环境微生物学教学课件15-1对污染物的降解转化.pptx

微生物对污染物的降解与转化

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好氧分解细菌是其中的主力军原理：好氧有机物呼吸123

无毒无臭！C→CO2+碳酸盐和重碳酸盐H→H2ON→NH3→HNO2→HNO3S→H2SO4P→H3PO4二、厌氧分解厌氧细菌原理：发酵、厌氧无机盐呼吸→矿化盐

厌氧分解（开始）→好氧分解（后续）C→RCOOH（有机酸）→CH4+CO2N→RCHNH2COOH→NH3（臭味）+有机酸（臭味）S→H2S（臭味）P→PO43-水体自净的天然过程中

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。（一）糖类污染物提问：哪些糖类会成为污染物？难溶的多糖，且当一些难溶解的多糖数量较大时才会使自净时间大大增加，从而对环境造成污染。这类多糖主要是纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉。第二节各类有机污染物的转化

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0102

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TCA循环聚糖酶CO2+H2O半纤维素单糖+糖醛酸H2O各种发酵产物厌氧分解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(Phanerochaetechrysosprium)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）油脂的转化水中来源：毛纺、毛条厂废水、油脂厂废水、肉联厂废水、制革厂废水含有大量油脂1降解油脂较快的微生物：2细菌——荧光杆菌、绿脓杆菌、灵杆菌3丝状菌——放线菌、分支杆菌4真菌——青霉、乳霉、曲霉5途径：水解+β氧化6

（三）石油的转化提问：什么是石油？石油是含有烷烃、环烷烃、芳香烃及少量非烃化合物的复杂混合物。石油污染主要出现在采油区和石油运输事故现场以及石化行业的工业废水中。石油成分的生物降解性与分子结构有关

链中等长度（C10~C24）＞链很长的（C24以上）＞短链（*？）直链?支链不饱和?饱和烷烃?芳烃链末端有季碳原子（四周都与C相连）的烃以及多环芳烃极难降解链长度链结构

降解石油的微生物降解石油的微生物很多，据报道有200多种细菌——假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属放线菌——诺卡氏菌酵母菌——假丝酵母霉菌——青霉属、曲霉属藻类——蓝藻和绿藻

石油的降解机理A．链烷烃的降解+O2R-CH2-CH2-CH3R-CH2-CH2-COOHβ-氧化CO2+H2OCH2-COOH+R-COOH010302

无支链环烷烃的降解以环己烷为例通常一些微生物只能将环烷变为环己酮，另一些微生物只能将环己酮氧化开链而不能氧化环己烷，两类以上微生物的协同作用下将污染物彻底降解——共代谢。

C．芳香烃已知降解不同芳香烃的细菌类别芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可以不