微生物对有机物的降解作用
微生物对有机物的降解作用
摘要:本文介绍了有机物的性质、污染状况及处理方法;以多环芳烃与农药为例阐述了微生物降解有机物的机理及影响因素;综述了国内外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展,并对今后的几个研究发展方向进行了展望。
关键词:微生物有机物降解作用
1 引言
有机污染物就是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其她可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物,主要包括酚类化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物与腈类化合物等。
目前,由于大量工业废水与生活污水未达标排放,以及广大农村地区大量使用化肥与农药等农用化学物质,使我国水体与土壤受到不同程度的污染,严重的破坏了地球的生态平衡。七大水系的411个地表水监测断面中,水质为Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类与劣Ⅴ类的断面比例分别为41％、32％与27％。其中,珠江、长江水质较好,辽河、淮河、黄河、松花江水质较差,海河污染严重。而农业土壤中15 种多环芳烃(PAHs)总量的平均值为4、3mg/kg,且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主,占总含量的约85 %,仅有6%的采样点尚处于安全级。而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤:多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂等,这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到,而且超过国家标准多倍。
处理有机物的一般方法可分为三大类[1]:物理方法:主要有吸收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法与汽提法等;化学方法:如光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法、以及声化学氧化法等,这
一方法应用较多;生物方法:包括植物修复,动物修复与微生物降解三类技术。与其她处理方法相比,微生物降解有机物具有无可比拟优势:
(1)微生物可将有机物彻底分解成CO2与H2O,永久的消除污染物,无二次污染;
(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。
2 微生物降解有机物的机理及影响因素
2、1 微生物降解有机物的机理
用于降解有机物的微生物主要有细菌与真菌,降解的方式主要包括堆肥法、生物反应处理与厌氧处理等,但每一过程都就是利用微生物的代谢活动把有机污染物转化为易降解的物质甚至矿化[2]。以多环芳烃(PAHs)[3~4]与农药[5]的降解为例来说明。
2.1.1 微生物对多环芳烃(PAHs)的降解
微生物之所以能降解多环芳烃依赖于它们对多环芳烃的代谢。微生物通过两种方式对PAHs进行代谢:1 ) 以PAHs作为唯一的碳源与能源:2 ) 把PAHs与其它有机质进行共代谢降解。研究表明许多微生物能以低分子量的PAHs (双环或三环) 作为唯一的碳源与能源,并将其完全矿化。而四环或多环的PAHs的可溶性差,比较稳定,难以降解,一般要通过共代谢方式降解。研究又表明,微生物在有氧与无氧条件下都能对多环芳烃进行降解。
(1)共代谢降解
高分子量的多环芳烃的生物降解一般均以共代谢方式开始。共代谢作用可以提高微生物降解多环芳烃的效率,改变微生物碳源与能源的底物结构,增大微生物对碳源与能源的选择范围,从而达到难降解的多环芳烃最终被微生物利用并降解的目的。
在有其她碳源与能源存在的条件下,微生物酶活性增强,降解非生长基质的效率提高,也称为共代谢作用。烃类的降解的初始阶段都就是通过加氧酶的作用在碳链上加上氧原子, 再经过一系列的
反应使烃链断开,最终完成降解。
选择诱导物(基质类似物)应该考虑:毒性相对较低,价格低廉,可以作为微生物生长所需的碳源与能源,可以提高微生物内加氧酶
的含量与活性的物质,如水杨酸、邻苯二甲酸、联苯等。矿物油中含有很多有机物,其中有些成分可以起到共代谢的作用。
共代谢就是多环芳烃降解的一个重要特征,它普遍存在,扩展了微生物所能降解的有机物范围。研究表明把苯并芘与原油混合后投入清洁土壤,用土著微生物进行降解,降解苯并芘的菌在菲与荧葸的存在下降解滞后期缩短,降解速度提高。
(2)加氧酶降解途径
原核微生物与真核微生物对多环芳烃的微生物降解都需要氧
气的参与,产生氧化酶,加氧酶把氧原子加到C-C键上形成C-O键,
再经过加氢、脱水等作用而使C-C键断裂,苯环数减少。多环芳烃苯环的降解取决于微生物产生加氧酶的能力,且由于酶对于多环芳烃的专一性,环境中的多环芳烃的多样性,多环芳烃的降解需要多种微生物的参与。
微生物加氧酶分单加氧酶与双加氧酶两种它们的活性程度对
多环芳烃的降解有很大影响,微生物加氧酶对多环芳烃的作用见图1。丝状真菌一般产生单加氧酶,对多环芳烃降解的第一步就是羟基化多环芳烃,即把一个氧原子加到底物中形成芳烃化合物,继而氧化为双氢乙醇与酚类:细菌主要产生双加氧酶,对多环芳烃降解的第一步就是苯环的裂解,把两个氧原子加到底物中形成双氧乙烷,进一步氧化成顺式双氢乙醇,双氢乙醇可继续氧化为儿茶酚、原儿茶酚与龙胆酸等中间代谢物,接着苯环断开,产生琥珀酸、延胡羧酸、乙酸、丙酮酸与乙醛。降解中的产物被微生物用来合成自身的生物量,同时产生CO2与H2O。
多环芳烃最初的氧化即苯环的加氧就是多环芳烃微生物降解反应的速控步,此后间接进程加快,没有或很少有中间代谢物的积累。多环芳烃的酶降解具有很强的区域性与选择性。在环境中,还存在着其她多环芳烃降解机制,如甲烷单氧酶、几丁质超氧化
有毒难降解有机物废水简介
