第四章 影响生物修复的污染物特性 污染环境生物修复工程

有机腈化物 有机腈化物经过长时间的驯化后有可能被降解， 腈类被分解成氨，进而被氧化成硝酸 。
（四）、农药的降解
各类农药降解由易到难的排列顺序：
脂肪族酸、有机磷酸盐、长链苯氧基脂肪族酸、 短链苯氧基脂肪族酸、单基取代苯氧基脂肪族酸、 三基取代苯氧基脂肪族酸、二硝基苯、氯代烃类 （DDT）
（五）、表面活性剂的降解
污染物分类
物理性
按性质 化学性
噪声、废热、光、电离辐射等 环境污染控制的主要对象
生物性 各种细菌、真菌、放线菌、病毒等微生物
分类
按形态
离子态 分子态 有机物态 颗粒态
二、优先污染物 Priority pollutants
确定优先污染物的原则：环 境赋存量大、分布广泛、检 出率高，或者毒性强、残留 时间长、易积累的污染物质。
一般地，优先污染物包括难降 解有机污染物、重金属污染物、 氮磷等富营养化物质等。
三、目标污染物 或靶污染物（target pollutants）
概念：在生物修复工程 中，拟从环境中去除或 减低危害的污染物
据有关资料表明，全世界 至少已有10万种以上污 染物进入了生态环境。在 目前乃至今后20年内备 受关注的污染物质见表41。
C10～C12范围内的支链烷烃和环烷烃同相应的正烷 烃、芳香烃相比，不易被生物降解的。
支链烷烃的微生物氧化降解受正烷烃氧化作用的抑制。
酸、脂肪酸和ABS中烃基的氢被甲基取代则降低化合物 的生物可降解性、原因在于增加了化合物支链的数量 。
（二）、醇、酚、醛、酸、酯、醚、酮的生物降解
醇醇类 类
一般容易降解。三级醇与正醇类相比，其降解性能很差，三级丁
微生物一般正常生长是在从正辛烷到正二十烷的 基质中，而几乎没有或很少有利用从正戊烷到甲 烷的微生物。
通常情况下是芳香族烃类的降解性较脂肪族烃类 差，但苯较容易降解。
4、不饱和烃比饱和烃易分解
不饱和脂肪族化合物（如丙烯基和羧基化合物） 一般是可以生物降解的，但有的不饱和脂肪族化 合物（如苯代亚乙基化合物）有相对不溶性，会 影响其生物降解程度。
营养类 污染物
N（NO3－、NO2－、NH4+）、P、S等
表4-1
第二节 污染物化学结构对生物修复的影响
污染物，特别是有机污染物，其化学结 构特性即污染物的生物可利用性，和微生 物酶能否适合污染物的特异结构，最终决 定污染物是否可生物降解以及生物降解的 难易和降解程度。本节主要以有机污染物 为例，介绍污染物化学结构对其生物修复 的影响。
优先污染物与目标污染物 污染物化学结构对生物修复的影响 污染物的降解方式对生物修复的影响 污染物的生物可利用性对生物修复的影响
第一节 优先污染物与目标污染物
一、污染物 pollutant
概概念念：：任任何何物质物或质能或量能以量以 不不适适当当的的浓浓度、度数、量数、量速、速 率用率、于、形环形态境态和 系和途 统径 ，途进 对径入 环进并 境入作 系并作 统用产于生环伤境害系或损统坏，对环境系 统产生伤害或损坏
一、有机污染物化学结构对生物降解的影响
一般地 1、结构简单的有机物先降解，结构复杂 的后降解。 2、分子量小的有机物比分子量大的有机 物易降解。 3、聚合物和高分子化合物抗微生物降解
（一）、烃类化合物的生物降解
1、链烃比环烃易生物降解 2、单环烃比多环芳烃易生物降解 3、长链比短链易降解 4、不饱和烃比饱和烃易分解 5、支链化合物的生物降解
第四章 影响生物修复的污染物特性
污染物的生物可修复性主要决定于内因 和外因两类因素。内因即是污染物本身特 性和生物本身特性，外因是环境中存在的 抑制或促进生物吸收、降解、转化的物理 条件、化学条件和生物学条件。内因与外 因相比，内因是更为重要的因素，本章主 要介绍影响生物修复的内部因素。
第四章 影响生物修复的污染物特性
有机酸和 有机酸和酯类化合物较醇、醛容易降解 酯类
醚类
醚类虽然不易生物降解，但只要进行长时间的 驯化就能提高其降解性。
酮类
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与醇、醛、酸和酯相比，酮类难于生物降解， 但较醚容易降解
（三）、胺、腈化合物的生物降解
胺类
胺类化合物中仲胺、叔胺和二胺均难降解，但通 过驯化方法有可能进行降解。三乙醇胺、乙酰苯 胺在低浓度时可以被生物降解。
1、链烃比环烃易生物降解
链烃、环烃和杂环烃比芳香族化合物易生物降解。
脂环烃的生物降解与参与环的碳原子数有较大关 系，在C5～C7的范围中，环庚烷为最难生物降 解的物质
2、单环烃比多环芳烃易生物降解
有四个以上稠环的高稠含芳香族化合物和环烷类化 合物，大部分是抗生物降解的 。
3、长链比短链易降解
脂肪族的饱和烃类中碳链长的C10～C18较C6以 下的烃容易降解
醇、戊一醇般、五容赤易藓降糖醇解属难降解性的化合物，乙二醇较易生物降
解，甲醇易降解。
酚酚类类
一一羟羟基基或或二羟二基羟酚基、甲酚酚、通过甲驯酚化通作过用可驯得化到作很高用的可降得解性到，很卤 代高酚的非降常难 解生性物，降解卤。代酚非常难生物降解。
醛类
与相应的醇类相比，其生物降解性低。因通常在 醛类中对生物有毒性的较多
5、支链化合物的生物降解
伯醇、仲醇非常容易被生物降解， 而叔醇则能抵抗生物降解
一般情况下，有机物碳支链越多，愈难降解。
苯酚上带有直链的烃比苯酚上带有支链的烃更易生物降解 。
直链烷基苯的直链烷基部分容易氧化降解，但烷基为支链状时 则难以生物降解 。
支链烷基苯磺酸盐比直链烷基苯磺酸盐更难生物降解
因为微生物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
今后20年内受关注的化学污染物
类型
化学污染物
有机污 染物
PAHs、PCBs、CFCs、PCDDs、PCDFs、石油烃、酚、 氯酚、有机磷杀虫剂、有机氯杀虫剂、氯化有机物、 除草剂、有机染料、洗涤剂、需氧有机物等
无机与 CO2、CO、NOx、H2S、SO2、CH4 有机气体
金属污 染物
Al、As、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni、Se、Ti、Zn等 有机金属（Hg、Pb、Sn等） 放射性核素
1、阳离子表面活性剂
阳离子表面活性剂的苯基位置越接 近于烷基的末端，其生物降解性越好； 同时，烷基的支链数量越少，其生物 降解性也越好。此外，苯环上的磺酸 基和烷基位于对位要比邻位的生物降 解性好 。