影响微生物生物降解的因素

影响微生物生物降解的因素
生物工程072班韩轩 070302205 首先,我们应该明白生物降解是什么。

生物降解（Biodegradation）是微生物（也包括其它生物）对物质（特别是环境污染物）的分解作用。

它和传统的分解在本质上是一样的，但又有分解作用所没有的新的特征（如代谢，降解等），因此可视为分解作用的扩展和延伸。

从生物降解的定义我们可以明白，微生物的生长对生物降解有着至关重要的作用。

所以，我将从影响微生物生长的因素来讨论影响生物降解的因素。

影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质。

1．营养条件
营养物对微生物的作用是：（1）提供合成细胞物质时所需要的物质；（2）作为产能反应的反应物，为细胞增长的生物合成反应提供能源；（3）充当产能反应所释放电子的受氢体。

所以微生物所需要的营养物质必须包括组成细胞的各种元素和产生能量的物质。

微生物种类繁多，各种微生物要求的营养物质亦不尽相同，根据对营养要求的不同，可将微生物分为特定的种类。

根据所需碳的化学形式，微生物可分为：（1）自养型；（2）异养型。

根据所需的能源，微生物可分为：（1）光营养型；（2）化能营养型。

2．温度对生物降解的影响
温度对微生物具有广泛的影响，不同的反应温度，就有不同的微生物和不同的生长规律。

从微生物总体来说，生长温度范围是0～80℃。

根据各类微生物所适应的温度范围，微生物可分为高温性（嗜热菌）、中温性、常温性和低温性（嗜冷菌）四类。

微生物的全部生长过程都取决于化学反应，而这些反应速率都受温度的影响。

在最低生长温度和最适温度范围内，若反应温度升高，则反应速率增快，微生物增长速率也随之增加，处理效果相应提高。

但当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质变性及酸系统遭到破坏而失去活性，严重时蛋白质结构会受到破坏，导致发生凝固而使微生物死亡。

低温对微
生物往往不会致死，只有在频繁的反复结冰和解冻，才会使细胞受到破坏而死亡。

但是低温将使微生物的代谢活力降低，通常在5C以下，细菌的代谢作用就大大受阻，处于生长繁殖的停止状态。

3．PH值
微生物的生化反应是在酶的催化作用下进行的，酶的基本成分是蛋白质，是具有离解基团的两性电解质．PH值对微生物生张繁殖的影响体现在酶的离解过程中，电离形式不同，催化性质也就不同；此外，酶的催化作用还决定了基质的电离状况，PH值对基质电离状况的影响也进而影响到酶的催化作用。

一般认为PH值是影响酶的活性的最重要因素之一。

在生物降解过程中，一般细菌、真菌、藻类和原生动物的PH值适应范围在4～10之间。

细菌就大多数来讲在中性和弱碱性（pH=6.5～7.5）范围内生长最好，但也有的细菌如氧化硫化杆菌，喜欢在酸性环境中生存，其最适pH值为3，亦可在pH值1.5的环境中生存。

酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生存，最适pH值为3～6，适应范围为pH1.5～10之间。

由此可见，在生物降解中，保持微生物的最适pH范围是十分重要的。

否则，将对微生物的生长繁殖产生不良影响，甚至会造成微生物死亡，破坏生物降解的正常进行。

4．溶解氧
根据微生物对氧的要求，可分为好氧微生物、厌氧微生物及兼性微生物。

好氧微生物在降解有机物的代谢过程中以分子氧作为受氢体，如果分子氧不足，降解过程就会因为没有受氢体而不能进行，微生物的正常生长规律就会受到影响，甚至被破坏。

而厌氧微生物对氧气很敏感，当有氧存在时，它们就无法生长。

这是因为在有氧存在的环境中，厌氧微生物在代谢过程中由脱氢酶所活化的氢
将与氧结合形成H
2O
2
，而厌氧微生物缺乏分解H
2
O
2
的酸，从而形成H
2
O
2
积累，
对微生物细胞产生毒害作用。

所以使用厌氧微生物降解时要注意隔绝空气。

5.有毒物质
在被降解物质中有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质。

有毒物质对微生物的毒害作用，主要表现在使细菌细胞的正常结构遭到破坏以及使菌体内的酶变质，并失去活性。

有毒物质可分为：①重金属离子（铅、铜、铬、砷、铜、铁、锌等）；②有机物类（酚、甲醛甲醇、苯、氯苯等）；③无机物类（硫化物、氰化钾、氯化钠、硫酸根、硝酸根等）。

有毒物质对微生物产生毒害作用有一个量的概念，即达到一定浓度时显示出毒害作用，在允许浓度以内，微生物则可以承受。

由于某种有毒物质的毒性随pH值、温度以及其他毒物的存在等环境因素不同而有很大差异，或者毒性加剧，或者毒性减弱；另外，不同种类的微生物对同一种毒物的忍受能力也不同。

因此，对某一降解物进行生物降解时，要通过一定的实验来确定毒物的允许浓度。

综上所述，营养条件、温度、PH值、需氧量以及有毒物质影响微生物的生长，对生物降解有着很大的影响。