微生物降解的污染物

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DDT微生物降解研究

DDT微生物降解研究

还可以通过一次还原生成
使其更易溶于水以此来消除
它的生物半衰期仅需要一年左右。

物和环境降解变化,其主要反应是去除氯化氢以形成
径的第一步。

这个过程涉及氢原子取代脂肪链上的氯原条件的交替使用在DDT生物降解方面具有优势。

图1 细菌通过还原脱氯降解DDT的途径
2 影响DDT微生物降解的因素
2.1 微生物自身的影响
微生物的种类、代谢活性和适应性直接影响DDT等化学农药的降解和转化。

许多试验表明,同一物种的不同微生物种类或菌株对同一的有机基质或有毒金属的反应不同。

微生物具有高度的适应性和驯化能力。

新化合物可以通过适应过程诱导微生物产生相乳剂。

DDT分子中特定位置上的氯离子的存在成为限制其被微生物降解的主要原因。

2.3 影响土壤中微生物降解DDT的因素
影响土壤中微生物降解DDT的因素主要有土壤有机质、土壤温湿度和生物利用度。

土壤有机质是通过维持活性微生物菌群和为DDT提供共代谢碳源而影响降解。

土壤湿度不仅影响微生物活性和污染物吸附,还通过影响氧含量来影响对DDT的降解。

土壤温度
的一种新方法。

然而,环境的改变会极大地影响微生物的修复效果,因此,简单的微
污染的根本方法,而植物修复大大避免了微生物的缺陷,具有易栽培、资源丰富和高经济效益等优点,引起了越来越广泛的关注。

有机污染物的降解

有机污染物的降解

有机污染物的降解有机污染物的降解是指将有机污染物从空气、土壤或水体中分解去除的过程,这些有机污染物主要是由人类活动释放的,其中包括各类有机污染物,如家用和工业废水中的有机液体、烃类、炔类、烷类、酚类、芳烃类等。

有机污染物的降解主要包括以下几种方式:(1) 微生物降解法:微生物降解是有机污染物的重要降解方式,微生物能够降解有机污染物,将其转化为一系列简单的有机化合物,如CO2、水和硝酸盐,从而降低污染物的浓度,减少对环境带来的污染及危害。

(2) 光化学降解法:光化学降解是一种广泛应用的有机污染物降解方法,利用紫外线作用,复杂的有机分子结构会被分解成更简单的有机物,从而降低污染物的浓度。

(3) 化学降解法:化学降解也是有机污染物降解的重要方法,也叫氧化降解,它是利用催化剂将有机污染物氧化成水或无害物质的一种方法,以减少污染物的浓度,达到制约污染的目的。

(4) 电化学降解法:电化学降解也叫电解氧化法,是利用电流进行氧化降解,可以降解含氮、磷、氰基、羰基等有机物,从而降低污染物的浓度,保护环境的安全。

总之,有机污染物的降解不仅能解决有机类污染物的污染问题,而且是一种经济、安全、可行的技术手段,可以说有机污染物降解技术有着重要的意义和应用价值,对于保护环境,减少有机污染物的污染,起到了重大的作用。

传统的有机污染物降解技术有其局限性,因此研究人员研发了一系列新型降解技术来替代,使有机污染物能够更有效、安全地降解。

其中包括:生物电化学降解法,即将特定的微生物与电化学过程结合起来,利用微生物的共同作用,催化有机污染物的降解;氧化还原技术,可以利用铁离子和氧气,通过电化学作用,使有机污染物在环境中被氧化成无害物质;非典型微生物降解法,主要是利用异质固定床,实现有机污染物的有效降解;还有结合激光技术和UV消毒技术等多种技术。

以上这些技术技巧都是利用不同的物理、化学方法,有助于降低有机污染物对环境的影响,保护环境的安全。

海洋微生物对海洋污染物的降解作用研究

海洋微生物对海洋污染物的降解作用研究

海洋微生物对海洋污染物的降解作用研究 (正文开始) 海洋微生物对海洋污染物的降解作用研究 海洋是地球上最重要的生态系统之一,也是人类生存和发展的重要依托。然而,随着人类经济活动的快速增长,海洋污染问题变得日益严峻。海洋微生物作为海洋生态系统中的重要成员,对于海洋污染物的降解起着重要作用。本文将探讨海洋微生物对海洋污染物的降解作用的研究进展及其意义。

