进展环境污染对人类健康和生态系统带来了巨大影响，因此探索有效的污染治理方法成为一项重要课题。
近年来，研究人员广泛关注微生物降解污染物的能力，通过了解微生物的多样性和适应性来寻求解决方案。
在这篇文章中，我们将探讨微生物对环境污染物降解的研究进展。
一、微生物降解污染物的机制微生物在降解污染物过程中发挥着重要作用。
通过代谢途径，微生物能够将污染物降解为较为无害的物质。
这些代谢途径可以分为氧化还原、水解、酸解和甲基化等。
例如，部分细菌通过氧化还原反应降解有机物，产生较小分子的无害产物，如二氧化碳和水。
微生物降解污染物的机制多种多样，涉及到多个生物学过程。
例如，一些细菌通过分泌酶类，如脂肪酶、蛋白酶和酯酶等，降解有机物。
另一方面，微生物还可以通过吸附物质和吸附电荷等方式，将污染物从环境中去除。
二、微生物降解环境污染物的应用研究微生物降解环境污染物的应用研究涵盖了广泛的领域。
以下是一些具有代表性的应用研究：1. 土壤污染治理土壤污染是一个全球性的问题，对农业生产和生态系统稳定性造成了严重威胁。
微生物降解技术成为一种重要的治理方法。
研究人员通过寻找和筛选具有降解能力的微生物菌株，利用这些菌株进行土壤污染物的降解。
研究结果表明，微生物降解技术在减轻土壤污染方面具有很大潜力。
2. 水体净化水体污染对人类健康和环境造成了巨大风险。
微生物降解技术的应用使得水体净化变得更加高效和可持续。
研究人员通过选择适应性强的微生物，发展了一系列微生物处理技术，如生物滤池和微生物电化学系统等，用于水体中污染物的去除和降解。
3. 气体净化空气污染是世界各地都面临的问题，尤其是城市地区。
微生物降解技术在气体净化方面具有广泛应用前景。
细菌和真菌类微生物能够降解一系列气体污染物，如二氧化硫、氮氧化物和总挥发性有机化合物等。
这些微生物在工业和生活垃圾处理等领域有着重要的应用潜力。
三、微生物降解污染物的挑战与展望尽管微生物降解污染物的研究已经取得了许多进展，但仍面临一些挑战。
微生物生物降解有机物的机制研究有机物的生物降解过程是通过微生物的活动来实现的。
微生物是一类单细胞或多细胞的微小生物，可以生存在各种环境中。
它们具有多样的代谢途径，包括降解有机物的能力。
随着科技的进步，人们对微生物生物降解有机物的机制进行了深入研究。
一、微生物的分解能力微生物具有多样的分解能力，可以分解各种类型的有机物。
根据有机物的结构和性质的不同，微生物可以选择性地降解特定的有机物。
比如，某些微生物专门降解纤维素、淀粉等碳水化合物，而另一些微生物则主要降解脂肪类物质。
微生物的分解能力是由其代谢途径和酶系统决定的。
二、微生物降解有机物的代谢途径微生物降解有机物的代谢途径可以分为两个主要类型：有氧降解和厌氧降解。
有氧降解是指微生物在充足氧气供应的条件下进行降解，产生二氧化碳和水。
厌氧降解是指微生物在缺氧或无氧条件下进行降解，产生甲烷、硫化氢等。
不同的微生物对氧气的需求和耐受性不同，因此会选择不同的代谢途径。
三、微生物降解有机物的酶系统微生物在降解有机物的过程中依赖酶来催化反应。
不同类型的有机物需要特定的酶来进行降解。
微生物可以在特定环境中合成和分泌这些酶，以降解特定的有机物。
例如，纤维素酶可以将纤维素中的β-1,4-糖苷键断裂，从而降解纤维素。
酶的合成和分泌通常受到微生物内外环境因素的调控，以保证降解过程的高效进行。
四、微生物降解有机物的影响因素微生物降解有机物的效率受到多种因素的影响。
其中，温度、pH 值、底物浓度和营养物质的供应是影响微生物活性和降解速率的重要因素。
适宜的温度和pH值可以促进微生物的生长和代谢活动。
适量的底物浓度可以提供足够的碳源，促进微生物生长和降解反应。
此外，合适的氧气供应、细胞外酶的存在和微生物的竞争关系也会影响微生物降解有机物的效率。
五、应用前景微生物生物降解有机物机制的研究为有机物的环境污染治理和生物燃料的生产提供了理论基础和技术支持。
通过了解微生物的降解机制，可以选择合适的微生物群落和优化操作条件，在环境中实现有机物的高效降解和资源利用。
利用微生物降解污染物的研究进展在环境保护领域中，污染物的降解一直是一个重要的研究方向。
其中，利用微生物降解污染物的方法受到了广泛关注。
本文将就微生物降解污染物的研究进展进行探讨。
一、微生物降解污染物的意义污染物的排放已经对地球环境造成了严重的影响。
传统的污染治理方法往往效果不佳，成本高昂。
而微生物降解污染物的方法具有许多优势，包括高效率、低成本、环境友好等。
因此，研究微生物降解污染物对于环境保护具有重要意义。
二、微生物降解污染物的机制微生物降解污染物的过程中，微生物通过代谢产生的酶来分解污染物分子。
其中，常见的微生物降解污染物的机制包括氧化还原反应、酸化反应、酶促反应等。
不同的污染物会有不同的降解机制，研究这些机制对于提高降解效率具有重要意义。
三、微生物降解污染物的应用领域微生物降解污染物的方法可以应用于多个领域，包括土壤、水体和大气等。
在土壤污染治理中，利用微生物可以有效降解土壤中的有机化合物，提高土壤质量。
在水体污染治理中，微生物可以降解水中的有机物、重金属等，净化水质。