有毒难降解有机物废水简介 ---北京大钢环境治理技术研究院1. 有毒难降解有机污染物概述 随着近代工业，尤其是有机、石油化工和农药等工业的飞快发展，有机化合物的种类和数量有增无减，据统计目前有机物的种类已达700多万种，且每年以1000多种的速度在增加着。这些有机化合物中很大一部分，是难以生物降解和对微生物具有毒害作用的：其污染程度和污染范围令人吃惊，当这些有机难降解污染物排放到自然环境后，不能得到微生物的有效降解，便会长期存在和积累，因此导致一连串的环境问题，对人类健康和生态环境构成严重的危害，能够导致急性、慢性及潜在性的伤害；尤其是一些有机合成物质，可产生长远的遗传影响，对各种细胞产生不可逆的“突变”作用，引发致癌、致畸、致突变的”三致”效应。在发达的地区和国家，有毒难降解有机污染物对环境的污染和破坏已成为世界上“三大环境问题”之一。 2. 分类及危害 有毒难降解有机污染物主要来自各行业的工业生产，表1-1对各类有毒难降解有机污染物的危害及其来源按其化学组成进行了总结。 表1-1 有毒难降解有机污染物的分类、来源及危害 难降解有 主要来源危害机污染物
多环芳烃焦化行业、石油化工企业、 交通运输、工业锅炉等 性质稳定，致癌性强 杂环有机物焦化行业、石油化工、染料工业、橡胶 工业、农药废水、制药废水 性质稳定，生物富集， 具有致突变、致癌作用 有机氰化合物石油化工、人造纤维行业、焦化工业、 有机玻璃单体合成废水 剧毒物质 有机化合物多氯联苯 机械工业、塑料工业、化工废水、电力 工业、润滑油工业 通过食物链富集进入人体，对人体产生 急性中毒作用，致癌作用 合成洗涤 纺织化纤企业、造纸企业、皮革工业、 金属洗涤厂、食品制造厂 发泡而影响生物处理净化效果，对致癌 的多环芳烃具有增溶作用 增塑剂塑料工业、化工企业 稳定性强， 对人中枢神经有抑制作用 合成农药农药废水对人具有毒性及致癌作用 合成染料 染料废水、纺织印染废水、 造纸废水、食品工业 色度高，具有毒性及致癌作用 有毒难降解有机污染物能在生态环境中长期滞留和积累，并随 水体等在自然环境中扩散，通过食物链对人类健康和动植物生存造成负面影响。有毒难降解物质的大量进入，会对传统的生化处理构筑物带来很大的冲击作用：一方面这类物质自身难以被微生物利用，去除率低；另一方面这类物质的存在会影响其它化学物质的生物降解，主要表现为抑制活性污泥微生物的活性，使微生物不能充分发挥降解性能，有时甚至会造成活性污泥微生物的中毒、死亡。因此，如何控制有毒难降解有机污染物成为水污染治理中的新方向。 3. 生物降解性和生物毒性 生物降解性能即有机污染物质被生物降解的难易程度，是指通过微生物的呼吸代谢消化作用，使某一物质改变其最初的物理化学性质，在该物质结构上引起变化所能达到的程度。难生物降解实际上是相对于易生物降解而言的，所谓“难”、“易”是根据有机物所在的体系而确定的：对于人工处理系统而言，例如在污水处理厂的生
微生物对有机物的降解作用
微生物对有机物的降解作用 摘要：本文介绍了有机物的性质、污染状况及处理方法；以多环芳烃和农药为例阐述了微生物降解有机物的机理及影响因素；综述了国外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展，并对今后的几个研究发展方向进行了展望。 关键词：微生物有机物降解作用 1 引言 有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物，主要包括酚类化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物和腈类化合物等。 目前，由于大量工业废水和生活污水未达标排放，以及广大农村地区大量使用化肥和农药等农用化学物质，使我国水体和土壤受到不同程度的污染，严重的破坏了地球的生态平衡。七大水系的411个地表水监测断面中，水质为Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面比例分别为41％、32％和27％。其中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。而农业土壤中15 种多环芳烃（PAHs）总量的平均值为4.3mg/kg，且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主，占总含量的约85 %，仅有6%的采样点尚处于安全级。而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤：多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂等，这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到，而且超过国家标准多倍。 处理有机物的一般方法可分为三大类[1]：物理方法：主要有吸
收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法和汽提法等；化学方法：如光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法、以及声化学氧化法等，这一方法应用较多；生物方法：包括植物修复，动物修复和微生物降解三类技术。与其他处理方法相比，微生物降解有机物具有无可比拟优势： （1）微生物可将有机物彻底分解成CO 2和H 2 O，永久的消除污染 物，无二次污染； （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。 2 微生物降解有机物的机理及影响因素 2.1 微生物降解有机物的机理 用于降解有机物的微生物主要有细菌和真菌，降解的方式主要包括堆肥法、生物反应处理和厌氧处理等，但每一过程都是利用微生物的代活动把有机污染物转化为易降解的物质甚至矿化[2]。以多环芳烃（PAHs）[3~4]和农药[5]的降解为例来说明。 2.1.1 微生物对多环芳烃（PAHs）的降解 微生物之所以能降解多环芳烃依赖于它们对多环芳烃的代。微生物通过两种方式对PAHs进行代：1 ) 以PAHs作为唯一的碳源和能源：2 ) 把PAHs与其它有机质进行共代降解。研究表明许多微生物能以低分子量的PAHs (双环或三环) 作为唯一的碳源和能源，并将其完全矿化。而四环或多环的PAHs的可溶性差，比较稳定，难以降解，一般要通过共代方式降解。研究又表明，微生物在有氧和无氧条件下都能对多环芳烃进行降解。 （1）共代降解 高分子量的多环芳烃的生物降解一般均以共代方式开始。共代作用可以提高微生物降解多环芳烃的效率，改变微生物碳源和能源的底物结构，增大微生物对碳源和能源的选择围，从而达到难降解的多环芳烃最终被微生物利用并降解的目的。 在有其他碳源和能源存在的条件下，微生物酶活性增强，降解
微生物在环境污染治理中的作用
