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1、第二章 微生物对污染物 的降解和转化第三节 微生物分解有机污染物 的巨大潜力一、代谢类型多n自然界全部有机物几乎都能被生物降解n目前，已知的环境污染物达数十万种之多，其中 大量的是有机物。n所有的有机污染物可根据微生物对它们的降解性 分为：可生物降解、难生物降解和不可生物降解 三类。n几乎所有自然界存在的有机物都能被微生物所分 解。n例如，对生物毒性很大的甲基汞：Pseudomonas K62，一种抗汞菌，分解为元素汞。二、变异性强n许多微生物获得了降解人工合成大分子物 的能力；n人工合成有机物的化学稳定性很高。n由于微生物很强的变异性，使其对人工合成有 机物的难降解发展成可降解。n生态系统的
2、分解者在环境污染的压力下，每时 每刻都在发生变异。三、共代谢作用n拓展了微生物对难降解有机污染物的 作用范围；四、有机物结构与可生物降解性能的关系n1.烃类化合物：链烃比环烃易分解；直链比支链烃易分解；不饱和烃 比饱和烃易分解。n2.主链结构：主链中含有O、N、S元素时抗生物氧化能力强。n3.碳氢键：4级碳原子比含有一个或一个以上C-H键的碳原子抗生 物氧化能力强。 通过改变有机污染物的结构，提高其生物可降解性n4.官能团的数量和性质：苯（难）与苯酚、苯胺；五氯酚、间氯酚（难）与一氯酚、邻氯酚、对氯 酚；（卤代作用，间位取代）一级醇、二级醇与三级醇（难）。n5.分子量的影响大分子比小分子抗生物
3、降解能力强 例硬型烷基苯磺酸钠（ABS）减少支链、去除4级碳原子，变 为软型烷基苯磺酸钠（LAS），可生物降解性能提高（前者1个 月降解20-30%，后者1周去除90%） 四、有机物结构与可生物降解性能的关系第四节 有机污染物生物降解 性的测定方法1.测定生物氧化率：有机物生物氧化率（）有机物生物氧化率（） 甲苯53二甘醇5醋酸乙烯酯34二癸基苯二甲酸1苯24乙基己基丙烯盐0乙二胺24 以活性污泥为测定用微生物，以单一被测定有机物为底 物，在瓦氏呼吸仪上检测其耗氧量，与该底物完全氧化的 理论需氧量之比，为被测定化合物的生物氧化率。 生物氧化率高，则该化合物易于生化降解。 2.测呼吸线： 测定基
4、质的好氧曲线，把微生物对基质的生化呼吸线 与其内源呼吸线相比较来评价机制的生物降解性。 内呼吸线与生化呼吸线：n 活性污泥微生物处于内源呼吸时，以微生物自 身细胞物质为基质，耗氧量与时间呈直线关系， 称“内呼吸线”；n 当存在外源物质作为微生物代谢基质时，耗氧 量与时间关系为特征曲线，称“生化呼吸线”2.测呼吸线：（1）该有机物或废水可被微生物氧化分解；（2）该有机物或废水不能被微生物氧化分解，但对微生物的生命活 动没有抑制作用；（3）该有机物或废水对微生物产生了抑制作用。3.测定相对好氧速率曲线n 相对耗氧速率：外源基质存在时，单位生物量在单 位时间内耗氧量与其内源耗氧量之比为“相对耗氧速率
5、 ”。n 不同基质浓度与相对耗氧速率关系曲线体现化合物 的可生化降解性。 使用CODcr作为氧化剂，除部分长链脂肪族化合物、芳香族化合物和吡啶等含N杂环化合物不能被氧化外，其它大部分有机物（80-100%）都能被氧化。 通常认为，CODcr表征废水中的全部有机物。4.测BOD5与CODcr之比（重要）4.测BOD5与CODcr之比（重要）n一般较低浓度有机物废水：nBOD5/CODcr0.45：生化性较好；nBOD5/CODcr0.30：可生化降解；nBOD5/CODcr0.30：生化性较差；nBOD5/CODcr0.25：较难生化降解。n对于高浓度有机物废水n即使BOD5/CODcr0.25，BOD5浓度仍较高，可生化 降解，但CODNB高，处理后COD去除率不好。5.测COD30：n推测废水可生化降解性能和经生化 处理后的最高COD去除率。6.培养法：n通过模拟生物处理实验，评价可生化降解性。思 考 题1 污染控制工程中常用的可生化降解性能评价方法有哪些？2 什么是微生物的内源呼吸和生化呼吸？3 如何通过检测BOD5与CODcr之比来评价有机污染物的生物可降解性？