一、海洋微生物的多样性和功能 海洋微生物包括细菌、真菌和病毒等微小生物体,其数量庞大,占据着海洋生态系统的绝对多数。在水体中存在着各种污染物,如石油、化学药品和重金属等有机或无机物质。海洋微生物对这些污染物具有高度的适应性,并通过各种代谢途径来降解它们。

海洋微生物具有多样的功能,其中包括降解有机物、释放营养元素等。细菌是海洋微生物中最丰富的一类,它们通过分泌酶来降解复杂的有机分子,同时将其转化为可被其他生物利用的形式,如二氧化碳和水。真菌则通过分泌特殊的酶来降解一些难降解的有机物质,如木质素和多环芳烃等。病毒在海洋微生物群落中起到控制细菌数量的作用,维持了海洋生态系统的稳定。

二、海洋微生物降解污染物的机制 海洋微生物降解污染物的机制非常复杂,涉及到多种生物化学反应和代谢途径。其中,酶是海洋微生物降解过程中的关键因素。海洋细菌和真菌可以产生多种酶,如脱氧酶、过氧化物酶和酚氧化酶等,这些酶能够分解各种有机物质。

海洋微生物降解污染物的机制还包括共代谢作用、代谢产物互利共生等。共代谢作用指的是一些微生物无法直接降解某些污染物,但它们能够利用其他微生物降解产物中的代谢产物来增进自身生长。代谢产物互利共生则是指不同微生物种类之间通过释放特定代谢产物来实现共生关系,从而协同降解污染物。

三、海洋微生物降解污染物的应用前景 海洋微生物降解污染物的研究在环境保护和资源回收利用方面具有重要意义。通过深入了解海洋微生物的降解机制,可以为海洋环境中的有机污染物处理提供新的思路和方法。

微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展

微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展

微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展近年来,随着工业化的加快和城市化的进程,多环芳烃(PAHs)等有机污染物在土壤中的含量逐渐增加,对环境和人类健康造成了严重的威胁。

研究土壤中多环芳烃的降解机制及其微生物降解的研究成为了当前环境污染领域的热点。

多环芳烃是一类由两个或以上苯环连接在一起的化合物,具有稳定性、难降解和毒性大的特点。

传统的多环芳烃治理方法主要包括物理和化学方法,如土壤挖掘、氧化还原等。

这些方法存在成本高、操作复杂、二次污染等问题,且对土壤微生物群落的影响不可忽视。

相比之下,微生物降解是一种经济、高效、无二次污染的方法,被广泛应用于多环芳烃的治理。

土壤中的微生物是重要的多环芳烃降解能力来源。

随着分子生物学和生物技术的进步,越来越多的微生物具有多环芳烃降解能力被发现和应用。

常见的多环芳烃降解菌属于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌两类。

革兰氏阳性菌主要包括芳香类微生物门(Actinobacteria、Firmicutes等),革兰氏阴性菌主要包括变形菌门(Proteobacteria)等。

脱氧核糖核酸(DNA)技术的应用使得一些深海细菌和土壤细菌被发现具有降解多环芳烃的潜力。

微生物降解土壤中多环芳烃的机理主要包括吸附、生物转化和氧化还原反应。

多环芳烃分子进入微生物细胞内,通过细胞表面的吸附作用,实现与微生物细胞的接触。

然后,微生物通过内外源酶的作用,将多环芳烃分解为低分子量物质(如酚、酸、醛等),以供细胞能量代谢。

多环芳烃降解过程中产生的过氧化物、过氧化氢等氧化剂通过氧化还原反应与多环芳烃分子发生反应,最终降解为无毒的物质。

1. 多环芳烃降解菌的筛选和应用:通过高通量测序技术和分子生物学方法,加速了多环芳烃降解菌的筛选和鉴定。

通过基因工程技术改良和增强这些菌株的降解效能,提高了降解率和速度。

2. 降解机制的研究:通过对多环芳烃降解菌基因组和代谢产物的研究,揭示了多环芳烃降解的分子机制,为优化微生物降解技术和降解途径提供了理论依据。

污水生物处理原理

污水生物处理原理

污水生物处理原理污水生物处理是一种利用微生物降解有机物的方法,通过生物过程将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害的物质,以达到净化水质的目的。