微生物在污染治理中的应用 环境工程101 陶涛201008340230 摘要：自然环境在没有或只受到有限的人为活动所造成污染时，能自动地维持生态平衡，环境洁净，各种生物和谐生存，繁衍生息。但随着人类生产、生活领域及其规模的不断扩大，特别是包括煤炭和石油等矿物能源及生物外源性有毒、有害物质，生物难降解化学品的广泛开发和利用，排放的污染物数量突破了自然环境所固有的自净负荷，给自然环境造成了越来越严重的污染。环境污染的恶化不仅给经济的可持续发展带来滞后性，而且直接影响到人类的健康、稳定的生活。因此，环境问题日益引起了人类的高度重视。微生物作为生物界的主要降解类群，在水体污染、固体废弃物污染、重金属污染、化合物污染、石油及大气污染等治理过程中，均取得显著效果且不易造成二次污染，应用范围广泛，所以倍受人们关注。 关键词：环境污染；生物技术；微生物；生物降解；污染治理；应用；极端微生物
微生物在废水处理等环境污染防治方面具有广泛的应用，在农林牧渔业、环保等各方面发挥着巨大的作用。近年来，人们对微生物在环境中的分布状况、分离纯化和开发（包括驯化和基因操作等）利用等方面的报道与日俱增。伴随着人口增加、经济发展和大规模工业化进程，进入环境中的有害物质逐年增多，并在环境中长期存在且难以降解，致使环境问题成为当今世界所面临的一个重要问题。同时，长期以来形成的重经济发展、轻环境治理的状况，使我国的环境污染问题尤为突出。加入世贸组织后，环境保护已不再是我国的内部事务，它将直接并严重影响着我国国民经济的持续发展。因此，绿色区的环境保护和污染区的环境治理迫在眉睫。 1.环境污染的现状与微生物技术 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我同目前谚待解决的重要问题。 1 .1.生物技术在环境治理中的优势 科技的发腱也充分证明微生物技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思想。微生物技术在处理环毙污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反鹿条件温和以受无二次污染等显著优点，加之其技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。 目前微生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术。其在水污染控制、大气污染治理，有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测．污染环境的修复和污染严重的f业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的 作用。应用微生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用微生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一。种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代微生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞f程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，使微乍物处理具有更高的效率，更低的 成本和更好的专一性，为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 2. 微生物在污染治理中的应用 应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染，在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为：①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定；②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建；③生物恢复的实际应用和工程化。 2 .1 .污水治理 环境中的污染物，在自然界中经过迁移、转化，绝大多数将归入水体，引起水体不断受到污染的胁迫。尤其是高浓度生活污水和工业废水的大量倾入，使水体富营养化现象日趋严重。通常情况下，只要这种污染不超过阀值，污染的水体在物理、化学和生物的综合作用下，是可以得到净化的，这种净化主要源于水体中的微生物能直接或间接地把污染物作为营养源，在满足微生物生长需要的同时，又使污染物得以降解，达到净化水质的目的。目前，世界各国在应用微生物治理污水方面积累了较丰富的经验，具备了一定的研究基础，应用于污水治
有机污染物的生物降解【文献综述】
有机污染物的生物降解 ——读书报告【091200028环院江静怡】【基本概况】 有机污染物，organic pollutant即进入环境并污染环境的有机化合物，导致生物体或生态系统产生不良效应。 生物降解，biodegradation即有机污染物在生物或其酶的作用下分解的过程。 具体的来说，生物降解分为三种基本类型。Primary biodegradation初级生物降解:指的是母体化合物的结构发生变化，并改变原化合物分子的完整性；Environmentally acceptable biodegradation环境兼容性降解:是指可除去有机污染物的毒性或者人们所不希望的特性；Ultimate biodegradation完全生物降解:指的是有机污染物经过矿化转化后转化为二氧化碳和水以及其他的可利用的无机盐。 不过在可降解的有机污染物中，由于化合物在环境中的滞留时间可达几个月或者几年之久，有机污染物又有难降解和易降解化合物之分。比如，POPs（Persistent Organic Pollutants）持久性有机污染物，是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质（大气、水、生物等）能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物，它的半衰期为半年。而通过一定的处理过程后，半衰期超过五天的化合物被定义为生物难降解有机化合物。 化合物难降解的原因有很多种。比如化合物本身的化学组成和结构的稳定性，使其具有抗降解性。像我们常常提到的农药“666”（六氯代环己烷）和常见的多环芳烃类就是依结 构的稳定性等特性稳定地存在于环境之中。另外地，在自然环境中也存在阻止生物降解的环境因素，包括物理、化学条件以及多种生物之间的协同作用。