微生物与环境治理讲解.ppt

第一节微生物对污染物的降解与转化 生物降解——指由生物对污染物进行的分解或降解。 降解——将复杂有机物分解为简单物质的过程。 终极降解——微生物把有机物分解产生无机物CO2和 H2O的过程。 可生物降解性——复杂有机物在微生物作用下 分解为简单物质的可能性。 依可生物降解性的大小可将所有的物质范围： 可生物降解性物质；如淀粉、蛋白质 难生物降解性物质；如纤维素 不可生物降解性物质；尼龙、塑料 产生诱导酶,具新的代谢功能； 形成新的突变种（自发诱变、诱变突变、）； 降解性质粒利用 组建超级菌 ※※共代谢――微生物处在能生长的基质中时，同时能将原来不能利用的物质氧化的现象。 共代谢的方式：①依靠其他物质提供能量；②依靠其他微生物的协同作用；③先经相似物诱导产生诱导酶，使污染物得以降解。 （一）可生物降解性测定方法有： 1、耗氧量测定： 通过用瓦氏呼吸仪测定的耗氧量可以计算3个指标： 生物氧化率－－耗氧量与其理论完全需氧量之比。受降解条件的影响 呼吸曲线－－耗氧量 生化呼吸线位于内源呼吸线之上，说明该有机物可能被微生物氧化分解。 两条呼吸线之间的距离越大，说明该有机物的生物降解性越好 两条线基本重合，说明该有机物不能被微生物氧化分解，但对微生物的生命活动无抑制作用 生化呼吸线位于内源呼吸线之下，说明该有机物对微生物产生了明显的抑制作用。 生化呼吸线越接近横坐标，表明毒害越大，此时细菌已几乎停止呼吸，濒于死亡 相对耗氧速率－－有外源物质存在时，单位生物量在单位时间内的耗氧量与内源呼吸的耗氧速率之比。 a.底物无毒，但不能被微生物所利用。 b.底物无毒，能被微生物所利用。 c.底物有毒，可被微生物利用， 但在浓度较高的情况下对微生物发生抑制作用。 d.底物有毒，不能被微生物所利用。 2、BOD5/CODCr ﹥0.45，生化性较好； ﹥0.30，可生化； ﹤0.30，较难生化；（但如果BOD5较高，仍可采用 生化方法） ﹤0.25，不宜生化。 3、降解实验 接种微生物后，通过一定时间的培养，培养液中污染物含量的减少与原始浓度之比即为降解率。 （1）淀粉水解试验 A、实验材料： 淀粉培养基、碘液 B、实验方法 倒培养基——接种——培养——滴碘液——观察 ＋ - （2）油脂水解试验 A、实验材料： 油脂培养基[中性红1.6％,pH=6.8（红色)～8.0（黄色）] B、实验方法 倒培养基——接种——培养(37。24h)——观察是否有红斑（阳性） 金黄色葡萄球菌 大肠杆菌或产气杆菌 ＋ - （3）吲哚试验 A、实验原理 有些细菌能氧化分解蛋白胨中的色氨酸，生成吲哚，吲哚无色，但可与对二甲基氨基苯甲醛结合，生成红色的玫瑰吲哚。 B、实验材料： 蛋白胨水培养基、吲哚试剂 C、实验方法 分别接种产气杆菌和大肠杆菌——培养(37。48h)——加入乙醚1～2ml——振荡——静置——滴10滴吲哚试剂——观察是否有玫瑰红色（阳性） （二）可生物降解性研究的意义： 可生物降解性物质——采用生物处理法； 难生物降解性和不可生物降解性物质——首先严格控制排放，继而改造工艺和产品结构、寻找或驯化高效微生物菌株，最后只能停止生产。 化学结构：链长、官能团、取代基、异构体。 共代谢： 环境理化因素：微生物的生长条件（温度、水分、光照、有害物）；污染物的溶解度。 中间产物或终产物：结构变化、毒性改变。