在大气污染治理中，微生物可以降解大气中的有机物、氮氧化物等，减少空气污染。
四、微生物降解污染物的研究进展近年来，对于微生物降解污染物的研究取得了一系列的进展。
首先，研究人员发现了许多具有降解能力的微生物菌株，如铜绿假单胞菌、硝化细菌等。
其次，研究人员通过改造微生物菌株的基因，提高了其降解能力。
此外，研究人员还通过优化培养条件、调节环境因素来改善微生物降解污染物的效果。
这些研究成果为实际应用提供了理论基础。
五、微生物降解污染物的挑战与展望虽然微生物降解污染物具有诸多优势，但也面临着一些挑战。
首先，微生物的降解能力有限，无法完全降解某些复杂的污染物。
其次，微生物的生长受到环境因素的限制，需要找到合适的环境条件才能发挥降解作用。
此外，微生物降解污染物的应用过程中还需要考虑到生态风险等问题。
展望未来，我们可以进一步研究微生物降解污染物的机制，寻找更加高效的微生物菌株，开发新的降解技术。
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。
微生物对环境中有机污染物的降解研究在人类不断发展的同时，工业化和城市化进程也给自然环境带来了巨大的压力。
有机污染物的排放是其中之一，它们对生态环境和人类健康产生了不可忽视的影响。
然而，幸运的是，微生物世界中存在着许多具有生物降解能力的微生物，它们可以通过代谢和降解作用来净化环境中的有机污染物。
一、微生物降解能力的基础原理微生物降解有机污染物的能力源于其丰富的代谢途径和酶系统。
微生物通过产生特定的酶来将有机污染物分解为较小的、无毒的物质，从而实现净化环境的功能。
这些酶可以将有机化合物氧化、还原、水解、脱氢等，最终分解为无机物或者稳定的有机物，在环境中形成新的物质循环。
二、微生物降解有机污染物的分类微生物降解有机污染物的能力是多种多样的。
根据被降解的有机污染物的类型，可以将其分为以下几类：1. 石油类物质的降解石油类物质包括原油、汽油、柴油等，它们是重要的能源来源，但由于人为原因导致的石油泄漏和事故往往造成环境的严重污染。
然而，微生物在自然界中能够降解这些石油类物质，通过代谢和分解作用将其转化为无毒的物质。
这些微生物的代表包括石油降解菌、石油吸附菌等。
2. 农业农药的降解农业农药的广泛使用也对环境造成了不可忽视的污染。
然而，微生物界中存在着一系列能够降解农药的菌种，它们通过代谢和酶的作用将农药分解为无毒的物质，并最终转化为无害的物质。
这些微生物包括农田土壤中的细菌、真菌等。
3. 有机溶剂的降解有机溶剂是工业生产中广泛使用的一种化学物质，然而，排放的有机溶剂对环境和人体健康构成威胁。
幸运的是，微生物界中存在着一类特殊的酶——有机溶剂降解酶，它可以将有机溶剂分解为无毒的物质，从而净化环境。
三、微生物降解有机污染物的应用微生物降解有机污染物的能力不仅存在于自然界，也被广泛应用于环境保护和治理中。
以下是其中几个典型的应用：1. 生物修复微生物降解技术被广泛应用于土壤和水体的生物修复中。
利用优势微生物菌群和酶的作用，可以加速有机污染物的分解和转化过程，从而恢复受污染的环境。
微生物降解有机污染物的研究进展随着人口的不断增长和工业的快速发展，环境污染问题日益严重。
有机污染物的排放是环境污染的主要原因之一，严重影响着人类的健康和生存环境。
微生物降解技术作为一种环保、经济、有效的处理有机污染物的方法，受到越来越多的研究关注。
一、微生物降解有机污染物的基本原理微生物降解有机污染物的基本原理是：利用微生物降解金属去除污染物。
其本质是通过微生物的代谢活动将有机化合物降解成水和二氧化碳等无害物质，或者降解成能够被植物吸收的有机物。
二、常见的微生物降解有机污染物的方法1. 生物吸附方法：适用于大气中的VOCs（挥发性有机物），其优点是反应速度快，处理后的效果较好。
2. 微生物氧化/还原法：适用于能够被微生物降解的有机污染物，如含酚废水、石油类废物、有机溶剂废物等。
该方法的优点是去除率高、反应时间短。
3. 微生物堆积物法：该方法是将微生物培养在高度氧化铝、砂、滤料等材料上形成微生物床，通过生微生物在床中进行自然降解和吸附等作用来去除废物。
三、微生物降解技术的优点微生物降解技术相对于传统的化学方法具有很多的优点，如效率高、污染物降解彻底、处理成本低、处理过程无二次污染等。
四、微生物降解技术在工业废水处理中的应用1. 油类污染物的降解：石油类污染物是一种难以降解的有机污染物，在工业生产过程中会产生大量石油类废水。
微生物降解技术可以降解石油类废水，常见的处理方式是通过微生物堆积物法处理。
2. 酚类污染物的降解：酚类污染物是一种常见的有机污染物，通常用于生产化工产品、印刷油墨等。
由于酚类污染物对环境和人体健康的影响非常大，因此对其进行降解是十分必要的。
3. 食品加工业废水的降解：食品加工业废水中含有大量有机物质，这些废水不适合直接排放到环境中。
利用微生物降解技术可以将有机物质降解成可再生资源，从而达到环保节能的目的。
五、微生物降解技术的发展前景随着环保意识的不断提高，微生物降解技术将会得到更广泛的应用。