比方说，活性污泥就是模拟多 种条件下的协同作用从而达到生物降解处理污染物的效果。 生物降解的过程非为两种，好氧分解和厌氧分解。在好氧分解过程中，细菌是其中的主力军，微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有机物。其中水质评价体系中的BOD（Bio-chemical Oxygen Demand）指的是水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总量。而厌氧分解则是主要依靠厌氧细菌，这个过程俗称“发酵”。在农村生活中，我们常见的沼气池就是这样工作的。通常地，科学家们在厌氧微生物 中能寻找到一些能特异性氧化分解某特定难降解有机物的酶。 目前生物降解研究的发展趋势为：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。2.利用遗传学方法将多种有益的特异性基因重组成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技术制备成专一的或多功能的生物催化剂，以降解多种污染物。
土壤微生物的分解作用
“土壤微生物的分解作用”探究活动解读 摘要本文通过教学参考的形式，结合探究过程，将人民教育出版社2004年版高中生物新教材中“土壤微生物的分解作用”这一实验预做情况展示出来，以便于有关师生在实际教学、学习中有所帮助。文中重点叙述了土壤微生物对落叶、淀粉的分解作用等几方面内容。 关键词土壤微生物微生物的分解作用生态系统的物质循环 一、活动目标 1.分析生态系统中的物质循环。 2.尝试探究土壤微生物的分解作用。 3.认同生物与环境是一个统一的整体。 制定以上教学目标是基于这样的认识：学生通过该实验可以探究土壤中落叶等物质的消失源于土壤微生物的分解作用，更好地理解生态系统的物质循环中从有机物到无机物的过程。从而巩固生态系统物质循环和生物与环境整体性等相关生态学知识，为今后开展土壤生态学的研究工作打下基础。 二、背景资料 “土壤微生物的分解作用”探究实验是土壤生态学中的一个重要实验，该实验的原理是：土壤中的微生物主要有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物，它们在生态系统成分中主要充当分解者，通过自身产生酶的作用，将落叶、淀粉等较复杂有机物分解成简单有机物或无机物分子，在自然界物质循环中起重要作用。 土壤是微生物的良好生境，土壤中有多种类群的微生物，它们对自然界物质的转化和循环起着极为重要的作用，对农业生产和环境保护有着不可忽视的影响。根际微生物与植物的关系特别密切，不同的土壤和植物对根际微生物产生显著影响，而不同的根际微生物由于其生理活性和代谢产物的不同，也将对土壤肥力和植物营养产生积极或消极的作用。土壤微生物不仅对土壤的肥力和土壤营养元素的转化起着重要作用，而且对于进入土壤中的农药及其他有机污染物的自净、有毒金属及其化合物在土壤环境中的迁移转化等都起着极为重要的作用。这其中对土壤微生物的分解作用的研究是最基础、最深入的，这次通过本探究实验，可以为今后研究土壤理化性质及土壤微生物的其它作用，更多涉足土壤生态学打下坚实基础。 三、操作指南 材料用具： 1.土壤微生物对落叶的分解作用： 土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料袋、恒温箱、纱布 2.土壤微生物对淀粉的分解作用：
难降解有机污染物的生物治理
万方数据
难降解有机污染物的生物治理 作者：陈维璞， 柴硕， 李茹山， 史雪廷 作者单位：东北林业大学林学院环境科学系,黑龙江,哈尔滨,150040 刊名： 黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2010，""(18) 被引用次数：0次 相似文献(10条) 1.学位论文薛俊峰难降解渗滤液溶解性有机物特征分析及其在处理工艺中的应用2005 渗滤液水质水量变化范围大，成分复杂。现有渗滤液处理系统存在处理费 用高，处理流程长等问题，特别是老填埋场渗滤液可生化性差，问题尤为严重。 目前，垃圾渗滤液的处理技术已经成为国内外研究的一个热点，渗滤液的有效 处理成为填埋技术发展中亟待解决的问题，为解决这一问题有必要对渗滤液的 性质进行深入的研究。对垃圾填埋场渗滤液的处理来说，仅根据COD或TOC 等指标很难选择合适的渗滤液处理工艺。因此本文从建立适宣的渗滤液表征方 法入手，提出以溶解性有机物(DOM)分类特征作为指标，来合理指导处理工艺 的选择。通过采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法，对实验室模拟 填埋柱的新鲜渗滤液和老港垃圾填埋场渗滤液在填埋层内降解过程中的DOM 特征进行分析，揭示渗滤液降解过程中的物质去除规律;对五种难降解渗滤液 (四种模拟填埋柱循环回灌出水和老港垃圾填埋场氧化塘出水)中的DOM进 行表征，根据分析结果分别选用混凝和电化学方法进行处理，并对其去除特性 及可行性进行研究，探讨其物质去除机理和应用价值。 (1)采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法，对五种难降解渗滤 液中DOM进行了特征分析。结果表明，难降解渗滤液中DOM主要以分子量 在4k以下有机物为主，腐殖质约占溶解性有机物的60％，且其芳构化程度高。 对难降解渗滤液DOM特征分析的这一结果，可为处理工艺的选择提供科学依 据。 (2)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度，首次对渗滤液降解过程中的 物质去除规律进行了表征。结果表明：实验室模拟柱新鲜渗滤液和老港垃圾填 埋场渗滤液中亲水性部分和小分子量有机物最易降解;经生物处理后，腐殖质 及大分子量有机物所占比例大大增加，难降解性物质所占比例提高。对厌氧、 间歇微氧和自然通风条件下渗滤液降解过程中有机物去除特征的研究表明，有 氧条件下对小分子量有机物去除效果优于无氧条件。 (3)对循环回灌出水进行混凝处理，结果表明，铁盐混凝剂对COD去除率 优于铝盐混凝剂。聚合硫酸铁(PFS)混凝剂对循环回灌出水COD的去除率达 到58％。混凝对大分子量及腐殖质去除率较高，而对小分子量及亲水性物质去 除率很低，如PFS对4k以上有机物去除率为89％，而对1k以下的仅为23.5％。 这一结果揭示了分子量在lk以下有机物约占40％的循环回灌出水，采用混凝法 处理COD去除率不高的根源。 (4)对循环回灌出水进行电解处理，确定了最佳工程操作参数为：极板间 距10mm，电流密度10A/dm2，氯离子浓度5000mg/L和pH值8。电解过程中 间接氧化起主要作用，电解产生的ClO-优先完全去除NH3-N。由于电流效率随 电解时间的延长而下降，本文提出合理的电化学处理渗滤液应控制在NH3-N全 部去除而BOD/COD上升至0.3的水平上。 (5)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度，首次对电解氧化法处理渗滤 液的物质去除特征进行了研究。实验结果证明，有机物在电解氧化过程中按照 大分子物质向小分子物质的形式转变；电解氧化90min可有效去除大分子和腐 殖酸类物质，且出水的可生化性显著提高。这一结果可为电解氧化法处理大分 子量的难降解物质提供一定理论依据。 (6)对各处理工艺过程中DOM去除特征进行分析，结果表明，对小分子量 和亲水性有机物占主要部分且芳构化程度比较低的渗滤液，应采用生物处理方 法；对大分子量有机物和腐殖质占主要部分且芳构化程度比较高的渗滤液，可 采用混凝或电解的方法，进一步提高其可生化性和去除率。这一特征分析方法 可为水处理工艺的选择提供借鉴。 关键词：渗滤液，溶解性有机物，分子量分级，亲水-憎水性分类，混凝，电 化学氧化 2.期刊论文吴耀国.谭英.胡思海.陈培榕.刘宝超.WU Yaoguo.TAN Ying.HU Sihai.CHEN Peirong.LIU Baochao易降解有机物对难降解有机污染物生物降解的影响-化工进展2008,27(4) 基于生长代谢、共代谢原理及易降解有机物与难降解有机物存在形式与形态的影响而改变其生物可利用性等角度,综述了易降解有机物对难降解污染物生物降解影响的研究进展,并基于微生物生态学及污染物生物可利用性的知识,探讨了有待深入研究的问题. 3.学位论文易芬云活性炭纤维阳极电氧化法处理水中难降解有机物的研究2008 随着对健康生活的日益关注，人类的环保意识日益增强，饮用水标准及环保排放标准不断提高，如何有效地去除水中难降解有机物，成了亟待解决的重大问题。 电化学氧化法是新近发展起来的处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术，能在常温常压下，通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基自由基，从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物，或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成CO2和H2O。该方法用电子作为反应物，只需添加少量或不需加化学药剂，在常温、常压下即可运行，能量利用效率高，是一种清洁、安全、有效的水处理方法。在电化学氧化法处理水中难降解有机污染物的应用研究中，阳极材料往往是决定处理效率最为关键的因素，因此，探索综合性能好的阳极材料成为了目前研究的重点。活性炭纤维(ACF)具有高的比表面积、优异的吸附性能和良好的催化性能及导电性能，有望作为一种新型的电极材料应用于水的电化学处理领域。
高浓度难降解有机废水处理研究进展
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 130-136 Published Online December 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/9c5567047.html,/journal/aep https://www.360docs.net/doc/9c5567047.html,/10.12677/aep.2016.66017 文章引用: 程子洪, 李小端, 王华阳, 钟振成, 张微尘, 李国涛, 霍卫东, 李永龙, 熊日华. 高浓度难降解有机废水处 Research Progress of High Concentration Organic Wastewater Treatment Zihong Cheng 1,2, Xiaoduan Li 1,2, Huayang Wang 3, Zhencheng Zhong 1,2, Weichen Zhang 1,2, Guotao Li 1,2, Weidong Huo 1,2, Yonglong Li 1, Rihua Xiong 1,2 1 National Institute of Low-Carbon Energy, Beijing 2State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining, Beijing 3Shenhua Funeng Generation Electric Co., Ltd., Quanzhou Fujian Received: Nov. 27th , 2016; accepted: Dec. 12th , 2016; published: Dec. 15th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/9c5567047.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The effective treatment of high concentration and low biodegradability wastewater turned to be urgent issues in domestic and foreign environmental technology. In this article, series of technol-ogies for no degradable organic wastewater treatment were summarized; the developments of different technologies were analyzed and compared. Finally, the development tendency of low biodegradability organic wastewater treatment in the future was proposed. Keywords Organic Wastewater, Low Biodegradability, High Concentration, Tendency 高浓度难降解有机废水处理研究进展 程子洪1,2，李小端1,2，王华阳3，钟振成1,2，张微尘1,2，李国涛1,2，霍卫东1,2，李永龙1，熊日华1,2 1 北京低碳清洁能源研究所，北京 2神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 3神华福能发电有限责任公司，福建 泉州 Open Access