其原理主要包括生物降解、生物吸附和生物转化三个方面。

1. 生物降解生物降解是污水生物处理的核心过程,其基本原理是利用微生物将有机物分解为无机物。

在生物降解过程中,污水中的有机物被微生物吸附附着在生物膜上,然后通过微生物的代谢作用,有机物被降解为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质。

2. 生物吸附生物吸附是指微生物对污水中的有机物、重金属离子等物质的吸附作用。

微生物通过表面胞外聚合物的产生,将有机物和重金属离子吸附在细胞表面,从而将其从污水中去除。

生物吸附是污水处理中的重要环节,可有效去除污水中的有机物和重金属离子。

3. 生物转化生物转化是指微生物在生物处理过程中将有机物转化为其他化合物的过程。

在生物转化过程中,微生物通过代谢作用将有机物转化为二氧化碳、水、氨氮等无害物质。

同时,微生物还可以将氨氮转化为硝酸盐,完成氮的去除。

生物转化是污水生物处理过程中的重要环节,对于去除有机物和氮磷等污染物起到关键作用。

污水生物处理的原理可以通过以下流程来描述:1. 初级处理:将污水经过格栅、砂池等物理和化学预处理设备去除大颗粒杂质和悬浮物,以减少对后续生物处理的干扰。

2. 生物降解:将初级处理后的污水进入生物反应器,通过添加适宜的微生物群落和提供适宜的温度、氧气和营养物质等条件,促进微生物对有机物的降解作用。

在生物反应器中,有机物被微生物降解为无害物质。

3. 深度处理:经过生物降解后的污水仍然含有一定的氮、磷等污染物,需要进一步的处理。

深度处理主要包括硝化和脱氮、磷的去除等过程,通过添加硝化细菌和脱氮细菌,将氨氮转化为硝酸盐,并将硝酸盐通过反硝化作用转化为氮气释放到大气中。

同时,通过添加磷酸盐沉淀剂,将污水中的磷去除。

4. 二次沉淀:经过深度处理后的污水进入二次沉淀池,通过重力沉淀的方式去除污水中的悬浮物和胶体物质。

氨氧化微生物降解有机微污染物的研究及应用进展

氨氧化微生物降解有机微污染物的研究及应用进展
·62·
山 东 化 工 SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 2021 年第 50 卷
氨氧化微生物降解有机微污染物的研究及应用进展
聂小琴,张碧君,卢军联,程瑜
( 广东海洋大学 化学与环境学院,广东 湛江 524088)
摘要:随着近现代工业发展导致的工业污水排放使得水生系统中出现了许多有机微污染物,这一现象也引起了越来越多的国际关注。 目前已经发现光转化、生物降解、吸附和挥发等几种方法可以去除有机微污染物,其中关于氨氧化微生物降解有机微生物的认识得到了 广泛的发展。 本综述旨在概述氨氧化微生物降解有机微污染物的研究及应用情况。 关键词:有机微污染物;氨氧化微生物;共代谢;生物降解;好氧颗粒污泥 中图分类号:X172 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)11-0062-02
参考文献
[1 ] KUMARI P, BAHADUR N, DUMEE L F. Photo - catalytic membrane reactors for the remediation of persistent organic pollutants – A review [ J ] . Separation and Purification Technology,2020,230:115878.
构建出了一个含 MMO 的甲烷氧化菌系统,该系统能够有效降 解制浆废水中的有机物。
1.2 假单胞菌
假单胞菌是专性需氧的革兰氏染色阴性菌,广泛存在于自 然界中。 其中研究最多的假单胞菌为恶臭假单胞菌,该菌种可 以实现含 Cl 化合物、芳香族化合物以及抗生素等有机微污染物 的有效降解,如张[7] 等人发现在最适降解条件下,单位恶臭假 单胞菌对苯系混合物的总降解率高达 79.99%。

微生物对污染物的降解与转化

微生物对污染物的降解与转化

微生物对污染物的降解与转化微生物的一大特点,是代谢类型的多样性,自然界存在的各种物质,特别是有机化合物,几乎都可找到使之降解或转化的微生物。

就是随着工业发展,排入环境引起环境污染的许多人工合成物,由于微生物繁殖迅速,个体微小,比表面大等特点,它们较其他生物更易适应环境,已有不少证据表明,微生物“正学着”对付众多的“陌生的”人造化合物。

