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1、污染物的微生物降解和转化,讲授内容,1 有机物的微生物降解 1.1 微生物降解的一般规律 1.2 石油类物质的降解 1.3 农药的微生物降解 重金属污染的微生物转化 论文举例,1.1 微生物降解的一般规律,1.1.1 基于微生物降解难度的有机污染物分类,（1）可生物降解的有机物：单糖、蛋白质、淀粉、核糖、,1 有机物的微生物降解,细菌培养基,葡萄糖、牛肉膏、蛋白冻、琼脂、各种矿物质,（2）难生物降解物质：纤维素、农药、烃类、,1.1 微生物降解的一般规律,1.1.1 基于微生物降解难度的有机污染物分类,1 有机物的微生物降解,木耳的培养基主要材料是纤维素,棉籽皮,（3）不可生物降解性物质：塑料
2、、尼龙、,1.1 微生物降解的一般规律,1.1.1 基于微生物降解难度的有机污染物分类,1 有机物的微生物降解,1.1.2 影响微生物降解的因素,（1）污染物的化学结构 易分解性：链烃 环烃；直链烃 支链烃；不饱和烃 饱和烃； 碳氢键 碳氧键、碳碳键或碳与其它元素原子结合的键（苯环例外）； 小分子 高分子,1.1 微生物降解的一般规律,1 有机物的微生物降解,（2）微生物代谢活性 不同生育阶段（对数期活性最强）；微生物群落结构,（3）环境理化因子 有机碳、通气性、温度、湿度、pH值、光照、,时间,微生物数量,1.2 石油类物质的降解,组成：芳香族和脂肪族碳氢化合物组成的混合物 降解石油的微生物
3、：细菌和酵母（水体）、真菌（土壤） 细菌：假单胞菌属、无色杆菌属、节杆菌属、微球菌属、 酵母：假丝酵母菌属、红酵母菌属、掷胞酵母菌属、 真菌：青霉属、轮枝孢属、白僵菌属、被孢霉属、 生物降解规律：,RC,H,H,C,H,H,H,OH,O,OH,链烃的降解,HC,C,H,C,HC,CH,C,HC,C,H,C,HC,CH,C,加氧酶作用,OH,OH,苯,儿茶酚,O2,C,C,H,C,HC,CH,C,OH,OH,COA,O,O,O,H,已二烯二酸,-酮已二酸,COOH,CH2,CH2,COOH,琥珀酸,+,CH3,C=O,COA,乙酰辅酶A,间位,O2,HC,C,H,C,HC,C,OH,CH,OH,
4、O,O,2-羟基二烯半酫酸,H2O,HCH,HC,HCH,C,O,COOH,+HCOOH,COOH,C=O,CH3,丙酮,+,CH3,CHO,乙酫,芳香烃的降解,邻位,H,H,H,H,H,1.3 农药的微生物降解,农药种类： 降解农药的微生物 细菌： 放线菌： 真菌： 微生物降解农药的生化机制：,DDT,DDM,还原脱氯,有机氯、有机磷、有机氮、有机硫农药,假单胞菌属、芽胞杆菌属、气杆菌属、黄杆菌属、节杆菌属,诺卡菌属,曲霉属、木霉属,烷基化作用、脱烃作用、酰胺或脂的水解作用、脱卤作用、脱氢作用、脱卤化氢作用、氧化作用、还原作用、羟基化作用、环裂解作用、,有机磷农药的水解反应,偶氮染料的降解,
5、碱性橙染料,2 重金属污染的微生物转化,2.1 微生物活动导致的金属价态变化 2.2 吸附沉淀 2.3 鳌合作用,Hg2+,微生物连续培养,Hg0,作用机理,绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、恶臭假单胞菌、氧化亚铁硫杆菌,Cr6+,微生物氧化,Cr3+,假单胞菌属,2.1 微生物活动导致的金属价态变化,Hg,Zn,Cd,Cu,Ni,土壤中枯草杆菌对重金属的吸附沉淀,金属巯蛋白,废水中生枝胶团杆菌对重金属的吸附沉淀,Zn,U,Ag,聚合糖,2.2 吸附沉淀,藻类、蓝细菌、酵母菌对重金属的鳌合吸附,Cu,Zn,Hg,Pb,肽链,2.3 鳌合作用,3 论文举例,题目：土著微生物原位修复铬渣堆场污染土壤的条件
6、优化 目的：寻找激活土著微生物的活性来进行铬渣堆场污染土壤的原位微生物修复新方法 研究方法：利用铬渣堆场土壤中生活的有还原 Cr()功能的土著微生物，通过直接添加营养物质，激发铬还原菌的活性，进行铬渣堆场铬污染土壤修复。,试验处理,结论,1) 在温度为30 、每千克土壤中碳源葡萄糖投加量为5 g、氮源化合物A 投加量5 g、水量充足(土与液的质量比1:1)的条件下，土著微生物在第4 天时，基本可去除铬渣堆场土壤中水溶性Cr()。 2) 培养基的不同初始pH 不影响土著微生物还原功能的发挥，且在整个还原过程中，土壤pH 变化较小；外加无机盐2 g 没有促进土著微生物还原Cr()，在原位修复铬渣污染土壤时，无需投加无机盐；土壤60%的田间持水量时，土壤中水溶性Cr()在培养期间没有被还原。 3) 湖南某厂铬渣堆场土壤中存在具有铬还原能力的土著微生物，直接向土壤中添加营养物质可刺激土著微生物活性，进行铬污染土壤的原位修复。,