影响微生物降解因素
影响污染物降解生物因素 影响污染物降解的生物因素我认为可以大体从三方面分析下： 一、有机物结构与生物可降解性 生物降解有机物的难易程度与有机物的结构特征有很大的关系。 首先，有机物生物降解的机理是：1、水中溶解的有机物能否扩散穿过细胞壁，是由分子的大小和溶解度决定的。目前认为低于12个碳原子的分子一般可以进入细胞。至于有机物分子的溶解度则由亲水基和疏水基决定的，当亲水基比疏水基占优势时，其溶解度就大。2、不溶于水的有机质,其疏水基比亲水基占优势,代谢反应只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水基溶进细胞的脂肪部分并进行β－氧化。有机物以这种形式从水和烃的界面处被逐步拉入细胞中并被代谢。微生物和不溶的有机物之间的有限接触面，妨碍了不溶解化合物的代谢速度。3、有机物分子中碳支链对代谢作用有一定影响。一般情况下，碳支链能够阻碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳化合物容易被微生物代谢,叔碳化合物则不易被微生物代谢。这是因为微生物自身的酶须适应链的结构，在其分子支链处裂解，其中最简单的分子先被代谢。叔碳化合物有一对支链，这就要把分子作多次的裂解。具体来说，结构简单的有机物一般先降解，结构复杂的一般后降解。 二、共代谢作用 共代谢的概念：有一类物质称为外生物质或异生物质，是指一些天然条件下并不存在的由人工合成的化学物质，例如杀虫剂，杀菌剂和除草剂等，其中许多有易被各种细菌或真菌降解，有些则需添加一些有机物作为初级能源后才能降解，这一现象称为共代谢。 共代谢过程不但提出了一种新的代谢现象 ,而且已被作为一种生化技术在芳香族化合物生物解研究中得到应用。G ihon等以共代谢为手段 ,分离和确定了卤代苯和对氯甲苯的假单胞菌的氧化产物 ,这有助于研究氧进入芳香环的机制。F ocht和Alexander等应用共代谢技术建立了 DDT的环断裂机制。Horvath 利用共代谢反应步骤少的优点 ,分别确定了 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸降解过程中所含的氧化、脱经和脱卤反应 ,从而发现了无色杆菌代谢 2 ,3 ,6 —三氯苯甲酸的途径。Hanne、 Jaakko、 Woods、 Mary 等利用厌氧反应器中存在共代谢
难降解有机物的处理
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
光催化降解有机污染物
光催化降解有机污染物 19113219 高思睿 1、有机污染物处理的重要性 在21世纪，能源与环境问题已经成为世界关注的主题，如何减少污染，保护生态平衡，解决环保问题，已经引起各政府决策部门和学术研究部门的高度重视。 水和空气作为人类最宝贵的资源，随着工业进程的加快，大量的废水、废气被排入其中，其中的有毒有机化合物会在人体内富集，给健康带来巨大威胁。而且在这些化合物中，有部分化合物用平常的处理方法很难将其降解。 我国学者金奇庭等人通过研究观察发现：很多的有机化合物能使厌氧微生物产生明显的毒害作用。这些有机化合物必须通过一些其他的非生物的降解技术来除去。 光催化处理有机污染物的技术由于其价廉，无毒，节能，高效的优势逐渐成为各界人士研究的重点，光催化的研发也一跃成为当前国际热门研究领域之一。 自1972年日本学者藤島(Fujishima)和本田(Honda)发现TiO2单晶能光电催化分解水以来，光催化氧化还原技术，在污水处理、空气净化、抗菌杀毒、太阳能开发等方面具有广阔的应用前景，受到世界各国的广泛关注，并得到了迅速发展。 大量研究证实：染料、表面活性剂、有机卤化物、农药、油类、氰化物等许多难降解或用其它方法难以去除的有机污染物都能够通过光催化氧化反应有效的降解、脱色、去毒，并最终完全矿化为CO2、H2O及其他无机小分子物质，达到完全无机化的目的，从而消除对环境的污染。 2、光催化剂 主要的光催化剂类型： 1、金属氧化物或硫化物光催化剂 2、分子筛光催化剂 3、有机物光催化剂 在光催化中采用半导体物质作为光催化剂，有ZnO、CdS、WO3、TiO2等。由于TiO2具有价廉易得、使用稳定及光活性高等优点，所以在光催化降解中，一般采用它作为光催化剂。 1. TiO2的结构 二氧化钛是钛的氧化物。根据晶型可以划分为金红石型、锐钛矿型和板钛矿型三种。金红石矿在自然界中分布最广，锐钛矿型TiO2属于四方晶系，板钛矿型TiO2由于属于正交晶系很不稳定，金红石型TiO2相对于锐钛矿型和板钛矿型来说应用较广。
微生物在环境保护中的作用
微生物在环境保护中的作用 1生态系统中的清道夫—分解者 微生物的分解作用是地球上生命波浪式发展、螺旋式进化的原动力之一。 2微生物对污染物的抗性及降解———利用微生物进行环境保护的基础 2.1微生物抗毒微生物个体微小、繁殖迅速、数量巨大、代谢能力强速度快、易于突变,它们较其它生物更易适应环境。 2.2转化和降解许多微生物可以对生物外源性物质进行化学转化,使其转变成为毒性较小或易于被其它微生物所降解的化合物。如对杀虫剂DDT和对炸药TNT的转化。 3污染环境的废弃物的生物处理 生物处理(Biotreatment)也叫生化处理,是指利用处理系统中的生物,特别是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程。 3?1城市垃圾生物处理技术 3?2污水生物处理技术活性污泥法 4被污染环境的生物修复 生物修复是利用微生物在自身的生产代谢吸收中，降低存在于环境中有毒有害物质的杭亮或使无毒化，从而使被污染的环境能够得到明显改善。 5利用微生物生产有益环境的产品 5?1生物杀虫剂 现在主要的产品是用苏云金芽孢杆菌制成的BT生物杀虫剂。 5?2可以被迅速分解的塑料—多聚羟基烷酸PHA 一类由微生物合成的化合物为聚β-羟基烷酸酯,简称PHA,它们是由许多个β-羟基化的饱 和脂肪酸聚合而成的。 6环境检测的重要指标 对水体中微生物的检测主要集中在病原微生物的检测上,如沙门氏菌属、霍乱弧菌及各类容易引起疾病的病毒。