可见微生物对污染物的降解和转化具有巨大的潜力。

(1)微生物对无毒有机物的降解无毒有机物主要是生活废弃物。

很多微生物都有能力降解这为在污染物。

微生物通过好氧分解或厌氧分解来分解有机物。

(2)微生物对有毒有机物的降解有毒有机物一般属于难生物降解性物质和不可生物降解性物质。

研究这些有机物的可溶解性,从环境保护角度来看,具有重要的实践意义。

①农药农药是除草剂、杀虫剂、杀菌剂等化学药剂的总称。

由于农药对粮食生产的重要,目前全世界农药的总产量已达200多万吨,品种约有500余种,常用的也有100种。

而当前使用的农药多是有机氯制剂、有机磷制剂和有机汞制剂。

这些有毒化合物在环境中的存留时间一般较长。

因此,大量农药累积于自然环境中,对人和动物具有严重的危害。

微生物与农药之间的关系可概括成两个方面。

一方面农药抑制土著种群的数量和作用可用于杀害和抑制某些有害种类;另一方面,几乎全部现代农药都是有机的,因而可以想象微生物可以代谢这些药物,改变和破坏它们的毒性。

现已了解,环境中有机农药的消失,主要是由于微生物的降解作用。

并已从土壤、水体、污泥、污水中分离到能降解农药的细菌、放线菌、真菌等微生物。

由此,可利用微生物降解有机污染物。

微生物以两种方式降解农药,一种方式是以农药作为生长的唯一碳源和能源,有时还作为唯一的氮源,而使农药降解,具有这种能力的微生物很多,其中假单胞菌属、诺卡氏菌属及曲霉属中的一些种类最为突出;另一种方式是通过共代谢作用,即微生物从其它化合物获得碳源和能源后,才能使农药转化甚至完全降解。

08年五、微生物对污染物的降解与分化

08年五、微生物对污染物的降解与分化

• (1)现存生物降解能力的提高 • ①自然生物降解多样性的分析和解降能力资源开 发利用 • 自然发生的微生物活性过去是,现在也是所有生 物技术应用的出发点和基础。分离具有新的代谢 能力的细菌菌株,并对它们的降解途径作出生物 化学和遗传学阐述,这样有利于开发自然发生的 多样性和降解能力资源。主要的应用方面是可以 克隆遗传基因构建新的遗传工程菌以及构建协同 式菌群,构建畅通的代谢降解路线。
• 被降解对象: 异生物源物质(xenobiotics) (xenobiotic organic compound) (现存酶所不认识的化合物) • 生物降解性:被生物的接受程度 • 易生物降解(易生物降解物质),难生物降解 (抗降解物质)、持久性有机物(POP) • 降解程度:完全降解、部分降解 • 降解类型:好氧降解和厌氧降解
• (3) 氮磷营养 • 氮磷营养对环境污染物的降解有重要影响。微生物在利用 有机物特别是利用主要由碳和氢组成的烃时也消耗象氮和 磷这样的主要营养物。 • (4) 温度 • 温度对微生物的生长以及环境污染物的溶解度可以产生很 大的影响。 • (5) pH值 • 环境介质的pH值对微生物生长,代谢活性以及环境污染 物的溶解性都产生极大的影响。 • (6) 盐度 • 嗜盐微生物可以在高盐度条件下生长,但非嗜盐微生物的 生理活性却很容易受到盐度的影响。 • (7) 水活度 • 任何微生物的适生长都需要适合水活度,水活度对环境污 染物的降解也产生相当影响。
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(5) 易变异,适应能力强。 (6) 种类多,数量大。 (7) 迁移能力强。 4. 生物降解作用的人为强化 提高生物降解能力从组织层次上包括:(1)群体 降解水平的提高,如向环境投入营养物可以从总 体上提高微生物的生理活性。(2)微生物种群降 解能力的提高,通过对降解微生物种的生理遗传 改造,提高降解能力。 (3)酶工程的降解酶改 造扩大酶底物范围,提高降解能力。 • 从工作程序上,从种群水平上,可以包括对现存 降解能力的提高以及构建新的降解能力。
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