通常对饮用水来说,检测大肠杆菌的数量以确定水被粪便污染的程度。（1）污水中有机物的降解。 （2）废水中重金属的去除。真菌具有很高的生长速度,菌丝绵延,为重金属吸附提供较多的空间。 7. 大气污染治理中的应用。 微生物对污染物均用较强、较快的地适应，并可使废气得到降解和转化。同常规的废气处理方法相比，微生物法以其处理效果好、设备简单投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点，逐渐应用于空气污染控制中。 （1）煤炭中硫的脱除： 煤的生物脱硫是利用微生物代谢过程中的氧化还原反应，在常压低于100 ℃的生长条件下，达到脱硫的目的。 （2）二氧化碳的微生物固定 8.在水污染治理中的应用 废水生物处理是利用微生物生命活动过程对废水中污染物进行转移和转化作用,使废水得到净化的处理方法。 8.1污水中有机物的降解 生物处理去除污水中的有机物质是利用微生物的新陈代谢过程。 9. 微生物脱臭： 适宜的环境条件下，附着于生物填料上的微生物利用污染物中的臭味成分作为能源，维持生
2020届高中生物人教版必修3实验专练：(11)探究土壤微生物的分解作用 Word版含答案
2020届高中生物人教版必修3实验专练：（11）探究土壤微生物的分解作用 1、某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是( ) A.该实验能探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用 B.该实验的自变量为土壤是否灭菌,因变量是土壤的湿度 C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理 D.预期结论是1、3组的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不同程度分解 2、为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述错误的是( ) A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性 B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环 C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度 D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值 3、某同学完成了“土壤微生物的分解作用”的对照实验,对照组( ) A.土壤不做处理,自然状态 B.土壤进行处理 C.排除土壤微生物的作用 D.尽可能避免土壤理化性质的改变 4、关于土壤取样的叙述错误的是( ) A.土壤取样,应选取肥沃、湿润的土壤 B.先铲去表层土3cm左右,再取样 C.取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌 D.应在火焰旁称取土壤 5、将某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果如图。下列分析合理的是( )
有机物的微生物降解原理
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和水。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；脂肪酸再经过其他有关生化反应，最后分解为二氧化碳和水。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，即水解反应和氧化反应。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和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：
难降解有机废水处理
难降解有机废水处理 1解析难降解有机废水的特性与危害 从整体的水质特性来看，难降解的有机废水一般有会这些特性表现：首先含有的有机物浓度较高，一般COD的含量超过每升2000毫克以上，甚至是十几万毫克也有可能；而且非常的难以被降解，可进行生化降解的可能性也比较低，其BOD5或者COD数值一般都不到0.3，甚至有些还更加的小，从而使得整体更加不容易被降解掉； 而且，其水质本身含有成分比较驳杂，其中包含了类似硫化物、重金属以及氮化物、有毒物物质等；另外，从颜色上来看，难降解有机废水本身浓度比较高颜色比较鲜艳，而且会伴有异味情况，对于周边的环境也有比较大的影响，而且还有强酸强碱等特性。 同时，在危害方面来说，难降解的有机废水一般会导致整体的水体出现缺氧或者厌氧的情况，从而直接导致水生物的思维，并且因此急需致使水质与水环境的恶化；而且难降解有机废水一般会有比较强的致毒性危害，并且与水里的有机物一起循环到土壤环境里，从而进入人体，危害健康。 2简述常见的难降解有机废水 2.1印染废水 印染废水一般是由于印刷厂或者服装纺织厂所排放出来的，一般是针对棉、麻、化学纤维等产品进行加工而产生的废水。这类废水一般水量比较大，而且里面所含的有机物浓度也会更高，同样的PH值相对比较高，里面含有很多的染料、浆料、油剂、纤维杂质等。本身属于比较高浓度的难降解有机废水类别之一。 同时也是属于当前问题最为严重的工业废水问题之一。而且之前有专家针对这类废水做了研究，从这类废水里面分离出多种有机物质，并以此针对性的进行印染废水的处理，反而效果比较好。 2.2造纸废水 造纸废水相对来说仅仅只是针对于造纸印刷一类，但是也包含了生物强化技术应用之下的制浆造纸废水类型。这类废水一般不仅仅会造成一般的环境危害，更重要的是能够对周边环境的木质素或其他的要素造成降解，而自己本身则不易被降解。在碱性环境的培养条件下，我们发现它们有50%左右的几率对木质素造成降解作用。 3难降解废水难生物处理的原因分析 3.1有机物浓度高 首先，这些废水里面含有多种高浓度的有机物，而且这些高浓度的有机物无法快速被降解，最后再经过多次的有机物混合，使得这类的废水更加难以被降解。 3.2种类多比例高 其次，这些废水里面含有的有机物以及生物难以降解的物品种类及其繁多，而且浓度较多，所占据的比例也很高，特别是很多废水更是含有生物毒物，使得这类废水更加的难以被降解。 3.3废水含盐浓度高 第三，就是这些废水里面本身含盐量也比较高，使得生物等多种废水处理难度加大，而且更加快了这些废水有机物的沉淀等。 3.4水质、水量波动性大 第四，就是这些废水在其水质以及排放时间、排放量上面其实也不是一成不变的，而且这些问题最终也会给废水的处理产生极大的难度。 4难降解有机废水生化前处理研究 4.1生物法 生物法是目前应用最广泛的一种有机废水处理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厌氧法等。主要是利用微生物的新陈代谢，通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解污水中的有机物，具有应用范围广、处理量大、成本低等优点。但当废水含有有毒物质或
(精品)导学案(教师版)探究土壤微生物的分解作用
班级小组姓名评价等级 探究土壤微生物的分解作用(教师版) 【学习目标】 1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物的分解作用，进一步培养探究和创造能力。 2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。 3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象作出合理判断和解释。 案例1: 探究土壤微生物对落叶的作用 一、提出问题:秋天，落叶纷飞。春天，绿草如茵。且不见落叶痕迹！落叶去哪里了？结合上面的实例，你能提出什么问题呢？请写下来。 落叶在土壤中能被分解掉,这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用,还是土壤中微生物的作用呢？ 注意: （1）要选择有研究意义的问题作为课题来研究 （2）要选择我们能力范围之内的问题作为实验研究课题。 二、作出假设: 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的 提示:假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释,也可以是想像或猜测。 三、设计实验 1、设计方案 （1）实验原理: 微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小分子有机物，如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最终形成CO2、水和各种无机盐，同时释放能量。 （2）、实验材料: 土壤、落叶、 （3）、实验器具: 玻璃容器、标签、塑料d袋、恒温箱、纱布。 （4）、实验设计步骤: ①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另一个贴上“乙组”标签。 ②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将其中乙组放入恒温箱, 60℃灭菌1h。 ③取大小、形态相同的落叶12片,分成2份,分别用包好,埋入2个容器中,深度约5cm。 ④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后,取纱布包。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的腐烂程度。 提示: （1）要确定实验变量是什么需要控制的变量有哪些如何控制这些变量； （2）要注意实验步骤的先后顺序。 （3）要注意写出具体的实验步骤以便指导实验的进行。 沅江三中四环八步教学模式生物模块三导学案第1页（共6页）
最新微生物对污染物的降解和转化
微生物对污染物的降解和转化 ?有机污染物生物净化（天然物质、人工合成物质） ?无机污染物生物净化 第一节有机污染物的生物净化机理 ?净化本质——微生物转化有机物为无机物 ?依靠——好氧分解与厌氧分解 一、好氧分解 ?细菌是其中的主力军 ?原理：好氧有机物呼吸 ? C → CO2 + 碳酸盐和重碳酸盐 ? H → H2O ? N → NH3→ HNO2→ HNO3 ? S → H2SO4 ? P → H3PO4 ?二、厌氧分解?厌氧细菌 ?原理：发酵、厌氧无机盐呼吸C → RCOOH（有机酸）→CH4 + CO2 ?N → RCHNH2COOH → NH3（臭味） + 有机酸（臭味） ?S → H2S（臭味） ?P → PO 3- 4 ?水体自净的天然过程中 厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）第二节各类有机污染物的转化 一、碳源污染物的转化
?包括糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。 1．纤维素的转化 ?β葡萄糖高聚物，每个纤维素分子含1400~10000个葡萄糖基（β1-4糖苷键）。 ?来源：棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。 A．微生物分解途径 B．分解纤维素的微生物 ?好氧细菌——粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌 ?厌氧细菌——产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。?放线菌——链霉菌属。 ?真菌——青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。 ?需要时可以向有菌种库的研究机构购买或自行筛选。 2．半纤维素的转化 ?存在于植物细胞壁的杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。 ?分解过程 ?分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。 ?许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。 3．木质素的转化自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？?确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的有软腐菌。 黄孢原平毛革菌(Phanerochaete chrysosprium)是白腐真菌的一种，隶属于担子菌纲、同担子菌亚纲、非褶菌目、丝核菌科。 白腐—树皮上木质素被该菌分解后漏出白色的纤维素部分。*木质素降解的意义何在呢？（二）油脂的转化